Как сделать искусственный известняк
Тема: Самодельный искусственный камень
Опции темы
Поиск по теме
Отображение
Самодельный искусственный камень
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ПЕСЧАНИКА БЕЗ ОБЖИГА
Он состоит из обыкновенного песка и глины или другого какого-либо минерального вещества, например земли и кремнеземлистого связывающего вещества, которое делает массу твердой. При этом кремнезем переходит в кремнекислую нерастворимую известь: от этого масса приобретает свойства старого римского цемента, который сохраняется без изменения в течение более двух тысяч лет.
Приготовление песчаника просто, производство его основано на научных данных.
Относительная твердость песчаника была испытана следующим образом.
Приготовленный из упомянутой массы песчаник в 4 дюйма ширины, 4 дюйма толщины и 16 с небольшим дюймов длины был положен концами, на одну линию, на железные подкладки, расстояние между которыми составляло 16 дюймов; камень этот выдержал наложенную на середину его тяжесть в 2122 фунта, т.е. 53 пуда с лишним, тогда как такого же размера и формы камень из портландского известкового камня, при тех же условиях, переломился от тяжести в 795 фунтов, т.е. менее 20 пудов. Сила сцепления между собою частиц, из которых составлен песчаник, испытывалась над особенно обтесанными кусками, тонкие части которых имели 5/2 дюйма в поперечнике. При этом оказалось, что камень Рансома выдержал 1,98 (почти 2 фунта), а камень из портландского известняка, того же объема и при одинаковых условиях, разрывался при 1,10 (на девять с половиной золотников более фунта); один естественный камень (известняк) ломался при 0,79 фунта (почти на 20 золотников менее фунта), а другой выдерживал еще менее всего 0,76 фунта. Кубик в четыре дюйма из песчаника Рансома выдерживал, не раздавливаясь, тяжесть в 30 тонн или без малого 200 пудов.
Для испытания влияния воды и кислот на песчаник Рансома было взято несколько проб одинаковой формы и величины, очищены жесткою щеткой и совершенно высушены при 80° Р; потом насыщены водою и взвешены; таким образом определялась степень поглощения воды; после кислот определяли потерю веса каждой пробы; затем их вываривали в воде до совершенного удаления кислот и снова взвешивали; наконец, после высушивания при 80° Р и очистки щеткой определялось все количество потери от влияния на него воды и кислот.
По этим испытаниям, произведенным над песчаником, в различных растворах кислот, оказалось, что песчаник, изготовленный по изобретенному способу Рансома в отношении сопротивления его влияниям означенных веществ и атмосферы, одинаков с лучшими естественными, братыми для сравнительного с ним испытания. При этом должно заметить, что песчаник Рансома был изготовлен для испытания всего лишь за 14 дней, а так как он от времени делается тверже, то его признали уступающим только таким, как гранит, базальт и т.п., одним из самых твердых строительных материалов.
К сказанному остается добавить, что глиномяльные машины, прессы, равно формовки чугунные, в настоящее время имеются всех размеров: и ручные, и с конными приводами, и недороги.
___________________________________
1) Натриевое растворимое стекло состоит из смеси порошка кварца, прокаленной соды и угля или из порошка кварца, прокаленной глауберовой соли и угля, Мелкоизмельченное растворимое стекло при кипячении с водою дает раствор. Он имеется в продаже. Сохраняется в плотно закупоренных склянках.
Мастер на все руки
Технология изготовления строительных блоков и плит из искусственного песчаника без обжига
Технология изготовления строительных блоков и плит из искусственного песчаника без обжига
Искусственный песчаник состоит из обыкновенного песка и глины или другого какого-либо минерального вещества, например, земли и кремнеземистого связующего вещества, которое делает массу твердой. При этом кремнезем переходит в кремнекислую нерастворимую известь.
Песок и мыло или заменяющее его другое минеральное вещество тщательно перемешивают с определением по предварительной пробе, количеством растворенного жидкого стекла. производится это в глиномятной машине; хотя возможно и другими способами, например, можно месить и перемешивать в ямах, кадках, ящиках и т. д.
Получаемую вполне плотную массу прессуют в формах или провальцовывают пластами.
После этого ее насыщают хлористым кальцием; вследствие этого происходит двойное разложение обеих употребленных растворов, образуется нерастворимая кремнекислая
известь и хлористый натрий (поваренная соль). Кремнекислая известь связывает (цементирует) все твердые частицы песка (или мела и т. п.), а хлористый натрий удаляется при промывке.
