Железен cиликат

Смесени цименти

Железният силикат намира все по-широко приложение като минерална добавка в смесени цименти, допринасяйки за по-устойчиво производство и оптимизирани експлоатационни свойства. В съответствие с принципите на кръговата икономика, материалът позволява частично заместване на цимента, като същевременно поддържа необходимите технически характеристики на крайните продукти.

Аурубис разполага с Европейска техническа оценка (ETA), която удостоверява възможността за заместване на цимента с железен силикат до 20%, в зависимост от конкретното приложение и изискванията към бетона. Това позиционира материала като надежден компонент при разработването на съвременни нисковъглеродни цименти и бетони.

Железният силикат, като вид минерална добавка е ключов елемент в развитието на смесените цименти. Тя се използват за:

• намаляване на съдържанието на клинкер и съответно на CO₂ емисиите;
• подобряване на дълготрайността и устойчивостта на бетона; 
• контрол върху топлината на хидратация; 
• ускоряване на процесите на свързване и втвърдяване.

Железният силикат се вписва именно в тази категория като минерална добавка тип II (с пуцоланови/латентно хидравлични свойства), която участва активно в процесите на формиране на структурата на циментовия камък.

За да се гарантира надеждното приложение на железния силикат в бетоните, материалът е изпитван съгласно CEN/TR 16639:2014 – методология за определяне на т.нар. k-стойност (k-factor).
k-факторът отразява ефективния принос на минералната добавка към якостта и дълготрайността на бетона спрямо референтен цимент. На база проведените изпитвания, за железния силикат са определени конкретни k-стойности за различни класове бетони, което позволява:

• прецизно проектиране на бетонни смеси; 
• контролирано намаляване на съдържанието на цимент;
• правилно избиране на съдържанието на вода; 
• съответствие с европейските норми и добри практики.

Със своята доказана ефективност и сертифицирани характеристики, железният силикат на Аурубис се утвърждава като иновативна и устойчива минерална добавка за новото поколение смесени цименти.

Транспортен бетон

Транспортният бетон е най-широко използваният вид бетон, произвеждан в бетонови възли в съответствие със специфичните изисквания и доставян директно за полагане до строителната площадка. Той се характеризира с контролирано качество, оптимална обработваемост и възможност за адаптиране към различни конструктивни и технологични изисквания. Благодарение на своята универсалност, той намира широко приложение в различни елементи на градската и извънградската среда и е най-използваният материал на нашата планета.

Включването на железен силикат в състава на транспортния бетон води до значително подобряване както на свойствата на прясната смес, така и на характеристиките на втвърдения бетон. Той допринася за по-добра обработваемост, намалена водопоглъщаемост и повишена плътност, което от своя страна води до съществено увеличаване на дълготрайността на конструкциите.

Намалената склонност към образуване на пукнатини и пори, постоянния химичен състав и физични свойства, допринасят за постигане на по-гладка и хомогенна повърхност, с което железният силикат се превръща във високоефективна и надеждна добавка за съвременния бетон.

Има много приложения на железен силикат в транспортния бетон:

• Конструктивни елементи за сгради (греди, колони, плочи, фундаменти);  
• Транспортни съоръжения (устои, плочи, греди)) и тунели;
• Индустриални съоръжения и производствени площадки;
• Хидротехнически съоръжения, включително крайбрежни (стоманобетонни стени, канали, преливници, защита на брегови ивици, подпорни стени и др.);
• Видим бетон (стени, плочи, греди, стълбища).

