Z čeho se vyrábí bílá cihla: Pochopení vlastností materiálu – Telegraph

5. října 1880 obdržel Dr. V. Michaelis patent č. 14195 na „Způsob výroby umělých pískových kamenů aplikací vysokotlaké páry na směs vápna nebo barya nebo dihydrátu stroncia s pískem nebo minerály obsahujícími kyselinu křemičitou při teplotách od 130 až 300 °C ve vhodných podmínkách.” Popis k němu mimo jiné říká: „Během několika hodin tímto způsobem vytvořím hydrosilikáty vápníku nebo barya nebo stroncia a díky tomu materiál tvrdý jako kámen, odolný vůči vzduchu a vodě.“ „Přístrojemi vhodnými k tomu jsou hermeticky uzavřené autoklávy, ve kterých vysokotlaká pára působí na surovinu vytvořenou ze směsi hašeného vápna a písku.

Podstatou tohoto efektu a úlohou vysokotlaké páry, jak přesvědčivě ukázal A.V. Volzhensky, je vytvoření tekutého vysokoteplotního prostředí v pórech suroviny, zajišťující rozpouštění složek a jejich interakci s tvorbou. vodných křemičitanů vápenatých různého složení.

Zpracování v autoklávu nebo, jak se běžně říká, napařování surových cihel je tedy hlavním procesem, který přeměňuje mechanickou směs nepodobných složek na chemické sloučeniny, které vážou zrna písku do monolitu. V těchto letech však i přes velký počet provedených studií nebylo možné spolehlivě zjistit, které sloučeniny a za jakých specifických podmínek se získávají při zpracování v autoklávu, vysledovat kinetiku interakce složek a určit technické vlastnosti. různých hydrosilikátů vápníku.

Teprve moderní výzkumné metody umožnily získat spolehlivější údaje o mechanismu vzniku sloučenin při autoklávovém zpracování cihel, velikosti a tvaru novotvarů, pevnosti jednotlivých hydrosilikátů a jejich odolnosti při vystavení různému prostředí.

Hyperlisovaná cihla na rozdíl od vápenopískových cihel nevyžaduje úpravu v autoklávu, a proto je organizace její výroby výrazně zjednodušena a vstupní práh je mnohem nižší.

Důvody pro změnu barvy barevných cihel

Barevná vápenopísková cihla si musí zachovat barvu po celou dobu životnosti stavby, v každém případě minimálně 50 let. Mezitím, od roku 1930, u nás četné pokusy o výrobu a použití barevných silikátových cihel s objemovým probarvením pro obklady vnějších stěn budov ukázaly, že časem jejich barva vybledne a následně někdy dokonce úplně zmizí, i když zcela světle a zásaditě byly použity odolné pigmenty .

Otázky trvanlivosti nátěru byly studovány od roku 1950 v Rosniims a poté ve VNIIstrom. Na základě těchto studií byly zjištěny hlavní důvody zeslabení barevnosti probarvené vápenopískové cihly a navrženy technologické postupy pro zajištění její vysoké trvanlivosti. Důvody vyblednutí barvy natřených vápenopískových cihel jsou přítomnost volného vápna v ní, vliv zdicí malty na cihlu, kontakt s jinými materiály, vystavení agresivním plynům vzduchu a vody a znečištění povrch a póry cihly s prachem. Podívejme se blíže na každý z těchto důvodů.

Vysolování vápna na povrchu cihly

Je známo, že při výrobě vápenopískových cihel, kdy se jako surovina používá pouze mleté ​​vápno a přírodní nemletý písek, nereaguje veškerý hydrát oxidu vápenatého – jeho část zůstává v cihle po autoklávování ve volné formě. Množství vápna nevázaného do hydrosilikátů závisí na obsahu aktivního oxidu vápenatého, specifickém povrchu složek, důkladnosti jejich prvotního promíchání, způsobu hašení a zpracování hašené směsi.

V závislosti na těchto faktorech se obsah volného vápna (v přepočtu na oxid vápenatý) v hotové vápenopískové cihle pohybuje od 1,5 do 3,5 %, tzn. tvoří 20-50 % veškerého aktivního oxidu vápenatého zavedeného do směsi. Rozpustnost vápna ve vodě je největší při 0°C a s rostoucí teplotou klesá. Přes malý obsah vápna v roztoku při 15-20°C (jen asi 1,2 g/l) je rychlost jeho rozpouštění ve vodě poměrně vysoká a difúzní koeficient je podle V. B. Ratinova a V. A. Grigoryana 2,7. 10•6(-2) cmXNUMX/s.

Vlhkost vstupující do vnější lícové vrstvy stěny (šikmý déšť, kondenzace vodní páry pronikající zevnitř objektu při teplotě vnější vrstvy pod rosným bodem) rozpouští část volného vápna obsaženého v cihle. Při následném vystavení stěny slunci a větru se vlhkost s rozpuštěným vápnem dostává kapilárním sáním na vnější povrch, kde se voda odpařuje a vápno zůstává na stěně ve formě tenkého filmu. Tento proces se mnohokrát opakuje a v závislosti na obsahu volného vápna ve vápenopískové cihle je pokryta více či méně hustým filmem hydrátu oxidu vápenatého, který je následně karbonizován vzdušným oxidem uhličitým. Tato fólie částečně nebo úplně ztlumí původní barvu cihly.