Силикаты соли кремниевых кислот. В основе строения силикатов лежат тетраэдры (БЮ4), способные связываться (полимеризовываться) своими вершинами с образованием островных, кольцевых, цепочечных, слоистых и каркасных структур. Природные силикаты – примерно 1/3 всех известных минералов – полевые шпаты, глинистые материалы, слюда и т.п. Их все можно использовать как добавочное вещество для песка в этой технологии.
Фактически процесс идет в 5 этапов:
1. Песок перемешивают с раствором мыла (30-50 г на 10 л воды). Мыло в данном случае играет роль поверхностно активного вещества, которое обеспечивает хорошее соприкосновение реагирующих поверхностей и щелочную среду.
2. Добавление растворенного жидкого стекла или силикатного
клея.
Специалисты по керамике говорят, что добавки жидкого стекла в керамические изделия составляют примерно 1% от общей массы. Для того, чтобы узнать необходимое количество жидкого стекла на определенное количество песка (например, 1 кг) нужно сделать пробный образец. Имеет значение и марка песка, который вы берете для изготовления блоков. После добавления растворенного жидкого стекла идет тщательное перемешивание плотной смеси.
3. Прессовка в формах.
4. Добавление, насыщение смеси в формах раствором хлористого кальция CaCl.
Соотношение, в котором реагируют жидкое стекло и хлористый кальций – 122:110. Для удобства и простоты это соотношение можно довести до 1:1, избыток удалится при промывке.
5. Промывка блоков водой – NaCI и излишек CaCl удалится при промывке.
Приготовление искусственного песчаника без обжига
( По материалам статьи, опубликованной в журнале «Сделай сам» №3 за 1991 год)
Говорить о том, какое зло и разорение приносят пожары деревне, излишне; это уже известно, да и одними рассуждениями на эту тему делу не поможешь. И Новгородское земство в данном случае поступило совершенно правильно, начав на своем заводе выделывать особый кирпич для дымовых труб. Но одни трубы разрешают лишь часть вопроса. Остаются крыши и стены, о которых также следует позаботиться.
Нам хотелось бы напомнить о давнишнем способе изготовления одного строительного материала и огнеупорного сравнительно с другими, и дешевого, и настолько удобно изготовляемого, что его любой может изготовить сам и на том месте, где он ему нужен для постройки; вообще самого подходящего к крестьянским постройкам.
Материал этот — искусственный песчаник, изготовленный без обжигания, по способу, изобретенному Рансом около 50 лет тому назад, но, по каким-то непонятным причинам, забытый и совсем, сколько нам известно, до сих пор не применяемый у нас.
Искусственный песчаник, изготовляемый по способу Рансома, может быть получен любой величины и формы и пригоден не только для грубых стенных кладок, но также и для мелких, изящных архитектурных украшений. Он состоит из обыкновенного песка и глины или другого какого-либо минерального вещества, например земли и кремнеземлистого связывающего вещества, которое делает массу твердой. При этом кремнезем переходит в кремнекислую нерастворимую известь; от этого масса приобретает свойства старого римского цемента, который сохраняется без изменения в течение более двух тысяч лет.
Приготовление песчаника просто; производство его основано на научных данных. Песок и мыло или заменяющее его другое минеральное вещество тщательно перемешивают с определенным, по предварительной пробе, количеством растворенного натрового стекла. Производится это в глиномятной машине; хотя возможно и другими способами, например месить ногами и перемешивать лопатами в ямах, кадках, ящиках и т.п.
Получаемую вполне плотную массу прессуют в формах или провальцовывают пластами. После того ее насыщают хлористым кальцием ; вследствие этого происходит двойное разложение обоих употребленных растворов; образуется нерастворимая кремнекислая известь и хлористый натрий (поваренная соль); первый связывает (цементирует) все твердые части песка или мела и т.п., а последний удаляется при промывке.
Издержки на приготовление песчаных камней и пластин — менее, чем в некоторых местах цена за натуральные камни; издержки на формование, украшение и т.п. также незначительны. Главный расход здесь составляет заготовление необходимых форм, но и этот последний также невелик, потому-то для форм может быть употреблено и дерево, и гипс.
Главные выгоды этого способа приготовления песчаника следующие:
1) Приготовление просто, не требует предварительной выучки и потому доступно всякому; дешево и не требует больших расходов на устройство особых приспособлений.
2) Употребляемые материалы принадлежат к обыкновенным и везде находящимся естественным произведениям самой низкой цены.
3) Песчаник может приготовляться на месте потребления, в необходимой для производства форме, в потребном количестве и во всякое время года, а главное, без обжига.
4) Наружный вид песчаника такой же, как и естественного; он может быть окрашиваем в желаемый цвет.