Използването на железен силикат в транспортния бетон има няколко основни ползи:

• Сертифициран добавъчен материал по EN 12620:2002+A1:2008;
• Увеличава якостта на натиск и спомага за уплътняване на структурата на бетона;
• Подобрява обработваемостта на бетона и улеснява работата на бетон помпите
• Увеличава дълготрайността на бетона, особено водонепропускливостта (Cw0,8 & Cd50 (БДС EN 206:2013 & NA.N)) и изтриваемостта (18000mm³/5000mm²), както и защита срещу агресивни въздействия от хлориди, сулфати и морски соли;
• Липса на линейни деформации на бетона (без съсъхване и набъбване);
• Намалява топлината отделена при хидратация на цимента;
• Увеличава износоустойчивостта (18±0,2cm³/50cm² (БДС EN 13892-3:2015)).
• Значително увеличава мразоустойчивостта (∆m=0,2% & ∆f=2,3% (БДС EN 206:2013+A1:2016)).

Железният силикат се използва в ежедневното производство на транспортен бетон от 2022 година от десетки бетонови възли в България.

Тежък бетон

Железен силикат се прилага за изготвяне на тежък бетон за гражданското и индустриалното строителство, там където има необходимост от съоръжения с висока плътност и голямо собствено тегло. Въпреки по-голямото си тегло,  тежкият бетон с железен силикат, постига добра обработваемост и изключителна плътност.

Има много приложения на тежкия бетон съдържащ железен силикат:

• Тежки фундаменти за сгради и съоръжения;  
• Подземни съоръжения и тунели;
• Крайбрежни съоръжения (защита на брегови ивици, подпорни стени, тетраподи и др.);
• Мостове;
• Закотвящи устройства;
• Маншони на тръбопроводи;
• Лего Блокове.

Използването на железен силикат в тежкия бетон има няколко основни ползи:

• Сертифициран добавъчен материал по EN 12620:2002+A1:2008;
• Увеличава якостта на натиск и плътността на бетона (около 2,8kg/m³);
• Увеличава дълготрайността на бетона, особено водонепропускливостта (Cw0,8 & Cd50 (БДС EN 206:2013 & NA.N)) и изтриваемостта (18000mm³/5000mm²), както и защита срещу агресивни въздействия от хлориди, сулфати и морски соли;
• Липса на линейни деформации на бетона (без съсъхване и набъбване);
• Намалява топлината отделена при хидратация на цимента;
• Увеличава износоустойчивостта (18±0,2cm³/50cm² (БДС EN 13892-3:2015)).
• Значително увеличава мразоустойчивостта (∆m=0,2% & ∆f=2,3% (БДС EN 206:2013+A1:2016)).

Широкоплощни настилки

Широкоплощните настилки представляват настилки с голяма обща площ, проектирани за зони с интензивно натоварване и високи изисквания към дълготрайността и експлоатационните характеристики. Те се изпълняват предимно от бетон и се характеризират с висока якост, устойчивост на износване и способност да поемат значителни механични и динамични натоварвания.

Широкоплощните настилки намират широко приложение в:

• индустриални и производствени площадки; 
• логистични центрове и складови бази; 
• пристанища и контейнерни терминали; 
• летищни площадки и обслужващи зони; 
• пътни възли и зони с тежкотоварен трафик; 
• открити складови и маневрени площи. 

Използването на железен силикат в състава на настилките води до съществени подобрения:

• Повишена износоустойчивост – по-добра устойчивост на абразия при интензивна експлоатация; 
• По-висока плътност и ниска порьозност – ограничено; проникване на вода и агресивни среди; 
• Удължен експлоатационен живот – по-добра устойчивост във времето; 
• Намален риск от пукнатини – по-хомогенна и стабилна структура; 
• Подобрено повърхностно качество – по-гладка и устойчива на износване повърхност; 
• Устойчивост на климатични въздействия – по-добро поведение при цикли замръзване–размразяване.

Благодарение на тези характеристики, железният силикат е ефективно решение за изграждане на устойчиви и дълготрайни широкоплощни настилки на индустриални подове на открити и закрити площи.

Защитен бетон

Защитният бетон представлява специализиран вид бетон, предназначен да осигури повишена устойчивост и защита на конструкции, изложени на агресивни външни въздействия. Той играе ключова роля за защитата на армировката и конструктивните елементи от влиянието на химически агенти, радиационно излъчване и атаки.

