В 1877 г. в Германии был предложен способ формования известко-во-песчаных смесей литьем [308]. Позднее его рекомендовали 01-chewsky [309], Berglund и др. Но формование силикатного кирпича литьем не производится. Опыты Розенблита [310], выполненные на Краснопресненском и Мытищенском заводах по изготовлению литых блоков из известково-песчаной смеси сметанообразной консистенции с добавками шлака и щебенки силикатного кирпича, не получили промышленного применения.

Литье известково-песчаных смесей широко используется при формовании силикальцитных изделий. Армированные блоки, панели, перемычки и другие изделия с невысокой морозостойкостью почти повсеместно формуются литьем. Опытный завод, например, выпустил более 8000 м~ различных изделий, формовавшихся литьем [311,312]. При этом методе смесь увлажняется до консистенции, при которой она равномерно заполняет формы только под действием своей тяжести. Требуемую формовочную влажность можно приближенно выразить следующей эмпирической формулой:

е—удельная поверхность песка, см^г. Опыты показали, что определять консистенцию смеси можно вискозиметром Суттарда (ГОСТ 125-57), применяемым при определении консистенции густоты гипсового теста. При расплыве смеси, равном 8 — 9 см, формовочная влажность оптимальна. Последнюю можно снизить и значительно повысить плотность и прочность изделия, приме­нив при литье легкое вибрирование или встряхивание. Наши опыты показывают, что смеси, увлажненные в дезинтеграторе до формовочной влажности, одновременно с их активизацией дают и при формовании литьем более равномерную плотность и более высокую прочность, чем при увлажнении смесей в растворомешалке.

Литье является одним из наиболее простых и дешевых способов формования. Но силикальцитные изделия, формовавшиеся литьем. имеют более низкие строительно-технические показатели, чем вибри-рованные изделия из тех же смесей. Поэтому литьем формуются только такие изделия, которые не требуют высокой прочности и морозостойкости. Теплоизоляционная способность литых силикальцитных изделий значительно хуже, чем у пеносиликальцит-ных. Практика показывает, что литые изделия даже при высокой дисперсности и активности смеси трудно изготовлять с объемным весом, меньшим 1,5 г/см3. Из Рис. 165 видно, что при этом формовочная влажность доходит до 32%. Применить для литья изделий более высокие формовочные влажности нельзя, так как тяжелые частицы смеси до и в начале запаривания будут осаждаться на дно формы, в результате на поверхности смеси появится слой воды и при этом размеры и структура изделия будут повреждены. Поэтому меньшую плотность и лучшие теплоизоляционные свойства можно получить литьем смесей, со­держащих воздушные поры.

Однако и литые изделия можно изготовлять с довольно высокой прочностью, свыше 400 кг/см2. На Рис 173 показана зависимость прочности на сжатие от способа формования и удельной поверхности песка в дезинтегрированной смеси. Смеси в сухом состоянии размалывали в лабораторном дезинтеграторе при оптимальном количестве извести. Формовочную влажность смесям придавали вручную. Образцы изготовляли прессованием под давлением 150 кг/см2, трамбованием 50 ударами трамбовки прибора Клебе, вибрированием на лабораторном вибростоле и литьем.

При увлажнении смеси в дезинтеграторе всеми методами формования были получены значительно большие прочности при тех же составах смеси, чем при увлажнении в растворомешалках. Формовать литьем возможно только в стальных формах, которые
относительно дороги и требуют на содержание значительных трудовых затрат. Произведенные нами в течение последних 9 лет широкие исследования и производственный опыт показали, что прочность на сжатие изделий из одной и той же смеси, уплотненных различными способами до равного объемного веса сухого вещества, запаренных при одинаковом режиме, имеет почти одно и то же значение. Но при вибрировании высокодисперсных и высокоактивных смесей на обычных вибростолах воздушные пузырьки могут концентрироваться в отдельных местах и снижать прочность изделия. Поэтому у изделий, изготовленных из таких смесей различными способами формования равных объемных весов, можно наблюдать отдельные разные показатели прочности. Формование таких смесей литьем дает более стабильные результаты. У смесей, увлажненных до консистенции литья, вода почти полностью вытесняет воздух из смеси и распределяется в структуре изделия равномерно. Поэтому после запаривания и испарения воды из изделий поры распределяются в структуре равномерно, и прочности таких изделий приобретают относительно большую стабильность. При формовании вибрированием смеси невысокой дисперсности и активности уплотняются относительно хорошо и дают изделия однородной структуры и более высокой прочности (см. Рис. 173).

Для оценки эффективности формования с достаточной в практических целях точностью критерием способа формования может являться объемный вес сухого вещества.. На его основе методом, приведенным в гл. IV, можно вычислить прочность.

