Газосиликат размеры: Газосиликатные блоки: размеры и цены за штуку

Содержание

технические характеристики, размеры и цена за штуку

Газоблоки относятся к искусственному камню с ячеистой структурой. В состав смеси входят цемент, песок и специальные газообразователи в виде алюминиевой пасты или пудры. Некоторые производители в раствор добавляют шлак, золу, гипс или известь.

Оглавление:

  1. Область использования
  2. Преимущества и недостатки
  3. Виды и характеристики
  4. Габариты
  5. Правила монтажа
  6. Расценки

Сфера применения

Они очень распространены для возведения частных домов и сооружений. За счет правильных геометрических форм и крупных размеров строительство осуществляется в короткие сроки без ущерба качеству. Не требуют устройства мощного фундамента и более экономичны по сравнению с кирпичной или шлакоблочной кладкой.

Газосиликатные блоки можно использовать для стен и перегородок промышленных, административных, агропромышленных, хозяйственных и жилых зданий высотой до 4-5 этажей.

Средств на изделия затрачиваются гораздо меньше, чем на другие камни, при этом они обладают высокой надежностью и долговечностью. Очень часто применяются для проведения перепланировки помещений, а за счет больших габаритов их укладка не занимает много времени.

Свойства

Материал особенно практичен в частном строительстве, так как обладает массой полезных преимуществ, необходимых для обеспечения уюта в доме:

  • Малый вес и простота в обработке позволяет возводить стены и сооружения любой конфигурации.
  • Теплоизоляция защитит здание от потерь тепла из-за отсутствия мостиков холода и ячеистой структуры.
  • Звукоизоляция обеспечит защиту от посторонних шумов, особенно при строительстве в густонаселенных районах или около проезжей части.
  • Паропроницаемость поддерживает хороший микроклимат.
  • Пожаробезопасность позволяет защитить дом от распространения огня, при этом они не воспламеняются и не выделяют токсичных веществ при воздействии высоких температур. Способны удерживать пламя на протяжении 7-8 часов без потери прочности.
  • Надежность – выдерживают большие нагрузки, однако важно подбирать соответствующий тип для возведения несущих и ненесущих стен.

Газоблоки также имеют некоторые недостатки:

  • Они обладают высокой прочностью на сжатие, но очень низкой на изгиб.
  • За счет пористости быстро впитывают воду.

Чтобы обезопасить дом от появления трещин и частичного разрушения в процессе эксплуатации, рекомендуется приобретать только сертифицированный товар высокого качества. Также обязательно проводить армирование между рядами и устраивать бетонный армопояс для укладки любого типа перекрытий над каждым этажом. Это относится и к деревянным, так как стропильная система тоже оказывать существенную нагрузку на стены.

Виды и технические характеристики

Блоки из газосиликата изготавливаются автоклавными и неавтоклавными. Последние делаются из смеси, которая застывает в естественных условиях. Они относятся к наиболее дешевому варианту, однако это сказывается на технических параметрах. Они менее прочные и обладают в несколько раз большей усадкой при высыхании.

Автоклавные практически не подвержены усадке и имеют высокие эксплуатационные качества. Такое производство более технологичное и энергоемкое, поэтому его могут позволить только крупные предприниматели. Пропарка осуществляется в автоклавах под давлением до 1,2 МПа и температурой до 200°C. За счет этого изделия приобретают большую прочность и устойчивость к внешним воздействиям.

Изменяя процентное соотношение компонентов при замешивании раствора, можно получить несколько разные технические показатели. К примеру, используя больше цемента, повышается морозостойкость за счет избавления от «опасных пор», но снижаются теплоизоляционные свойства.

Газосиликатные блоки различаются по физико-механическим параметрам, и основным считается их плотность:

  1. Теплоизоляционные марки D300-D400 Этот тип используется для обеспечения теплоизоляционного контура стен, возведенных из более надежного материала (кирпич, шлакоблок).
    Плотность составляет всего 300-400 кг/м3.
  2. Конструкционно-теплоизоляционные D500-D800. Для перегородок или стен одноэтажного дома. Однако некоторые производители экономят на изготовлении, поэтому D500 часто является теплоизоляционной маркой. D600-D700 относятся к наиболее практичным для строительства жилого здания.
  3. Конструкционные – D900-D1200. Наиболее прочные с плотностью до 1200 кг/м3, пригодны для многоэтажных сооружений.

По теплопроводности газосиликатные изделия разделяются на теплоизоляционные – 0,09-0,11 Вт/м·°С (сравнимы с древесиной), конструкционно-теплоизоляционные – 0,12-0,18 Вт/м·°С и конструкционные – 0,19-0,20 Вт/м·°С (лучше чем у глиняного кирпича).

По ячеистой структуре:

  1. Резервные – поры составляют до 50 % от всего объема.
  2. Безопасные – 50-60 %.
  3. Опасные – 60-75 %.

Последние обладают наименьшей прочностью, поэтому любое серьезное усилие способно частично или полностью их разрушить. Это связано с большим диаметром воздушных пор, их запрещено использовать для несущих элементов зданий и подвергать высоким нагрузкам. Безопасные имеют меньше пор, тем самым обеспечивают большее сопротивление усилиям на сжатие. Они пригодны для возведения самонесущих стен дома или основных для бани, бассейна или хозпостройки.

Резервный блок так называется за счет наличия воздушных пустот, предназначенных для влаги, которая может проникнуть в материал. Она скапливается в порах и равномерно распределяется, не нарушая целостную структуру. Также это необходимо при высоких морозах, чтобы вода при расширении не разрушила изделие.

Морозостойкость описывает количество циклов, которое элемент способен выдержать. По классу различаются маркой F15, F25, F35. Производители часто заявляют, что их продукция обладает маркировкой F50-100, однако это редко является действительностью.

Размеры газосиликатных блоков

Изделия из газобетона по назначению делятся на три типа:

  1. Стеновые. Стандартные размеры – 200х300х600 мм (глубина, ширина и длина).
  2. Перегородочные или полублоки – 100х300х600.
  3. Специальные – выпускаются на заказ с нестандартными параметрами. К ним относятся пазогребневые, арочные, U-образные, дугообразные и другие конфигурации. Они предназначены для более легкого изготовления различных конструкций.

В некоторых случаях типовые варианты непрактичны или нет возможности их использования. Поэтому заказываются индивидуальные габариты, размеры таких блоков могут составлять 150х288х588, 250х400х600, 100х576х588, 75х300х625 мм и другие.

Правила укладки газобетона

Монтируются на различные типы растворов, от чего зависит точность размеров:

  1. На клей. В этом случае отклонения – всего 1,5 мм, так как слой клеевого раствора не превышает 3 мм. Прямолинейность граней и скол углов может варьироваться в пределах 2-3 мм и не более.
  2. Для блоков 2-го сорта. Менее качественные, могут иметь отклонения до 3 мм по размерам и прямолинейности ребер. Но углы не должны быть сбиты более чем на 2 мм.
  3. Для кладки на ЦПС. Габаритные отклонения составляют 3-4 мм, так же как и по прямоугольности граней.
    Сколы в глубину – менее 10 мм.

Стоимость газоблоков в Московской области

Производитель Марка Размеры, мм Цена за штуку, рубли
Bonolit D500 50x250x625 35
75x250x625 45
100x250x625 57
200x300x625 125
Ytong D400 400x250x625 342
D500 250x250x625 180
150x250x625 110
200x250x625 165


 

Размеры и характеристики газосиликатных блоков

Одним из наиболее востребованных материалов для строительства сегодня является газосиликат, цена которого делает его доступным каждому потребителю.

Газосиликатные блоки отличаются прекрасными техническими характеристиками, малым весом, долговечностью и практичностью.

Они с успехом используются для возведения несущих стен и межкомнатных перегородок, благодаря чему получили широкое распространение. Вы можете недорого купить газосиликат с доставкой в нашем магазине. Мы занимаемся продажей продукции высокого качества и предлагаем ее клиентам в ассортименте.

Размеры газосиликатных блоков

Если вы хотите купить газосиликат, обращайте внимание не только на его цену, но и на габариты. В отличие от обыкновенных кирпичей, газосиликатные блоки могут выпускаться в разных размерах. Длина их стандартная и составляет 600 миллиметров, ширина варьируется в пределах 100 – 500 мм. А высота – в пределах 100 – 300 мм. Наиболее востребованными сегодня являются модели типоразмеров d600 (д600) и d500 (д500), а также более тонкие и дешевые перегородочные изделия с шириной 250 – 300 мм. Вес их зависит не только от габаритов, но и от плотности. И если вас интересуют легкие и практичные современные газосиликатные блоки или, например, кирпич силикатный (размеры и цена), внимательно изучите наш каталог с фото и описанием материалов. Кроме того, каждый клиент может получить консультацию наших специалистов.Тип газосиликатного блока /размер, мм/Размер поддона(ДхШхВ), ммКоличество блоковна поддонеВес газосиликатана поддоне в кгЦена г.Лиски/г.Воронеж (руб/м³)штм3Д-400Д-500Д-600в каталогеБлок /600х100х250/1200х750х1600961,447499291109Блок /600х150х250/1200х750х1500601,357028711040Блок /600х200х250/1200х750х1600481,447499291109Блок /600х250(200)х250/1200x750x120024(6)1,08562697832Блок /600х300х250/1200х750х1500301,357028711040Блок /600х400х250/1200х750х1600241,447499291109Блок /600х500(200)х250/1200x750x120012(6)1,08562697832

Технические характеристики газосиликатных блоков

Большинство потребителей выбирают для строительства газосиликат не только потому, что его можно купить по разумной цене, но и благодаря многочисленным преимуществам. Они обусловлены уникальными свойствами продукции. Газосиликатные блоки изготавливают из цемента, извести, песка, мелкодисперсного алюминия и воды. Это бетонные конструкции, имеющие ячеистую структуру, твердение которых происходит в процессе пропаривания или автоклавной обработки. Второй вариант более предпочтителен, вследствие чего наша фирма предлагает клиентам купить газосиликат, изготовленный в автоклавах. Это идеальный вариант для строительства по цене и по качеству. Основными характеристиками газосиликатных блоков, которые нужно учитывать при выборе, являются:

1. Плотность. Может варьироваться от 300 до 700 кг/м3.

2.

Прочность. Она зависит, как от плотности, так и от качества продукции. Если вы выбираете долговечный газосиликат, рекомендуем заказать его у нас.

3. Морозостойкость. Разные виды изделий могут отличаться по этому параметру.

4.

Объем. Его нужно знать для определения количества газосиликатных блоков, которые придется купить. Ведь данный стройматериал продается кубами или упаковками, цены на которые зависят от размеров партии.

5. Влагостойкость и паропроницаемость. У разных марок изделий данные параметры варьируются.

6. Форма. Потребителям, которых интересует возможность купить газосиликатные блоки, могут предлагаться модели разных форм, позволяющие воплощать в жизнь смелые и нестандартные дизайнерские решения.

От перечисленных особенностей зависят теплотехнические характеристики продукции, показатели шумоизоляции, даже особенности монтажа и срок эксплуатации. Они оказывают влияние и на цену газосиликата.

Плотность,кг/м3Прочность на сжатие(класс бетона)Средняя прочность,кгс/см2Паропроницаемостьмг/м ч ПаТеплопроводностьВт/м3СУсадка при высыхании,мм/мГОСТ400не менее В1 (М20)15,0-30,80,230,10 31360-2007, 31359-2007500В2-3.5 (М25-50)20,8-39,30,180,120,240600В2.5-5 (М35-75)32,1-49,80,170,140,225Морозостойкость – не менее 35 циклов. Отпускная влажность – 25%

Стоимость газосиликатных блоков

Цена изделий зависит от их технических характеристик, плотности и размеров, а также от качества изготовления. Мы предлагаем клиентам продукцию лучших производителей, которую можно купить оптом или в розницу. Сколько стоит газосиликат, вы узнаете, изучив наш прайс-лист.

Газосиликатные блоки купить в Воронеже

Доступная цена на газосиликатные блоки делает их одним из самых популярных сегодня строительных материалов. Купить газосиликат высшей категории вы можете у нас. Мы продаем продукцию разных сортов, прекрасно подходящую для возведения стен, пристроек, перегородок, фронтонов. Эко материалы являются безопасными для человеческого здоровья, теплыми, практичными, долговечными. Цена за куб газосиликата совсем невысока, что позволяет с успехом использовать его для малоэтажного строительства. Купив эту продукцию у нас, вы можете быть уверены, что не разочаруетесь в ее исключительных эксплуатационных характеристиках.

Газосиликатные блоки- это вид кладочных строительных изделий пористой структуры, изготовленные из ячеистого силикатного бетона. В качестве вяжущего вещества применяют тонкомолотую силикатную смесь извести и кремнеземов (кварцевого или кварцево-полевошпатового песка), причём эти компоненты перемалываться совместно. Цемент чаще всего не входит в состав вовсе, а если и добавляется, то в очень незначительных количествах.Подготовленную смесь растворяют водой, всыпают газообразователь (алюминиевую пудру) и перемещают в формы.

Все виды ячеистых бетонов в разы увеличиваются в объёме за счёт образующихся пустот. Пудра вступает в химическую реакцию с силикатной массой, в результате идёт бурное выделение газа (водорода), который испаряется в атмосферу, а в отвердевшем веществе (бетоне) остаётся воздух в виде множества сферических ячеек размером от 1 до 3 мм.Извлечённые из формы, газосиликатные блоки пока ещё пребывают в достаточно мягком состоянии. Их твердение должно завершаться только в автоклавной печи при повышенных давлении (0,8–1,3 МПа) и температуре (175–200 °С).Справка 1.Ячеистые бетоны получают посредством добавления газообразователя или/и пенообразователя, вследствие чего они становятся газобетоном, пенобетоном или газопенобетоном.

Газосиликат, он же газосиликатный бетон, является разновидностью газобетона. Справка 2.Известково-кремнеземистая смесь называется силикатной из-за входящего туда химического элемента кремний в составе натурально диоксида кремния SiO₂- песка. На латыни же его именуют Silicium (силициум). Применение газобетонных блоков

Классификация и виды

В зависимости от назначения изделия из газобетона могут быть конструкционными марок:

    D1000 – D1200 – для возведения жилых и общественных зданий, промышленных объектов;теплоизоляционными D200 – D500 – для утепления строительных конструкций и тепловой изоляции оборудования на предприятиях (при температуре изолируемой поверхности до 400 °С).Третий класс составляют конструкционно-теплоизоляционные изделия марок D500 – D900.Для стеновых изделий из автоклавного бетона предельной является марка D700.

Газосиликатные блоки применяют обычно в строительстве малоэтажек и домов высотой до 9 этажей. Существует следующая градация в зависимости от плотности материала (кг/м³):

    200-350 – используют как утеплитель400-600 – возводят несущие и ненесущие стены в малоэтажном домостроении500-700 – строят жилые и нежилые объекты высотой более 3-х этажей700 и выше – применяют в домах большой этажности при условии армирования междурядьев

Размеры и форма

Блоком считается изделие с прямоугольным сечением и толщиной, незначительно меньшей его ширины.

По форме газосиликатный блок может напоминать правильный параллелепипед с гладкими поверхностями либо с пазами и выступами по торцам (замковыми элементами) – так называемые пазогребневые блоки; могут иметь карманы для захвата. Допускается также изготовление блоков U-образной формы. Блоки выпускаются самых разных размеров, но не должно быть превышения установленных пределов:

    Длина – 625 мм;Ширина – 500 мм;Высота – 500 мм.

По допустимым отклонениям от проектных размеров стеновые блоки относятся к I или II категории, в рамках которых определённая разность длин диагоналей или число реберных отбитостей не считаются браковочными дефектами (подробнее можно посмотреть в ГОСТ 31360-2007).

Характеристики газосиликатных блоков

Основные физико-механические и теплофизические характеристики стеновых изделий из ячеистого автоклавного бетона:

Средняя плотность(объёмная масса).

Ориентируясь на этот показатель, присваивается марка D200, D300, D350, D400, D500, D600 и D700, где число – это значение плотности бетона в сухом состоянии (кг/м³).Прочность на сжатие. В зависимости от условий предстоящей эксплуатации ячеистым автоклавным бетонам присваиваются классы от B0,35 до B20; прочность же автоклавных стеновых изделий начинается с B1,5.Теплопроводностьзависит от плотности, и для D200 – D700 диапазон составляет 0,048-0,17 Вт/(м °С), тогда как для марок D500 – D900 ячеистого бетона (на песке) других способов получения – 0,12-0,24.Коэффициент паропроницаемостидля тех же марок – 0,30-0,15 мг/(м ч Па), т. е.

уменьшается с возрастание плотности.Усадка при высыхании. У автоклавных бетонов, изготовленных на песке, этот показатель самый низкий – 0,5, в сравнении с другими, полученных в автоклаве, но на иных кремнеземах (0,7), а также с неавтоклавными бетонами (3,0).Морозостойкость.Это способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности. В зависимости от количества таких циклов изделиям присвоены классы F15, F25, F35, F50, F75, F100.

Отличительные особенности газосиликатных блоков

Наличие в структуре газосиликатных блоков пустот (от 50%) приводит к снижению объёмной массы и, как следствие, снижению давления готовой кладки на фундамент. Уменьшается вес конструкции в целом по сравнению с другими (не ячеистыми) бетонными блоками, кирпичами, деревянными элементами.

Так, блок плотностью 600 кг/м³ весит примерно 23 кг, тогда как кирпич этого же объёма весил бы почти 65 кг.

Кроме того, благодаря ячеистой структуре газобетонные блоки обладают хорошей звукоизоляцией и низкой теплопроводностью, то есть дома, построенные из газобетона, лучше удерживают тепло, снижая тем самым затраты домовладельца на теплоизоляционные материалы и отопление.

Если не брать в расчёт сумму первоначальных вложений в оборудование, включая дорогостоящий автоклав, сама технология изготовления газосиликата не требует существенных затрат, и потому гасосиликатные блоги относятся к экономичным строительным материалам.

Достоинства (плюсы)

    Относятся к группе негорючих строительных материалов, способны выдерживать действие открытого пламени в течение 3-5 часов.При столь впечатляющей огнестойкости блоки автоклавного твердения в то же время обладают высокой морозостойкостью.Поскольку один блок по своим размерам соответствует нескольким кирпичам, при этом гораздо легче и точнее по геометрическим размерам, то процесс укладки проходит ускоренными темпами.Хорошо обрабатываются резанием, сверлением, фрезерованием.Экологичны, нетоксичны – при производстве используются только природные материалы.Благодаря высокой паропроницаемости стены из газосиликатных блоков получаются “дышащими”.

Недостатки блоков из газосиликатного бетона

    Высокое водопоглощение способно снизить теплоизоляционные свойства и морозостойкость. Поэтому влажность окружающего воздуха не должна превышать 75% либо может потребоваться защитное оштукатуривание.С возрастанием прочности и плотности снижаются тепло- и звукоизоляционные показатели.

Транспортировка

Газосиликатные блоки укладываются на поддоны, вместе с которыми и упаковываются в термоусадочную плёнку. Для обеспечения надёжности и сохранности при перевозке готовые транспортные пакеты обвязываются стальной или полимерной лентой.

Александр КияевДата: 2013-03-07

Массовое применение газосиликатных блоков в строительстве свидетельствует о их огромной популярности.В плане соотношения цены и качества при замечательных характеристиках газобетонных блоков ничего наиболее оптимального, чем газосиликат пока что не придумали. Газобетон представляет собой ячеистый бетон автоклавного твердения – проверенный временем стройматериал, применяемый практически во всех видах конструктивных элементов сооружений и зданий самого разного назначения. Но откуда взялась технология производства ячеистого бетона, и когда он стал использоваться в своём современном виде?Разработки, направленные на получение нового многофункционального стройматериала велись ещё с конца ХIХ-го века.

К началу ХХ-го несколько зарубежных ученых-экспериментаторов успели получить патент на изобретение так называемого «чудо-бетона», ведь в то время мир крайне нуждался в больших количествах искусственно производимого камня для строительства. Экспериментируя с составными элементами, методом проб и нередких ошибок был получен прототип современного газобетонного раствора.Однако свойства и характеристики газосиликатных блоков такими, как мы их знаем сейчас, в то время, конечно, не были. Современные газоблоки появились лишь в 90-тые годы.

Это всем известные пенобетонные, полистеролбетонные и газобетонные блоки.Касательно последних – они бывают 2-ух видов: неавтоклавного и соответственно автоклавного способа затвердения. Неавтоклавные газобетоны неоднородны и довольно часто содержат в себе вредные воздухопоры, дающие большую усадку в ходе процесса эксплуатации. Газобетон, полученный в результате применения автоклавного метода, гораздо экологичнее и прочнее неавтоклавного (примерно в два раза).Метод по изготовлению ячеистого бетона предложен был в тридцатых годах и с тех пор, в принципе, мало изменился, хотя свойства газосиликатных блоков непрестанно улучшались и сфера его применения расширялась.

Для его изготовления применяются песок, цемент, известь, гипсовый камень и обычная вода. В смесь из указанных материалов в незначительном количестве добавляется и алюминиевый порошок, который способствует образованию в смеси мелких воздушных ячеек, которые и делают материал пористым.Сразу после вспучивания, непродолжительной выдержки и разрезания массива на изделия необходимых размеров ячеистобетонную массу помещают в автоклав, где в паровой среде происходит ее твердение. Данная энергосберегающая технология не оставляет никаких отходов, которые загрязняли бы воздух, почву и воду.

Газосиликатные блоки автоклавного твердения представляют собой материал, обладающий уникальными свойствами.Ведь в нем соединились наилучшие качества 2-ух древнейших строительных материалов: древесины и камня. В последние годы в связи с заметным повышением требований к теплоизоляционным качествам ограждающих конструкций в жилых и общественных зданиях одной из немногочисленных разновидностей бетонов, из коих возможно возведение по-настоящему теплоэффективных конструкций оптимальной толщины стали именно ячеистые бетоны. Характеристики и свойства газосиликатных блоков дают этому стройматериалу ряд весьма важных преимуществ:

Газосиликатные блоки лёгкий вес.

Вот, пожалуй, главное и неоспоримое преимущество газосиликата перед кирпичом. Вес газосиликатного блоканаходится в диапазоне 488 – 500-сот килограмм/м3, в зависимости от размера газобетонных блоков.

Обычный блок (по ГОСТу 21520-89) имеет марку плотности Д500 и размер 250 на 625 толщиной 400 мм и массу около 30,5 килограм и по теплопроводности может заменить стену толщиной в 64 см из двадцати восьми кирпичей, чей вес составляет сто двадцать килограмм.

Большие размеры газосиликатных блоков при незначительном весе значительно сокращают затраты на монтаж и заметно уменьшают время строительства.Для осуществления подъема газобетона не нужен кран: с этим справятся несколько человек, либо можно воспользоваться обыкновенной лебедкой, следовательно, легкий вес такого ячеистого бетона позволяет снизить не только транспортно-монтажные работы, но и затраты на обустройство фундаментов. Газобетонные блоки гораздо легче, нежели пенобетон, поддаются обработке. Их можно пилить, сверлить строгать и фрезеровать при помощи обычного инструмента.

Блоки газосиликатные экологичность.

