Автоклавная термообработка бетона при повышенном давлении пара целесообразна при использовании малоактивных цементов или при необходимости получения высокопрочных, высококачественных изделий сразу после обработки паром. В технологии силикатных изделий автоклавная обработка является единственным условием для получения изделий с прочностью, соответствующей практическим требованиям.

К малоактивным вяжущим относятся известково-пуццолановые и известково-шлаковые портландцементы с высоким содержанием активных минеральных добавок или песчаные портландцементы, в которых определенная часть клинкера заменена молотым кварцевым песком.

Среди технологий различных видов изделий автоклавная обработка занимает ведущее место при производстве ячеистых и силикатных бетонов. Существует большое разнообразие методов автоклавной обработки, но они в первую очередь определяются качественным составом исходного вяжущего. Силикатные бетоны и бетоны на известково-пуццолановых и известково-шлаковых вяжущих обрабатываются при определенном давлении насыщенного пара. Таким образом, получаются изделия с высокой прочностью на сжатие. Интересно поведение бетонов на основе песчаных портландцементов при автоклавной обработке. Их пропаривание проводят при умеренном давлении, так как в противном случае песок недостаточно активируется. Показательно, что изменение прочности минералов алита и белита зависит от добавки песка, пропаренного при этом давлении. Без молотого песка прочность алита после пропаривания примерно такая же, как и при обычных условиях твердения. Белит несколько повышает свою активность, хотя и незначительно. Однако при добавлении молотого песка прочность и алита, и белита неизменно возрастает, образуя четко выраженные максимумы на кривых в области оптимального добавления, а затем снова снижается. Это объясняется продуктами взаимодействия двух- и трехкальциевого силиката с песком, который в условиях автоклава принимает активную форму.

Второй причиной повышения прочности двух- и трехкальциевых силикатов при автоклавной обработке является взаимодействие кварцевого песка с гидроксидом кальция, который выделяется при гидролизе этих минералов.

Оптимальная добавка песка к цементу определяется в первую очередь количеством гидроксида кальция, образующегося при гидратации цемента. Если количество добавленного песка превышает потенциал связывания гидроксида кальция, прочность цемента снижается, так как песок в этом случае по сути является наполнителем.

Лаборатория SUMAB также подчеркивает возможность взаимодействия кварцевого песка с продуктами гидратации двух других минералов портландцементного клинкера – трикальцийалюмината и тетракальцийалюмоферрита. При этом образуются гидрогранаты – вещества, в которых часть гидратационной воды замещена диоксидом кремния. В отличие от обычных продуктов гидратации гидрогранаты демонстрируют очень высокую прочность.

Прочность портландцементного бетона после автоклавной обработки всегда близка к марочной и в большинстве случаев даже немного превышает ее. Это важно, поскольку некоторые изделия должны поставляться потребителю с требуемой прочностью, например, элементы крепи шахт, тюбинги тоннелей метрополитена и т. д. Прочность автоклавных бетонов на известково-пуццолановых и известково-шлаковых вяжущих в несколько раз превышает прочность, достигаемую этими вяжущими в обычных условиях. Однако прочность бетона после автоклавной обработки является окончательной, тогда как бетоны в обычных условиях твердения, как правило, повышают эту прочность. В меньшей степени, но тем не менее, это характерно и для пропаренных бетонов.