5) Приготовление песчаника не сопряжено с какой-либо потерей материала.
6) В случае надобности, песчаники можно делать полыми, и разных форм, смотря по надобности.
7) Искусственные камни не выветриваются на воздухе, как бывает с естественными, а от времени они делаются тверже и потому составляют прекрасный материал для наружных обкладок, облицовок и украшений зданий.
8) Твердость искусственных камней много значительнее, чем камней из портландской извести
Относительная твердость песчаника была испытана следующим образом.
Приготовленный из упомянутой массы песчаник в 4 дюйма ширины, 4 дюйма толщины и 16 с небольшим дюймов длины был положен концами, на одну линию, на железные подкладки, расстояние между которыми составляло 16 дюймов; камень этот выдержал наложенную на середину его тяжесть в 2122 фунта, т.е. 53 пуда с лишним, тогда как такого же размера и формы камень из портландского известкового камня, при тех же условиях, переломился от тяжести в 795 фунтов, т.е. менее 20 пудов. Сила сцепления между собою частиц, из которых составлен песчаник, испытывалась над особенно обтесанными кусками, тонкие части которых имели 5 /г дюйма в поперечнике. При этом оказалось, что камень Рансома выдержал 1,98 (почти 2 фунта), а камень из портландского известняка, того же объема и при одинаковых условиях, разрывался при 1,10 (на девять с половиной золотников более фунта); один естественный камень (известняк) ломался при 0,79 фунта (почти на 20 золотников менее фунта), а другой выдерживал еще менее всего 0,76 фунта. Кубик в четыре дюйма из песчаника Рансома выдерживал, не раздавливаясь, тяжесть в 30 тонн или без малого 200 пудов.
Для испытания влияния воды и кислот на песчаник Рансома было взято несколько проб одинаковой формы и величины, очищены жесткою щеткой и совершенно высушены при 80° Р; потом насыщены водою и взвешены; таким образом определялась степень поглощения воды; после кислот определяли потерю веса каждой пробы; затем их вываривали в воде до совершенного удаления кислот и снова взвешивали; наконец, после высушивания при 80°C и очистки щеткой определялось все количество потери от влияния на него воды и кислот.
По этим испытаниям, произведенным над песчаником, в различных растворах кислот, оказалось, что песчаник, изготовленный по изобретенному способу Рансома в отношении сопротивления его влияниям означенных веществ и атмосферы, одинаков с лучшими естественными, братыми для сравнительного с ним испытания. При этом должно заметить, что песчаник Рансома был изготовлен для испытания всего лишь за 14 дней, а так как он от времени делается тверже, то его признали уступающим только таким, как гранит, базальт и т.п., одним из самых твердых строительных материалов.
К сказанному остается добавить, что глиномяльные машины, прессы, равно формовки чугунные, в настоящее время имеются всех размеров: и ручные, и с конными приводами, и недороги. Особенно же если их приобрести примерно на целую волость и перевозить по мере надобности из одной деревни в другую, под наблюдением и руководством опытного инструктора.
По следам «Приготовление искусственного песчаника без обжига»
( По материалам статьи, опубликованной в журнале «Сделай сам» №2 за 1992 год)
Возвращаясь к теме об искусственном камне (см. «Сделай сам» № 3 за 1991 год), рады сообщить новую информацию о так заинтересовавшем вас строительном материале. Оказывается, проблемой изготовления искусственного песчаника занимаются в Уфимском нефтяном институте, и там нам любезно предоставили материал, который, как мы надеемся, поможет вам разобраться в этом вопросе.
Итак, состав для приготовления искусственного песчаника без обжига.
Давным давно в строительстве укрепились традиции производства строительных материалов с использованием цементных вяжущих веществ или обжига. Однако у вышеназванных способов производства стройматериалов есть свои недостатки. Так, при применении цементных вяжущих веществ велики сроки изготовления материалов, при этом в последнее время остро ощущается дефицит цемента. Для обжиговых же методов характерны технологические сложности и специальное оборудование.
Растущие темпы гражданского и промышленного строительства при низких объемах производства строительных материалов ведут к необходимости поиска новых, экономически более выгодных рецептур стройматериалов и новых технологий их изготовления.
Основными требованиями, предъявляемыми к стройматериалам, являются:
качественность изделий, обусловленная их прочностью, водо- и морозостойкостью;
невысокие экономические затраты на сырье и оборудование;
технологичность изготовления изделий; экологическая чистота производства и материалов.