Поскольку газобетон автоклавного твердения получается из песка, цемента, извести и алюминиевой пудры, им не выделяется токсичных веществ, в результате по своей экологичности он приближен к дереву, однако при этом не склонен к гниению и старению. Газобетонные изделия совершенно безопасны для человека, в доме, выстроенном из него, дышится столь же легко, как и в возведённом из дерева.

Быстрота и экономичность при работе с газосиликатными блоками.

Благодаря такой характеристике газосиликатных блоков как их внушительные габариты (600 на (50-500) на 250 мм) при малом весе процесс строительства протекает быстро и легко.

Скорость строительства при этом возрастает действительно существенно (раза в 4) и, соответственно, уменьшаются трудозатраты. В торцах некоторых видов газосиликатного блока сформированы специальные пазы и гребни, а также захватные карманы, предназначенные для рук. Совершенно не нужно 1-1,5 см раствора в кладке, вполне достаточно клеевого слоя в 3-5 миллиметров, наносимого зубчатой кельмой, дабы надежно укрепить блок.

Блоки из газобетона обладают почти идеальной конфигурацией (поскольку допустимое отклонение их граней не превышает одного миллиметра), что и дает возможность использования технологии тонкошовной кладки, заметно снижает затраты на выполнение работ. Стоимость газосиликатных блоков бывает невысока по сравнению с тем же кирпичом, но клей для выполнения тонких швов примерно в два раза дороже цены песчано-цементного раствора, зато расход материала при производстве кладки газобетонного блока снижается примерно в шесть раз. В конечном итоге получаемая тонкошовная кладка даёт возможность втрое снизить затраты на кладочный раствор, кроме того, ввиду минимальной толщины соединительного клея уменьшаются мостики холода в стенах и дом получается теплее.

Газосиликатные блоки низкая теплопроводность.

Её обеспечивают пузырьки воздуха, которые занимают около 80-ти процентов материала. Действительно, именно благодаря им среди положительных качеств газобетонных блоков есть высокая теплоизоляционная способность, за счёт которой снижаются затраты на отопление процентов на 20-30 и можно отказаться от применения дополнительных теплоизолирующих материалов.

Стены, которые выполнены из газосиликатных блоков, полностью отвечают новым СНиПовским требованиям, что предъявляются к теплопроводности стен общественных и жилых зданий. В сухом состоянии коэффициент теплопроводности у газобетона равен 0,12 Вт/м °С, при 12%-ной влажности — 0,145 Вт/м °С. В средней полосе России возможно возведение стен из газосиликатных блоков (плотностью не больше 500 килограмм/м3), чья толщина составляет 40 см.

Энергосбережение благодаря газосиликатным блокам.

На сегодняшний день энергосбережение стало одним из важнейших показателей. Бывает, что пренебрежение данным параметром приводит к невозможности эксплуатации добротного дома из кирпича: владелец попросту не мог позволить себе финансово отапливать настолько большое помещение.

При использовании газобетонного блока с весом 500 килограмм/м3, толщиной 40 см достигаются показатели по энергосберегающему параметру в пределах нормы. Использование газобетонных блоков плотностью более, чем 500 килограмм/м3 приводит к заметному ухудшению параметров (теплотехнические свойства понижаются на пятьдесят процентов при использовании блоков, имеющих плотность в 600-700 килограмм/м3). Газосиликатные блоки плотностью меньше, чем 400 килограмм/м3 можно применять в строительстве лишь в качестве утеплителя, ввиду их низких характеристик прочности.

Блоки газосиликатные морозостойкость.

Качества газобетонных блоков в плане морозостойкости позволяют им стать рекордсменами среди материалов, которые используются в малоэтажном строительстве. Отличная морозостойкость объясняется присутствием резервных пустот, в которые при замерзании вытесняется вода, при этом сам газосиликатный блок не разрушается. Если технология строительства из газобетона соблюдается неукоснительно, морозостойкость стройматериала превышает двести циклов.

Звукоизоляционные качества газобетонных блоков.

За счёт его ячеистой мелкопористой структуры, звукоизоляционные качества газосиликата во много раз выше, нежели у кирпичной кладки. При существовании воздушного зазора меж слоями газобетонных блоков, либо при выполнении отделки стеновой поверхности более плотными стройматериалами, обеспечивается звуковая изоляция примерно в 50 дБ.

Блоки автоклавного твердения пожаробезопасность .

Ячеистые газобетонные блоки не боятся огня.

Дымоходы из газосиликатных блоков прокладывают сквозь любые деревянные конструкции без проведения разделки, поскольку тепло они проводят плохо. А поскольку для получения газобетона применяется лишь минеральное сырье природного происхождения, газобетонные блоки принадлежат к группе не поддерживающих горение материалов и способны выдерживать одностороннее огненное воздействие на протяжении 3–7-ми часов. При использовании газобетонных блоков в связке с металлоконструкциями, либо в качестве обшивки они идеально подходят для возведения пожаростойких стен, лифтовых и вентиляционных шахт.

Блоки газобетонные прочность.

При низком объемном весе газосиликатного блока – 500 килограмм/м3 – он имеет довольно высокий показатель прочности на сжатие — в районе 28–40 кгс/см3 благодаря автоклавной обработке (для сравнения тот же пенобетон — всего 15 кгс/ см3). На практике прочность блока бывает таковой, что он может смело использоваться при постройке домов с несущими стенами до 3-ех этажей, либо без ограничения этажности – в каркасно-монолитных строительстве.

Газосиликатные блоки легкость и рациональность обработки.

Блоки из газобетона достаточно легко поддаются любой механической обработке: без проблем их можно пилить, сверлить, строгать, фрезеровать, применяя при этом стандартные инструменты, что используются для обработки древесины. Каналы под трубы и кабели можно прокладывать с помощью обычного ручного инструмента, а можно для ускорения процесса применять и электроинструмент. Ручная пила позволит легко придать газосиликату любую конфигурацию, что полностью решает вопросы с доборными блоками, а также внешней архитектурной выразительности сооружений.

Каналы и отверстия для обустройства электропроводки, розеток, трубопроводов и т. д. можно прорезать, используя электродрель.

Блоки газосиликатные размеры.

Газосиликатные блоки размеры и цена с доставкой.

Процесс по изготовлению блоков автоклавного твердения гарантирует высокоточные размеры – обычно 250 на 625 миллиметров при различной толщине в 50 – 500 миллиметров (+- миллиметр). Отклонения, как видите, настолько минимальны, что только что выложенная стена являет собой поверхность, которая абсолютно готова для нанесения шпаклевки, являющейся основой под обои или покраску.

Негигроскопичность газобетонного блока.

Хотя автоклавный газобетонный блок является высокопористым материалом (его пористость способна доходить до 90-та процентов), материал не является гигроскопичным. Попав, например, под дождь, газобетон, в отличие от той же древесины довольно быстро высыхает и совершенно не коробится. По сравнению же с кирпичом газобетон совершенно не «всасывает» воду, так как капилляры его прерываются особыми сферическими порам.

Газобетонные блоки применение.

Самые легкие по весу газосиликатные блоки, имеющие плотность в 350 килограмм/м³ используются в качестве утеплителя. Газобетонные блоки плотностью четыреста кг/м³ идёт на постройку несущих стен и перегородок в малоэтажном домостроении.

Имеющие высокие прочностные свойства газосиликатные блоки – 500 килограмм/м³ — применимы для строительства как нежилых, так и жилых объектов, достигающих более 3-ех этажей в высоту. И, наконец, те газосиликатные блоки, чья плотность равняется 700-та кг/м³ идеально подходят для возведения многоэтажных домов при армировании междурядьев, а также используются для создания легких перекрытий. Не требующие особого ухода газосиликатные блоки строители называют неприхотливыми и вечными.

Блок автоклавного твердения отлично подходит для тех, кто стремится уменьшить себестоимость строительства. Стоимость газобетонных блоков невелика, к тому же на постройку дома из газосиликата нужно меньше отделочных и строительных материалов, нежели кирпичного. Да и работать с газосиликатными блоками достаточно просто, что снижает трудозатраты и ускоряет процесс возведения зданий – постройка из газосиликатных блоков ведётся в среднем раза в четыре быстрее, нежели при работе с кирпичом.

Блоки газосиликатные доставка и хранение.

Блоки газосиликата упаковываются производителем в довольно-таки прочную термоусадочную герметичную пленку, которая надежно предохраняет материал от влажностного воздействия. Потому нет необходимости заботиться о надлежащей защите газобетона от негативных атмосферных воздействий.

Главной задачей покупателя, который самостоятельно перевозит газобетонные блоки становится защита их от разного рода механических повреждений.При транспортировке в кузове паллеты с установленными блоками должны жестко закрепляться мягкими стропами, которые призваны предотвращать поддоны с блоками от перемещений и трений. При выгрузке стройматериала также используются мягкие стропы. Если газобетонные блоки будут освобождены от защитной плёнки и станут храниться на открытой площадке, подвергаясь осадкам – учтите, что от повышенной влажности характеристики газобетонных блоков ухудшаются, потому этот материал следует держать под навесом или даже на закрытом складе.

Кладка из газобетонных блоков.

Работы по постройке зданий из газобетонных блоков могут производиться при температуре вплоть до – 50 градусов; при использовании специального морозостойкого клея.

Поскольку газобетон – довольно легкий материал, он не вызывает выдавливания клея. В отличие от кирпичных стен, выполняемые из газобетона выкладывать можно без пауз. Согласно строительным нормативам для выкладывания наружных стен применяются газосиликатные блоки, имеющие толщину 375 – 400 миллиметров, для межкомнатных – не менее 250.

Для того чтобы предотвратить проникновение влаги из подвала, кладку газосиликатных блоковследует вести на гидроизолирующий слой (к примеру, рубероид) – размеры его должны быть немного больше, чем ширина газобетонных блоков в кладке. 1-вый слой из газосиликатных блоков с целью выравнивания кладется на раствор, дабы компенсировать имеющиеся неровности фундамента. Начинают кладку газосиликатного блока с наивысшего по своим размерам зданиевого угла.

Блоки при помощи уровня и молотка из резины выравниваются, шлифуются – с помощью терки, после чего кладка тщательно очищается от пыли. Укладке самого первого ряда газосиликатных блоков надо уделить особенное внимание, ведь от её ровности зависит удобство всей дальнейшей работы и конечное качество выполнения постройки. Контролировать укладку газосиликатных блоков можно при помощи уровня и шнура.

Следующий ряд кладки газосиликатных блоков начинается с любого из углов. С тем чтобы обеспечить максимальную ровность рядов, не забывайте использовать уровень, а при большой длине стены – ещё и маячные промежуточные блоки. Производится укладка рядов с обязательной перевязкой газосиликатных блоков – то есть смещением каждого последующего ряда относительно предыдущих.

Минимальной величиной смещения становится 10 сантиметров. Клей, который выступает из швов, не затирают, а удаляют с помощью мастерка. Блоки из газосиликата со сложной конфигурацией и доборные изготавливаются ножовкой для блоков.

Внутренние перегородки из газосиликатных блоков.

Независимо от того, какую из современных конструкций перегородок вы решите применить в собственном доме (к примеру, перегородки из металлопрофилей и гипсокортонных листов), вам все равно нужно будет делать какую-либо сэндвич-систему с применением утеплителя, дабы добиться оптимального уровня шумоизоляции. А, как известно, любая из сэндвич-систем по трудоемкости гораздо выше и дороже, нежели кладка из газосиликатных блоков.

Проблему с перегородками легко решает газобетонный блок. Для возведения внутренних перегородок берутся газобетонные блоки, имеющие толщину в 75 и 100 миллиметров и плотность в 500. Стена в результате получается довольно-таки прочной, тепло- и шумоизолированной, но вместе с тем легкой.

Армирование при кладке из газосиликатных блоков.

При обустройстве стен в малоэтажных жилых домах из газобетонных блоков применяется арматура, которая назначается по спецрасчету, в соответствии с определённым проектом. Как правило, армирование производится через два – четыре ряда кладки; дополнительно арматура устанавливается и в углах зданий.

Газобетонные блоки, таким образом, представляет собой поистине экономичный и эффективный стройматериал, чьи свойства позволяют в кратчайшие сроки сооружать постройки различного назначения.

Выпускаются газосиликатные блоки в двух видах: стеновые и перегородочные. И те, и другие сертифицированы согласно ГОСТ. Изготавливается этот высокоэкологичный материал по передовым технологиям с использованием самого современного оборудования, что обеспечивает газосиликатному блоку высочайшее качество и постоянство важных технических характеристик.

Если вы заинтересованы в его покупке, обращайтесь в компанию Атрибут-С, ведь мы знаем о газобетоне всё и предлагаем своим покупателям только качественные газосиликатные блоки, изготовленные по всем технологическим нормам и имеющие безупречные характеристики прочности, теплоизоляции, долговечности и др. Атрибут-Собеспечит вас любыми объёмами газобетонных блоков и, что немаловажно, помимо продажи мы предлагаем вам ещё и быструю доставку газосиликатных блоков с бережной разгрузкой. Вы по достоинству оцените наш безупречный сервис и цены на газосиликатные блоки, которые заметно ниже, чем у многих подобных организаций в Московском регионе.

Заказать газосиликатные блоки с доставкой легко, вам всего лишь нужно связаться с нами по телефону 8-499-340-35-47, или же отправить заявку на адрес Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript . Можете не сомневаться, вам обязательно ответят и обговорят все условия оплаты и доставки газосиликатных блоков. А если у вас появились вопросы – пишите и получите все интересующие вас ответы.

Цена на газосиликатные блоки,   купить газосиликатные блоки здесь

Дополнительная информация о газобетонных блоках:

О БЛОКАХ ГАЗОСИЛИКАТНЫХ ПОДРОБНО

ТЕХНОЛОГИЯ УКЛАДКИ ГАЗОСИЛИКАТНЫХ БЛОКОВ

ТЕХНОЛОГИЯ УТЕПЛЕНИЯ ДОМА ГАЗОСИЛИКТНЫМИ БЛОКАМИ

Газосиликатные блоки ГОСТ 31360-2007

Источники:

  • www.vertical-group.ru
  • stroynedvizhka.ru
  • xn—-7sbd1a3bjcdi.xn--p1ai

виды, характеристики, размеры и цена за штуку

Газосиликат широко зарекомендовал себя в малом и многоэтажном строительстве, а также является легким, бюджетным и надежным вариантом для возведения хозяйственных построек. Его популярность обусловлена идеальным сочетанием цена – качество. Умеренные теплоемкие свойства позволяют использовать блоки в сфере утепления стен и перегородок. Высокая прочность обеспечивает применение для возведения даже несущих конструкций. Разнообразие размеров камня дает возможность создать сооружения любой конфигурации, а низкая стоимость – провести строительные работы дешево, с максимальной экономической выгодой.

Оглавление:

  1. Расценки
  2. Что влияет на цену газосиликата
  3. Характеристики и свойства
  4. Советы перед покупкой

Размеры и цены

Как правило, закупается этот строительный материал паллетами. В зависимости от размеров и конструктивных особенностей сооружения, его может потребоваться достаточно много. Но если речь идет о постройке малогабаритных хозблоков, то есть возможность купить поштучно. В таком случае нужен точный подсчет количества необходимых элементов, и уменьшается расход средств на возможные остатки.

Блоки различных размеров по доступной цене можно приобрести у многих производителей современного ремонтно-строительного рынка. Многопрофильное применение обеспечивает постоянное наличие товара на складе, а также доступные сроки доставки.

Наименование блока из газосиликатаРазмер, смСтоимость за одну штуку, рубли
БСМ D50060x25x530
БСМ D50060x25x7,540
БСМ D60060х25х1054
Bonolit D50060x25x12,585
Bonolit D50060x25x1590
БСМ D60060х25х20103
БСМ D50060х25х25140
Bonolit D60060х25х30155
Bonolit D50060x25x35163
EL-BLOCK D50060х25х40206
ВКСМ D50060х30х1030
ВКСМ D60060х30х2058
ВКСМ D50060x30x2579
Hebel D60060×37,5×25210
Hebel D60060x40x25225

От чего зависит цена газосиликатных блоков?

Использование газосиликата обойдется недорого в сравнении с аналогичными материалами. Повсеместная распространенность и доступность делает его незаменимым в любом загородном строительстве. Нередко объем закупаемой партии дает возможность купить их, пользуясь предложениями различных компаний, по оптовым ценам.

Из указанных в таблице выше данных можно легко вывести прямую зависимость стоимости блоков от их габаритных размеров и марки плотности. Одинаково влияют и другие технические характеристики, такие как:

  • класс прочности;
  • морозостойкость;
  • теплопроводность.

Помимо этого серьезную роль в формировании ценовой политики играет качество исходного сырья и известность самого производителя. Не редко стоимость дешевых блоков обходится значительно дороже с учетом затрат на доставку, из-за удаленности склада от строительной площадки.

Экономическая составляющая строительства из газосиликата формируется благодаря его правильной форме и точному размерному ряду. Отсюда следует сокращение трудовых затрат и рабочего времени. Здесь наилучшим образом соблюдается соотношение цена – качество, так как энергосберегающая технология производства, без лишних затрат и загрязнения окружающей среды, позволяет создать качественный и надежный материал.

Закупочная стоимость зимой намного ниже летней. Это объясняется понижением спроса в холодное время года, так как строительные мероприятия планируются на весну при температуре воздуха выше 5 °C.

Характеристики газосиликата

Это ячеистый строительный материал на основе цемента с добавками из песка, воды, извести, алюминиевой пудры или специальных газообразующих пластификаторов. Производится методом автоклавного твердения. При этом в растворе в процессе вспучивания происходит образование мелких пузырьков от 1 до 3 мм, которые при дальнейшем застывании образуют пористую структуру газосиликата. Этот способ позволяет создать более прочные связи внутри камня и снизить до минимума усадку готового изделия.

Одним из основных преимуществ является сравнительно легкий вес. Один стандартный блок способен заменить по своим свойствам 28 кирпичей, масса которых будет соответственно выше в 4 раза. Такие показатели чрезвычайно важны при расчете несущей способности фундамента и стен. Для подъема этого бетона не понадобится спецтехника и кран, а обрабатывать гораздо легче и удобнее, даже простыми подручными инструментами.

Газосиликат не выделяет токсичных веществ, поэтому по своим экологичным свойствам приближается к дереву. Однако такая же относительная нестабильность к сырости и старению требует дополнительных защитных элементов, особенно при проведении работ во влажных помещения.

Высокая теплоизоляция, как и отличная звукоизоляция, обеспечиваются наличием пор. Это дает возможность не использовать дополнительный изолирующий материал. В норме коэффициент теплопроводности газосиликатного блока равен 0,12 Вт/м °С. Отсюда на 20-30 % сокращаются затраты на отопление. Энергосберегающие качества наиболее проявляют себя при конструкции стен плотностью D500 и толщиной 40 см.

Морозостойкость превосходит все известные в строительстве твердые материалы, в связи с наличием резервных пустот, куда при замерзании вытесняется лишняя влага. При соблюдении всех норм и правил строительства показатель устойчивости может доходить до F200. Ячеистые блоки обладают отличными показателями пожаробезопасности. Благодаря своей минеральной составляющей, относятся к негорючим и способны выдерживать одностороннее воздействие открытого пламени от 3 до 7 часов.

Размерный ряд выпускается в широком ассортименте. Блоки используются для возведения несущих конструкций, стен, перекрытий. Сюда идут различные по размерам и степени плотности камни применительно к отдельному виду работ.

Элементы для перегородок обычно используются шириной от 10 до 20 см в зависимости от необходимой степени шумоизоляции. Камень толщиной меньше 10 см более применим к работам по теплоизоляции.

Рекомендации перед покупкой

Один самых ходовых на строительном рынке – газосиликатный блок стандартного размера 60х30х20 см. Его точная геометрия позволяет легко и быстро производить монтажные работы.

Перед покупкой не лишним будет удостовериться в качестве приобретаемого материала. У каждого уважающего себя продавца имеются в наличии действующие сертификаты соответствия на любую продукцию. В противном случае, это ставит под сомнение вопрос о надежности.

Перед покупкой необходимо определиться с требуемыми прочностными характеристиками блоков. В зависимости от области применения, а также от этажности будущего здания, наибольшей популярностью пользуются следующие марки газосиликата:

  • D300 – основа для работ по теплоизоляции;
  • D400 – применяются при строительстве домов максимально в 2 этажа;
  • D500 – подойдет для построек в 3 и более этажей;
  • D600-700 – используются в многоэтажном строительстве, для создания оснований и перекрытий.

Доставка до стройплощадки осуществляется грузовым транспортом, таким образом, чтобы избежать механического повреждения газосиликата. Поэтому, паллеты внутри машины должны быть закреплены мягкими стропами, а скорость движения автомобиля – не превышать 60 км/ч.

Чаще всего производители полностью упаковывают блоки в защитную пленку. Таким образом, при паллетированном хранении нет необходимости в дополнительных защитных приспособлениях. Поддоны устанавливаются на ровную поверхность в 1-2 ряда. Остатки вскрытого материала, даже в количестве нескольких штук, во избежание пагубного воздействия климатических условий хранятся под навесом, а лучше всего – на закрытом складе.

Все о газосиликате: виды, размеры, достоинства и недостатки, производство и применение газосиликатных блоков, рассчет и утепление

  1. Виды
  2. Плюсы и минусы
  3. Как производят
  4. Где применяется
  5. Как рассчитать количество блоков для строительства дома
  6. Нужно ли утеплять стены из газосиликата
  7. Приобрести

Газосиликат – это строительный материал с ячеистой структурой, который получают путем автоклавной обработки смеси из цемента, извести, мелкого песка и воды с газообразующими добавками, такими как алюминиевая пудра. Из газосиликата изготавливают строительные блоки по ГОСТ 21520–89 или СТБ 1117–98 «Блоки из ячеистых бетонов стеновые. Технические условия». Получается искусственный камень Газосиликатные блоки используют для возведения стен и внутренних перегородок домов и прочих сооружений: жилых, коммерческих и производственных.

Газосиликат удобен в строительстве, он достаточно легок, хорошо распиливается, в нем легко сверлятся отверстия и просто забиваются гвозди.

Виды газосиликатных блоков

По назначению

  1. Конструкционные – газосиликатные блоки для основных стен зданий. Отличаются повышенной прочностью и выдерживают большие нагрузки. Имеют плотность выше 700 килограмм на кубический метр. Обладают теплопроводностью 0,18 – 0,2 Вт/(м·°С). Марка D1000 – D1200.
  2. Теплоизоляционные – блоки с пониженным показателем теплопроводности – 0,08–0,1 Вт/(м·°С). Применяются только для утепления и не предназначены для кладки основных стен зданий. Имеют плотность ниже 400 килограмм на кубический метр. Марка D300 – D500.
  3. Конструкционно–теплоизоляционные – блоки из газосиликата, предназначенные для строительства невысоких зданий – 1 – 3 этажа. Обладают средними показателями теплопроводности и прочности. Обладают теплопроводностью 0,12 – 0,18 Вт/(м·°С). Имеют плотность 500 – 700 килограмм на кубический метр. Марка D600 – D900. Наиболее распространенные блоки в малоэтажном строительстве.

