В.В. Эвальд. Строительные материалы, их свойства, испытание и приготовление (Различные искусственные камни).
§ 1. РАЗЛИЧНЫЕ ИСКУССТВЕННЫЕ КАМНИ.
В предыдущем изложении рассмотрены лишь наиболее употребительные из многочисленных видов искусственных камней, которыми пользуется строительная техника.
Кроме разнообразия внешней геометрической формы, искусственные камни бывают весьма разнообразны и по составу, отличаясь от уже описанных или способом приготовления, или же применением особых цементирующих веществ.. Рассмотрим некоторые из них, получившие уже довольно обширное применение.
Известково-песчаный кирпич. Искусственный песчаник из песка, сцементированного известковым раствором, представляет собой подражание природным песчаникам, и попытки изготовления подобного материала известны давно. Не говоря о том, что известковый бетон был известен еще римлянам, укажем, что Lebtun во Франции пробовал изготовить подобный материал в. 1829 г.; позднее, около 1854 г. Coignet возобновил эти попытки, назвав свой материал betón aggloméré (им, между прочим, пользовались при постройке Варшавской ж.д.). Особого успеха попытки эти, однако, не имели вследствие малой крепости изготовляемого материала, так как известь при обыкновенной, температуре с песком химически не соединяется, поглощение же ею углекислоты идет, как мы уже знаем, очень медленно и не проникает далеко вглубь, массивных предметов.
Около 1880 г. Михаэлис нашел лабораторным путем, что весьма прочный материал получается, если подвергать смесь извести с песком в течение нескольких часов действию водяного пара под большим давлением при соответственно высокой температуре (120 -130 Ц.). При этом, но объяснению Михаэлиса, происходит расщепление кремнезема песка и образуется силикат извести, поэтому и кирпич, приготовленный таким способом, иногда называют силикатным.
Образование при подобных условиях силиката извести многими, отрицалось; в настоящее время, однако, его можно считать доказанным. Далеко не вся взятая известь соединяется с кремнеземом; часть ее остается в виде гидрата п, насколько возможно, обращается впоследствии понемногу в углекислую известь.
Ныне применяется несколько вариантов способа приготовления известково-песчаного кирпича, но сущность всех их одинакова и основана на открытии Михаэлиса. Песок берется, по возможности, чистый, кварцевый, всего лучше с угловатыми зернами, смешанной крупности (присутствие мелких зерен здесь, полезно не только для заполнения промежутков между крупными, но и для увеличения поверхности соприкосновения песка с известью, т. е. для облегчения химической реакции между известью и кремнеземом). Известь применяется или в виде теста, которое перемешивают с песком под бегунами или в виде порошка гашеной извести (перемешать два порошка легче, чем порошок с тестом) или в виде молотой, в порошке, негашеной извести. Извести берется не более 7—10% от веса песка. Хорошо перемешанная, увлажненная масса прессуется сильными прессами (ящичного типа) в кирпичи, которые затем укладываются на вагонетки, вмещающие по 600—800 кирпичей, и на них поступает в лежачий цилиндрический котел, где и подвергается в течение 10 — 12 часов действию пара в 6—9 атмосфер. Выйдя из котла, кирпич ставится в штабели под навесами для просушки и поглощения, по крайней мере снаружи, атмосферной углекислоты.
Цвет кирпича весьма светлый, серовато-белый; для придания окраски прибавляют иногда небольшие количества минеральных красок из числа неразрушаемых известью, напр., для розового цвета —5% окиси железа.
Качества известково-песчаного кирпича зависят от тщательности приготовления и бывают весьма неодинаковы; нередко, напр., он не выдерживает испытания на мороз и в таких случаях для наружных работ не годится.
Хороший известково-песчаный кирпич должен обладать временным сопротивлением сжатию не менее 140 клгр. на кв. сант. в сухом виде; у насыщенных :водою кирпичей это сопротивление обыкновенно на 10 —12% менее, а у подвергавшихся замораживанию на 12 —15%, также, как и у природных песчаников. Поглощение воды,1 в среднем, около 12%. Вес единицы объема — 1,9, вес 1 куб. саж. кладки из такого кирпича на известковом растворе — около 1100 пудов.
Как показали многочисленные испытания, известково-песчаный кирпич почти вовсе не страдает от огня при пожаре, превосходя в этом отношении многие каменные материалы. В числе построек из этого материала можно указать, напр. пассажирские станции Парголово и Левашево (Финл. ж. д.), вокзал в Гельсингфорсе, дом телефонного шведско-датского Общества в Москве и др.
Шлаковый кирпич. Под этим названием известны два различных материала. Один из них приготовляется прессованием в формах смеси шлакового песка (гранулированного доменного шлака) с гашеной известью, реже с цементом или гипсом; сформованные кирпичи лежат с полгода под навесом и затем идут в работу. Твердение здесь обусловливается отчасти поглощением известью атмосферной углекислоты, главным же образом — образованием известкового силиката, так как кремнезем шлаков благодаря их гранулированию остается в расщепленном состоянии и, представляя собой гидравлическую добавку, соединяется с известью в присутствии влажности.
Готовые шлаковые кирпичи, светло-серого цвета, напоминают видом природные песчаники. При размерах 25 X 12 X б»5 сант. такой кирпич весит от 3,3 до 3,5 клгр., смотря по составу шлаков. Временное сопротивление раздавливанию от 80 до 140 клгр. на кв. сант. Пористость шлакового кирпича более, чем обыкновенного, и поэтому при назначении его на наружные работы необходимо проверять его сопротивление морозу. Огнестойкость значительная, как и у предыдущего материала.