Благодарение на своята висока плътност, ниска порьозност и подобрени физико-механични характеристики, защитният бетон ограничава проникването на вредни вещества и значително забавя процесите на корозия и деградация. Това води до удължаване на експлоатационния живот на конструкциите и оптимизиране на разходите за поддръжка.

Използването на подходящи минерални добавки, като железен силикат, допълнително повишава устойчивостта и дълготрайността на бетона чрез формиране на по-компактна и устойчива структура.

Този вид бетон се използва за строителството на:

• Стени, тавани и подове срещу йонизираща радиация;
• Мулти-функционална защита срещу електромагнитна защита;
• Радиационна защита в болници, лаборатории, онкологични клиники и съоръжения за третиране на радиационни отпадъци;
• Защита при риска от течове на ядрена радиация;
• Защита срещу терористични атаки;
• Защита срещу екстремни и природни бедствия.

Има няколко основни приноса при оползотворяването на железния силикат в защитен бетон:

• Комбинира конструкция и радиационна система;
• Увеличена якост и плътност на бетона (2,8kg/m³);
• Намалени разходите за поддръжка и увеличава дълготрайността на конструкциите;
• Намалени размера на конструкцията при същото ниво на висока радиационна способност;
• Способност за топлозащита; 

В България има обекти за радиационна защита в болници изпълнени с железен силикат.

Свръх-якостен бетон

Свръх-якостният бетон се характеризира с много висока якост на натиск (над 150 МРа) и ненадмината дълготрайност, дори когато е подложен на високо агресивно въздействие. Всички тези негови свойства превръщат свръх-якостния бетон в алтернатива на други конструкционни материали (например стомана) при изграждането на транспортни и хидротехнически съоръжения, високи сгради, както и специални минни съоръжения, военни структури, екстравагантни архитектурни решения за конструктивни елементи и детайли. Едновременно с това този специален бетон отговаря на изискванията за устойчиво развитие чрез намаляване нуждата от рехабилитация на елементите изградени от него.

Железният силикат е един от най-добрите материали за направата на свръх-якостен бетон, като допринася за подобряване на серия от свойства на конструкциите и елементите, в които той участва:

• Уплътнява макро- и микроструктурата на бетона, поради малкия си размер;
• Увеличава плътността механично и чрез формиране на допълнителни връзки с останалите компоненти;
• Увеличава обработваемостта на прясната бетонна смес;
• Намалява използването на природните суровини;
• Води до създаване на продукти с по-дълъг жизнен цикъл;
• Формира устойчиви крайни продукти.

Плътността на свръх-якостния бетон с железен силикат е около 2,4 kg/m³ и якостта на натиск надхвърля 100 МРа. След прилагане на термична обработка, механичните свойства на бетона могат да се увеличат с 30%. За употреба в тънкостенни елементи подложени на огъване, се препоръчва влагането на стоманени (6 или 8 mm) фибри – 2 % по обем.

Снеготопящ бетон

Снеготопящият бетон е специална композитна смес от материали, които могат да провеждат електрически сигнали. Обикновеният бетон не притежава тези свойства. Съставът на снеготопящия бетон е от големи количества железен силикат в комбинация с други материали, които също съдържат значителни количества железни съединения. Когато снеготопящият бетон се свърже с източник на електричество, неговите съставни компоненти се нагряват и не позволяват снегът да се задържи върху бетоновата повърхност. Бетоновата повърхност се загрява до +20°C над външната температура. Този специален вид бетон е изобретен от проф. Кристофър Туан от САЩ под ръководството на Университета Nebraska с патентен номер US 6,825,444 B1.

Използването на железен силикат води до няколко основни ползи за снеготопящия бетон:

• Източник на електро-проводим материал;
• Подобрява механичните свойства и дълготрайността на бетона;
• Сертифициран строителен материал в съответствие с EN 12620:2002+A1:2008;
• Строителен продукт, който отговарят на изискванията за устойчиво развитие.