Отметим следующие основные положения формования изделий:

а) Оптимальная формовочная влажность, определяемая по данным максимальной прочности образцов на сжатие, полученной при разной влажности смесей и любом способе формования, зависит от удельной поверхности песка, количества извести и увеличивается с их ростом.

Оптимальная формовочная влажность является наименьшей при прессовании, возрастает при трамбовании и вибрировании и становится наибольшей при литье. При вибрировании и литье рост влажности выше оптимального содержания сопровождается значительным снижением прочности на сжатие.

б) Если сравнить уплотняемость (наибольший объемный вес) смесей, содержащих различную удельную поверхность песка, и оптимальное количество активной извести, уплотненных с оптимальной формовочной влажностью при различных способах формования, прессование под давлением 200 кг/см, трамбование 50 ударами трамбовки прибора Клебе (вибрирование и литье), то можно сказать: у смесей, содержащих меньше, чем 150 см /г, удельной поверхности песка, наиболее эффективным способом формования является вибрирование, а затем трамбование: при любой большой удельной поверхности песка лучшие дает формование прессованием, далее следует трамбование и, наконец, литье; при дисперсности песка 700 см/г и выше эффективность формования вибрированием и литьем практически одинакова.

в) Если тот или иной способ формования уплотняет сырец равномерно, то прочность на сжатие изделий из одних и тех же смесей при одинаковом объемном весе и автоклавном режиме не зависит от способа формования.

С развитием производства литых и вибрированных изделий на Опытном заводе при формовании силикальцитных изделий в смесь добавлялся гравий или щебень. В 1952 г. завод изготовлял силикапьцит-ные смеси и образцы, прессовавшиеся до объемного веса 1,8 г/см, прочностью на сжатие свыше 1000 кг/см. Это давало основание рассматривать такие смеси в автоклавных изделиях как высококачественное вяжущее, монолитизирующее заполнитель (гравий или щебень). Опыты полностью подтвердили техническую возможность изготовления силикальцит-бетона. При этом выяснилось, что при вибрировании смесей со щебнем (гравием) силикальцитные изделия получают значительно больший объемный вес, чем без добавления крупнозернистого заполнителя. В табл. 107 приведены данные проведенных нами опытов. Образцы-кубы из силикальцитных смесей со щебнем (гравием) запаривали в заводском автоклаве в течение 10 час. при давлении пара 10 я/ии. Приведенные в таблице относительные показатели вычислены по весу сухого вещества образца.

Как видно из табл. 107, добавка в силикальцитную смесь щебня и гравия создает силикальцит-бетон, удовлетворяющий необходимым строительно-техническим требованиям. При этом расходуется извести всего лишь 5% по весу. Испытания показали, что прочность силикальцит-бетона не зависит от качества заполнителя, является ли он щебнем из известняка или гранита. В первом случае заполнитель (щебень) не содержит Si02, во втором он в основном состоит из него, поэтому можно полагать, что прочность силикальцит-бетона достигается главным образом, за счет монолитизации при запаривании силикальцитной смеси. Процессы монолитизации между заполнителем по его поверхности и частицами Са(ОН)г протекают в небольшом объеме и в образовании прочности изделия участия не принимают, так как площадь поверхности заполнителя (щебня) меньше площади поверхности зерен песка силикальцитной смеси в сто раз и более.

Приведенные в табл. 107 силикальцитные смеси за номерами 1,2, 5 и 6 при плотности, равной плотности силикальцит-бетона, при том же автоклавном режиме без щебня имели бы прочность

на сжатие 600 кг/см и больше и превышали бы прочность силикальцит-бетона более чем в 3 раза. Так как прочность зерен щебня тоже выше 600 кг/см, то сцепление между поверхностями заполнителя и силикальцитной смеси было слабым при бутовом и гранитном щебне и природном гравии. Сравнение данных табл. 107 показывает, что прочность силикальцит-бетона зависит от количества содержащейся в бетоне силикальцитной смеси.

Хотя изготовление силикальцит-бетона дает монолиты удовлетворительной прочности и морозостойкости при незначительном расходе извести, его заводское производство неэкономично, так как стоимость щебня и гравия намного превышает стоимость силикальцитных смесей. Стоимость силикальцит-бетонных изделий возрастает еще и потому, что необходимо дополнительно перемешивать заполнитель и силикаль-цитную смесь в бетономешалке, тогда как дезинтегрированная смесь в дополнительной обработке не нуждается. Силикальцит-бетон при равных показателях прочности значительно тяжелее силикальцита, что снижает его качество.

В районах, где известь очень дорога, а щебень или гравий являются дешевым местным материалом, производство силикальцит-бетона может найти применение. Имеются необходимые данные по технологии его производства [217].