По условиям твердения

  1. Неавтоклавные — блоки, затвердевающие в естественных условиях при атмосферном давлении. Время твердения составляет от 20 до 28 дней. Основным связующим звеном в составе таких блоков является портландцемент. К минусам безавтоклавного газосиликата можно отнести невысокую прочность, низкую морозоустойчивость и усадку до 5 мм на метр.
  2. Автоклавные — блоки, твердеющие в специальной автоклаве при искусственном давлении 11 – 13 бар и обработке паром – 190 градусов Цельсия. Такой способ затвердевания позволяет в течение нескольких часов получить плотный газосиликатный камень, который в 2 раза прочнее неавтоклавного. Его морозоустойчивость примерно в 5 раз выше, чем у газосиликатных блоков, полученных при неавтоклавном способе производства. Усадка автоклавного газосиликата в 10 раз меньше неавтоклавного и составляет 0,3 – 0,5 мм на метр и то в автоклаве, после чего блоки не усаживаются. 50% цемента в составе автоклавного газосиликата заменяются негашеной известью, которая в автоклаве превращается в гидросиликат кальция, обеспечивающий прочность изделию.

По виду вяжущих компонентов

  1. цементные, с содержанием портландцемента от 50 %;
  2. известковые, содержащие более 50% негашеной извести и гипса, шлака и добавок цемента не более 15 %;
  3. смешанные, состоящие на 15 – 50 % из цемента, извести и/или шлака;
  4. зольные, содержащие более 50% высокоосновных зол;
  5. шлаковые, состоящие на более чем 50 % из шлака, включая гипс, щелочь и известь.

По виду кремнеземистых компонентов

  1. на основе природных материалов, таких как мелкий песок;
  2. на основе продуктов промышленности, таких как золы, ферросплавы, продукты обогащения руд и прочие.

По размеру

Четко обозначенных по ГОСТу размеров у газосиликатных блоков нет, в зависимости от производителя и вида они находятся в пределах:

  • Высота – менее 500 мм;
  • Ширина – менее 500 мм;
  • Длина – менее 625 мм.

Основные размеры различных марок стеновых блоков:

  • Высота – 200/250 мм;
  • Ширина – 200/250/350/375/400 мм;
  • Длина – 600/625 мм.

Основные размеры различных марок перегородочных блоков:

  • Высота – 200/250 мм;
  • Ширина – 75/100/150 мм;
  • Длина – 600/625 мм.

По форме

Основные виды газосиликатных блоков по форме:

  1. Прямоугольные – блоки с ровными гранями;
  2. Пазогребневые – блоки с пазами и гребнями на гранях для лучшего совмещения и исключения проникновения холода через вертикальные швы;
  3. U–образные – блоки для устройства перемычек и армопояса сверху стен.

По плотности

Плотность газобетона указывается в маркировке после буквы D в величине кг/м3. Чем выше плотность, тем прочнее газосиликатные блоки и тем меньше их способность к теплоизоляции. Более плотные блоки используются для несущих стен зданий, а менее плотные для перегородок и теплоизоляции. Наиболее распространенные виды блоков по плотности:

  1. Теплоизоляционные:
    • D300 – 300 кг/м3 Прочность 10 – 15 кг/см3;
    • D400 – 400 кг/м3; Прочность 25 –32 кг/см3;
    • D500 – 500 кг/м3; Прочность 25 – 46 кг/см3;
  2. Конструкционно–теплоизоляционные:
    • D600 – 600 кг/м3; Прочность 30 – 55 кг/см3;
    • D700 – 700 кг/м3; Прочность 30 – 65 кг/см3;
    • D800 – 800 кг/м3; Прочность 46 – 98 кг/см3;
  3. Конструкционные:
    • D1000 – 1000 кг/м3; Прочность 98 – 164 кг/см3;
    • D1100 – 1100 кг/м3; Прочность 131 – 196 кг/см3;
    • D1200 – 1200 кг/м3; Прочность 196 – 262 кг/см3.

По морозостойкости

Морозостойкость газосиликата маркируется буквой F после которой указывается количество циклов замерзаний и оттаиваний газосиликата без потери своих свойств. Наиболее популярные виды газосиликатных блоков по морозостойкости:

  • F35 – 35 циклов;
  • F50 – 50 циклов;
  • F100 – 100 циклов.

Плюсы и минусы газосиликатных блоков

Плюсы газосиликата

  1. Небольшой вес. В несколько раз меньше строительных изделий аналогичного размера.
  2. Хорошая прочность на сжатие. Конструкционно–теплоизоляционные и конструкционные блоки выдерживают нагрузки от 30 до 262 кг/см3. Соответствуют кирпичу M50 – M250.
  3. Низкая теплопроводность. По теплосберегающим свойствам газосиликат близок к древесине. Это позволяет экономить на отоплении.
  4. Повышенная шумоизоляция. Звукоизоляция в 10 раз выше, чем у кирпича.
  5. Негорючий. Относится к материалам с классом пожарной устойчивости – К0. При прямом воздействии огня не выделяет токсичных веществ.
  6. Хороший уровень паропроницаемости. Относится к “дышащим” строительным материалам, обеспечивая комфорт в помещении.
  7. Быстрая кладка. Большой размер блоков позволяет осуществлять меньше действий при строительстве стен, экономя время.
  8. Экологичный. В составе газосиликата отсутствуют токсичные вещества.
  9. Легок в обработке. Просто пилить, сверлить и штробить.
  10. Невысокая цена. 1 кубометр газосиликата дешевле 1 кубометра кирпича.

Минусы газосиликата

  1. Высокое водопоглощение. При нарушениях в строительстве газосиликат может набрать влагу и терять свои свойства.
  2. Образование трещин. Материал может потрескаться при усадке дома и других механических воздействиях. При его использовании, во время строительных работ, нужно быть аккуратным и соблюдать правила возведения строений из газосиликата, такие как: применение монолитного фундамента, использование армирования, применение внешней отделки и утепления.
  3. Низкая морозостойкость. Но только у неавтоклавного газосиликата – всего 15 циклов замерзания и оттаивания. У автоклавного – от 35 до 100 циклов.
  4. Необходимость в правильной организации стенового пирога. Стена должна быть снаружи утеплена и завершена отделкой, но при этом должен быть обеспечен выход пара и влаги на улицу, чтобы она не скапливалась в толще стены.
  5. Есть вероятность образования грибка и плесени на стенах. Но только в случае неправильной организации наружного утепления и отделки стены, а также технологических нарушениях во время строительства, например, стене не дали полностью высохнуть перед монтажом слоя утеплителя.

Газосиликатные блоки – отличный строительный материал у которого много достоинств, но требующий аккуратного и правильного использования. Нарушения технологии и правил строительства могут привести к недостаткам в постройке.

Как производят газосиликат

Идея производства газосиликата возникла в 1918—1920 годах у архитектора из Швеции Эрикссона. Он разработал способ производства газосиликата и усовершенствовал его на протяжении своей жизни. Впервые автоклавным способом газосиликат начали производить в Швеции. Затем технологию изготовления этого строительного материала позаимствовали и другие страны.

Этапы создания газосиликатных блоков:

  1. Подготовка строительных материалов. Кварцевый песок подается вместе с водой на специализированную мельницу, где измельчается до состояния шлама. После чего шлам поступает в специальный резервуар для перемешивания и гомогенизации.
  2. Создание ячеисто–бетонной смеси. Шлам поступает на газобетоносмеситель, в котором в определенной последовательности и дозировке перемешивается с гипсом, цементом, известью и алюминиевой суспензией.
  3. Формование. Смесь разливается в формы в которых выдерживается 4 часа при 40 градусов Цельсия. За это время идет активное выделение водорода и смесь увеличивается в объеме. Далее смесь выдерживается еще около 1 часа для получения нужной пластичности.
  4. Резка массивов на отдельные блоки. Полученную массу извлекают из формы и нарезают специальными струнами на отдельные блоки.
  5. Обработка в автоклаве. Блоки поступают в специальную паровую камеру, в которой выдерживаются в течение 12 часов при давлении 12 атмосфер и 180 градусов Цельсия.
  6. Упаковка. Сначала газосиликатные блоки выстаиваются до полного остывания, после чего упаковываются на автоматической линии и отправляются на торговые склады.

Газосиликат производят такие компании как:

  • Калужский газобетон;
  • Элгад-ЗСИ;
  • Bonolit Group.

Где применяются газосиликатные блоки

Газосиликат используется в строительстве для:

  1. Возведения несущих стен малоэтажных строений;
  2. Создания внутренних перегородок;
  3. Теплоизоляции зданий,
  4. Изоляции теплосетей.

Выбор газосиликатных блоков под различные цели исходя из плотности и прочности материала:

  1. Для создания несущих стен в многоэтажном строительстве используется газосиликат с плотностью D1000 – D1200 (1000 – 1200 кг/м3). Они имеют прочность на сжатие от 98 до 262 кг/см3. Этого хватит для выстраивания крепких и надежных стен. Но так как материал очень плотный, он обладает низкими теплоизоляционными свойствами. Нужно делать дополнительно хорошее утепление для здания, например выкладывать еще один слой из теплоизоляционных газосиликатных блоков.
  2. Для теплоизоляции строений подойдут блоки с плотностью D300 – D500 (300 – 500 кг/м3). Они имеют прочность на сжатие от 10 до 46 кг/см3. Этого не достаточно для создания несущих стен, эти блоки применяются только для создания дополнительного слоя теплоизоляции или для одноэтажного строительства.
  3. Для возведения малоэтажных строений, в частности жилых домов в 1–3 этажа подойдут блоки, обладающие как достаточной прочностью так и хорошим уровнем теплоизоляции с плотностью D600 – D800 (600 – 700 кг/м3). Они имеют прочность на сжатие от 30 до 98 кг/см3. Такие дома можно дополнительно не утеплять, если они находятся в климате с теплой зимой.

Как рассчитать количество газосиликата для строительства дома

Точный расчет газосиликата учитывает множество различных параметров и является отдельной темой. Здесь указана простая методика расчета нужного количества газосиликатных блоков для строительства частного дома, которая дает хороший результат:

  1. Посчитать периметры внешних и внутренних стен дома по строительному плану.
  2. Рассчитать площадь внешних и внутренних стен, умножив периметры на высоты.
  3. Просуммировать площадь всех дверей и окон для наружных и внутренних стен.
  4. Площади окон и дверей вычитается из площадей стен. Получаются площади внешней и внутренней кладки.
  5. Значение площади кладки умножается на толщину газосиликатного блока. Толщина блока выбирается исходя из высоты дома и нужного уровня теплоизоляции. Получаются объемы газосиликата для кладки в кубометрах снаружи и внутри дома.
  6. Для определения количества газосиликатных блоков в штуках необходимо требуемые объемы газосиликата для кладки разделить на объем 1 газосиликатного блока.

Пример расчета количества блоков для наружных стен:

  1. Рассчитываем периметр внешних стен дома для чего нужно взять из схемы дома его длину и ширину: ширина – 30 м, длина — 15 м. Длина внешних стен составит 30*2+15*2 = 90 метров.
  2. Определяем высоту кладки. Высота дома без цоколя составляет 3 метра. Для дома будет использован газосиликатный блок размером 200x300x625. Для кладки будет использован клей толщиной 1,5 см. Высота блока со слоем раствора будет 0,2+0,015 м = 0,215 м. Количество горизонтальных рядов в стене дома будет 3/0,215 = 13,9 рядов. Округляем и получаем значение в 14 рядов для дальнейших расчетов. Высота кладки без учета раствора 14*0,2 м = 2,8 м.
  3. Рассчитываем общую площадь наружных стен из газосиликатных блоков. 90*2,8 = 252 м2.
  4. Определяем размеры дверей и окон. В доме 2 двери 2,1м на 1,2м и 10 окон 1,5м на 1,2м. Площадь всех дверей – 2*2,1*1,2=5,04 м2. Площадь всех окон – 10*1,5*1,2 = 18 м2. Суммарная площадь дверей и окон 18 + 5,04 = 23,04 м2.
  5. Считаем площадь стен из газосиликата без учета дверей и окон. Вычитаем из площади стен площадь окон и дверей – 252 – 23,04 = 228,96 м2.
  6. Вычисляем объем кладки внешних стен. Умножаем площадь кладки на толщину газосиликатного блока – 228,96*0,3=68,68 м3.
  7. Рассчитываем объем одного газосиликатного блока. Перемножаем толщину, длину и высоту – 0,3*0,2*0,625 = 0,0375 м3.
  8. Вычисляем количество блоков на 1 квадратный метр кладки стены.
  9. Определяем количество газосиликатных блоков для кладки наружных стен. Для этого делим необходимый объем кладки на объем одного газосиликатного блока – 68,68/0,0375 = 1831,4 блоков. При округлении получаем 1832 газосиликатных блока.

То же самое повторяем для внутренних стен, только используем в расчетах газосиликат для перегородок.

Нужно ли утеплять газосиликатные блоки

Утеплять газосиликатные блоки нужно в регионах с холодной зимой для уменьшения расходов на отопление дома.

Блоки с плотностью D300, D400, D500 сами по себе являются теплоизоляционными, поэтому применять дополнительные утеплительные материалы для стен, где они уложены не обязательно.

Стены из газосиликата D600, D700, D800, D1000, D1100 и D1200 необходимо дополнительно утеплять минеральной ватой или пенополистиролом.

Для утепления стен дома из газосиликата минеральной ватой или пенополистиролом необходимо соблюдать требования, предъявляемые к утеплительному слою. Он сам должен быть сформирован из нескольких слоев, расположенных в определенной последовательности таким образом, чтобы стена дышала и в газосиликате не скапливалась жидкость.

Монтировать утепление и отделывать внешнюю стену из газосиликатных блоков необходимо только после того как стена после укладки полностью высохнет.

Приобрести газосиликат

У нас вы можете выбрать и купить газосиликат различных размеров:

  • стеновой;
  • перегородочный.

С плотностью:

С морозостойкостью:

От производителей:

  • Калужский газобетон;
  • Элгад-ЗСИ;
  • Bonolit Group.

В наличии есть клеевые смеси и кладочные инструменты.

характеристики, размеры и цена за штуку

Одним из самых востребованных у частников стеновым материалом являются строительные газосиликатные блоки. Они отличаются небольшим весом благодаря своей пористой структуре, а потому выпускаются в виде крупных камней. С такими формами удобно работать даже без помощников и спецтехники.

Оглавление:

  1. Ориентировочные цены
  2. Что влияет на стоимость?
  3. Технические характеристики газосиликата
  4. советы перед покупкой

Размеры и средняя стоимость блоков разной плотности

Размеры, мм Цена за штуку, рубли
D400 D500 D600 D700
625х250х400 177 180 185 192
600х250х400 170 178 181 185
625х250х375 168 172 177 180
600х250х375 164 170 173 175
625х250х300 138 140 145 167
600х200х300 100 106 110 120
600х200х250 87 89 90 93
600х150х250 65 68 70 86

Газосиликат в форме U-образных блоков обходится дороже всего. Купить его можно по цене от 295 до 400 руб/м3. Из-за выбранной внутренней полости фактический объем нестандартных изделий куда меньше, чем у обычных полнотелых камней. По этой причине пересчет на единицы порой показывает увеличение стоимости на 10-20 %.

От чего зависит стоимость блоков?

Газосиликатные изделия по ценам в первую очередь будут отличаться по своим габаритам. При прочих равных характеристиках пористые камни выходят дороже, если имеют больший размер. Расценки за куб остаются одинаковыми для всех стандартных изделий у каждого производителя.

1. Объемный вес.

Важную роль играет плотность. От нее же зависит и сфера применения, поэтому правильный выбор по весу имеет огромное значение. Традиционно блоки делят на три большие группы:

  • Конструкционные (D700 и выше) – самые прочные и дорогие. Используются для строительства домов в 2-3 этажа, но обладают относительно невысокими показателями энергосбережения.
  • Теплоизоляционно-конструкционные (D500-D600) – годятся такие блоки для перегородок и возведения невысоких стен с минимальной нагрузкой, например, одноэтажных хозпостроек.
  • Теплоизоляционные (D300-D400) – самые легкие и недорогие, не приспособлены для работы там, где есть воздействие внешних сил. Поэтому их применяют только в трехслойной «теплой» кладке и внутри помещений.

2. Сортность.

Блоки 1 категории отличаются наиболее правильной геометрией и минимальным отклонением фактических размеров от заявленных производителем. Это упрощает их дальнейшую укладку, позволяет сократить расход клея и выполнять очень тонкие швы в 2-3 мм – то есть возводить цельную газосиликатную стену почти без мостиков холода. Цена на них, конечно, всегда будет выше, потому что для получения столь четкой геометрии требуется дорогое оборудование.

Элементы 2 категории могут иметь небольшие отклонения размеров до 3 мм, неровную поверхность и прочие мелкие дефекты, не влияющие на качество и основные характеристики материала в кладке. Благодаря минимальной обработке на заводе обходятся они недорого. Изделия стоит приобрести, если вы планируете выполнять монтаж на раствор, закладываете в проект дополнительное утепление контура дома и точно решили облицевать фасад.

3. Производитель.

Почему газосиликатный блок стандартного размера, одинаковой плотности и сортности у одного производителя дороже, чем у другого? Громкое имя считается признаком хорошего товара. Но на примере того же Hebel многие успели убедиться, что выпуск стройматериалов в России по этой технологии имеет мало общего с традиционным немецким качеством. Фактически в стране работает всего пара заводов, которые действительно «держат марку», все остальные – лишь провоцируют лавину негативных отзывов в адрес и самой фирмы Хебель, и пористых блоков как таковых.

Многие предпочитают купить газосиликат попроще, выбирая менее известные, но надежные марки. Чаще всего цена на готовую продукцию у них примерно одинаковая, а качество не вызывает нареканий. Незначительная же разница в прайсах здесь обусловлена скорее объемами производства, поскольку оборудование и применяемые на заводах технологии почти не отличаются.

Блоки различных размеров по доступной цене выпускают компании Забудова, Аэрок и Бонолит. Чуть дороже, но при этом с неизменно высоким качеством идут материалы Dauber. Серьезно оторвалась только фирма Ytong, стоимость в 1,5 раза превышает цены других производителей за штуку: 220-270 руб против 150-170.

Транспортировка тоже способна увеличить затраты на строительство. Если сравнивать дешевые блоки, которые нужно везти из соседней области, и более дорогие, но продающиеся в вашем районе, второй вариант может оказаться выгоднее.

Характеристики газосиликата

Газосиликат изготавливается по автоклавной технологии с применением порообразователей (алюминиевой пудры или пасты). В результате получают ячеистый искусственный камень со средними показателями прочности, но неплохими эксплуатационными характеристиками. Этим он обязан многочисленным газонаполненным пузырькам размером 1-3 мм.

  • Плотность – 300-800 кг/м3. Средний вес одного блока в зависимости от его габаритов составит 20-30 кг, перегородочный потянет всего на 10-15 кг.
  • Прочность на сжатие – 1,1-5,4 МПа.
  • Коэффициент теплопроводности – от 0,08-0,12 Вт/м·°С для теплоизоляционного газосиликата и до 0,18-0,20 для конструкционного.
  • Паропроницаемость – 0,14 мг/м·ч·Па.
  • Усадка в готовой кладке – 0,5 мм/м.
  • Термостойкость – до +400 °С. Сохранение несущей способности при воздействии открытого пламени – 3-7 ч.
  • Массовое водопоглощение – 20%, поскольку после нарезки поверхностные поры в газосиликате остаются открытыми.
  • Акустические свойства – при толщине кладки 300 мм поглощается 30-47 дБ шумов.

Показатели водонепроницаемости (и как следствие – морозостойкости) у ячеистого бетона очень скромные. Пористая структура блоков позволяет им дышать, но в то же время из-за нее они легко впитывают воду. А в зимний период ее замерзание приводит к быстрому разрушению тонких внутренних перегородок между пузырьками. Именно поэтому элементы нуждаются в обязательной отделке на фасадах зданий и в помещениях с повышенной влажностью.

В последнее время производители внедрили несколько новых рецептур, благодаря которым морозостойкость газосиликата с F15-35 увеличилась до 50-100 циклов. Цена тоже выросла, но уже не так заметно. Официально реальное улучшение характеристик пока не подтверждено.

Рекомендации перед покупкой

Сперва определитесь, какие газоблоки вы будете использовать для коробки дома, а какие – для внутренних перемычек. Самыми популярными на рынке и в линейке каждого производителя считаются изделия размером 600х300х200 мм. Они подходят для возведения ограждающих конструкций, а кратность их сторон позволяет пробовать разные схемы укладки для получения нужной толщины наружных стен.

Для внутренних перегородок между помещениями допускается использование элементов толщиной 100 мм. Но у таких простенков недостаточно хорошие показатели шумоизоляции, поэтому опытные строители рекомендуют увеличить их до 150-200 мм, если комфорт для вас важнее, чем более высокая стоимость за одну штуку крупногабаритного газосиликата. Самые узкие блоки размером 50, 75 и 100 мм лучше оставить для внутреннего утепления коробки дома.

В первую очередь следует потребовать у продавца сертификат соответствия на товар, чтобы удостовериться, что вы приобретаете блоки заводского, а не кустарного производства.

Главное в этих материалах – точность геометрии. От нее зависит все: трудоемкость и простота укладки, расход клеевой смеси, правильное распределение нагрузок, а значит, долговечность самих стен. Сложите на ровной площадке пару-тройку штук друг на друга, и если с геометрией блоков все в порядке, между ними не будет расходящихся швов и зазоров.

размеры, вес, преимущества и недостатки

Блоки газосиликат – это разновидность легкого ячеистого материала, который имеет достаточно обширную сферу применения в строительстве. Популярность пористые бетонные изделия такого типа заслужили благодаря высоким техническим качествам и многочисленным положительным характеристикам.  Какие достоинства и недостатки имеют газосиликатные блоки, и в чем состоят особенности их использования при возведении домов?

Общие характеристики газосиликатного блока

Газосиликат считается улучшенным аналогом газобетона. Производственная технология его изготовления включает такие составные части:

  • портландцемент высокого качества, который содержит более 50 процентов неорганического соединения силикат кальция;
  • вода;
  • алюминиевая пудра в качестве газообразовтеля;
  • гашеная известь, обогащенная на 70 процентов оксидами магния и кальция;
  • кварцевый мелкофракционный песок.

Из смеси таких компонентов получается высококачественный пористый материал с хорошими техническими характеристиками:

  1. Оптимальная теплопроводность. Такой показатель зависит от качества материала и его плотности. Марке газосиликатных блоков D700 отвечает теплопроводность 0,18 Вт/м°С. Этот показатель несколько выше многих значений других строительных материалов, включая железобетон.
  2. Морозостойкость. Газосиликатные блоки величиной плотности 600 кг/ м³ способны выдержать более 50 циклов замерзания и оттаивания. Некоторые новые марки имеют заявленный показатель морозостойкости до 100 циклов.
  3. Плотность материала. Такое значение колеблется в зависимости от типа газосиликата – от D400 до D700.
  4. Способность поглощать звуки.  Шумоизоляционные свойства ячеистых блоков равняются коэффициенту 0,2 при звуковой частоте 1000 Гц.
Газосиликатные блоки считаются улучшенным аналогом газобетона

Многие технические параметры газосиликата в несколько раз превышают характерные показатели кирпича. Чтобы обеспечить оптимальную теплопроводность выкладывают стены толщиной 50 сантиметров. Для создания таких условий из кирпича требуется размер кладки в 2 метра.