Подобным же образом приготовляется кирпич и из шлаков городских мусоросжигательных печей.
Другого рода шлаковый кирпич приготовляется из одного, предпочтительно кислого, т. е. богатого кремнеземом, доменного шлака без прибавления извести, в расплавленном виде выливаемого в металлические формы, смазанные глиной или известковым молоком, и полученные отливки, медленно охлаждаютя особых пенах — каленицах, как и всякие стеклянные изделия. Этот материал, напоминающий по свойствам стекло, у нас мало известен.
Пемзовые кирпичи у нас также еще не выделываются. Их приготовляют в тех же местностях на Рейне, где добывается трасс, из находимого близ Нейвида вулканического, пемзового песка, содержащего 50 — 65% кремнезема, смешивая его с известковым молоком. Особенность этих кирпичей— их чрезвычайная легкость (вдвое легче глиняных) и значительная пористость, делающая их ценными для тепловой и звуковой изоляции. Сопротивление сжатию невелико.Следующая группа искусственных камней характеризуется применением, в качестве цементирующего вещества, — иных соединений, нежели рассмотренные нами доселе. В числе таких соединении чаще всего применяется т. наз. (цемент Сореля — хлорокись магния, получаемая при смешивании магнезии с раствором хлористого магния; применяется также растворимое фруксово) стекло с различными минеральными примесями и, наконец, различные смолистые составы. Разнообразные виды искусственных камней, получаемых при сочетании этих и им подобных вяжущих веществ с разными наполнительными веществами минерального или органического характера, встречаются в продаже под более или менее замысловатыми названиями; мы упомянем здесь только некоторые из них, получившие уже применение на практике.
Ксилолит приготовляется так: обожженный и измолотый магнезит затворяется водой в тесто (с прибавкой красящих веществ), и 1 объем этого теста перемешивают с 5-6 объемами деревянных опилок, затем прибавляют должное по расчету количество раствора хлористого Магния, и масса, снова тщательно перемешанная, кладется в плоские формы, где и отвердевает. Полученные плиты прессуются под большим давлением (до 300 атмосфер) в течение 1 — 2 суток, затем промываются водой для удаления избытка хлористого магния и медленно просушиваются в особых сушилках.
Продажный ксилолит имеет вид тонких плит (толщина 10-17 мм., ширина и длина 1 — 1,5 метра), большей частью желтоватого или красноватого цвета. Его свойства — промежуточные между свойствами , камня и дерева: он легко режется пилою и ножом, мало (не более 4%) поглотает воды, не коробится, дурно проводит тепло; в огне не горит пламенем, а только медленно обугливается. Несмотря на свою мягкость, и далее отчасти благодаря, ей прекрасно сопротивляется стиранию; исследования берлинской лаборатории показали, .что по сопротивлению стиранию ксилолит стоит между базальтами и гранитами. Временное сопротивление разрыву в сухом состоянии 251, в насыщенном водою 183 клгр. на кв. сант.; временное сопротивление раздавливанию 850—900 клгр. на кв. сант. Удельный вес 1,553.
Ксилолит применяется преимущественно для устройства полов и панелей.
Папиролит — материал, сходный с ксилолитом; продается не только в виде плит, но и в виде порошка, для устройства на месте сплошных полов, без шва.
Литоид — балластом служат измельченные каменистые вещества; применяется для полов, ступеней и т. д.
Пробковые плиты и кирпичи приготовляются из крошеной пробки, сцементированной глиной с известью (последняя служит для предохранения глины от действия сырости), или каким-либо иным связывающим веществом; водоупорные сорта пропитываются смолистыми составами. Отличительные особенности этого материала: легкость (1 куб. дециметр весит всего 0,23-0,25 клгр. и чрезвычайно малая теплопроводность,- 1 кв. метр пробковой плиты, толщиной всего в 5 сант., проводит столько же тепла, сколько 1 кв. метр кирпичной степы в 2 кирпича (55 сант.) толщиной. Также мала и звукопроводность этого материала.
Поэтому пробковые плиты очень хороши, как материал для целей звуковой и тепловой изоляции — для подшивки теплых кровель, для обделки стен (в особенности металлических), потолков, вентиляционных каналов, труб водяного и парового отопления, для устройства легких перегородок и пр. В огне они не горят пламенем, а только тлеют. Сопротивление механическим усилиям.. конечно, невелико (напр. сжатию 12—18 клгр. на кв. см.) В продаже имеются пробковые камни в виде кирпичей нормального формата (для перегородок) и в виде плит толщиной от 1,5 до 10 сант,, размерами большей частью от 0,25 до-1 кв. метра. В Лондоне пробовали применять пробковые массы и для устройства мостовых.
Легкие плитки и камин приготовляют также из торфа и других растительных волокон, с каким либо цементирующим веществом.
Уралит — асбестовый картон, пропитанный растворимым кремнеземом и поэтому более твердый, нежели обыкновенный асбестовый картон. Главное свойство — высокая огнестойкость. Он выделывался на одном заводе в Петербурге, ныне уже не существующем.
Источник: Эвальд В.В. Строительные материалы, их свойства, испытание и приготовление.//Часть I. — Гос. тех. изд, 1923. — С. 125-128.
