Свойства и применение силиката кальция в строительстве
По данным аналитиков, потребление силиката кальция в строительной отрасли за последние 5 лет выросло на 30%. Этот огнеупорный материал активно применяется для изоляции печей, каминов, а также несущих конструкций зданий. Давайте разберемся, что же представляет собой силикат кальция и почему спрос на него будет только расти.
Что такое силикат кальция?
Силикат кальция - это неорганическое соединение, которое состоит из оксида кальция, кремнезема и кислорода. Его химическая формула CaSiO3. В чистом виде это белый порошок без запаха и вкуса.
Люди начали использовать природные формы силиката кальция (минерал волластонит) еще в глубокой древности. Например, древние римляне добавляли его в цемент, чтобы придать ему большую прочность.
Однако промышленное производство синтетического CaSiO3 наладили относительно недавно - в 30-х годах XX века в Германии.
Сегодня силикат кальция активно применяют при строительстве зданий и сооружений различного назначения. Вот лишь некоторые примеры его использования:
- Теплоизоляция печей, каминов, дымоходов
- Облицовка и отделка мест с повышенной пожароопасностью
- Защита несущих металлоконструкций от перегрева
- Изготовление огнеупорного кирпича
Главное достоинство CaSiO3 - это высокая огнеупорность, а также другие полезные свойства, о которых речь пойдет далее.
Основные свойства силиката кальция
Рассмотрим подробнее физические, химические и механические характеристики силиката кальция.
Физические свойства:
- Плотность: 2,9 г/см3
- Теплоемкость: 1,03 кДж/(кг·°C)
- Теплопроводность: 1,3 Вт/(м·°C)
Как видно из приведенных данных, силикат кальция отличается высокой плотностью и теплоемкостью, что обеспечивает его хорошие изоляционные свойства.
В основе силиката кальция лежит химическая формула CaSiO3. Это огнеупорное вещество, выдерживающее температуру до +1650°C. Кроме того, оно стойко к воздействию щелочей, но разлагается под действием сильных кислот.
Механические свойства:
- Предел прочности при сжатии: 42 МПа
- Предел прочности при изгибе: 7 МПа
- Износостойкость: 0,6 г/см2
- Водостойкость: нерастворим в воде
Из приведенных данных видно, что силикат кальция обладает достаточной механической прочностью. Он может выдерживать высокие нагрузки и имеет низкий износ при эксплуатации.
Показатель | Силикат кальция | Керамзит |
Температура плавления | 1650°C | 1200°C |
Плотность | 2,9 г/см3 | 0,4-0,6 г/см3 |
Для сравнения в таблице приведены данные по силикату кальция и его аналогу - керамзиту. Видно, что CaSiO3 значительно превосходит керамзит по огнеупорности, но уступает ему в легкости.
Производство силиката кальция
Для получения силиката кальция в промышленных масштабах используют следующие основные компоненты:
- Кремнезем (SiO2)
- Оксид кальция (CaO)
- Карбонаты (доломит, известняк)
При температуре около 1500°C происходит реакция между оксидом кальция и кремнеземом, в результате которой образуется CaSiO3. Расплавленная масса охлаждается и затвердевает в форме блоков или гранул.
Основное технологическое оборудование для производства:
- Печи (электродуговые, шахтные)
- Грануляторы
- Дробилки
- Фильтр-прессы
Готовую продукцию в виде порошка или гранул просеивают на виброситах, упаковывают и отправляют на склад.
Формы и разновидности силиката кальция
Силикат кальция выпускают в различных формах и видах, что позволяет использовать его в самых разных областях:
- Порошок. Мелкодисперсный белый порошок без вкуса и запаха. Применяют как наполнитель при производстве резины, пластмасс, красок.
- Гранулы. Размер гранул обычно составляет 1-5 мм. Используют в производстве огнеупорных бетонов и растворов.
- Плиты и листы. Изготавливают методом прессования с последующей сушкой и обжигом. Применяют для теплоизоляции печей, каминов, а также огнезащиты в строительстве.
- Пасты, растворы, клеи. Содержат жидкое стекло в качестве связующего. Используют для склеивания и герметизации силикаткальциевых плит.
Применение силиката кальция в строительстве
Благодаря своим уникальным свойствам, силикат кальция нашел широкое применение в разных областях строительства:
- Теплоизоляция печей и каминов. Из силикаткальциевых плит делают облицовку для печей, каминов и других нагревательных приборов. Это надежно защищает соседние конструкции от возгорания.
- Огнезащита несущих металлоконструкций. Металл при нагреве быстро теряет свою несущую способность. Поэтому в ангарах, ЦТП и других объектах металлокаркас покрывают составами на основе силиката кальция.
Производство огнеупорного кирпича и бетона
В смесь для производства огнеупорных стройматериалов добавляют гранулированный CaSiO3. Это значительно повышает их стойкость к высоким температурам.
Цены на силикат кальция
Средняя цена силиката кальция в виде порошка составляет около 100 руб./кг. Гранулированный CaSiO3 обойдется в 200-300 руб. за 1 кг. Наиболее дорогим является силикат кальция в виде плит - от 2500 руб./м2.
На стоимость силиката кальция влияют следующие факторы:
- Стоимость сырья и материалов
- Затраты на энергоресурсы
- Транспортные расходы
- Наличие пошлин и налогов
- Объемы производства
По прогнозам аналитиков, в ближайшие 2-3 года существенного изменения цен на силикат кальция не предвидится. Возможен небольшой рост до 10% в год, что связано с общей инфляцией.
Где купить силикат кальция по оптимальной цене?
Чтобы найти наиболее выгодное предложение на силикат кальция, рекомендуется:
- Сравнить цены в 3-5 интернет-магазинах
- Уточнить наличие скидок и акций у поставщиков
- Выбирать проверенных производителей
Для компаний, закупающих силикат кальция оптом, могут предоставляться скидки до 20%. Чем больше объем, тем ниже цена.
Чтобы не ошибиться с выбором поставщика CaSiO3, важно обращать внимание на:
- Наличие сертификатов на продукцию
- Собственное производство
- Сроки и условия поставки
- Возможность оптовых поставок