Качество и свойства газосиликата зависят от соотношения используемых для его приготовления компонентов. Повысить прочность изделий можно, увеличив дозу цементной смеси, но при этом снизится пористость материала, что повлияет на другие технические его характеристики.

Виды

Газосиликатные блоки разделяют в зависимости от степени прочности на три основных вида:

  1. Конструкционные. Используются такой материал для сооружения зданий, не превышающих три этажа. Плотность блоков составляет D700.
  2. Конструкционно-теплоизоляционные. Газосиликат такого типа применяется для укладки несущих стен в зданиях не выше двух этажей, а также для строительства межкомнатных перегородок. Плотность его колеблется от D500 до D700.
  3. Теплоизоляционные.  Успешно используется материал для снижения степени тепловой отдачи стен. Прочность его невысокая, а за счет высокой пористости плотность достигает всего D400.

Строительные блоки из газосиликата производят двумя способами:

  • Автоклавным. Техника изготовления заключается в обработке материала под высоким давлением пара 9 бар и температурном режиме 175 градусов. Такое пропаривание блоков проводится в специальных промышленных автоклавах.
  • Неавтоклавным.  Подготовленная смесь газосиликата отвердевает естественным путем на протяжении более двух недель.  При этом поддерживается необходимая температура воздуха.
Производство газосиликатных блоков

Газосиликат, изготовленный с помощью автоклавной обработки, обладает самыми высокими техническими характеристиками.  Такие блоки имеют хорошие показатели прочности и усадки.

Типоразмер и вес

Размер блока газосиликата зависит от вида материала и его производителя. Наиболее распространенными являются такие габариты, которые выражены в миллиметрах:

  • 600х100х300;
  • 600х200х300;
  • 500х200х300;
  • 250х400х600;
  • 250х250х600.

Газосиликат благодаря ячеистой структуре является достаточно легким материалом. Вес пористых изделий отличается согласно плотности материала и его типоразмера:

  • D400 – от 10 до 21 кг;
  • D500-D600 – от 9 до 30 кг;
  • D700 – от 10 до 40 кг.

Небольшая масса блоков и возможность подбора необходимого их размера намного облегчает строительный процесс.

Сфера применения газосиликатных блоков

В строительстве газосиликат с успехом используют для таких целей:

  • сооружение зданий;
  • теплоизоляция различных построек;
  • изоляция тепловых инженерно-строительных конструкций.

Количество ячеек на один метр кубический в выпускаемых газосиликатных блоках разное. Поэтому область применения материала напрямую зависит от плотности материала:

  1. 700 кг/ м³. Такие блоки наиболее эффективно используются при сооружении высотных домов. Строительство многоэтажек из газосиликата обходится намного дешевле, чем из железобетона или кирпича.
  2. 500 кг/ м³. Материал применяют для строительства невысоких зданий – до трех этажей.
  3. 400 кг/ м³. Такой газосиликат подходит для кладки одноэтажных помещений. Чаще всего его расходуют для недорогих хозяйственных построек. Кроме этого материал успешно применяется для теплоизоляции стен.
  4. 300 кг/ м³. Ячеистые блоки с низким показателем плотности предназначены для утепления несущих конструкций. Материал не способен выдерживать высокие механические нагрузки, поэтому не подходит для возведения стен.

Чем ниже плотность ячеистых блоков, тем выше их теплоизоляционные качества. В связи с этим сооружения из газосиликата с плотной структурой часто требуют дополнительного утепления. В качестве изоляционного материала используют плиты из пенополистирола.

Преимущества и недостатки

Возведение домов из газосиликатных блоков достаточно оправдано невысокой стоимостью материала и многочисленными его достоинствами:

  1. Блоки, предназначенные для сооружения домов, обладают высокой прочностью. Для материала средней плотности 500 кг/ м³ показатель механического сжатия 40 кг/ см3.
  2. Небольшой вес газосиликатных изделий позволяет избежать дополнительных затрат при доставке и установке блоков. Ячеистый материал в пять раз легче от обычного бетона.
  3. За счет хорошей теплоотдаче снижается расход теплоэнергии. Такое свойство позволяет значительно сэкономить на отоплении здания.
  4. Высокий показатель звукоизоляции. За счет наличия пор ячеистый материал защищает от проникновения шума в здание в десять раз лучше, чем кирпич.
  5. Хорошие экологические свойства. Блоки не содержат токсических веществ и совершенно безопасны в применении. По многим экологическим показателям газосиликат приравнивается к дереву.
  6. Высокая паропроницаемость изделий позволяет создать хорошие условия микроклимата в помещении.
  7. Негорючий материал препятствует распространению огня в случае пожара.
  8. Точные пропорции размеров блоков дают возможность выполнения ровной кладки стен.
  9. Доступная цена материала. При хороших технических показателях цена на газосиликатные блоки сравнительно невысокая.
Дом из газосиликатных блоков позволяет значительно сэкономить на отоплении

Наряду с немалым количеством преимуществ пористый материал имеет некоторые недостатки:

  1. Механическая прочность блоков несколько ниже от железобетона и кирпича. Поэтому при вбивании гвоздей в стену или вкручивании дюбелей поверхность легко крошится. Тяжелые детали блоки удерживают достаточно плохо.
  2. Способность влагопоглощения. Газосиликат хорошо и быстро впитывает воду, которая проникая в поры, снижает прочность материала и приводит к его разрушению. При строительстве зданий из различных типов пористого бетона применяется защита поверхностей от воздействия влаги.  Штукатурку на стены рекомендуется наносить в два слоя.
  3. Морозостойкость блоков зависит от плотности изделий. Марки газосиликата ниже D 400 не способны выдерживать цикл в 50 лет.
  4. Материал склонен к усадке. Поэтому особенно у блоков марок ниже D700 первые трещины могут появляться через пару лет после сооружения здания.

При оформлении стен из газосиликата используется в основном гипсовая штукатурка. Она прекрасно скрывает все швы между блоками. Цементно-песчаные смеси не удерживаются на пористой поверхности, а при понижении температуры воздуха образуются небольшие трещины.

Популярность газосиликата с каждым годом возрастает. Ячеистые блоки обладают практически всеми качествам необходимыми для эффективного строительства малоэтажных зданий. Некоторые характеристики намного превышают достоинства других материалов. С помощью легких блоков из газосиликата можно построить надежное здание при небольших затратах за сравнительно короткий срок.

газобетон и газоблок по оптовой цене»

Все блоки из газосиликата имеют свои характеристики, при покупке необходимо знать какой материал понадобится для работ и его качество. Сейчас можно купить газосиликат, размеры которого подходят для строительства любого здания и сооружения.

Популярные размеры.

Производители выпускают газосиликатные блоки разных размеров и плотности, а также могут резать камни по заказу покупателя. В строительстве применяется газосиликат плотностью D400, D500, D600 и D700 и размером 60х20х30; 60х10х30; 50х20х30; 58,8х15х28,8; 58,8х30х28,8 см. Но самым популярным считается размер блока 20х30х60 см, а также с толщиной блока 10 см. При необходимости массив газосиликата может быть нарезан длиной и шириной: 60х25, 60х20 и толщиной от 75 до 50 см.

Для каких целей предусмотрен материал.

Чаще всего газосиликат, в зависимости от размеров и плотности, применяется для возведения стен домов и как утеплитель. Из этого материала также строятся перегородки домов. Для строительства стен домов ГОСТ 21520-89 предусматривает плотность газосиликата D500-800 и размеры 60х20х30 см. Стены также строятся из блоков размерами 60х25х30 см, но при этом по заказу покупателя толщина блоков может варьироваться от 20 до 50 см, в зависимости от вида строящегося здания.

Для перегородок выпускаются блоки размерами 58,8х28,5х15,1 см, а также 60х25х10, 60х25х10, 60х25х50 и другие, предусмотренные ГОСТом.

 

При выборе материала, также большую роль играет объемный вес, который может быть от 350 до 700 кг/м3, прочность — 10-50 кг/см2 и теплопроводность – 0,088-0,14 Вт/м °С. Газосиликатные блоки выпускаются с ровной поверхностью и точными размерами, что дает хорошую экономию средств при возведении стен, так как их не приходится подгонять друг к другу.

При надобности, блок легко пилится, режется и подгоняется под нужные размеры. Газосиликат предназначается не только для возведения стен, но и для утепления конструкции. Для этих целей применяются камни плотностью 350кг/м3 и небольшой толщиной.

Материал плотностью 400кг/м3 и небольших габаритов хорошо подойдет для строительства внутренних ненесущих стен или заполняют несущие стены при строительстве зданий из других материалов.

При строительстве домов до трех этажей, применяются камни любых размеров и плотностью 500кг/м3.

Большие и средние блоки плотностью 700 кг/м3 используются для строительства зданий большей этажности.

При выборе материала, обратите внимание не только на габариты блоков, но и на их качество, бракованный материал с большим количеством сколов и неровными краями и углами, при строительстве придется обрабатывать, что займет много времени и сил.

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)

2.4 Силикатные минералы — Физическая геология

Подавляющее большинство минералов, составляющих породы земной коры, являются силикатными минералами. К ним относятся такие минералы, как кварц, полевой шпат, слюда, амфибол, пироксен, оливин и большое количество глинистых минералов. Строительным блоком всех этих минералов является тетраэдр кремнезема , состоящий из четырех атомов кислорода и одного атома кремния. Они расположены так, что плоскости, проведенные через атомы кислорода, образуют тетраэдр (Рисунок 2.6). Поскольку ион кремния имеет заряд +4, а каждый из четырех ионов кислорода имеет заряд –2, тетраэдр кремнезема имеет чистый заряд –4.

В силикатных минералах эти тетраэдры организованы и связаны друг с другом различными способами, от отдельных единиц до сложных каркасов (рис. 2.9). Простейшая силикатная структура минерала оливина состоит из изолированных тетраэдров, связанных с ионами железа и / или магния. В оливине заряд –4 каждого тетраэдра кремнезема уравновешивается двумя двухвалентными (т.е.е., +2) катионы железа или магния. Оливин может быть либо Mg 2 SiO 4 , либо Fe 2 SiO 4 , либо их комбинацией (Mg, Fe) 2 SiO 4 . Двухвалентные катионы магния и железа довольно близки по радиусу (0,73 против 0,62 ангстрем). Из-за такого сходства размеров и поскольку они оба являются двухвалентными катионами (оба имеют заряд +2), железо и магний могут легко заменять друг друга в оливине и многих других минералах.

Рис. 2.9 Конфигурация силикатных минералов. Треугольники представляют тетраэдры кремнезема.
Конфигурация тетраэдра Примеры минералов
Изолированный (несиликаты) Оливин, гранат, циркон, кианит
Пары (соросиликаты) Эпидот, цоизит
Кольца (циклосиликаты) Турмалин
Одиночные цепи (иносиликаты) Пироксены, волластонит
Двойные цепи (иносиликаты) Амфиболы
Листы (филлосиликаты) Слюды, глинистые минералы, серпентин, хлорит
Трехмерная структура Каркас (тектосиликат) Полевой шпат, кварц, цеолит

Упражнение 2.3 Сделайте тетраэдр

Обрежьте внешнюю часть фигуры (сплошные и пунктирные линии), а затем сложите по сплошным линиям, чтобы получился тетраэдр.

Если у вас есть клей или скотч, прикрепите выступы к тетраэдру, чтобы они держались вместе. Если у вас нет клея или ленты, сделайте надрез по тонкой серой линии и вставьте заостренный язычок в прорезь.

Если вы делаете это в классе, попробуйте соединить свой тетраэдр с другими в пары, кольца, одинарные и двойные цепи, листы и даже трехмерные каркасы.

В оливине, в отличие от большинства других силикатных минералов, тетраэдры кремнезема не связаны друг с другом. Однако они связаны с железом и / или магнием, как показано на рисунке 2.10.

Рис. 2.10. Изображение структуры оливина, вид сверху. Формулу для этого конкретного оливина, который имеет три иона Fe на каждый ион Mg, можно было бы записать: Mg0,5Fe1,5SiO4.

Как уже отмечалось, +2 ионы железа и магния близки по размеру (хотя и не совсем одинаковы).Это позволяет им заменять друг друга в некоторых силикатных минералах. Фактически, обычные ионы в силикатных минералах имеют широкий диапазон размеров, как показано на рис. 2.11. Все показанные ионы являются катионами, за исключением кислорода. Обратите внимание, что железо может существовать как ион +2 (если он теряет два электрона во время ионизации), так и ион +3 (если он теряет три). Fe 2+ известен как железо , двухвалентное железо . Fe 3+ известен как железо , трехвалентное железо . Ионные радиусы имеют решающее значение для состава силикатных минералов, поэтому мы еще раз обратимся к этой диаграмме.

Рис. 2.11. Ионные радиусы (эффективные размеры) в ангстремах некоторых обычных ионов в силикатных минералах

Структура одноцепочечного силикатного пироксена показана на рис. 2.12 и 2.13. В пироксене тетраэдра кремнезема связаны в единую цепь, где один ион кислорода из каждого тетраэдра является общим с соседним тетраэдром, следовательно, в структуре меньше атомов кислорода. В результате соотношение кислорода и кремния ниже, чем в оливине (3: 1 вместо 4: 1), а общий заряд на атом кремния меньше (–2 вместо –4), поскольку требуется меньше катионов. чтобы сбалансировать этот заряд.Композиции пироксенов относятся к типу MgSiO 3 , FeSiO 3 и CaSiO 3 или их комбинации. Пироксен также можно записать как (Mg, Fe, Ca) SiO 3 , где элементы в скобках могут присутствовать в любой пропорции. Другими словами, пироксен имеет один катион на каждый тетраэдр кремнезема (например, MgSiO 3 ), а оливин — два (например, Mg 2 SiO 4 ). Поскольку каждый ион кремния равен +4, а каждый ион кислорода равен –2, три атома кислорода (–6) и один кремний (+4) дают суммарный заряд –2 для одной цепочки тетраэдров кремнезема.В пироксене один двухвалентный катион (2+) на тетраэдр уравновешивает этот заряд –2. В оливине требуется два двухвалентных катиона, чтобы сбалансировать заряд –4 изолированного тетраэдра.

Структура пироксена более «разрешающая», чем у оливина — это означает, что в нее могут поместиться катионы с более широким диапазоном ионных радиусов. Вот почему пироксены могут иметь катионы железа (радиус 0,63 Å), магния (радиус 0,72 Å) или кальция (радиус 1,00 Å).

Рис. 2.12. Изображение структуры пироксена.Тетраэдрические цепи продолжаются слева и справа, и каждая из них перемежается рядом двухвалентных катионов. Если это ионы Mg, то формула будет MgSiO3. Рисунок 2.13. Одиночный тетраэдр кремнезема (слева) с четырьмя ионами кислорода на ион кремния (SiO4). Часть единой цепочки тетраэдров (справа), где атомы кислорода в смежных углах делятся между двумя тетраэдрами (стрелки). Для очень длинной цепи результирующее отношение кремния к кислороду составляет от 1 до 3 (SiO3).

Упражнение 2.4 кислородная депривация

На диаграмме ниже представлена ​​одиночная цепь в силикатном минерале.Подсчитайте количество тетраэдров по сравнению с количеством ионов кислорода (желтые сферы). Каждый тетраэдр имеет один ион кремния, поэтому это должно давать отношение Si к O в одноцепочечных силикатах (например, пироксен).

На диаграмме ниже представлена ​​двойная цепь в силикатном минерале. Опять же, посчитайте количество тетраэдров по сравнению с количеством ионов кислорода. Это должно дать вам соотношение Si к O в двухцепочечных силикатах (например, амфиболе).

В структурах амфибола тетраэдры кремнезема связаны в двойную цепочку, у которой отношение кислорода к кремнию ниже, чем у пироксена, и, следовательно, для балансировки заряда необходимо еще меньше катионов.Амфибол даже более терпим, чем пироксен, и его состав может быть очень сложным. Роговая обманка, например, может включать натрий, калий, кальций, магний, железо, алюминий, кремний, кислород, фтор и гидроксил-ион (OH ).

В структурах слюды тетраэдры кремнезема расположены в виде непрерывных листов, где каждый тетраэдр имеет три общих аниона кислорода с соседними тетраэдрами. Между соседними тетраэдрами происходит даже большее распределение атомов кислорода, и, следовательно, для листовых силикатных минералов требуется меньше катионов, уравновешивающих заряд.Связь между листами относительно слабая, и это объясняет хорошо развитый однонаправленный раскол (рис. 2.14). Слюда биотита может содержать железо и / или магний, что делает ее ферромагнезиальным силикатным минералом (например, оливином, пироксеном и амфиболом). Хлорит — еще один подобный минерал, который обычно включает магний. В слюде мусковита присутствуют только катионы алюминия и калия; следовательно, это силикатный минерал неферромагнезиального происхождения.

Рис. 2.14 Слюда биотита (слева) и слюда мусковита (справа). Оба силиката представляют собой листовые силикаты и легко разделяются на тонкие слои в плоскостях, параллельных листам. Биотит темный, как и другие силикаты, содержащие железо и / или магний (например, оливин, пироксен и амфибол), а мусковит — светлый. (Каждый образец имеет диаметр около 3 см.)

Помимо мусковита, биотита и хлорита, существует множество других листовых силикатов (или филлосиликатов ), которые обычно существуют в виде фрагментов размером с глину (т.е. менее 0,004 мм). К ним относятся глинистые минералы , каолинит , иллит, и смектит , и хотя их трудно изучать из-за их очень малого размера, они являются чрезвычайно важными компонентами горных пород и особенно почв.

Все минералы листового силиката также содержат воду в своей структуре.

Тетраэдры кремнезема связаны в трехмерные каркасы как в полевом шпате , так и в кварце .Это неферромагнезиальных минералов — они не содержат железа и магния. Помимо тетраэдров кремнезема, полевые шпаты включают катионы алюминия, калия, натрия и кальция в различных комбинациях. Кварц содержит только тетраэдры кремнезема.

Три основных минерала полевого шпата — это калиевый полевой шпат (он же , калиевый полевой шпат или калиевый шпат) и два типа полевого шпата плагиоклаза: альбит (только натрий) и (только анортит).Как и в случае с железом и магнием в оливине, существует непрерывный диапазон составов (ряд твердых растворов) между альбитом и анортитом в плагиоклазе. Это связано с тем, что ионы кальция и натрия почти одинаковы по размеру (1,00 Å против 0,99 Å). Могут существовать любые промежуточные составы между CaAl 2 Si 3 O 8 и NaAlSi 3 O 8 (рис. 2.15). Это немного удивительно, потому что, хотя они очень похожи по размеру, ионы кальция и натрия не имеют одинакового заряда (Ca 2+ по сравнению с Na +).Эта проблема объясняется соответствующей заменой Si 4+ на Al 3+ . Следовательно, альбит — это NaAlSi 3 O 8 (один Al и три Si), а анортит — это CaAl 2 Si 2 O 8 (два Al и два Si), а полевые шпаты плагиоклаза промежуточного состава имеют промежуточный состав. пропорции Al и Si. Это называется «связанной заменой».

Полевые шпаты плагиоклаза промежуточного состава включают олигоклаз (от 10% до 30% Ca), андезин (от 30% до 50% Ca), лабрадорит (от 50% до 70% Ca) и битовнит (от 70% до 90% Ca). Калиевый полевой шпат (KAlSi 3 O 8 ) имеет структуру, немного отличную от структуры плагиоклаза, из-за большего размера иона калия (1,37 Å) и из-за этого большого размера калий и натрий не легко заменяют друг друга, за исключением высоких температур. Эти высокотемпературные полевые шпаты, вероятно, можно найти только в вулканических породах, потому что интрузивные магматические породы охлаждаются достаточно медленно до низких температур, чтобы полевые шпаты превратились в одну из низкотемпературных форм.

Рисунок 2.15 Состав минералов полевого шпата

В кварце (SiO 2 ) , тетраэдры кремнезема связаны в «идеальный» трехмерный каркас. Каждый тетраэдр связан с четырьмя другими тетраэдрами (с кислородом, общим для каждого угла каждого тетраэдра), и в результате отношение кремния к кислороду составляет 1: 2. Поскольку один катион кремния имеет заряд +4, а два аниона кислорода имеют заряд –2, заряд сбалансирован. Нет необходимости в алюминии или других катионах, таких как натрий или калий.Твердость и отсутствие трещин в кварце являются результатом сильных ковалентных / ионных связей, характерных для тетраэдра кремнезема.

Упражнение 2.5 Ферромагнезиальные силикаты?

Силикатные минералы классифицируются как ферромагнезиальные или неферромагнезиальные в зависимости от того, содержат ли они в своей формуле железо (Fe) и / или магний (Mg). Ниже перечислены некоторые минералы и их формулы. Для каждого укажите, является ли это силикат ферромагнезита или нет.

Минеральное Формула Ферромагнезиальный силикат?
оливин (Mg, Fe) 2 SiO 4
пирит FeS 2
плагиоклаз CaAl 2 Si 2 O 8
пироксен MgSiO 3
гематит Fe 2 O 3
ортоклаз КАЛСИ 3 О 8
кварц SiO 2
Минеральное Формула * Ферромагнезиальный силикат?
амфибол Fe 7 Si 8 O 22 (OH) 2
мусковит K 2 Al 4 Si 6 Al 2 O 20 (OH) 4
магнетит Fe 3 O 4
биотит K 2 Fe 4 Al 2 Si 6 Al 4 O 20 (OH) 4
доломит (Ca, Mg) CO 3
гранат Fe 2 Al 2 Si 3 O 12
змеевик Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4

* Некоторые формулы, особенно более сложные, были упрощены.

10.3: Силикаты и кремнезем — Chemistry LibreTexts

Около 90% земной коры состоит из силикатных минералов. Силикаты — это соединения, состоящие из кремния и кислорода; эти соединения имеют отрицательный заряд. Это означает, что вместе с этими анионами обнаруживаются положительные противоионы. Разнообразие возможных катионов, от натрия и калия до меди и железа, является одним из факторов, которые приводят к появлению огромного количества силикатных минералов.

Помимо широкого диапазона возможных катионов, силикатные анионы сами по себе имеют множество доступных структур.Эти структуры варьируются от отдельных силикатных анионов (SiO 4 4-) до трехмерных сеток тетраэдров.

Силикаты не обязательно представляют собой сетчатые твердые тела, но мы увидим, что их структуры варьируются от простых ионных твердых тел в одном конце до чего-то, что все больше и больше похоже на расширенную сеть, в другом. Изучив эти материалы, мы сможем узнать немного больше о связанных твердых телах сети.

Несосиликаты

Несосиликаты (что означает «островные силикаты») представляют собой отдельные силикатные анионы, расположенные в кристаллических ионных твердых телах вместе со своими противоионами.Эти отдельные ионы означают, что несиликаты вообще не являются сетчатыми твердыми телами. Они представляют собой крайний, другой конец силикатного спектра конструкций.

Несиликатный анион имеет тетраэдрическую форму. Атом кремния находится в центре, а атомы кислорода — в четырех углах. Эта тетраэдрическая форма часто изображается на структурных чертежах, а не на чертежах атомов. Вместо того, чтобы показывать анион SiO 4 4- с помеченными атомами слева, его представляет тетраэдр справа.