Има изпълнена пешеходна пътека със снеготопящ бетон на територията на България.

Бетонови елементи

Вибро-пресованите бетонови изделия са широко разпространени в градските части. Технологията на тяхното производство изисква изготвяне на смес със специфичен състав, обработваемост и консистенция на формоване на прясната бетонова смес, като в същото време втвърдилите елементи трябва да отговарят на високи изисквания по отношение на механичните свойства и дълготрайността.

Различни алтернативни материали, които подобряват отделни свойства на втвърдения бетон, са използват ефективно за направата на бетонови изделия. Те също трябва да отговарят на изискванията за постигане на ниско-водо-циментно отношение и обработваемост на прясната смес.

Добавянето на железния силикат води до подобряване на елементите от гледна точка на тяхната визия, механични свойства и дълготрайност. Прилага се в широка гама от бетонови продукти: плочки, блокове, панели, бордюри и др.

Основните ползи от използването на железен силикат в бетонови продукти са:

• Сертифициран строителен материал според EN 12620:2002+A1:2008;
• Подобрява механичните свойства (до 25%);;
• Подобрява дълготрайността на вибро-пресованите изделия чрез уплътняване на структурата и известна поцуланова активност на железния силикат с цимента;
• Подобрява износоустойчивостта (14±0,2cm³/50cm² (БДС EN 1338:2005, пр. H));;
• Обемопостоянство на изделията, без риск от алкало-силициева реакция;
• Създаване на строителни продукти, които отговарят на изискванията за устойчиво развитие.

Железният силикат се използва от 2022г в ежедневното производство на бетонови изделия от серия от производители на територията на цялата страна.

Сухи строителни смеси

Железният силикат на Аурубис е високоефективна минерална суровина, която намира широко приложение в производството на сухи строителни смеси. Благодарение на стабилния си химичен състав, ъгловидна форма на частиците и контролирана зърнометрия, материалът се интегрира лесно в различни рецептури и допринася за подобряване на ключови свойства на продуктите.

Има два вида сухи строителни смеси – стандартни и специални. Стандартните включват зидарски разтвори, хастарни разтвори и разтвори за основи. Специалните се прилагат за лепене на плочки, фугиращи смеси, изолационни разтвори, саморазлични разтвори, хидроизолационни разтвори, репарационни разтвори, мазилки и шпакловки за стени и др.

Основните ползи от използването на железния силикат в сухите строителни смеси са:

• Сертифициран продукт по EN13139:2002/AC:2004;
• Подобряване подвижността на прясната смес и запазва консистенция във времето;
• Подобряване на механичните свойствата на втвърдените смеси; 
• Липса на линейни деформации;
• Намаляване на съсъхването.

Керамични изделия

Керамиката е един от най-древните строителни материали познати на нашата планета, датираща от над 10 000 години пр. Хр, използван за изделия с различни форми, цветове и съставки.

В днешно време, науката и практиката е открила широк набор от алтернативни на глината материали за направата на керамични изделия, които подобряват свойствата на готовите продукти от една страна и от друга намаляват изразходването на природните суровини и горива. Железният силикат е такъв строителен материал, използването на който води до няколко значителни приноса при различни керамични изделия (тухли, керамични и клинкерни плочи, керемиди и др.):

• Повишава механичните свойства;
• Подобрява обемната стабилност;
• Подобрява процеса на формоване и хомогенизиране на сместа; 
• Намалява пластичността при изсушаване;
• Намалява линейното съсъхване;
• Повишава звуко- и топлоизолационните свойства;
• Намалява използването на суровините за горенето, с което намалява въглеродния отпечатък и разходите за изпичане.

Клиентите на железния силикат в керамичната индустрия са основно производителите на зидарийни тела и клинкерни плочи.