Заполнители
В качестве заполнителей для ячеистых бетонов применяются кварцевый песок, маршалит, зола электростанций, вулканический пепел, диатомит, трепел, горелые породы и др.
Большие залежи маршалита находятся в Свердловской, Новосибирской, Ленинградской, Горьковской областях, а также в Грузии, Армении, Приднепровье. Вулканический пепел имеется в Крыму, на Северном Кавказе, в Азербайджане и Армении, диатомит и трепел – в близи Пензы, Вольска, Брянска, Жиздры, Ульяновска, в Грузии, на Урале и др.
Песок. В качестве заполнителя для ячеистых бетонов применяется кварцевый (речной или горный) песок с высоким содержанием кремнезема (Si02). Многие пески содержат до 97-98% Si02.
В тех случаях, когда в песке содержится менее 70% Si02, в его состав желательно вводить маршалит, сиштоф, трепел. При таком небольшом количестве S1O2 в песке необходимо предварительно экспериментально определить пригодность его для производства автоклавного ячеистого бетона.
Примесь серного колчедана (FeS2) ухудшает качество изделий. Кроме того, песок не должен содержать органических примесей. Наличие в песке небольшого количества тонкодисперсной глины (не в комках) может быть полезным, так как она улучшает гранулометрический состав песка и вступает при автоклавной обработке в реакцию с Са(ОН)г. Но глина имеет большую водопоглощаемость, поэтому при большой толщине изделий при автоклавной обработке возможно появление трещин. Предельным содержанием в песке глины надо считать 8% для изделий толщиной до 25 см и 3% для изделий толщиной 35-40 см.
Большое влияние на качество изделий из ячеистых бетонов оказывает дисперсность молотого песка. При прочих равных условиях прочность изделий из ячеистого бетона с применением молотого песка в 2-3 раза выше прочности изделий, приготовленных на основе естественного мелкого песка.
Чем тоньше помол песка, тем прочность ячеистого бетона выше. Оптимальная тонкость помола песка соответствует полному прохождению его через сито с 900 отвсм2 и остатку на сите с 4 900 отвсм2 не более 20%. Для крупноразмерных изделий толщиной более 25 см следует применять песок более грубого помола- с остатком на сите с 900 отвсм2 до 25% и прохождением через сито с 4 900 отвсм2 до 35%.
Польские заводы, изготовляющие газобетонные и газосиликатные изделия, предъявляют к песку следующие требования: минимальное содержание SiO 70-80%, а содержание окислов натрия и калия (в виде остатков слюды и полевого шпата) не более 1,5%.
Маршалит — рыхлый, природный материал белого или сероватого цвета, состоящий из мелкозернистого кварца.
В маршалите имеется около 60% частиц меньше 0,01 мм и около 25% частиц от 0,01 до 0,06 мм. Объемный вес маршалита в высушенном состоянии 1 100 кгжя.
Мелкозернистость маршалита обусловливается присутствием в кварце соединений мышьяка, который в период кристаллизации кварца мешает росту его зерен.
Содержание в маршалите до 2% (к весу бетона) соединений мышьяка не только не оказывает вредного влияния на бетон, но даже по данным ЦНИПСа ускоряет его твердение и повышает стойкость против атмосферных влияний.
Диатомит — осадочная порода, богатая кремнеземом и состоящая из остатков панцырей морских водорослей (диатомей). Размеры отдельных зерен диатомита колеблются от 0,02 до 0,3 мм. В 1 м диатомита содержится от 1,5 до 30 млн. зерен (кисатибский диатомит, Грузинская ССР).
Зола электростанций. При производстве ячеистого бетона в качестве кремнеземистого компонента может применяться зола электростанций. Наиболее целесообразно в этом случае применять золу уноса, так как зола из отвалов гидрозолоудаления неоднородна по составу и крупности.
Зола электростанций при изготовлении на ее основе изделий для внутренних элементов зданий должна иметь потери при прокаливании не более 15%- При изготовлении изделий для наружных ограждений потери при прокаливании золы не должны превышать 6%.
При просеивании золы через набор сит частные остатки на сите № 02 не должны превышать 4%, на сите № 009-25%.
Удельная поверхность золы, определяемая на приборе Т-3 (Товарова) или ПСХ-2 (ВНИИТИСМ) должна быть в пределах 2 500-3 500 см2г.
При неудовлетворительном гранулометрическом составе золы необходимо производить отсев крупных фракций или помол (если это экономически обосновано).
Химический состав золы в прокаленном состоянии должен быть в следующих пределах: 40-60% Si02; 10-40% А1203; 5-22% Fe203; 3-15% СаО; 0-6% MgO; 0-5% SOs.
Если зола имеет иной химический состав, то перед употреблением ее нужно проверить в лабораторных или полупроизводственных условиях.
Трепел — порода осадочного происхождения, очень богатая аморфным кремнеземом в виде зерен размером 0,002- 0,005 мм.
Удельный вес трепелов колеблется в пределах 2,5-2,7.
Горелые породы (природные или шахтные) представляют собой продукты самовозгорания угольных пород в подземных пластах или в отвалах пустой породы шахт.
Химический состав горелых пород колеблется в пределах: 40-65% SiOa; 20-40% А120з; 6-20% Fe203; 0-4% СаО.
Для обогащения горелых пород кремнеземом рекомендуется вводить в них песок в количестве 15-30%. Помол горелых пород предпочтительнее вести мокрым способом совместно с песком.