Силикаты могут иметь множество различных катионов. Часто в одном материале можно найти несколько разных катионов. Например, оливин — довольно распространенный несиликат с катионами магния и железа (Mg 2+ и Fe 2+ ). Если оливин очень высокого качества, это может быть драгоценный камень, называемый перидотом.

Есть две ограничивающие формы оливина, называемые «концевыми членами». На одном конце форстерит, Mg 2 SiO 4 . На другом конце — фаялит, Fe 2 SiO 4 .Между ними есть все возможные комбинации магния и железа. Могут быть равные количества магния и железа, или может быть всего несколько ионов магния и много-много ионов железа в образце.

  • Минералы часто встречаются в семьях, в которых один подобный ион может быть заменен другим.
  • Часто оба иона могут присутствовать в различных количествах, но свойства материала (например, цвет) меняются с изменением соотношения этих ионов.
  • Минералы, которые имеют только один из возможных ионов, но не имеют другого, называются конечными членами семейства.

Другой распространенный несиликат — гранат. Гранаты используются как драгоценные камни, а также как абразивы — иногда их используют в наждачной бумаге. Существует много видов граната, но наиболее распространенным является альмандин, красно-коричневый цвет которого мы обычно называем «гранатом». Гранаты всегда содержат два разных катиона. Один из них — ион M 2+ , а другой — ион M 3+ (M здесь просто означает «металл»). Эти два противоиона всегда присутствуют в гранате в соотношении 3: 2.

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Покажите, что форстерит и фаялит в целом нейтральны.

Ответ a:

форстерит: Mg 2 SiO 4 : Если каждая несиликатная единица имеет заряд 4 из-за формальных зарядов на четырех атомах кислорода, то два магния должны объединиться, чтобы сбалансировать этот заряд с 4 + плата. Каждый магний должен иметь собственный заряд 2 + . Это кажется разумным, поскольку магний находится на два атома от левого края таблицы Менделеева; у него будет заряд 2 + в конфигурации с благородным газом.

Ответ b:

фаялит: Fe 2 SiO 4 : Чтобы это работало, каждый утюг должен иметь заряд 2 + . Заряды переходных металлов труднее предсказать, чем щелочные и щелочноземельные металлы, потому что они дальше от края периодической таблицы, но оказывается, что два наиболее распространенных заряда на ионе железа — это 2 + и 3 + , так что это обвинение кажется разумным.

Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

Предположим, что оливин содержит 100 несиликатных анионов на каждые 25 ионов магния.

  1. Сколько ионов железа (предположим, Fe 3+ ) было бы в нейтральном оливине?
  2. Какими будут значения x и y в Mg x Fe y SiO 4 ?
Ответ:

Если каждый несиликат имеет заряд 4 , то общий отрицательный заряд равен 100 x 4 = 400 .Если имеется 25 ионов магния, каждый из которых имеет заряд 2 + , общий положительный заряд равен 25 x 2 + = 50 + . Это оставляет чистый отрицательный заряд 400 + 50 + = 350 . Утюги уравновесили бы этот заряд равным положительным зарядом. Количество ионов железа будет 350 + / 3 + = 150.

Ответ b:

Если мы разделим эти отношения на 100, чтобы получить один несосиликат в формуле, мы получим Mg 0.25 Fe 1,5 SiO 4 . Это не значит, что где-то есть четверть иона магния; эта формула представляет собой общее соотношение атомов.

Упражнение \ (\ PageIndex {3} \)

Альмандин — несиликат. Он содержит алюминий (который по природе почти всегда представляет собой Al 3+ ) и железо (в данном случае Fe 2+ ) в соотношении 2: 3. Какая его формула?

Ответ

Пока у нас есть Al 2 Fe 3 .Положительный заряд = 2 x 3 + + 3 x 2 + = 12 + . Этот заряд должен быть уравновешен несиликатными анионами, каждый из которых составляет 4 . Таким образом, количество силикатов составляет 12 /4 = 3. Формула: Al 2 Fe 3 (SiO 4 ) 3 .

Соросиликаты

Соросиликаты («сестринские» силикаты) представляют собой димеры силикатных анионов. Две силикатные единицы имеют общий атом кислорода.В многогранном изображении два тетраэдра имеют общий угол. Соросиликаты также не являются твердыми телами с сеткой. Просто они содержат немного более крупные анионы, чем несосиликаты.

Соросиликаты не так распространены, как несосиликаты. Там, где они существуют, соросиликаты обнаруживаются в присутствии других анионов, а также катионов. В некоторых минералах они даже встречаются в сочетании с несосиликатами. Например, эпидот — более распространенная форма минерала, содержащего соросиликат.Это может быть несколько цветов, но обычно зеленый. Он содержит несиликатные, соросиликатные, оксидные и гидроксидные анионы, а также катионы кальция, железа и алюминия.

Соросиликатный анион может принимать разные формы в разных случаях. Он содержит два блока, которые могут поворачиваться относительно друг друга. Возникающие в результате различные формы называются «конформациями». Другая конформация показана ниже. На картинке слева мы смотрим на него под тем же углом, что и оросиликат, показанный выше.На рисунке справа мы смотрим на него под другим углом, чтобы подчеркнуть, что два тетраэдра направлены в противоположные стороны. Мы смотрим на вершину одного тетраэдра, а на низ другого.

Упражнение \ (\ PageIndex {4} \)

Epidote содержит только по одному из четырех различных анионов в своей формуле.

  1. Напишите формулу с соответствующим зарядом для каждого из анионов. Обратите внимание, что атомы кислорода в ионах гидроксида (OH) и оксида (O) имеют октет.
  2. Epidote также содержит два иона Ca 2+ в своей формуле, но различные количества Fe 3+ и Al 3+ . Сколько всего железа и алюминия содержится в его формуле?
Ответ:

Анионы представляют собой несосиликат (4 ) + соросиликат (6 ) + оксид (2 ) + гидроксид (1 ). Итого начисление 13 .

Ответ b:

Кальций — щелочноземельный металл, расположенный на два атома от левого края таблицы Менделеева.Два кальция частично уравновесили бы этот заряд зарядом 2 x 2 + = 4 + ; чистая плата теперь составляет 13 + 4 + = 9 .

Если каждый Al или Fe имеет заряд 3 + , то для балансировки заряда требуется 9 + /3 + = 3 иона Fe / Al.

Упражнение \ (\ PageIndex {5} \)

Используйте инструменты трехмерного рисования (линии, клинья и штрихи), чтобы показать две различные конформации соросиликата с помощью структур Льюиса.

Ни несиликаты, ни соросиликаты не являются твердыми частицами с сеткой. На самом деле это просто семейства ионных твердых тел. Однако, глядя на взаимосвязь между несосиликатным ионом и соросиликатным ионом, мы можем понять, почему многие силикаты начинают больше походить на сетчатые твердые тела. Если один атом кислорода может быть разделен между двумя силикатными единицами, может быть, и больше.

Иносиликаты

Если два силикатных элемента могут использовать один кислород, то и больше может. Фактически могут образовываться длинноцепочечные силикаты.Для этого два атома кислорода в силикатном блоке должны быть разделены с двумя другими силикатными блоками. То же самое и со следующим блоком, и так далее, образуя длинную цепочку. Материалы, содержащие эти длинноцепочечные силикаты, называются иносиликатами (силикатами «сухожилий» или «нитей»). Ниже показан многогранный рисунок сечения иона ионосиликата.

Иносиликаты не совсем сетчатые тела, потому что они не образуют трехмерных сетей. Однако по крайней мере в одном направлении они связаны ковалентно и могут продолжаться бесконечно.Силикатных блоков подряд могут быть сотни. В некотором смысле иносиликаты можно также назвать полимерами. Они содержат отдельные единицы, которые повторяются по всей цепочке. На многогранном чертеже повторяющиеся элементы — это просто тетраэдры.

Цепочка из силиката, изображенная выше, действительно иллюстрирует важное соображение, которое она имеет общего с твердыми телами сети. Все твердые тела сети изнутри отличаются от внешних. Мы можем проиллюстрировать это различие в цепочке из силиката, потому что это относительно простая структура.В иносиликатной цепочке каждый тетраэдр в цепочке выглядит так же, как следующий, но на конце разные. Они привязаны только к одному соседу, а не к двум. По сравнению с другими повторяющимися единицами, у этих будет дополнительный кислород с отрицательным зарядом.

Распространяя эту идею на сетчатые твердые тела, в которых ковалентные связи простираются в трех направлениях, мы столкнемся с аналогичной проблемой, когда мы выйдем из центра твердого тела и достигнем поверхности. Структура на поверхности будет отличаться от структуры внутри твердого тела, потому что у нас закончатся атомы, с которыми мы будем соединяться.

  • Твердые тела сети имеют другую структуру на поверхности материала, чем на внутренней части материала.
  • На поверхности материала должны присутствовать немного другие группы, потому что сеть подошла к концу.

Одним из наиболее важных иносиликатов является волластонит, который используется в ряде отраслей промышленности. Волластонит — это ярко-белый минерал, в котором противоионом для иносиликата является ион кальция, Ca 2+ .Его добавляют в керамическую плитку, краски и пластмассы отчасти потому, что он увеличивает их долговечность и прочность. Иногда из него делают тормозные колодки для автомобилей; он обеспечивает трение при нажатии на ротор, замедляя колеса вашего автомобиля, но благодаря своей прочности он не изнашивается слишком быстро.

Упражнение \ (\ PageIndex {6} \)

Преобразуйте многогранный рисунок иона силиката в структуру Льюиса. Вы можете остановиться после пяти повторений единиц.

Упражнение \ (\ PageIndex {7} \)

Если посмотреть на структуру Льюиса ионосиликатного иона, сколько ионов кальция будет сопровождать каждую повторяющуюся единицу в волластоните?

Упражнение \ (\ PageIndex {8} \)

В структуре Льюиса для иона силиката обведите повторяющиеся единицы.Предложите формулу волластонита.

Упражнение \ (\ PageIndex {9} \)

Укажите причину, по которой волластонит может придавать прочность керамике и другим материалам.

Циклосиликаты

Если силикатные элементы могут образовывать цепочки, неудивительно, что они могут образовывать и другие формы. Например, силикатные элементы могут оборачиваться, образуя кольца. Они бывают разных размеров. Эти типы силикатов называются циклосиликатами («колесными» силикатами).

Одной из наиболее известных групп циклосиликатных минералов является семейство бериллов. Самый выдающийся член семейства — изумруд. Он содержит циклический анион, показанный ниже.

Многогранная форма — великолепная звезда.

Все бериллы имеют один и тот же циклосиликатный анион. У них даже есть одинаковые противоионы с общей формулой Be 3 Al 2 (Si 6 O 18 ). Однако бериллы бывают разных цветов из-за небольшого количества катионных примесей.В изумруде крошечное количество иона хрома обеспечивает зеленый цвет. В родственном аквамарине небольшое количество Fe 2+ дает бледно-голубой цвет; однако, когда присутствует Fe 3+ , минерал вместо этого имеет желтый цвет.

Упражнение \ (\ PageIndex {10} \)

Драгоценный камень штата Калифорния, бенитоит, содержит циклосиликатный анион, в котором всего три атома кремния.

  1. Изобразите структуру Льюиса этого циклосиликата.
  2. Нарисуйте этот циклосиликат в виде многогранника.
  3. Этот анион сопровождается ионами бария и титана. Учитывая их место в периодической таблице, каков вероятный заряд каждого катиона?

Ясно, что мы снова отвернулись от края твердых тел сети. Эти анионы могут быть большими, но они определенно не распространяются ни в каком направлении. Однако ранее мы рассматривали единичные силикаты и расширили их до двойных, а затем связали их вместе, чтобы образовать более длинные цепи. Что бы произошло, если бы мы могли связать некоторые циклосиликаты вместе?

Вместо одномерной цепи мы получим двумерную сеть.

Филлосиликаты

Название «филлосиликаты» означает, грубо говоря, «листовые» силикаты. Эти анионы представляют собой листы или листья, в которых силикаты соединяются вместе, образуя двумерные сети. Структура, показанная ниже, будет проходить через верхнюю, нижнюю и боковые стороны страницы (или экрана).

Самыми известными примерами филлосиликатов являются слюдяные. Если вы когда-нибудь видели слюду с ее тонкими листами, вы легко можете представить, как она будет состоять из двухмерных сетей, подобных приведенной выше.Одним из самых интересных применений слюды было ее использование в качестве «Московского стекла» в старые времена в России. Из его тонких прозрачных слоев получались очень хорошие окна.

Слюды представляют собой несколько более сложный пример филлосиликатов, поскольку они также являются алюмосиликатами. То есть они содержат алюминий, а также кремний в своей протяженной оксидной решетке.

Другой известный пример — хризотил, который является одним из многих минералов, которые мы называем «асбестом». Его обычно называют «белым асбестом», и на его долю приходится подавляющее большинство добычи асбеста в мире.Хризотил имеет формулу Mg 3 (Si 2 O 5 ) (OH) 4 .

Упражнение \ (\ PageIndex {11} \)

Рассмотрим формулу хризотила.

  1. Каков обычный заряд иона магния, учитывая его место в периодической таблице?
  2. Каков заряд гидроксид-иона?
  3. Ион филлосиликата записывается как Si 2 O 5 , что представляет собой общее соотношение этих двух атомов в структуре, но, конечно, оно не выражается в единицах такого размера.Каков полный отрицательный заряд на единицу Si 2 O 5 ?
  4. Что это означает в терминах отрицательного заряда на отдельную силикатную единицу (т.е. одну отдельную силикатную единицу на атом кремния)? Объясните, имеет ли это смысл с точки зрения полиэдрической структуры филлосиликата, показанной выше.

На протяжении десятилетий хризотил ценился за его естественные изоляционные и огнестойкие свойства. Его обычно использовали в домах и других зданиях, пока мы не поняли, что он производит канцерогенную пыль.Как правило, опасность от этой пыли возникает только в результате многократного воздействия при добыче асбеста и производстве асбестосодержащих продуктов. Однако это также может быть долгосрочной проблемой из-за пыли, образующейся при реконструкции зданий.

Другие, менее распространенные формы асбеста включают «голубой асбест» или крокидолит с формулой Na 2 Fe II 3 Fe III 2 Si 8 O 22 (OH) 2 , и амозит серо-коричневый, (Mg, Fe) 7 Si 8 O 22 (OH) 2 .

Обратите внимание на некоторые сложности в написании этих формул. В крокидолите есть два разных типа иона железа. Один из них представляет собой ион Fe 2+ , а другой — ион Fe 3+ . Часто в структурах и формулах заряды ионов металлов обозначаются «степенью окисления», числом, записанным римскими цифрами. Следовательно, Fe II означает Fe 2+ в этом контексте, а Fe III означает Fe 3+ .

Формула амозита фактически предполагает то, что мы видели раньше.В амозите ионы железа и магния могут легко заменять друг друга в структуре. В данном случае это ионы Mg 2+ и Fe 2+ . (Mg, Fe) просто означает, что нам нужна какая-то комбинация этих ионов, всего семь ионов.

Однако крокидолит и амозит на самом деле являются примерами иносиликатов, а не филлосиликатов. Однако они немного отличаются от иносиликатов, которые мы видели раньше. Вместо одинарных полисиликатных цепей эти материалы содержат двойные полисиликатные ленты.

На рисунке лента из силиката проходит через верх и низ страницы (или экрана), но не в стороны.

Если вы когда-либо видели асбест, который является волокнистым минералом (немного похожим на пучок длинных волос), вы можете представить себе связь между этими структурами и физическим внешним видом минерала.

Упражнение \ (\ PageIndex {12} \)

Приведите формулы для конечных членов семейства амозитов.

Тектосиликаты («строительные» силикаты) образуют трехмерные каркасы.

В соросиликатах отдельные силикатные единицы делят кислород со своими соседями через на углов своих тетраэдров. В иносиликатах отдельные силикатные единицы делят кислород со своими соседями через два углов своих тетраэдров. В филлосиликатах отдельные силикатные единицы делят атомы кислорода со своими соседями через три углов своих тетраэдров.

В тектосиликатах отдельные силикатные единицы делят кислород со своими соседями через четыре углов своих тетраэдров.

Эти структуры довольно сложные и обычно содержат оксиды алюминия и кремния. Однако идеализированный чертеж такой сети показан ниже.

Идея чертежа состоит в том, что силикатная структура простирается в двух измерениях, как и филлосиликаты, но также в третьем направлении, соединяясь с дополнительными тетраэдрами выше и ниже плоскости чертежа.

Кремнезем

Кремнезем действительно представляет собой твердое тело с ковалентной сеткой.Его формула — SiO 2 . В отличие от силикатов, которые являются анионами, это нейтральное соединение, поэтому ему не нужны противоионы для уравновешивания заряда. Подобно тектосиликатам, он образует трехмерную сеть, в которой одна отдельная силикатная единица разделяет кислород со своими соседями по всем четырем углам тетраэдра.

Хотя это трехмерное протяженное твердое тело, полезно искать субструктуры внутри сети, так же как полезно идентифицировать элементарные ячейки ионных твердых тел.В кремнеземе узор возникает, если следовать «цепочкам» тетраэдров кремнезема через сеть. Следуя от одного тетраэдра к другому, мы обнаруживаем спиральный узор, в котором каждый тетраэдр скручен относительно предыдущего. В конце концов, каждый четвертый (а в некоторых случаях седьмой) тетраэдр перекликается с оригиналом, и узор повторяется.

Эта спиралевидная форма напоминает ДНК. Подобно ДНК, цепи в трехмерной структуре образуют спирали. Они могли образовывать правые или левые спирали.В результате кремнезем является «хиральным» материалом и «оптически активным», темы, которые рассматриваются в стереохимии.

Как и другие сетчатые твердые тела, кремнезем должен иметь другую структуру на своей поверхности, чем внутри. На первый взгляд, больше нет отдельных силикатных единиц, с которыми можно было бы образовывать связи.

Вместо этого оборванные атомы кислорода могут образовывать ковалентные связи с водородом, так что поверхность покрывается группами ОН. Они также могут оставаться в виде ионов силоксида, как и в силикатах; в этом случае у них могут быть противоионы, такие как натрий или калий.

Однако по сравнению с объемным внутренним пространством твердого тела, поверхность вносит очень небольшой вклад в общую массу материала. В результате эти дополнительные атомы водорода и натрия не входят в формулу диоксида кремния. На самом деле истинная формула образца кремнезема может быть примерно такой (просто вымышленный пример, чтобы подчеркнуть идею):

\ [\ ce {Si1,022,000,000,000,000,000,000O2,044,000,000,000,000,000,000h46Na42} \ nonumber \]

, но этого никто никогда не напишет.Материал состоит из одной миллионной доли процента водорода, одной миллионной доли процента натрия, примерно 66,7% кислорода и примерно 33,3% кремния. Это чертовски близко к SiO 2 .

Кремнезем — очень распространенный материал. Наиболее известная его чистая форма — кварц. Помимо того, что микрокристаллические частицы кварца находятся в виде крупных кристаллов, они встречаются в большом количестве других минералов. Это также основной компонент песка.

Упражнение \ (\ PageIndex {13} \)

Циркон — несиликат, содержащий ион Zr 4+ .Какая его формула?

Упражнение \ (\ PageIndex {14} \)

Предложите формулу простого одноцепочечного инозита, содержащего только противоионы натрия.

Упражнение \ (\ PageIndex {15} \)

Жадеит — красивый зеленый минерал; Камни высокого качества являются одной из форм драгоценного камня, нефрита. Жадеит представляет собой простой одноцепочечный инозит, содержащий равное количество противоионов Na + и Al 3+ . Предложите формулу этого минерала.

Что такое диоксид кремния — Коллоидный диоксид кремния Levasil

Можете ли вы объяснить поверхностный заряд и модификацию поверхности?

Большинство марок коллоидного диоксида кремния являются анионными коллоидными диоксидами кремния.Их поверхность состоит в основном из гидроксильных групп с формулой Si-O-H. Однако были идентифицированы и другие группы, включая силандиол, -Si- (OH) 2 ; силантриол, -Si (OH) 3 ; поверхностные силоксаны, -Si-O-Si-O-; и поверхностно-связанная вода. Это дает анионный поверхностный заряд при щелочном pH, и частицы стабилизируются катионными частицами, такими как натрий или аммоний.

Анионные коллоидные диоксиды кремния могут быть дополнительно стабилизированы за счет включения алюминия в поверхность частицы, что приводит к образованию -Al-OH- -групп.Это приводит к очень сильно отрицательно заряженным поверхностям даже при pH 3. Это значительно увеличивает стабильность дисперсии!

В случае катионного коллоидного диоксида кремния поверхность покрыта Al 2 O 3 . Это меняет заряд поверхности частицы на положительный, а противоион обычно является хлоридом. Эти золи стабильны только при pH ниже 4.

Модификация поверхности силанами снижает поверхностный заряд частиц, но явление стерической стабилизации позволяет этим золям быть стабильными при pH от 2 до 11.

В чем разница между марками коллоидного кремнезема?

Размер частиц и pH — вот что больше всего различается между сортами коллоидного кремнезема. Размер частиц также можно выразить через удельную поверхность, т.е. чем выше удельная поверхность, тем меньше средний размер частиц. Средний размер частиц также влияет на максимально возможное содержание SiO 2 (т.е. мелкие частицы стабильны только в разбавленных золях, тогда как более крупные частицы стабильны при более высоких концентрациях).Чистые золи диоксида кремния являются анионными и обычно стабилизированы натрием или аммонием до pH 9-11. Однако благодаря модификации с использованием алюмината натрия золи стабильны до pH 3-4. Катионные золи диоксида кремния стабильны при pH 4-5, а деионизированные золи стабильны при низком pH, обычно 2-3.

Можно ли модифицировать коллоидный диоксид кремния?

Конечно! Коллоидные диоксиды кремния могут быть модифицированы в несколько конфигураций, включая, но не ограничиваясь, корректировку pH, стабилизацию ионов, поверхностный заряд и модификацию поверхности.Свяжитесь с вашим местным офисом продаж для получения дополнительной информации.

Как измерить удельную поверхность?

Площадь поверхности частиц может быть определена титрованием.

Как мне узнать, что я использую размер частиц, который я заказал?

Все наши продукты поставляются с сертификатом анализа, если требуется, с указанием удельной площади поверхности. Размер частиц может быть оценен путем обратного расчета на основе площади поверхности.

Опасен ли коллоидный диоксид кремния для окружающей среды?

Поскольку продукты из коллоидного диоксида кремния состоят из аморфного диоксида кремния и воды, они считаются одними из самых экологически чистых промышленных химических продуктов.

Представляет ли он особую опасность для здоровья?

Продукты из коллоидного диоксида кремния представляют собой водные дисперсии аморфного диоксида кремния. Коллоидный диоксид кремния классифицируется не как вредный, но как умеренно раздражающий. Поскольку продукты могут сушить кожу, всегда следует использовать защитные перчатки. В случае попадания на кожу промыть место контакта большим количеством воды. Всегда рекомендуется использовать защитные очки. В случае попадания в глаза промыть большим количеством воды и обратиться за профессиональной медицинской помощью.Для получения дополнительной информации см. Паспорта безопасности для каждого продукта.