Důkazem toho, že se vápno odpařuje pouze na otevřeném vnějším povrchu stěny, je známý fakt, že pod filmem výkvětů zůstává barva cihly nezměněna. Aby při objemovém natírání nedocházelo k zasolování volného vápna na povrchu cihly, je nutné jej téměř úplně vázat oxidem křemičitým do vápenatých hydrosilikátů, k čemuž je třeba část písku a vápna jemně rozemlít na pojivo požadované složení a hašené hmoty by měly být důkladně zpracovány.

K.V Rostenko a M.G Duleba tvrdí, že při natírání zapařených cihel solnými roztoky je v povrchových barevných filmech určitý přebytek barvících kationtů, což zaručuje navázání volného Ca(OH)2 a CaCO3 pocházejícího z vnitřních částí cihly. .

Zde je vhodné poznamenat, že CaCO3 se ve znatelné míře rozpouští pouze ve vodě obsahující CO2, což se v hlubokých vrstvách natřených cihel umístěných na lícové straně stěny pravděpodobně nevyskytuje. Pokud jde o vázání rozpuštěného vápna migrujícího z vnitřku cihly, bude tento proces záviset na obsahu volného vápna v cihle a přebytku barvících kationtů, který je dán hloubkou natřené vrstvy. Barevné koloidní fólie utěsní vnější póry cihly, čímž zabrání nasávání dešťové vlhkosti a zároveň sníží paropropustnost stěny, tzn. zvyšuje možnost kondenzace vodní páry vycházející zevnitř budovy.

Vzhledem k tomu, že při provozu bytových a občanských staveb ve vnitřních prostorách je obvykle dodržován běžný vlhkostní režim (φ≤60 %), je hlavním zdrojem pronikání vlhkosti do stěn déšť, proto je hlavní překážkou pro absorpci dešťové vlhkosti vrstva cihla zhutněná barvicími solemi, jejíž hloubka by neměla být menší než 5 mm.

Vliv zdicí malty na barvu cihel

Zdrojem volného vápna je i zdicí vápenocementově písková nebo cementopísková malta. V prvním převažuje hydrát oxidu vápenatého a ve druhém vzniká až při hydrolýze hlavního cementového minerálu – alitu. Rozpuštěné vápno s vlhkostí může spadnout ze švů na povrch cihly a zůstat na něm ve formě pruhů.

Aby se zabránilo pronikání vápna ze zdicí malty do vnější vrstvy silikátových barevných cihel, jsou spáry lícového zdiva v zahraničí provedeny v tloušťce 8-10 mm a zapuštěny o stejnou hodnotu od povrchu stěny. V. E. Peselnik pozoroval, že vápenopískové cihly, které byly na fasádách budov v kontaktu s periodicky vlhčenými betonovými díly, se pokryly výkvěty. Je zřejmé, že jejich původ je podobný výkvětům ze zdicí malty, proto jsou nutná stejná opatření.

Vliv přepravního obalu

Důvodem změny barvy může být i dřevo palet a papír, do kterého jsou obkladové vápenopískové cihly v některých zemích baleny. Podle Andersona se na fasádách některých budov z vápenopískových cihel ve Švédsku občas objevily hnědé skvrny. Speciální studie, které provedl, ukázaly, že tyto skvrny se objevují týden po položení do zdi na těch cihlových lících, které během týdne před pokládkou ležely na prknech ze surové borovice, smrku, břízy nebo olše. Zvláštní účinek na cihly mají smrkové desky a papír vyrobený ze smrku. Fyzikálně-chemické studie prokázaly, že výskyt skvrn je spojen se vstupem železa do cihly obsaženého v míze surového dřeva. Anderson navrhuje chránit cihlu před přímým kontaktem se dřevem nebo impregnovat dřevo, stejně jako balicí papír, parafínem nebo jinými materiály, které zabraňují vyplavování rozpustných solí železa ze dřeva.

Ovlivňuje přírodní karbonace barvu cihel?

Během provozu vápenopísková cihla postupně karbonizuje oxidem uhličitým obsaženým ve vzduchu. Tento proces začíná na otevřeném povrchu cihly a podle N. N. Smirnova během několika měsíců cihla absorbuje 3-4% CO2. I. I. Rivlin a Ya G. Belik zjistili, že vápenopískové cihly, které ležely 23 let v hloubce 0,6 m pod zemí, byly zcela nebo z poloviny (po obvodu) zuhelnatělé. V tomto případě byla látka stmelující křemenná zrna gel SiO2 a uhličitan vápenatý.