Необходимость сокращения сроков производства строительных материалов обратила внимание специалистов на способы получения этих материалов без обжига использования цемента. Одним из таких способов является приготовление искусственного песчаника, основанное на методе двурастворной силикатизации.
Метод двурастворной силикатизации заключается в последовательной обработке песчаного материала растворами жидкого стекла и какой-либо соли двух- или трехвалентного металла. Чаще всего в данной рецептуре используется хлористый кальций.
Сущность силикатизации сводится к выделению в процессе реакции геля кремниевой кислоты (кремнекислой нерастворимой извести), благодаря которой масса приобретает свойства старого римского цемента. Образующийся побочно хлористый натрий (поваренная соль) удаляется при промывке [1 ].
Процесс выражается следующим уравнением:
где CaCl — хлористый калий;
NaO * nSi02 — натровое (жидкое) стекло;
NaCl — хлористый натрий (поваренная соль);
Са(ОН)2 — окись кальция;
nSi02(m—1)H2O — гель кремниевой кислоты (кремнекислая нерастворимая известь).
Традиционная технология изготовления строительных изделий из искусственного песчаника следующая [3]. Песок и мыло или другое минеральное вещество (например, глину) тщательно перемешивают с определенным количеством жидкого стекла. Производится это в глиномятной машине, хотя возможно использование других способов.
Получаемую вполне плотную массу провальцовывают пластами или прессуют в формах. После этого ее насыщают хлористым кальцием.
Отличительными сторонами данной технологии являются:
относительная простота изготовления; доступные и дешевые материалы; возможность производства работ на строительной площадке;
практически нулевые потери; форма, наполненность и цвет — любые желаемые;
твердость материалов выше, чем у камней из портландской извести.
Однако следует отметить сложность выполнения насыщения грунтовой смеси хлористым кальцием, что вызывает необходимость экспериментов по изменению способа введения CaCl в песчаную массу.
Для определения оптимальных условий получения безобжигового облицовочного материала с заданными свойствами был выполнен ряд экспериментов, чтобы определить оптимальные концентрации компонентов смеси — жидкого стекла (Na20-nSi02) и хлористого кальция (СаСl2) — и уточнить схемы приготовления искусственного песчаника.
Песок (200 г) с небольшой добавкой 20 г глинистого материала (то есть соотношение песка и глины 10:1) перемешивают с определенным количеством натрового стекла (от 20 до 90 мл) в металлической ванне. Получаемую массу прессовали в приборе стандартного уплотнения [2], изготовляя образцы цилиндрической формы (d = h = 40 мм). Затем образцы помещают в раствор хлористого кальция для насыщения на 2. 3 сут. Жидкость готовили растворением в воде порошка хлористого кальция (на 1 л воды — 300 г хлористого кальция). Через 5. 7 дней проводили испытания образцов на сжатие на гидравлическом прессе, причем часть образцов водонасыщали в течение 3 сут [4 ] и также испытывали на прочность при сжатии.
При осуществлении экспериментов, направленных на уточнение методики изготовления песчаника, хлористый кальций (20. 90 мл) вводился в массу непосредственно после смешивания песка с жидким стеклом. Испытания полученных образцов производились теми же способами, что и при классической технологии их изготовления.
Экспериментальные исследования, направленные на оптимизацию состава и методики получения безобжигового песчаника, проводились на кварцевом, хорошо отсортированном среднезернистом песке (d
В результате экспериментов по подбору оптимального количества жидкого стекла, необходимого для связывания 200 г песка, определилось необходимое и достаточное количество Na20 • nSi02; оно составляет 60 мл на 200 г, или 300 мл на 1 кг, песка.
При последующем насыщении образцов с оптимальным содержанием жидкого стекла хлористым кальцием в ходе испытаний на прочность при сжатии были получены следующие результаты:
Rсж = 10,8 МПа и R сж = 5,6 МПа,
где Rсж — прочность на сжатие в сухом состоянии;
Rb сж — прочность на сжатие в водонасыщенном состоянии.
Для совершенствования методики изготовления безобжигового песчаника производились опыты, в которых песчаная масса смешивалась и с натровым стеклом, и с хлористым кальцием. Было установлено оптимальное количество СаСl2 — 20 мл на 200 г, или 100 мл на 1 кг песка. По итогам экспериментов сделан вывод о нецелесообразности последовательного вмешивания в песок жидкого стекла и хлористого кальция вследствие быстрого схватывания смеси и невозможности последующего ее уплотнения до нужной степени. Подобный порядок изготовления смеси возможен при помещении уплотненных образцов в водную среду.
Более точные рекомендации желающие смогут получить, обратившись по адресу: 450062, г.Уфа, ул.Космонавтов, 1 МП «ПРО- ЖИК» при Уфимском нефтяном институте.