Изготовление произвольных трехмерных подвесных полых микроструктур из прозрачного кварцевого стекла

  • 1.

    Хюльзенберг, Д., Харниш, А. и Бисмарк, А. Микроструктурирование стекол . 1-е изд., Т. 87 (Шпрингер, Берлин, Германия, 2005 г.).

  • 2.

    Такахаши М., Сугимото К. и Маеда Р. Наноотпечаток стеклянных материалов со стеклоуглеродными формами, изготовленными травлением сфокусированным ионным пучком. Jpn. J. Appl. Phys. 44 , 5600 (2005).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 3.

    Марзолин, К., Смит, С. П., Прентисс, М. и Уайтсайдс, Г. М. Изготовление стеклянных микроструктур путем микролитья прекурсоров золь-геля. Adv. Матер. 10 , 571–574 (1998).

    CAS Статья Google ученый

  • 4.

    Jang, H.-S., Cho, M.-W. И Парк, Д.-С. Обработка микрожидкостных каналов на стекле из кварцевого стекла с использованием порошковой струйной обработки. Датчики 8 , 700–710 (2008).

    Артикул Google ученый

  • 5.

    He, F., Lin, J. & Cheng, Y. Изготовление полых оптических волноводов из плавленого кварца с помощью трехмерной фемтосекундной лазерной микрообработки. Заявл. Phys. B 105 , 379–384 (2011).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 6.

    Сугиока К., Ченг Ю. и Мидорикава К. Трехмерная микромеханическая обработка стекла с использованием фемтосекундного лазера для изготовления устройств «лаборатория на кристалле». Заявл. Phys. А 81 , 1–10 (2005).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 7.

    Кияма, С., Мацуо, С., Хашимото, С. и Морихира, Ю. Исследование травителя и механизма травления на фемотосекундном лазерном микротехнологии каналов внутри подложек из стекловидного кремнезема. J. Phys. Chem. C 113 , 11560–11566 (2009).

    CAS Статья Google ученый

  • 8.

    Sugioka, K. & Cheng, Y. Фемтосекундный лазер 3D-микрообработка для микрожидкостных и оптико-жидкостных приложений . (Springer Science & Business Media, Лондон, Великобритания, 2013 г.).

  • 9.

    Вишнубхатла, К. К., Беллини, Н., Рампони, Р., Серулло, Г. и Оселлейм, Р. Контроль формы микроканалов, изготовленных из плавленого кварца, с помощью фемтосекундного лазерного излучения и химического травления. Опт. Экспресс 17 , 8685–8695 (2009).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 10.

    He, F. et al. Прямое изготовление гомогенных микрофлюидных каналов, встроенных в плавленый кварц, с помощью фемтосекундного лазера. Опт. Lett. 35 , 282–284 (2010).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 11.

    Li, Y.и другие. Трехмерное сверление отверстий в кварцевом стекле с тыльной поверхности фемтосекундными лазерными импульсами. Опт. Lett. 26 , 1912–1914 (2001).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 12.

    Li, Y., Qu, S. & Guo, Z. Изготовление микрофлюидных устройств в кварцевом стекле путем водной абляции фемтосекундными лазерными импульсами. J. Micromech. Microeng. 21 , 075008 (2011).

    ADS Статья Google ученый

  • 13.

    Lin, J. et al. Встроенные в микросхемы трехмерные микрополости с высокой добротностью, изготовленные методом прямой записи фемтосекундным лазером. Опт. Экспресс 20 , 10212–10217 (2012).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 14.

    Liao, Y. et al. Трехмерный микрофлюидный канал произвольной длины и конфигурации, изготовленный внутри стекла методом прямой записи фемтосекундным лазером. Опт. Lett. 35 , 3225–3227 (2010).

    ADS Статья Google ученый

  • 15.

    Adamo, A. et al. Производство фармацевтических препаратов в непрерывном режиме по запросу в компактной реконфигурируемой системе. Наука 352 , 61–67 (2016).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 16.

    Li, J. et al. Синтез множества различных типов органических небольших молекул с использованием одного автоматизированного процесса. Наука 347 , 1221–1226 (2015).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 17.

    Kim, H. et al. Субмиллисекундный органический синтез: опережающий перегруппировку Фриса за счет быстрого микрожидкостного перемешивания. Наука 352 , 691–694 (2016).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 18.

    Sevim, S. et al.Самособирающиеся материалы и супрамолекулярная химия в микрожидкостных средах: от обычных термодинамических состояний до неравновесных структур. Chem. Soc. Ред. 47 , 3788–3803 (2018).

  • 19.

    Парра-Кабрера, К., Ахилл, К., Кун, С. и Амелут, Р. 3D-печать в химической технологии и каталитической технологии: структурированные катализаторы, смесители и реакторы. Chem. Soc. Ред. 47 , 209–230 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 20.

    Kitson, P.J. et al. Оцифровка многоступенчатого органического синтеза в реакционном ПО для фармацевтических препаратов по запросу. Наука 359 , 314–319 (2018).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 21.

    Kotz, F. et al. Жидкое стекло: простой метод мягкой репликации для структурирования стекла. Adv. Матер. 28 , 4646–4650 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 22.

    Kotz, F. et al. Трехмерная печать на прозрачном кварцевом стекле. Природа 544 , 337–339 (2017).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 23.

    Kotz, F. et al. Глассомер — обработка плавленого кварцевого стекла как полимера. Adv. Матер. 30 , 1707100 (2018).

    Артикул Google ученый

  • 24.

    Helmer, D. et al. Вычитающая литография суспендированной жидкости: одноэтапное создание трехмерных геометрий каналов в вязких отверждаемых полимерных матрицах. Sci. Отчетность 7 , 7387 (2017).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 25.

    Саггиомо В. и Велдерс А. Х. Простой метод снятия каркаса, напечатанный на 3D-принтере, для изготовления сложных микрофлюидных устройств. Adv. Sci. 2 , 1500125 (2015).

    Артикул Google ученый

  • 26.

    McDonald, J.C. et al. Прототипирование микрофлюидных устройств в поли (диметилсилоксане) с использованием твердотельной печати. Анал. Chem. 74 , 1537–1545 (2002).

    CAS Статья Google ученый

  • 27.

    Patrick, J. et al. Прочные жертвенные полимерные шаблоны для трехмерных взаимосвязанных микрососудов в композитах, армированных волокном. Compos. Часть А Прил. Sci. Manuf. 100 , 361–370 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 28.

    Hedayat, N., Du, Y. & Ilkhani, H. Обзор методов изготовления пористых электродов твердооксидных топливных элементов с помощью методов жертвенного шаблона. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 77 , 1221–1239 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 29.

    Verbridge, S. S. et al. Подвесные стеклянные наноканалы в сочетании с микроструктурами для обнаружения одиночных молекул. J. Appl. Phys. 97 , 124317 (2005).

    ADS Статья Google ученый

  • 30.

    Luo, H. et al. Жертвенный матричный метод синтеза трехмерного нановолоконного каркаса биостекла 58S, его биоактивность in vitro и клеточные реакции. J. Biomater. Прил. 32 , 265–275 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 31.

    Singer, J. P. et al. Разномасштабное моделирование металлического стекла с помощью литографии жертвенного оттиска. Микросист. Nanoeng. 1 , 15040 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 32.

    Террио, Д., Шеперд, Р. Ф., Уайт, С. Р. и Льюис, Дж. А. Беглые чернила для сборки трехмерных микрососудистых сетей с прямой записью. Adv. Матер. 17 , 395–399 (2005).

    CAS Статья Google ученый

  • 33.

    Halliwell, C. M. и Cass, A. E. Факториальный анализ условий силанизации для иммобилизации олигонуклеотидов на стеклянных поверхностях. Анал. Chem. 73 , 2476–2483 (2001).

    CAS Статья Google ученый

  • 34.

    Далтон, П.D. Электролитическое нанесение расплава с использованием принципов аддитивного производства. Curr. Opin. Биомед. Англ. 2 , 49–57 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 35.

    Браун Т. Д., Далтон П. Д. и Хатмахер Д. В. Прямая запись посредством электропрядения из расплава. Adv. Матер. 23 , 5651–5657 (2011).

    CAS Статья Google ученый

  • 36.

    Пуигмарти-Луис, Дж., Шаффхаузер, Д., Бург, Б. Р., Диттрих, П. С. Микрожидкостной подход для формирования проводящих нанопроволок и полых гибридных структур. Adv. Матер. 22 , 2255–2259 (2010).

    Артикул Google ученый

  • 37.

    Чжу, Х., Холл, М., Рэй, Т., Бхушан, С. и Мелдрам, Д. Р. Характеристика глубокого влажного травления плавленого кварцевого стекла для осаждения одиночных ячеек и оптических датчиков. J. Micromech. Microeng. 19 , 065013 (2009).

    ADS Статья Google ученый

  • 38.

    Нагара, Дж. М. и Вагенаар, Д. А. Сверхглубокое травление плавленого кварцевого стекла с HF-устойчивым светочувствительным резистом для оптических изображений. J. Micromech. Microeng. 22 , 035011 (2012).

    ADS Статья Google ученый

  • 39.

    Abe, T. & Esashi, M. Однокристальные многоканальные кварцевые микровесы (QCM), изготовленные Deep RIE. Приводы Sens. A Phys. 82 , 139–143 (2000).

    CAS Статья Google ученый

  • 40.

    Zhang, C., Hatipoglu, G. & Tadigadapa, S. Высокоскоростное сверхгладкое травление подложек из плавленого кварца в процессе индуктивно связанной плазмы на основе SF, NF и H2O. J. Micro. Syst. 24 , 922–930 (2014).

    Артикул Google ученый

  • 41.

    Slikkerveer, P., Bouten, P. & De Haas, F. Высококачественное механическое травление хрупких материалов порошковой струйной очисткой. Приводы Sens. A Phys. 85 , 296–303 (2000).

    CAS Статья Google ученый

  • 42.

    He, S. et al. Изготовление трехмерных спиральных микроканалов произвольной длины и одинакового диаметра внутри плавленого кварца. Опт. Lett. 37 , 3825–3827 (2012).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 43.

    Хо, С., Хак, М., Херман, Р., Эйчисон, Дж. С. Фемтосекундное лазерное травление трехмерных структур перевернутой поленницы в плавленом кварце. Опт. Lett. 37 , 1682–1684 (2012).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 44.

    LoTurco, S., Osellame, R., Ramponi, R. & Vishnubhatla, K. Гибридное химическое травление облученных фемтосекундным лазером структур для инженерных микрофлюидных устройств. J. Micromech. Microeng. 23 , 085002 (2013).

    ADS Статья Google ученый

  • 45.

    Копитковас, Г., Липперт, Т., Дэвид, К., Вокаун, А. и Гобрехт, Дж. Изготовление микрооптических элементов в кварце с помощью лазерно-индуцированного влажного травления с обратной стороны. Microelectron. Англ. 67 , 438–444 (2003).

    Артикул Google ученый

  • 46.

    Мекару, Х., Окуяма, К. и Уэно, А. Изготовление стеклообразных углеродных форм для печати на стеклянных материалах с помощью технологий обработки МЭМС. Микросист. Technol. 19 , 315–323 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 47.

    Нгуен, Д.T. et al. Прозрачное стекло, напечатанное на 3D-принтере. Adv. Матер. 29 , 1701181 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 48.

    Shepherd, R.F. et al. Проточная литография коллоидных, стеклянных и кремниевых микрокомпонентов. Adv. Матер. 20 , 4734–4739 (2008).

    CAS Статья Google ученый

  • 49.

    Waldbaur, A., Carneiro, B., Hettich, P., Wilhelm, E. & Rapp, B.E. Компьютерная микрофлюидика (CAMF): от цифровых 3D-CAD-моделей до физических структур за один день. Microfluid. Nanofluidics 15 , 625–635 (2013).

    Артикул Google ученый

  • 50.

    Hochleitner, G. et al. Пульсация волокна при письме методом электроспиннинга из расплава. BioNanoMaterials 17 , 159–171 (2016).

    Артикул Google ученый

  • газовый силикат — Испанский перевод — Linguee

    Предназначен для бурения без забивки в брик k o r газосиликатный m a so nry.

    копос.ге

    Destinada para taladro

    […] sin choq ue s en la mamp os tera de ladrillo o гормон de escorias .

    kopos.com

    Изоляция:

    […] Полноповерхностный бо nd e d силикат b o ar ds и минеральная вата.

    teckentrup.biz

    Aislamient o: панель les de silicato peg ado s en to da la […]

    superficie y lana Mineral.

    teckentrup.biz

    Общая запись на минеральной вате

    […]

    определяет минеральную вату как состоящую из

    […] искусственное стекло или s ( силикат ) f ib res со случайным […]

    ориентация с щелочным оксидом

    […]

    и содержание оксида щелочноземельного металла более 18% по весу.

    eur-lex.europa.eu

    La Entrada General Sobre Las Lanas Minerales

    […]

    определяет como un material compuest o de f ibras

    […] vtreas arti fi ciale s ( silicatos ) c на un a orientacin […]

    aleatoria y cuyo contenido

    […]

    en xidos alcalinos y xidos alcalino-trreos es superior al 18% en peso.

    eur-lex.europa.eu

    Французская зеленая глина — это осадочная порода, состоящая из

    […] гидратированные квасцы в u м силикат , т he продукт […]

    разложение многих минеральных видов.

    perron-rigot.fr

    La arcilla verde es una roca sedimentaria

    […] terrosa comp ue sta p or silicatos de alum in io hidratado, […]

    процедура декомпозицина

    […]

    de nmerosas especies minerales.

    perron-rigot.fr

    обработка поверхности превращает гидрофобный силикон в гладкую,

    […] постоянно смачиваемый, гидрофильный il i c силикат s u rf ace.

    info.bausch.com

    преобразование силикона гидрофобного в

    […] una s up erfic ie de silicato hi dro flic o uniforme […]

    y conscuentemente humectable.

    info.bausch.com

    Возможна экологическая катастрофа

    […] быть результатом газа л e ак или утечки химического вещества.

    Healthychildcarenc.org

    Puede haber una Emergencia Ambiental Como

    […] resultado d e una f uga d e gas o d e u n der ra me de […]

    кусковых продуктов.

    Healthychildcarenc.org

    Очень важно, чтобы никто не пытался зайти в «Супергород»

    […] хранить через т ч e газ с т при ион.

    colos.org

    Es muy importante que nadie trate de pasar a travs de gasolinera para

    […] llegar a la Tienda Su pe r Город.

    colos.org

    Буферизация процесса обычно достигается с помощью

    […] добавка so di u m силикат s o lu tions.

    evonik.com.ar

    Нормальный контроль над процессами с

    […] adicin de so lucio nes de silicato de sod io .

    evonik.com.ar

    Типичными веществами, используемыми при приготовлении массы, являются перекись водорода,

    […] каустическая сода, т.

    пульсрадар.com

    Tpicamente, se processa la pasta dosificando perxido de

    […] hidrgeno, l ej a de so sa, silicato alc ali no, ci dos grasos […]

    г. Detergente.

    pulsradar.com

    Рассмотрим, например, замену небольшого количества чистой воды на

    […] те же mas s o f силикат i n a n иначе […]

    изолировал образец морской воды при постоянной температуре и давлении.

    unesdoc.unesco.org

    Imaginemos, por ejemplo, que reemplazamos un pequeo volumen de agua pura por

    […] la mis ma mas a de silicato en u na m ue stra aislada […]

    de agua de mar a temperatura y presin constantes.

    unesdoc.unesco.org

    Если они открыты, его нужно нести

    […] имея в виду, что i ne r t gas m a y быть выброшенным из […]

    растение и атмосферный кислород может попасть в него.

    eur-lex.europa.eu

    En caso de abrirse, debe tenerse en

    […] cuenta la sali da de gas in ert e de la instalacin […]

    y la entrada de oxgeno presente en el aire.

    eur-lex.europa.eu

    T = средняя температура

    […] разбавленный вытяжной au s t gas a t p впускной патрубок над […]

    цикл, К

    eur-lex.europa.eu

    T = tempera tu ra me dia de l gas d e e sca pe di lu ido en […]

    la entrada de la bomba a lo largo del ciclo, en K

    eur-lex.europa.eu

    Технология плоских экранов

    […] который использует ion iz e d gas t o d isplay изображения высокого качества.

    ses-astra.com

    Панталла

    […] plana q ue ut или za gas io niz ado p ar a reproducir […]

    изображений alta calidad.

    ses-astra.com

    Для создания желаемого эффекта блеска красящие пигменты E 171 и / или E 172 наносятся на тонкий слой

    […] слой алюминия калия ni u m силикат p l при эл.

    eur-lex.europa.eu

    Para 6 Consuguir El Lustre Deseado, Los Pigmentos Colorantes E 171 y / o E 172 se согласован с una fina

    […] capa de lmi nas d e silicato d e pot asio y aluminio.

    eur-lex.europa.eu

    Моющие средства на основе составов, содержащих мыло, или те

    […] содержащий так di u m силикат o r m этасиликат, должен […]

    нельзя использовать при стирке или полоскании

    […] Уровень жесткости воды

    превышает 3 Кларка (45 частей на миллион карбоната кальция).

    rhodia-proban.com

    Los Detergentes con base jabonosa, o

    […] aquellos q ue con tie nen silicato o m eta sili ca to de […]

    sodio, no deben emplearse si el agua

    […]

    de lavado o de enjuague tiene un nivel de dureza mayor de 3 Clark (45 ppm de carbonato clcico).

    rhodia-proban.com

    Стекло строительное

    […] Сода безопасная темперированная — li m e силикат g l as s.

    appluscorp.com

    V id rio ​​ de silicato sod oc lcico d e seguridad […]

    templado trmicamente.

    appluscorp.com

    Для измерения порошков и хлопьев

    […] специальный кал ci u m силикат f r am es доступны, […]

    точно соответствует размерам пластины.

    netzsch-thermal-analysis.com

    Para Ensayos con

    […] muestras en p olvo y silicatos de cal ci o especiales […]

    доступны сопортес сказки que las muestras encajen

    […]

    exactamente con las sizes de placa.

    netzsch-thermal-analysis.com

    Такое поведение объясняется с учетом уменьшения частиц

    […] размер слоя er e d силикат a s i n, подверженный шлифованию, […]

    , но до предела.

    boletines.secv.es

    Este comportamiento se atribuy a una disminucin del tamao

    […] de las pa rtcu las de l silicato l ami nar por ef ecto de […]

    la molienda hasta un lmite.

    boletines.secv.es

    Плавиковая кислота в IPS Ceramic Etching

    […] Гель атакует qua rt z , силикат a n d боратные стекла, […]

    , а также сантехническая керамика и различные

    […]

    металлов и сплавов (например, высококачественная сталь).

    ivoclarvivadent.com

    El cido fluorhdrico contenido en el

    […]

    гель де грабадо IPS Ceramic Corroe

    […] los vaso s de c uarz o, silicato y bora to, as como […]

    las cermicas sanitarias y numerosos

    […]

    metales y aleaciones (стр. Ej. Acero fino).

    ivoclarvivadent.co

    В процессе производства товарный гидрат глинозема растворяется

    […] каустической соды и смешанный с Li qu i d силикат .

    eur-lex.europa.eu

    El hidrato se disuelve con sosa

    […] custica y s e mez cla c on silicato l qu ido .

    eur-lex.europa.eu

    Гидратированный cal ci u m силикат f i la элементы блокировки […]

    с заполнителем (песок и / или гравий), образующим жесткую структуру твердого материала.

    www3.ipc.org.es

    Los fi lamen tos de l silicato c lc ico hidr at ado traban […]

    el rido (arena y / o grava), generando la estructura rgida del material endurecido.

    ipc.org.es

    Kerakoll приобрела долю в Rankover, европейском лидере в разработке рецептур,

    […]

    производство и разработка экологически чистых и натуральных декоративных покрытий

    […] на основе известковой замазки и чистого калия si u m силикат .

    kerakoll.com

    Kerakoll adquiere rankover, lder en Europa en formulacin,

    […]

    produccin y desarrollo de pinturas decorativas, экологическая совместимость и натуральные вещества a

    […] base de p as ta de ca l y silicato de pot asio puro .

    kerakoll.com

    Первичные детерминанты — нитрат,

    […] нитрит, фосфат a n d силикат .

    unesdoc.unesco.org

    Лос-главные детерминанты, сын Лос-Нитратос,

    […] nitrito s, fosf ato s y silicatos .

    unesdoc.unesco.org

    Тем не менее, инфузия n o f gas i n до брюшная полость во время процедуры замочной скважины может иметь неблагоприятные последствия для ребенка, а добавка — на a l без газа t e ch nique также находится в стадии изучения.

    cochrane.org

    Sin embargo, la infu si n del gas en el ab domen d urante la ciruga mnimamente invasbrepuevers estación efect, el estación efect un a tc nic as in gas ad ici ona l .

    cochrane.org

    Получена потеря веса на 19% и увеличение объема на 50%

    […] для смесей с 20 мас.% так di u m силикат .

    boletines.secv.es

    Se obtuvo una prdida en masa del 19% y un incremento de volumen del 50% en

    […] mezcl как с 20 % d e силикат e s odi o .

    boletines.secv.es

    Amal ga m , силикат , a cr илик, синтетический фарфор, […]

    и композитные пломбы для восстановления больных или случайно сломанных зубов.

    lineco.org

    A mal ga ma, silicato, ac r lico , po rc elana […]

    sinttica, y restoraciones de relleno compuesto для обеденных ресторанов или случайных продуктов.

    lineco.org

    Планета Земля: факты о ее орбите, атмосфере и размере

    Земля, наш дом, является третьей планетой от Солнца.Пока ученые продолжают искать подсказки о жизни за пределами Земли, наша родная планета остается единственным местом во Вселенной, где мы когда-либо идентифицировали живые организмы.

    Земля — ​​пятая по величине планета Солнечной системы. Он меньше четырех газовых гигантов — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна — но больше трех других скалистых планет — Меркурия, Марса и Венеры.

    Земля имеет диаметр примерно 8000 миль (13000 километров) и в основном круглая, потому что гравитация обычно тянет материю в шар.Но вращение нашей родной планеты заставляет ее сдавливаться на полюсах и раздуваться на экваторе, делая истинную форму Земли «сплюснутым сфероидом».

    Связано: Насколько велика Земля?

    Наша планета уникальна по многим причинам, но наличие воды и кислорода — две определяющие особенности. Вода покрывает примерно 71 процент поверхности Земли, причем большая часть этой воды находится в океанах нашей планеты. Примерно пятая часть атмосферы Земли состоит из кислорода, производимого растениями.

    Связано: Посмотрите несколько потрясающих снимков Земли из космоса

    Планета Орбита Земли вокруг Солнца

    Пока Земля вращается вокруг Солнца, планета одновременно вращается вокруг воображаемой линии, называемой осью, проходящей через ядро , от Северного полюса до Южного полюса. Земле требуется 23,934 часа, чтобы совершить вращение вокруг своей оси, и 365,26 дня, чтобы совершить полный оборот вокруг Солнца — наши дни и годы на Земле определяются этими вращениями.