Z výše uvedeného je zřejmé, že hydrokřemičitany vápenaté, které jsou tmelícím pojivem čerstvě vyrobených cihel, poměrně rychle karbonizují v její povrchové vrstvě a mění se v jemné mozaikové pojivo sestávající z SiO2 gelu a kalcitu s různými barevnými charakteristikami. Testy provedené L. S. Faktorovičem však odhalily, že přírodní karbonace neměla na změnu barvy silikátových materiálů prakticky žádný vliv. To je vysvětleno skutečností, že pigmenty, které byly adsorbovány na křemenných zrnech a ocitly se obklopené hydrosilikáty v důsledku úpravy v autoklávu v určité vzdálenosti od nového povrchu těchto zrn, prakticky bez reakce s nimi, se také nezměnily, když hydrosilikáty byly karbonizovány.

Přirozená karbonizace barevné vápenopískové cihly tak nemá prakticky žádný vliv na pigmenty, a tedy ani na její barvu.

Znečištění cihel

Znečištění povrchu vápenopískových cihel přímo souvisí s porézností její vnější vrstvy. Pórovitost během provozu se mění v závislosti na stupni síranové koroze způsobené expozicí plynům oxidu siřičitého, které jsou vždy přítomny ve vzduchu velkých, zejména průmyslových měst. Společným působením plynů oxidu siřičitého a vlhkosti se kalcit, nacházející se v povrchové vrstvě vápenopískových cihel po její karbonizaci, mění na sádrovec, který je postupně smýván deštěm a zvyšuje se pórovitost vnější vrstvy.

Podle V.E Peselnika, když se do směsi pro silikátové fasádní desky přidá jemně mletý křemen a zvýší se jejich hustota, síranová koroze se mnohonásobně sníží.

Výzkum prokázal, že součinitel odporu vápenopískové cihly vyrobené ze směsi s jemně mletým vápeno-křemenným pojivem po dvouletém pobytu v síranových roztocích byl více než 0,9, tzn. byla docela vysoká. Hlavním prostředkem proti znečištění cihel síranovou korozí a prachem je proto použití vápeno-křemičitého pojiva optimálního složení při současném zvýšení hustoty barevných cihel.

Silikátová cihla (GOST 379-53)

Vápenopísková cihla GOST 379-53 je vyrobena ze směsi vápna a křemičitého písku; tvrdne působením páry v autoklávu. Rozměry vápenopískové cihly jsou 250x120x65 mm. Stanovení třídy cihel podle pevnosti se provádí pomocí speciálního zařízení. Podle pevnosti v tlaku a ohybu se vápenopískové cihly dělí do tří tříd: 150, 100 a 75 (obr. 1).

Rýže. 1. Pevnost v tahu vápenopískových cihel při tlaku a ohybu v kg/cm2

Při výběru vápenopískové cihly je důležité vzít v úvahu její značku v závislosti na požadované konstrukční pevnosti. Cihla třídy 150 má nejvyšší pevnost, díky čemuž je ideální pro stavbu nosných zdí a základů budoucích budov. Pro vnitřní příčky a nenosné konstrukce je vhodná vápenopísková cihla M100, pro dokončovací práce se často používá cihla M75.

Při pokládání vápenopískových cihel na okraj během přepravy byste měli zajistit spolehlivou fixaci a ochranu před nárazy a vibracemi. To pomůže vyhnout se poškození a deformaci cihly a zachovat její kvalitu a integritu.

Ve stavebnictví existují různé druhy lícových cihel, ale silikátové cihly se vyznačují svou lehkostí a dobrou zvukovou izolací. Má také dobrou paropropustnost, která umožňuje stěnám „dýchat“ a zabraňuje hromadění vlhkosti uvnitř konstrukce.

Zdění se provádí pomocí speciálních lepicích směsí nebo malt, které zajistí spolehlivé spojení mezi cihlami. Rovnoměrné rozložení roztoku lepidla a přesné vyrovnání vápenopískových cihel zajistí pevnost a přímost stěny.

Vápenopísková cihla GOST 379-53 je oblíbeným a spolehlivým stavebním materiálem díky své pevnosti, lehkosti a dobrým tepelně a zvukově izolačním vlastnostem. Jeho správné použití a instalace umožňuje vytvářet pevné a odolné stavební konstrukce.

Zdivo ze silikátových kamenů a cihel je tepelně vodivější, má větší hustotu, ale zároveň je pevnější a odolnější než zdivo z lehkých betonových kamenů. Proto je široce používán pro stavbu nejen vnitřních stěn, ale i vnějších.

Vápenopískové cihlové zdivo není vhodné pro stavbu konstrukcí, které budou umístěny ve vlhkých půdách, stejně jako ve vlhkých a mokrých místnostech, pro instalaci kamen, potrubí, kouřovodů a výfukových kanálů.

Bílý кирпич, nebojak se jmenuje také volal, křemičitan кирпич– tento materiál, který si ve stavebnictví již dlouho získal oblibu. Vyznačuje se krásným světlem barva a celou řadu užitečných vlastností. Ale co se skrývá za jeho atraktivitou? vzhled? Pojďme pojďme na to přijít, z čeho je tento oblíbený stavební materiál vyroben? materiál!

Chcete-li přejít do sekce, která vás zajímá, vyberte odkaz: