Многие исследователи отмечают зависимость предела прочности при сжатии силикатного кирпича or величины давления пара и длительности запаривания. Leduc и de la Roche [264] пытались доказать, что длительное запаривание придает силикатному кирпичу большую прочность. Van Hardenbrock [229] рекомендовал увлажнять кирпич по выходе из автоклава и вторично запаривать. Для определения, в какой степени повторное запаривание влияег на прочность кирпича, производились опыты на разных заводах, результаты которых приведены в табл. 74.

Из данных табл. 74 видно, что повторное запаривание в небольшой мере увеличивает прочность изделий. Увлажнение кирпича перед повторным запариванием не повышает его прочности.

Влияние дисперсности массы и температуры гидротермальной обработки на процесс формования и свойства силикатного материала изучали Будников и Петровых. Опыты производились с образцами размером 1,41 х 1,41 х 1,41 см при температуре запаривания 100, 125, 150, 175, 200 и 225°. Удельная поверхность песка варьировалась в пределах 410 — 5000 см2/г, а активность смеси — 4,7 — 39% СаО. Образцы формовались под давлением 200 и 400 кг/см . Результаты в общем совпали с результатами аналогичных, произведенных нами опытов, рассмотренных ниже.

При различных значениях б, в, г величина R изменяется от 0 до определенного максимума. Чтобы выяснить характер этой функции, нами в 1953 г. были выполнены опыты. Образцы изготовлялись из де­зинтегрированных смесей, что позволило избежать влияния на результат опытов неравномерного перемешивания смесей. Для получения различной дисперсности смеси изменялось число оборотов корзин дезинтегратора. С целью изучения влияния плотности формованного сырца на предел прочности при сжатии все образцы изготовлялись объемным весом 1,6 и 1,9 r/cw. Дисперсность смесей принималась от 150 до 2 000 см/г с ростом удельной поверхности отдельных смесей приближенно по геометрической прогрессии со знаменателем 2.

В результате опытов для прессованных силикальцитных изделий была установлена зависимость между удельной поверхностью песка и оптимальным количеством извести, при которой изделия приобретают максимальную прочность. При помощи згой зависимости выбиралось содержание извести для основных составов смесей. Такая зависимосгь определялась по результатам запаривания образцов в промышленном автоклаве в течение 8 час. под давлением пара 8 — 10 ати. Но являлось ли найденное количество извести оптимальным и при других режимах запаривания? Для выяснения этого вопроса смеси готовили с содержанием извести на 25% больше и на 25% меньше установленного оптимального количества. Их формовали при оптимальной влажносги. определяемой по описываемой в гл. VI методике. Образцы запаривали при режимах, охватывающих небольшим числом опытов широкий предел значения параметров. Продолжительность запаривания равнялась 2, 4, 8. 15 и 50 час. Давление пара выбирали с расчетом выяснения малоизученных и применяемых в производстве значений: 0 ати (97 — 99°), 2 ати (133°), 6 ати (164°), 10 ати (183°), 16 ати (203°) и 25 ати (225°). Продолжительностью запаривания считалось время, в течение кагорого изделия находились в авгоклаве под максимальной температурой. Подъем и спуск давления пара производились с равной скоростью: повышение темпера1уры со скоростью 1 °, снижение — со скоростью 2° в минуту. Опыты показали, что при таких скоросгях даже образцы из смесей высокой дисперсности и активности с объемным весом 1,9 г/см после автоклавной обработки не имели дефектов. При запаривании под давлением 16 и 25 ати в течение 2 час. образцы достигали максимальной прочности, поэтому их испытывали и после получасового запаривания.

Приготовление смеси заданной дисперсности зависело от числа оборотов корзин дезинтегратора, которые изменялись лишь по ступеням установленных электродвигателей. Некоторые отклонения имелись и в содержании СаО в смеси, зависящие от неточности дозирования извести и песка. Заданные и фактические сосгавы смесей-образцов приведены в табл. 75. Смеси хранили в герметически закрытых сосудах при влажности 0%. -30% смеси оставляли для дополнительных опытов.

Песок имел следующий состав: Si02 — 96%. R2O3 — 2,8%, СаО — 0,3%; MgO— 1 —0,1%; потери при прокаливании — 0,2%; химический состав гидратной извести состоял из СаО — 67%, R2Q3 — 2,8%, MgO — 4.5%. растворимой SiC>2 — 1 %. нерастворимой SiCb — 1,1 %; потери при прокаливании — 23,5%,

Для формования образцов брали требуемое количество смеси и тщательно перемешивали ее с предусмотренным оптимальным количеством воды на резиновом основании при помощи стальной кельмы. Образцы готовили цилиндрической формы диаметром и высотой 42,2 мм Образцы из смесей с высокой удельной поверхностью и активностью формовали медленно и равномерно, чтобы удалить из смеси воздух, некоторые смеси формовали до 5 мин. Если воздух не успевал выйти из пор смеси, то при выдавливании образца из формы на его поверхности образовывались трещины. Все смеси допускали формование образцов с объемным весом 1,6 г/см3 при максимальной скорости движения поршня гидравлического пресса 0,11 см/сек. Средние давления при формовании из числа максимальных приведены в табл. 75.

Выдерживание образцов в течение 24 час в помещении с влажным воздухом позволило накапливать образцы одной партии и одновременно их запаривать. Запаривались они в лабораторном автоклаве, оборудованном автоматическим регулированием заданного процесса термообработки. Наши предыдущие опыты показали, что прочность образцов, хранившихся перед запариванием в течение нескольких суток в помещении с влажным воздухом, и прочность сравнительных образцов, запаренных непосредственно после формования, равны. Именно это обстоятельство позволило запаривать образцы в одинаковых условиях. После снижения давления до 0 ати образцы вынимали из автоклава и сутки хранили в лаборатории, а затем взвешивали и испытывали па сжатие.

Предел прочности при сжатии вычисляли по данным испытаний трех одинаково изготовленных образцов одной партии следующим способом.

1) Если отношение разности абсолютных значений отклонений (взятых относительно медианы) к среднему значению абсолютных отклонений меньше 0,2 (20%) и если среднее значение отклонений меньше 10% от значения медианы, то пределом прочности при сжатии считалось среднее арифметическое значение прочностей на сжатие трех образцов. Например: прочность на сжатие образцов 400, 410 и 419 кг/см2; медиана 410; абсолютные значения отклонений 10 и 9, их среднее значение 9,5; абсолютное значение их разницы 10 — 9 = 1; 1 : 9,5 < 0,2. Также 9,5 < 0,1 • 410. Поэтому результат есть среднее арифметическое и равен 409,7 кг/см2.

2) Если отношение разности абсолютных значений отклонений к среднему значению абсолютных отклонений больше 0,2, то за предел прочности при сжатии образцов принималось

среднее арифметическое значение двух близких значений прочно-стей при условии, что разница значений прочности третьего образца и среднею арифметическою не превышает 10%. Например, прочность на сжатие образцов — 400, 410, 430 кг/см2; среднее абсолютное значение отклонений от медианы — 15; разница — 10; отношение — 10:15>0,2. Прочность на сжатие — (400 + 410): 2-405 кг/см2, так как (430 — 405): 405<10%.

3) Если указанная в предыдущем пункте разница прочности превышала 10%, выясняли причину этого и при необходимости производили контрольный опыт.

Прочности образцов одной партии мало отличались друг от друга, поэтому объем контрольных опытов составлял лишь 10%. После испытаний каждых трех образцов одной партии на сжатие из кусков образцов брали пробы, которые взвешивали и высушивали в течение суток в термостате при / = 105°. Затем вычисляли влажность образцов в момент испытания их на сжатие. Высушенные куски образцов завертывали в крафт-бумагу. регистрировали и помещали в герметически закрытый сосуд, в котором находилась смесь натронной извести и хлористого кальция, предохраняющая образцы от воздействия СОг и влажности. Куски использовали для химических анализов, оптических и электрон-номикроскопических наблюдений.

Прочность образцов на сжатие в зависимости от продолжительности запаривания и величины давления пара (температуры) приведена в табл. 76 и на Рис. 116 (подпись см. на стр. 250).