    Ось вращения Земли наклонена по отношению к плоскости эклиптики, воображаемой поверхности, проходящей через орбиту планеты вокруг Солнца. Это означает, что северное и южное полушария иногда будут указывать в сторону или от Солнца в зависимости от времени года, и это изменяет количество света, получаемого полушариями, что приводит к смене времен года.

    Земля вращается вокруг Солнца в так называемой «зоне Златовласки», где температура как раз подходит для поддержания жидкой воды на поверхности нашей планеты.Орбита Земли представляет собой не идеальный круг, а скорее слегка овальный эллипс, похожий на орбиты всех других планет в нашей солнечной системе. Наша планета немного ближе к Солнцу в начале января и дальше в июле, хотя эта близость оказывает гораздо меньшее влияние на температуру, которую мы испытываем на поверхности планеты, чем наклон оси Земли.

    Статистические данные об орбите Земли по данным НАСА:

    • Среднее расстояние от Солнца: 92 956 050 миль (149 598 262 км)
    • Перигелий (самый близкий подход к Солнцу): 91 402 640 миль (147 098 291 км)
    • Афелий (наибольшее расстояние от Солнце): 94 509 460 миль (152 098 233 км)
    • Продолжительность солнечного дня (одно вращение вокруг своей оси): 23.934 часа
    • Продолжительность года (один оборот вокруг Солнца): 365,26 дня
    • Экваториальное наклонение к орбите: 23,4393 градуса

    Схема эллиптической орбиты Земли вокруг Солнца. (Изображение предоставлено NOAA)

    Образование и развитие Земли

    Ученые считают, что Земля образовалась примерно в то же время, что и Солнце и другие планеты, около 4,6 миллиарда лет назад, когда Солнечная система объединилась из гигантского вращающегося облака газа и пыли. как солнечная туманность.Когда туманность схлопывалась под действием собственной гравитации, она вращалась быстрее и превращалась в диск. Большая часть материала в этом диске затем потянулась к центру, чтобы сформировать Солнце.

    Другие частицы в диске столкнулись и слиплись, образуя все более крупные тела, включая Землю. Ученые считают, что Земля возникла как безводная скальная масса.

    «Считалось, что из-за столкновения этих астероидов и комет с Землей условия на ранней Земле могли быть адскими», — ранее сообщила Space Simone Марчи, планетолог из Юго-западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо.com.

    Однако в последние годы новый анализ минералов, заключенных в древние микроскопические кристаллы, предполагает, что жидкая вода уже присутствовала на Земле в течение первых 500 миллионов лет, сказал Марчи.

    Радиоактивные материалы в горных породах и увеличивающееся давление глубоко внутри Земли генерировали достаточно тепла, чтобы расплавить внутреннюю часть планеты, в результате чего некоторые химические вещества поднялись на поверхность и образовали воду, а другие превратились в газы атмосферы. Последние данные свидетельствуют о том, что земная кора и океаны могли сформироваться в течение примерно 200 миллионов лет после того, как планета сформировалась.

    Художественная концепция пыли и газа, окружающей недавно сформированную планетную систему. Большая часть массы этой бывшей туманности становится звездой в центре системы. Другие сгустки и столкновения образуют планеты. (Изображение предоставлено НАСА)

    Внутренняя структура Земли

    Ядро Земли имеет ширину около 4400 миль (7100 км), немного больше половины диаметра Земли и примерно такого же размера, как Марс. Наиболее удаленные от ядра 1400 миль (2250 км) жидкие, а внутреннее — твердое.Это твердое ядро ​​примерно в четыре пятых от размера Луны, а его диаметр составляет около 1600 миль (2600 км). Ядро отвечает за магнитное поле планеты, которое помогает отражать вредные заряженные частицы, вылетающие от Солнца.

    Над ядром находится мантия Земли, толщина которой составляет около 2 900 км. Мантия не совсем жесткая, но может медленно течь. Земная кора плавает на мантии так же, как кусок дерева плывет по воде. Медленное движение горных пород в мантии перемещает континенты и вызывает землетрясения, извержения вулканов и образование горных хребтов.

    Над мантией у Земли есть два типа коры. Суша континентов состоит в основном из гранита и других легких силикатных минералов, а дно океана состоит в основном из темной плотной вулканической породы, называемой базальтом. Континентальная кора в среднем имеет толщину около 25 миль (40 км), хотя в некоторых областях она может быть тоньше или толще. Океаническая кора обычно имеет толщину всего около 8 км. Вода заполняет низкие участки базальтовой коры, образуя мировые океаны.

    Земля становится теплее по направлению к ядру.На дне континентальной коры температуры достигают примерно 1800 градусов по Фаренгейту (1000 градусов по Цельсию), повышаясь примерно на 3 градуса по Фаренгейту (1 градус по Цельсию на км) ниже коры. Геологи считают, что температура внешнего ядра Земли составляет от 6700 до 7800 градусов по Фаренгейту (от 3700 до 4300 градусов по Цельсию), а внутреннее ядро ​​может достигать 12 600 градусов по Фаренгейту (7000 градусов по Цельсию) — горячее, чем поверхность Солнца.

    На изображении, модифицированном из НАСА, художник показывает внутреннюю структуру Земли, состоящую из ядра, мантии и коры.(Изображение предоставлено Shutterstock)

    Магнитное поле Земли

    Магнитное поле Земли создается токами, текущими во внешнем ядре Земли. Магнитные полюса всегда находятся в движении, а северный магнитный полюс ускоряет свое движение на север до 24 миль (40 км) ежегодно с момента начала отслеживания в 1830-х годах. Скорее всего, через несколько десятилетий он выйдет из Северной Америки и достигнет Сибири.

    Магнитное поле Земли меняется и по другим причинам. По данным НАСА, в глобальном масштабе магнитное поле ослабло на 10 процентов с 19 века.

    Но эти изменения незначительны по сравнению с тем, что магнитное поле Земли происходило в прошлом. Несколько раз в миллион лет или около того поле полностью меняется, когда Северный и Южный полюса меняются местами. Магнитному полю может потребоваться от 100 до 3000 лет, чтобы завершить переворот.

    По словам Эндрю Робертса, профессора Австралийского национального университета, напряженность магнитного поля Земли уменьшилась примерно на 90 процентов, когда в древнем прошлом произошло инверсирование поля.Падение делает планету более уязвимой для солнечных бурь и радиации, которые могут значительно повредить спутники, а также коммуникационную и электрическую инфраструктуру.

    «Надеюсь, до такого мероприятия еще далеко, и мы сможем разработать будущие технологии, чтобы избежать огромного ущерба», — говорится в заявлении Робертса.

    Когда заряженные частицы от Солнца попадают в магнитное поле Земли, они сталкиваются с молекулами воздуха над магнитными полюсами, заставляя их светиться. Это явление известно как полярное сияние, северное и южное сияние.

    Атмосфера Земли

    Атмосфера Земли окружает планету, но становится все тоньше и тоньше по мере удаления от поверхности. (Изображение предоставлено НАСА)

    Атмосфера Земли состоит примерно на 78 процентов из азота и на 21 процент из кислорода, а также из следовых количеств воды, аргона, двуокиси углерода и других газов. Ни на одной другой планете Солнечной системы нет атмосферы, наполненной свободным кислородом, который жизненно важен для одной из других уникальных особенностей Земли: жизни.

    Связано: Атмосфера Земли: состав, климат и погода

    Воздух окружает Землю и становится тоньше по мере удаления от поверхности.Примерно в 100 милях (160 км) над Землей воздух настолько разрежен, что спутники могут проноситься сквозь атмосферу с небольшим сопротивлением. Тем не менее, следы атмосферы можно найти на высоте 370 миль (600 км) над поверхностью планеты.

    Самый нижний слой атмосферы известен как тропосфера, которая постоянно находится в движении, и поэтому у нас есть погода. Солнечный свет нагревает поверхность планеты, заставляя теплый воздух подниматься в тропосферу. Этот воздух расширяется и охлаждается по мере снижения давления воздуха, и поскольку этот холодный воздух более плотный, чем его окружающая среда, он затем опускается и снова нагревается Землей.

    Над тропосферой, примерно в 30 милях (48 км) над поверхностью Земли, находится стратосфера. Неподвижный воздух стратосферы содержит озоновый слой, который был создан, когда ультрафиолетовый свет заставил три атома кислорода соединиться в молекулы озона. Озон предотвращает попадание большей части вредного ультрафиолетового излучения солнца на поверхность Земли, где оно может повредить и изменить жизнь.

    Водяной пар, углекислый газ и другие газы в атмосфере улавливают солнечное тепло, нагревая Землю.Без этого так называемого «парникового эффекта» Земля, вероятно, была бы слишком холодной для существования жизни, хотя неконтролируемый парниковый эффект привел к адским условиям нынешней поверхности Венеры.

    Спутники, находящиеся на околоземной орбите, показали, что верхние слои атмосферы фактически расширяются в течение дня и сжимаются ночью из-за нагрева и охлаждения.

    Химический состав Земли

    Кислород — самый распространенный элемент в горных породах земной коры, составляющий примерно 47 процентов веса всей породы.Вторым по распространенности элементом является кремний с 27 процентами, за ним идет алюминий с 8 процентами; железо — 5 процентов; кальций — 4 процента; и натрий, калий и магний, примерно по 2 процента каждый.

    Ядро Земли состоит в основном из железа и никеля и потенциально меньшего количества более легких элементов, таких как сера и кислород. Мантия состоит из силикатных пород, богатых железом и магнием. (Комбинация кремния и кислорода известна как диоксид кремния, а минералы, содержащие диоксид кремния, известны как силикатные минералы.)

    Луна Земли

    На этой фотографии, сделанной астрофотографом Чирагом Упрети, показана Цветочная луна 2020 года, восходящая над Таймс-сквер в Нью-Йорке. (Изображение предоставлено: Чираг Упрети)

    Ширина Луны Земли составляет 2159 миль (3474 км), что составляет около четверти диаметра Земли. На нашей планете одна луна, в то время как у Меркурия и Венеры их нет, а на всех других планетах нашей солнечной системы их две или больше.

    Основное объяснение того, как образовалась Луна, состоит в том, что гигантский удар выбил сырые ингредиенты для Луны с примитивной расплавленной Земли на орбиту.Ученые предположили, что объект, упавший на планету, имел примерно 10 процентов массы Земли — размером с Марс.

    Жизнь на Земле

    Земля — ​​единственная планета во Вселенной, на которой, как известно, есть жизнь. Планета может похвастаться несколькими миллионами описанных видов, обитающих в средах обитания от дна глубочайшего океана до нескольких миль в атмосфере. Исследователи считают, что еще остается гораздо больше видов, которые еще предстоит описать науке.

    Исследователи подозревают, что другие кандидаты на место обитания жизни в нашей солнечной системе — такие как спутник Сатурна Титан или спутник Юпитера Европа — могут служить домом для примитивных живых существ.Ученым еще предстоит точно определить, как наши примитивные предки впервые появились на Земле, хотя большинство полагает, что химический суп на планете дал начало строительным блокам живых организмов. (Точный набор обстоятельств, необходимых для создания жизни на безжизненной планете, маловероятен, поэтому кажется, что нам очень повезло.)

    Подробнее из Live Science: Как возникла жизнь на Земле?

    Другая теория предполагает, что жизнь сначала возникла на соседней планете Марс, которая когда-то могла быть обитаемой, а затем переместилась на Землю на метеоритах, сброшенных с Красной планеты в результате ударов других космических камней.

    «Тем не менее, нам повезло, что мы оказались здесь, поскольку, безусловно, Земля была лучшей из двух планет для поддержания жизни», — сказал Space.com биохимик Стивен Беннер из Института науки и технологий Вестхаймера во Флориде. «Если бы наши гипотетические марсианские предки остались на Марсе, возможно, не было бы ничего, что можно было бы рассказать».

    Дополнительные ресурсы

    Эта история была обновлена ​​20 июля 2021 г. участницей Space.com Вики Стейн.

    Silica Airgel: Synthesis and Applications

    Кремнеземные аэрогели вызвали большой интерес как в науке, так и в технике из-за их низкой объемной плотности (до 95% их объема составляет воздух), гидрофобности, низкой теплопроводности, большой площади поверхности, и оптическая прозрачность.Аэрогели синтезируются из молекулярных предшественников путем золь-гель обработки. Необходимо применять специальные методы сушки, чтобы заменить поровую жидкость воздухом при сохранении твердой сетки. Наиболее распространена сверхкритическая сушка; однако недавно разработанные методы позволяют удалять жидкость при атмосферном давлении после химической модификации внутренней поверхности гелей, оставляя только пористую решетку из диоксида кремния, заполненную воздухом. Таким образом, рассматривая удивительные свойства аэрогелей, в настоящем обзоре рассматривается синтез аэрогелей диоксида кремния золь-гель методом, а также методы сушки и их применение в текущих промышленных разработках и научных исследованиях.

    1. Введение

    Быстрое развитие золь-гель методов в течение последних двух десятилетий привело к быстрому прогрессу в преднамеренном синтезе пористых материалов. Эти методы дополняют обычные процедуры, используемые для получения аморфных твердых веществ или стекол, такие как методы осаждения или пропитки с последующей высокотемпературной обработкой. Пористые материалы имеют огромное значение в различных приложениях, таких как адсорбция, зондирование и катализ, благодаря их большой площади поверхности, пористости, регулируемому каркасу и поверхностным свойствам.Из всех известных твердых пористых материалов аэрогели особенно известны своим маленьким размером пор, большой удельной поверхностью и лучшим оптическим пропусканием. Кроме того, среди всех аэрогелей кремнеземные аэрогели стали довольно популярными, потому что они обладают широким спектром исключительных свойств, таких как низкая теплопроводность (~ 0,01 Вт / мК), высокая пористость (~ 99%), высокое оптическое пропускание (99%) в видимая область, высокая удельная поверхность (1000 м 2 / г), низкая диэлектрическая проницаемость (~ 1.0–2.0), низким показателем преломления (~ 1.05) и низкой скоростью звука (100 м / с) [1–4].

    Перед тем, как исследовать более подробную информацию о кремнеземных аэрогелях, мы сначала сделаем обзор истории изобретения аэрогеля и его развития. В 1930-х годах Сэмюэл Стивенс Кистлер впервые произвел кремнеземные аэрогели, сформулировав идею замены жидкой фазы газом с небольшой усадкой геля. Он приготовил аэрогели из многих других материалов, включая оксид алюминия, оксид вольфрама, оксид железа, оксид олова, тартарат никеля, целлюлозу, нитрат целлюлозы, желатин, агар, яичный белок и каучук, которые не подлежат обсуждению.Метод Кистлера включает утомительные и трудоемкие процедуры, и поэтому не было никакого последующего интереса к области аэрогелей до 1968 года, когда новое открытие аэрогелей имело место группой исследователей во главе с профессором С. Дж. Тайхнером из Университета Клода, Бернара, Лион, Франция. Они существенно упростили процедуру, осуществив золь-гель переход в растворителе, который затем удаляли в сверхкритических условиях. Первый детектор черенковского излучения на основе кремнеземных аэрогелей был разработан в 1974 году Кантином и др.С тех пор аэрогели использовались или рассматривались для использования в лазерных экспериментах, сенсорах, теплоизоляции, утилизации отходов, для расплавленных металлов, для оптики и световодов, электронных устройств, конденсаторов, устройств формирования изображений, катализаторов, пестицидов и сбора космической пыли. Совсем недавно несколько групп по всему миру начали работать в области кремнеземных аэрогелей для различных применений, упомянутых выше. Строго говоря, чтобы понять аэрогели кремнезема, необходимо сначала понять золь-гель химию и связанные с ней физико-химические аспекты.Далее мы обсудим золь-гель-химию, стратегию синтеза кремнеземных аэрогелей и некоторые недавние разработки в области применения аэрогелей.

    2. Синтез аэрогеля с помощью золь-гель процесса

    Золь-гель обработка — очень популярный и надежный метод синтеза материалов, особенно оксидов металлов с однородными, малыми размерами частиц и различной морфологией [5–10]. Он заключается в переходе системы из жидкой «золя» в твердую «гелевую» фазу. Обычно золь-гель процесс можно разделить на следующие стадии: формирование раствора, гелеобразование, старение, сушка и уплотнение.Некоторые из важных преимуществ золь-гель процесса — это его простота и тот факт, что он является экономичным и эффективным средством производства высококачественных материалов. Золь-гель обработка нашла применение при производстве высококачественных стекол для оптических компонентов и волокон, тонкопленочных покрытий и тонкодисперсных оксидных порошков [11–15].

    2.1. Золь-гель процесс

    Золь-гель процесс подразумевает синтез неорганической сетки путем химической реакции в растворе при низких температурах или образование аморфной сетки в противовес кристаллизации из раствора.Наиболее очевидной особенностью этой реакции является переход из коллоидного раствора (жидкости) в двух- или многофазный гель (твердое вещество), что привело к выражению «золь-гель процесс».

    Образование однородных суспензий коллоидных частиц можно понять путем расчета скорости осаждения, предполагая, что частицы имеют сферическую форму, так что можно применить закон Стокса. Скорость осаждения составляет где = вязкость окружающей среды, = радиус коллоидной частицы, = плотность материала коллоидной частицы, и = плотность окружающего материала.

    Более ясно, золь представляет собой коллоидную суспензию твердых частиц в жидкости, в которой дисперсная фаза мала (1–1000 нм). Следовательно, гравитационная сила незначительна, а силы ближнего действия, такие как притяжение Ван-дер-Ваальса и поверхностные заряды, доминируют во взаимодействиях. Инерция дисперсной фазы достаточно мала, так что она демонстрирует броуновское движение, случайное блуждание, вызванное импульсом, передаваемым при столкновении с молекулами суспендирующей среды. Золь можно получить двумя способами: конденсацией и диспергированием частиц [16].Конденсация происходит путем зародышеобразования частиц до подходящего размера, тогда как диспергирование включает уменьшение крупных частиц до коллоидных размеров. Размер и свойства образующихся частиц зависят от относительной скорости этих двух процессов. Образование золя благоприятно, когда скорость зародышеобразования высока, а скорость роста кристаллов низкая. В зависимости от степени сшивания и процесса роста, в результате которого они образуются, неорганические кластеры могут быть коллоидными или полимерными по природе и могут иметь диаметр от 10 до 200.Для образования неорганических золей также требуются контролируемые условия, чтобы полученный золь был стабильным в отношении агломерации и осаждения. Некоторые факторы, такие как полярность растворителя, ионная сила реакционной среды и температура, могут использоваться для управления образованием золя.

    Гелеобразование — это процесс, при котором сыпучий золь превращается в трехмерную твердую сеть, охватывающую среду растворителя. Гель — это полутвердое вещество, богатое жидкостью. Интересно отметить, что жидкость не позволяет твердой сети схлопнуться, а твердая сеть не позволяет жидкости вытекать [17].Точка гелеобразования обычно определяется по резкому увеличению вязкости и эластичной реакции на нагрузку. Для приготовления аэрогелей гелеобразование наиболее удобно индуцировать изменением pH реакционного раствора. Механическое состояние геля во многом зависит от количества поперечных связей в сети. Очевидно, что чем больше степень сшивки, тем жестче формируется структура.

    2.2. Химия золь-гель процесса

    Существует несколько параметров, которые влияют на реакции гидролиза и конденсации (золь-гель процесс), включая активность алкоголята металла, соотношение вода / алкоксид, pH раствора, температуру, природу растворителя, и использованная добавка.Другое соображение заключается в том, что катализаторы часто добавляют для регулирования скорости и степени реакций гидролиза и конденсации. Варьируя эти параметры обработки, можно получить материалы с различной микроструктурой и химией поверхности. Дальнейшая обработка «золя» позволяет изготавливать керамические материалы в различных формах. Тонкие пленки могут быть получены на куске подложки методом центрифугирования или нанесения покрытия погружением. Когда «золь» отливают в форму, образуется влажный «гель». При дальнейшей сушке и термообработке «гель» превращается в плотные керамические или стеклянные частицы.Если жидкость из влажного «геля» удаляется в сверхкритических условиях, получается высокопористый материал с чрезвычайно низкой плотностью, называемый «аэрогелем». Доказательства гидролиза и конденсации силиката с образованием полисиликатного геля и частиц наблюдаются во многих природных системах, таких как опалы и агаты [18]. Первый алкоксид металла был получен из SiCl 4 и спирта Эбельменом, который обнаружил, что соединение загустевает под воздействием атмосферы, и поэтому Si- (OC 2 H 5 ) 4 можно рассматривать как первое соединение. «Прекурсор» для стеклообразных материалов [19].

    2.3. Прекурсоры для золь-гель процесса

    Прекурсор — это не что иное, как исходные материалы для золь-гель процесса. (1) Прекурсоры должны быть растворимы в реакционной среде. (2) Они должны быть достаточно реактивными, чтобы участвовать в процессе гелеобразования [20].

    Некоторые соли, оксиды, гидроксиды, комплексы, алкоксиды, ацилаты и амины используются в качестве предшественников, если они растворимы в соответствующих растворителях [21, 22]. Алкоксиды являются наиболее распространенными предшественниками золь-гель, поскольку они общедоступны.Брэдли и др. хорошо объяснили основную химию предшественника [23]. Очень сложно предсказать тип прекурсора, который будет использоваться для данной цели. Реакционная способность прекурсора зависит не только от его химической природы, но и от применяемых условий реакции [24]. По сравнению с предшественниками других элементов, способность Si формировать сетку больше образовывать гель [18]. Вот почему другие дорогие предшественники алкоксидов могут быть заменены более дешевыми, такими как алкоксид кремния, такие как TEOS, TMOS, и водорастворимый предшественник, такой как Na 2 SiO 3 для золь-гель обработки.

    Гидрофобные аэрогели, полученные из предшественника без химической модификации поверхности, называются гидрофобными предшественниками, а гидрофильные — гидрофильными предшественниками, как указано в таблице 1.

    2 натрия 930

    2 натрия 930 940

    2 натрия i) Аэрогели — высокое оптическое пропускание (> 90%).

    Гидрофильные предшественники Гидрофобные предшественники 40

    Тетраметоксисилан (TMOS) Метилтриметоксисилан
    Тетраэтоксисилан (ТЭОС) Метилтриэтоксисилан

    2 3 037 SiO2
    (i) Аэрогели-непрозрачные.
    (ii) Плотность <0,1 г / см 3 . (ii) Плотность> 0,1 г / см 3 .
    (iii) Твердые и хрупкие. (iii) Мягкий и гибкий.

    2.4. Механизм реакции
    2.4.1. Для алкоксида кремния

    Силикатные гели синтезируются путем гидролиза мономерных тетрафункциональных и трифункциональных предшественников алкоксида кремния с использованием минеральной кислоты (например.g., HCl, C 2 O 4 H 4 ) или основание (например, NH 3 , NH 4 OH) в качестве катализатора. При образовании сетки кремнезема происходят следующие золь-гель реакции [25, 26].

    Гидролиз
    (2) где R = Винильная, Алкильная или Арильная группы.

    Конденсация
    (a) Конденсация воды: (3) (б) Конденсация спирта: (4)

    2.4.2. Водорастворимые силикаты и минералы

    Силикат натрия (Na 2 SiO 3 ) был и, вероятно, всегда будет самым дешевым источником относительно чистой кремниевой кислоты, из которой можно получить силикагель.Силикат натрия реагирует с водой с образованием кремниевой кислоты, а затем кремниевая кислота полимеризуется и образует силикагель, как показано в следующих реакциях: Кремниевая кислота конденсируется с образованием небольших частиц диоксида кремния, цепочек и, следовательно, образует сетку, в результате чего образуется силикагель, как показано ниже.

    (6)

    Кроме того, имеются некоторые сообщения о получении силикагелей с использованием алюмосиликатов, силикатов кальция, воллестонита и т.д. [27–29].

    Из реакций (2) — (5) видно, что структура золь-гель-стекла последовательно развивается как продукт последовательных реакций гидролиза и конденсации (и обратных реакций, т.е.например, этерификация и спиртовая или гидролитическая деполимеризация) [15]. Таким образом, знание механизмов и кинетики этих реакций даст представление о гелях и стеклах, полученных из геля.

    Реакция гидролиза катализируется добавлением кислоты или основания [29]. Фактически, конечная форма гидролизованного кремнезема зависит от pH раствора. При низких уровнях pH (очень кислой) частица диоксида кремния имеет тенденцию образовывать линейную цепь с низкой плотностью сшивки. Это приводит к получению мягкого геля, который является обратимым и может повторно диспергироваться в растворе.По мере увеличения значения pH количество поперечных связей между полимерными цепями также увеличивается. При высоком pH (высокоосновном) полимеры становятся более разветвленными и увеличивается количество поперечных связей. При низком pH гидролиз происходит посредством электрофильной атаки на атом кислорода алкоксидной группы, тогда как при более высоком pH гидролиз и полимеризация происходят посредством нуклеофильной атаки на ион Si (). Атомы, ионы или группы, которые имеют сильное сродство к электронам, называются электрофилами, а положительные ионы — нуклеофилами.В общем, все электрофилы являются окислителями, а все нуклеофилы — восстановителями.

    Обычно обнаруживается, что процесс гелеобразования протекает с растворением меньших сегментов и повторным осаждением на более крупных цепях, так что меньшие молекулы уменьшаются в количестве, но помогают более крупным молекулам расти до тех пор, пока они не образуют фрактальные агрегаты. Этот процесс называется созреванием Оствальда [30].

    2.4.3. Гидрофильные и гидрофобные поверхности

    Названия «гидрофобный» и «гидрофильный» происходят от сочетания «гидро», что означает вода по-гречески, «фобос» означает «ненавидеть» по-гречески, а «филик» означает «любящий» по-гречески.Эти термины описывают кажущееся отталкивание и притяжение между водой и поверхностями. Как показано на рисунке 1, гидрофильность или гидрофобность отличается от значения краевого угла: меньше или больше, чем. Когда поверхностная энергия твердого вещества низкая, оно отталкивает воду от своей поверхности и наоборот, проявляя гидрофобность или гидрофильность. В настоящее время гидрофобные поверхности используются в промышленности для различных целей, включая гидрофобные покрытия для предотвращения ржавчины, удаления масла из воды, управления разливами нефти и процессов химического разделения для разделения неполярных и полярных соединений.


    Для синтеза гидрофобных и гидрофильных аэрогелей используются две основные стадии: (а) синтез алкоголя с помощью золь-гель процесса и (б) сушка алкоголя различными методами.

    3. Сушка Alcogel

    После образования геля в результате реакций гидролиза и конденсации образуется сетка Si – O – Si. Термин «старение» относится к укреплению гелевой сети; он может включать дальнейшую конденсацию, растворение и повторное осаждение частиц золя или фазовые превращения в твердой или жидкой фазах.В результате получается пористое твердое вещество, в котором задерживается растворитель. Процесс удаления большей части растворителя из геля (который в случае геля, полученного из алкоксида, состоит в основном из спирта и воды), называется сушкой. Во время процесса сушки происходит растрескивание гелевой сетки из-за капиллярных сил, которые возникают в мелких порах на границах раздела жидкость-пар. В этом случае применяется уравнение Лапласа, поскольку чем меньше радиус капилляра, тем выше поднимется жидкость или выше будет гидростатическое давление.Поскольку эта поверхностная энергия отвечает за подъем столба жидкости в капилляре, величина межфазного давления внутри капилляра может быть рассчитана путем уравновешивания статических сил, т. Е.

    Диаметр пор в геле составляет порядка нанометров, поэтому гелевая жидкость должна оказывать высокое гидростатическое давление. Мениск в порах и силы поверхностного натяжения пытаются сблизить частицы, поскольку жидкость в порах испаряется. Эти силы могут действовать таким образом, что они пытаются разрушить поры и, следовательно, структуру.Таким образом, гели с очень мелкими порами имеют тенденцию к растрескиванию и усадке во время высыхания. Чтобы избежать этого стресса при высыхании, Кистлер описал первый синтез аэрогеля сверхкритической сушкой в ​​начале 1930-х годов [31], и с тех пор сообщалось о различных процессах синтеза аэрогеля. В 1970-х годах аэрогели кремнезема были синтезированы путем высокотемпературной сверхкритической сушки влажного геля, полученного гидролизом ТМОС в метаноле [32]. В 1980-х годах исследователи получили новое понимание потенциала аэрогелей, и были разработаны аэрогели на основе диоксида кремния на основе TEOS, синтез которых был менее дорогим и потреблял меньше токсичных источников по сравнению с аэрогелями на основе TMOS.Одновременно была внедрена технология низкотемпературной сверхкритической сушки с использованием жидкого диоксида углерода [33].

    3.1. Сверхкритическая сушка Alcogel

    В методах сверхкритической сушки гели сушат в критической точке для устранения капиллярных сил, как описано ниже.

    Как только жидкость начинает испаряться из геля, поверхностное натяжение создает вогнутые мениски в порах геля. По мере продолжения испарения жидкости по периметру поры нарастают сжимающие силы, и она сжимается.В конце концов, поверхностное натяжение вызывает коллапс тела геля [34]. Чтобы предотвратить нарастание поверхностного натяжения, гель сверхкритически сушат в автоклаве, как показано на рисунке 2. Когда температура и давление в автоклаве повышаются выше критической точки (для метанола критическая температура и критическая температура значения давления равны 7,9 МПа, соответственно), жидкость превращается в «сверхкритическую» жидкость, в которой каждая молекула может свободно перемещаться и поверхностное натяжение прекращается.Без поверхностного натяжения мениски не образуются. Затем пары медленно выпускаются из автоклава, пока давление в автоклаве не достигнет атмосферного давления. Наконец, автоклав продувают сухим азотом (~ 3 бар), чтобы удалить захваченные молекулы растворителя из высушенного геля. Этот метод сушки алкогольных напитков называется «сверхкритической сушкой». На рис. 3 показаны циклы давление-температура, соблюдаемые во время сверхкритической сушки спиртов.



    3.2. Сушка при атмосферном давлении и химическая модификация поверхности

    Традиционно аэрогели диоксида кремния были синтезированы с использованием методов сверхкритической сушки, но это имеет определенные ограничения с точки зрения экономической эффективности, непрерывности процесса и безопасности, поскольку для этого необходимы высокая температура и давление. приблизиться к критической точке. Если бы жидкий диоксид углерода использовался в качестве растворителя в процессе низкотемпературной сверхкритической сушки, химическая стойкость аэрогелей в атмосфере постепенно снизилась бы, поскольку частицы аэрогеля являются гидрофильными.Чтобы преодолеть эти проблемы, Бринкер представил коммерчески привлекательный метод сушки при атмосферном давлении для производства кремнеземного аэрогеля [35]. В этом процессе поверхность влажного геля химически модифицируется путем замены гидрофобных функциональных групп путем замены H в гидроксильных группах с последующей сушкой при атмосферном давлении. Поверхностные силанольные группы (Si – OH) на соседнем кремнеземном кластере претерпевают реакции конденсации, приводящие к необратимой усадке гелевой сетки во время сушки, как показано на рисунке 4.Этот процесс может создавать поверхности с чрезвычайно низкой энергией, что значительно снижает поверхностное натяжение. Следовательно, необходимо модифицировать поверхности алкогеля соответствующими модифицирующими агентами, чтобы поверхность аэрогеля стала гидрофобной.


    Есть несколько веществ, способных изменять смачивающие свойства поверхности, то есть гидрофобные реагенты. К ним относятся метилтриметоксисилан (MTMS), гексаметилдисилазан (HMDZ), диметилхлорсилан (DMCS), диметилдихлорсилан (DMDC), триметилхлорсилан (TMCS), триметилэтоксисилан (TMES) и гексадецилтриметоксилан (HDT).Модификация поверхности гелей путем замены H из Si – OH неполярными алкильными или арильными группами является важным этапом в методе сушки при атмосферном давлении. Это предотвращает реакции конденсации кластеров кремнезема и, как следствие, предотвращает усадку геля во время сушки. Поскольку сушка при атмосферном давлении может снизить стоимость производства аэрогелей, их важность изменилась с области чисто научного интереса на область практического использования.

    3.3. Сублимационная сушка

    Другой возможностью избежать межфазных границ между жидкой и газовой фазами во время сушки является сублимационная сушка.Поровая жидкость замораживается, а затем сублимируется в вакууме. Были попытки использовать этот метод для производства аэрогелей [36–38]. Однако период старения должен быть увеличен для стабилизации гелевой сетки, растворитель должен быть заменен растворителем с низким коэффициентом расширения и высоким давлением сублимации, а низкие температуры замерзания достигаются добавлением солей. Другой недостаток состоит в том, что сетка может быть разрушена из-за кристаллизации растворителя в порах. Поэтому криогели получают только в виде порошков.

    4. Свойства и применение аэрогелей

    Аэрогели обладают некоторыми уникальными свойствами, которые делают их привлекательными для науки и техники, как указано в таблице 2. Благодаря этим уникальным свойствам, аэрогели используются для различных применений, как указано в таблице 3, а некоторые недавние приложения кратко обсуждаются ниже.


    Свойство Значение

    Кажущаяся плотность 0.03–0,35 г / см 3
    Площадь внутренней поверхности 600–1000 м 2 / г
    % твердых веществ 0,13–15%
    Средний диаметр пор ~ 20 нм
    Диаметр первичной частицы 2–5 нм
    Показатель преломления 1,0–1,08
    Коэффициент теплового расширения 2,0-4,0 × 10-6
    Диэлектрическая проницаемость ~ 1.1
    Скорость звука 100 м / с

    37 900 9 0028

    Свойство Элемент Приложение
    37
    900
    Теплопроводность (i) Лучший изолирующий твердый материал (i) Конструкция здания и изоляция оборудования
    (ii) Прозрачный (ii) Среда хранения
    (iii) Выдерживает высокие температуры (iii) Автомобили, космические аппараты
    (iv) Легкий вес (iv) Солнечные устройства, солнечные бассейны

    Плотность / пористость (i) Легчайшее синтетическое твердое вещество ( i) Катализ
    (ii) Большая площадь поверхности (ii) Датчик 9 0040
    (iii) Множественные составы (iii) Хранение топлива
    (iv) Ионный обмен
    (v) Фильтры для газообразных загрязняющих веществ
    (vi) Мишени для ICF
    (vii) Носители пигментов
    (viii) Шаблон

    Оптический (i) Прозрачный (i) Легкая оптика
    (ii) Низкий показатель преломления (ii) Черенковские детекторы
    (iii) Многокомпонентный (iii) Световод

    Акустический (i) Низкая скорость звука (i) Звукоизолированные помещения
    (ii) Согласование акустического импеданса в ультразвуковых датчиках расстояния

    Механический (i) Эластичный (i) Поглотитель энергии
    (ii) Легкий вес (ii) Сверхскоростная ловушка для частиц

    Электрический (i) Самая низкая диэлектрическая проницаемость (i) Диэлектрики для ИС
    (ii) Высокая диэлектрическая прочность (ii) Прокладки для вакуумных электродов
    (iii) Высокая площадь поверхности (iii) ) Конденсаторы

    4.1. Аэрогель как композит

    Поскольку предшественник алкоксида кремния достаточно реакционноспособен для образования гелевых сеток с другими оксидами металлов, было проведено несколько исследований синтезированных аэрогелевых композитов на основе диоксида кремния для различных применений. Структурные и магнитные свойства нанокомпозитов кремнезем-аэрогель-оксид железа были изучены Casas et al. [39, 40]. На рис. 5 показан аэрогелевый композит диоксид кремния-диоксид титана, синтезированный сушкой при атмосферном давлении. Существует несколько отчетов, в которых описан синтез микроволокон диоксида кремния-диоксида титана [41], диоксида кремния-углерода, диоксида кремния и оксида алюминия [42] или порошка активированного угля [43].


    4.2. Аэрогель как абсорбент

    Синтез гибких и супергидрофобных аэрогелей и их использование для абсорбции органических растворителей и масел были изучены A. Venkateshwara Rao et al. [44, 45]. Они исследовали абсорбционную и десорбционную способность супергидрофобных аэрогелей кремнезема с использованием одиннадцати растворителей и трех масел. На рис. 6 показаны различные стадии абсорбции и десорбции органических жидкостей из аэрогеля.

    Масса (м) жидкости, поднимающейся в капилляры (поры аэрогеля), определяется по следующей формуле:

    Для жидкостей, полностью смачивающих поверхность, краевой угол смачивания равен нулю, а для таких поверхностей: или или

    или где — радиус пор аэрогеля, — объем абсорбированной жидкости, — плотность жидкости и является константой для данного образца аэрогеля.Следовательно, из (10) следует, что масса поглощенной жидкости линейно увеличивается с увеличением поверхностного натяжения жидкости. Эластичные супергидрофобные аэрогели MTMS оказались эффективными абсорбентами масел и органических жидкостей.

    4.3. Аэрогель как датчик

    Аэрогели обладают высокой общей пористостью, хорошей доступностью пор и высокой активностью поверхности. Поэтому они являются потенциальными кандидатами для использования в качестве датчиков. Исследование Wang et al. [46] на тонких пленках аэрогеля наночастиц диоксида кремния показали, что их электрическое сопротивление заметно уменьшается с увеличением влажности.Они очень чувствительны к относительной влажности 40% и выше и работают с гистерезисом 3,3%, что связано с их пористой структурой. Ксерогели из того же материала, напротив, обладают очень низкой чувствительностью. Аэрогели с модифицированной поверхностью меньше подвержены влиянию влажности по сравнению с гидрофильными аэрогелями и могут использоваться в качестве антикоррозионных, гидрофобных агентов, как показано на Рисунке 7 [47].


    Wub и Chen-yang [48] изучали аэрогели для применения в биосенсорах. В этом исследовании мезопористые аэрогели были приготовлены при комнатной температуре путем золь-гель-полимеризации с ионной жидкостью в качестве растворителя и порообразующего агента.Свежеприготовленный аэрогель был охарактеризован с помощью различных инструментов, и было обнаружено, что он имеет высокую пористость и большую площадь внутренней сетевой поверхности. Свежеприготовленный аэрогель наносили на предметные стекла и успешно распознавали короткий человеческий ген ATP5O с помощью иммобилизованного олигонуклеотидного зонда на поверхности аэрогеля, как показано на рисунке 8. Большая улавливающая способность пористой структуры также была продемонстрирована при сравнении с плоской структурой. поверхность при высоких целевых концентрациях. Результаты показывают, что свежеприготовленный аэрогель может функционировать как субстрат распознавания нуклеотидных кислот.В этом отчете предлагается методика приготовления для синтеза мезопористого аэрогеля с использованием золь-гель процесса и использования большой площади поверхности и большого внутреннего пористого объема аэрогеля для молекулярного распознавания нуклеотидных кислот.


    4.4. Аэрогель как материал с низкой диэлектрической проницаемостью

    SiO 2 Тонкие пленки аэрогеля привлекли значительное внимание в приложениях IC из-за их уникальных свойств, таких как сверхнизкая диэлектрическая проницаемость, высокая пористость и высокая термическая стабильность.Park et al. исследовали тонкие пленки кремнеземного аэрогеля для межслойных диэлектриков, и измеренная диэлектрическая проницаемость составила примерно 1,9 [48–52]. Они производили аэрогелевые пленки со сверхнизкой диэлектрической постоянной для материалов из интерметаллических диэлектриков (IMD). Пленки аэрогеля SiO 2 , имеющие толщину 9500, высокую пористость 79,5% и низкую диэлектрическую проницаемость 2,0 были получены с помощью нового процесса сушки при комнатной температуре с использованием н-гептана в качестве сушильного растворителя.

    4.5. Аэрогель как катализатор

    Большая площадь поверхности аэрогелей приводит к множеству применений, таких как химический поглотитель для очистки разливов.Эта особенность также дает ему большой потенциал в качестве катализатора или носителя катализатора. Аэрогели способствуют гетерогенному катализу, когда реагенты находятся в газовой или жидкой фазе. Они характеризуются очень большой площадью поверхности на единицу массы, высокой пористостью, что делает их очень привлекательным вариантом для катализа. Некоторые из реакций, катализируемых аэрогелями, перечислены ниже.

    Некоторые примеры аэрогелей в катализе
    (1) Синтез нитрила из углеводородов с использованием оксида азота (NO) [53].(2) Изобутен может быть превращен в метакрилонитрил, реагируя с NO на аэрогеле оксида цинка [54]. (3) Синтез метанола из CO с использованием медно-циркониевого аэрогеля [55].

    4.6. Аэрогель как носитель для хранения

    Высокая пористость и очень большая площадь поверхности кремнеземных аэрогелей могут также использоваться в качестве газовых фильтров, абсорбирующих сред для осушения и удержания отходов, инкапсулирующих сред и для хранения водородного топлива [54]. Частично спеченные аэрогели могут противостоять натяжениям на границе раздела газ / жидкость, поскольку их текстура усиливается во время спекания.Поэтому их можно использовать для хранения, сгущения или транспортировки жидкостей, например ракетного топлива. В последнем случае особенно выгоден небольшой вес аэрогелей. Аэрогель может использоваться в системах доставки лекарств благодаря их биосовместимости [56–58]. Углеродные аэрогели используются при создании небольших электрохимических двухслойных суперконденсаторов. Из-за большой площади поверхности аэрогеля эти конденсаторы могут быть от 1/2000 до 1/5000 размера электролитических конденсаторов аналогичного номинала [59].Суперконденсаторы с аэрогелем могут иметь очень низкий импеданс по сравнению с обычными суперконденсаторами и могут поглощать или производить очень высокие пиковые токи. В настоящее время такие конденсаторы чувствительны к полярности и должны быть подключены последовательно, если требуется рабочее напряжение более 2,75 В.

    4.7. Аэрогель как шаблон [60]

    Hupp et al. использовали пленки аэрогеля кремнезема для сенсибилизированных красителем солнечных элементов. Пленки мезопористого аэрогеля с большой площадью поверхности были приготовлены на проводящих стеклянных подложках. Нанесение атомного слоя применялось для конформного покрытия шаблона аэрогеля TiO 2 различной толщины с субнанометровой точностью.Мембраны из аэрогеля с покрытием TiO 2 были включены в качестве фотоанодов в сенсибилизированные красителем солнечные элементы. Было обнаружено, что длина диффузии заряда увеличивается с увеличением толщины TiO 2 , что приводит к увеличению тока и эффективности.

    4.8. Аэрогель как теплоизолятор

    Помимо высокой пористости и низкой плотности одним из наиболее интересных свойств аэрогелей является их очень низкая теплопроводность. Аэрогели обладают очень малой теплопроводностью, ~ 1–10% от теплопроводности твердого тела, кроме того, они состоят из очень мелких частиц, связанных в трехмерную сеть с множеством «тупиков».Следовательно, перенос тепла через твердую часть аэрогеля происходит по очень извилистому пути и не особенно эффективен. Пространство, не занятое твердыми частицами в аэрогеле, обычно заполнено воздухом (или другим газом), если материал не герметизирован под вакуумом. Эти газы также могут переносить тепловую энергию через аэрогель. Поры аэрогеля открыты и позволяют газу (хотя и с трудом) проходить через материал.

    4.8.1. В жилых домах, холодильниках, мансардных окнах и окнах

    Аэрогели диоксида кремния могут быть синтезированы с использованием недорогих прекурсоров при атмосферном давлении, что делает аэрогели пригодными для коммерческого использования.Аэрогели пропускают тепло только на одну сотую лучше, чем стекло нормальной плотности. Первое использование аэрогелей в жилых помещениях — в качестве изолятора в Solar Decathlon House Технологического института Джорджии, где он используется в качестве изолятора в полупрозрачной крыше. Аэрогели являются более эффективной формой изоляции с низкой плотностью, чем пенополиуретан, который в настоящее время используется для изоляции холодильников, транспортных средств-рефрижераторов и контейнеров. Пена вдувается в стены холодильника с помощью хлорфторуглерода (CFC) пропеллентов, химического вещества, которое является основной причиной истощения стратосферного озонового слоя Земли.Замена пенных хладагентов, содержащих хлорфторуглероды, аэрогелями может помочь устранить эту проблему.

    4.8.2. В одежде, одежде и одеялах

    Коммерческое производство «одеял» из аэрогеля началось примерно в 2000 году. Одеяло из аэрогеля представляет собой композицию из кремнеземного аэрогеля и волокнистого армирования, которое превращает хрупкий аэрогель в прочный и гибкий материал. Механические и термические свойства продукта могут варьироваться в зависимости от выбора армирующих волокон, матрицы аэрогеля и успокаивающих добавок, включенных в композит.Компания Aspen Aerogels Inc. из Мальборо, штат Массачусетс, выпустила продукт Spaceloft, недорогое и гибкое одеяло, которое включает тонкий слой аэрогеля, внедренный непосредственно в ткань. Другой тип аэрогелей — органические, которые состоят из атомов углерода и водорода. Альпинисты на Эверест использовали стельки из аэрогеля, а также спальные мешки с подкладкой из этого материала.

    4.8.3. В Space

    НАСА использовало аэрогели для улавливания частиц космической пыли на борту космического корабля Stardust. Частицы испаряются при столкновении с твердыми частицами и проходят через газы, но могут задерживаться в аэрогелях.НАСА также использовало аэрогель для теплоизоляции марсохода и скафандров [61, 62]. ВМС США оценивают нижнее белье из аэрогеля как пассивную термозащиту для дайверов [63].

    5. Перспективы на будущее

    Уникальные оптические, термические, акустические и механические свойства аэрогелей обусловлены сочетанием твердой сетки и наноразмерных пор, заполненных воздухом. Выбор прекурсоров и оптимизация параметров золь-геля определяют физические свойства конечного продукта аэрогеля.Сушка спиртов осуществляется методами сушки при сверхкритическом давлении или при атмосферном давлении, в зависимости от промышленного применения аэрогелей. Обширная химическая модификация открывает новые возможности для изучения свойств аэрогелей. Технологии сушки при атмосферном давлении, вероятно, сделают промышленную подготовку намного дешевле и, таким образом, сделают аэрогели более конкурентоспособными. Самая важная область применения аэрогелей — это все виды теплоизоляции. Кроме того, аэрогели SiO 2 обладают некоторыми физическими и экологическими преимуществами (нетоксичны, негорючие, легко утилизируются) по сравнению с большинством других материалов на рынке.

    Благодарности

    Работа поддержана DAPA и ADD.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.