Материал подготовили Е.А.Шамраева, Ю.И.Спектор, А.В.Аксенов.
Гончарова JI.B. Основы искусственного улучшения грунтов. — М.: Изд-во МГУ, 1973.
Инструкция по применению фунтов, укрепленных вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов. СН 25-74 / Госстрой СССР. — М.: Стройиз- дат, 1975.
Приготовление искусственного песчаника без обжига. — Сделай сам, 1991, № 3.
Сергеев Е.М. Инженерная геология. — М.: Изд-во МГУ, 1978.
eaquilla
eaquillaДневник воина Света
Бог един, путей к нему тысячи, но все идут через сердце
Как сделать искусственный песчаник своими руками
Как сделать искусственный песчаник своими руками
Что бы сделать искусственный песчаник необходимы песок, жидкое стекло и соль. Ничего сложного в процессе нет. Старая, но малоизвестная технология. Почему я решил опубликовать эту статью?
История
Как то в беседе зашла речь о строительных материалах, которые, для удешевления строительства можно сделать самому. Мы стали перечислять виды подобных материалов, от обычной соломы, до глинобитной технологии. Жаркий спор развернулся вокруг преимуществ и недостатков подобных материалов: качество – ниже среднего, пожароопасность в случае нарушения технологии, дефицитность (оказывается, что и солома может быть в дефиците), трудоемкость производства подобных материалов и технологий, потери времени, необходимость длительной просушки строений, защите их от атмосферных осадков и дополнительной постоянной вентиляции стен, теплопроводность и т.д. Я, по профессии не строитель, в конце угасающего спора, задал вопрос: «А что вы знаете про искусственный песчаник?» Тема оказалась неизвестной, но время уже за полночь и посоветовал, кому интересно поискать информацию в Интернете. Но не тут-то было!
Технология искусственного песчаника
Речь пойдет о способе изготовления искусственного песчаника без цемента, в полевых условиях, без последующего обжига, с минимальными затратами денег на сырье и времени. Что нам потребуется? Из сырья:
Весь процесс в общих чертах
Песок, глина и жидкое стекло перемешиваются до однородной массы, затем формуется будущее изделие в формах и сразу помещается в ванну с раствором соли. Максимум 3 дня мокнет в ней и изделие готово!
подробно описывать не буду, кому интересно – Google в помощь! А своими словами: ионы двухвалентного кальция из раствора соли замещают собой ионы натрия из жидкого стекла, из-за чего это самое жидкое стекло превращается в быстротвердеющий гель, связывающий в монолит всю массу. В свою очередь, ионы натрия вынуждены уходить в водный раствор, превращаясь в хлорид натрия.
Как видите, весь процесс проходит в два этапа:
Не следует их объединять в один процесс: не успеете промешать всю массу, как она окаменеет!
Не обессудьте, восстанавливаю по памяти!
Песок : глина : жидкое стекло — 10 : 1 : 3(4).
Жидкое стекло обычно продается (в оптовых партиях) концентрированным, поэтому его можно развести водой пополам, но лучше 1 : 1/3(вода).
Хлористый кальций развести: на 1 литр воды – 300 гр соли.
Допустим: ванна 100 литров раствора. Чтобы выработать весь хлорид кальция – в ней можно замочить не более 330 кг изделий! Т. е., если вы берете 330 кг сухой смеси для теста (песок + глина без учета жидкого стекла ), то в ванне в 100 л раствора хлористого кальция, после замачивания изделий из этого количества песка, САМОГО ХЛОРИСТОГО КАЛЬЦИЯ уже не останется! В ванне будет уже раствор ХЛОРИСТОГО НАТРИЯ! Еще раз повторяю – восстановлено по памяти!
Где найти хлористый кальций? Лично мне в продаже в свое время он не попадался! Приходилось искать у дорожников, они его рассыпали по дорогам в гололед. Сейчас же с ним проблем нет!
О тонкостях процесса
Если осталась неиспользованная масса – не беда: поместите остатки массы в полиэтиленовый мешок, вытесните воздух из мешка, плотно перевяжите и в тенёк, до следующего раза! Технология позволяет использовать вчерашние остатки со свежеприготовленным раствором на следующий день. Важно, чтобы масса не имела контакта с воздухом, он враг!
О прочности изделий из искусственного песчаника
Со временем искусственный песчаник становится крепче и уступает в прочности только базальту и граниту! А эти материалы считаются самыми твердыми в строительстве!
P.S. Вполне подходящая идея для бизнеса: