Жаростійкий і вогнетривкий бетони – це будівельні матеріали, що застосовуються при зведенні об’єктів, які експлуатуються при високих температурах, а деякі-під впливом відкритого полум’я.
Жаростійкий бетон: класифікаційні ознаки
Цей вид бетону використовується при спорудженні теплових агрегатів, що працюють при односторонньому впливі температур до +1800°C. Виробництво жаростійких бетонних сумішей регламентується ГОСТом 20910-90. Бетони поділяють за наступними параметрами:
- За призначенням — теплоізоляційні, конструкційно-теплоізоляційні та конструкційні.
- За структурою — щільні важкі, ніздрюваті легкі.
- За типом в’яжучого — на портландцементі і його видах, алюмінатних цементах, силікатних в’яжучих.
- В типу заповнювача — шамотний, базальтовий, діабазовий, шлаковий, керамзитовий, вермикулітовий, з бетонного бою.
- По виду дрібнодисперсної добавки — з шамотною, аглопоритовою, золошлаковою, магнезіальною.
Жаростійкі бетони, на відміну вогнетривких, додатково не обпалюються, оскільки цей матеріал проходить необхідну термообробку при першому пуску об’єкта в роботу.
Важкий жаростійкий бетон: застосування і склад
Важкі термостійкі суміші затребувані для футерування агрегатів, експлуатованих при високих температурах, на підприємствах хіміндустрії, при спорудженні димоходів. Конкретна область застосування визначається компонентами суміші.
Портландцемент і шлакопортландцемент з мікродобавками
Такий матеріал стійкий в нейтральних і щелочесодержащих середовищах. Це найбільш затребувана група жаростійких бетонів.
Популярність пояснюється порівняно невисокою вартістю сировинних матеріалів, відпрацьованою технологією виготовлення, хорошими експлуатаційними характеристиками готового продукту.
Такі бетонні суміші затребувані при спорудженні теплоагрегатів, труб атомних електростанцій та інших об’єктів, експлуатованих при підвищених температурах.
Таблиця складів жаростійких бетонів на портландцементі і шлакопортландцементі
| Витрата матеріалів, т / м3 | Тонкомолотая добавка | Заповнювач | Максимальна робоча температура, °C | |||
| Цемент | Тонкомолотая добавка | Заповнювач | ||||
| Дрібний | Великий | |||||
| 0,35 | 0,12 | 0,5-0,9 | 0,6-1,0 | Зола-винесення, пемза, глиняна цегла, доменний шлак в гранулах | Андезитовий, базальтовий, діоритовий, діабазовий, туфовий, доменний шлак | 700 |
| 0,35 | 0,12 | 0,5 | 0,6 | Паливний шлак | Паливний шлак | 800 |
| 0,35 | 0,12 | 0,5 | 0,6 | Бій ГЛИНЯНОЇ ЦЕГЛИ | Бій ГЛИНЯНОЇ ЦЕГЛИ | 900 |
| 0,35 | 0,12 | 0,65 | 0,6 | Зола-винесення, шамот класу В | Шамот класу В | 1000-1100 |
| 0,35 | 0,7 | 0,65 | 0,65-0,75 | Шамот класу В | Шамот класу В | 1100-1200 |
Найвищі характеристики має матеріал з шамотними тонкомолотими компонентами.
Алюмінатний, глиноземистий і високоглиноземистий цемент
Суміші на їх основі використовуються в вуглецевої, водневої і фосфорної середовищах. Класи термостійкості-і8-18. Жаростійкі конструкції на основі алюмінатного цементу без спеціальних добавок стійкі до температур до +1300°C, з добавками – до +1700°C.
Для конструкцій з глиноземистих і високоглиноземистих жаростійких бетонів характерні:
- хороші механічні властивості;
- стабільність характеристик при різких температурних перепадах;
- невисока термічна усадка;
- МАЛЕ лінійне розширення;
- низький коефіцієнт теплопровідності.
Рідке скло
Затребуване для бетонних сумішей, стійких до кислих газоподібних середовищ. Для виготовлення вогнестійких бетонів, призначених для експлуатації при температурах +800…+1600°C, використовується калієве або натрієве скло.
| Максимальна температура застосування, °C, допустима при односторонньому нагріванні | Тонкомолотая добавка | Дрібний і великий заповнювачі | Склад, т / м3 | |||
| Рідке скло | Мінеральна добавка | Пісок | Щебінь | |||
| +1400 | Магнезит | Бита магнезитова цегла | 0,35 | 0,6 | 0,6 | 1,15 |
| +1000 | Хроміт | Хроміт | 0,3 | 0,7 | 0,8 | 1,25 |
| +900 | Шамот | Шамот | 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,75 |
| +600 | Шамот, андезит, діабаз | Діабаз, андезит, базальт | 0,35 | 0,5 | 0,7 | 0,9 |
Твердіння сумішей на силікатах – процес повільний. Для підвищення його інтенсивності до складу вводять кремнефторид натрію і фторсилікати лужних металів. Ці затверджувачі ініціюють виділення кремнієвої кислоти, яка сприяє ущільненню і зміцненню бетону.
Прискорити твердіння бетонної суміші можуть: нефеліновий шлам, феромарганцеві і феррохромові шлаки.
Заповнювачі для вогнестійких бетонів
Під впливом високих температур робочі характеристики втрачає не тільки в’яжучий, але і заповнювачі. Тому до їх вибору ставляться особливо ретельно. Звичайні заповнювачі витримують температуру не вище + 200°C.
Заповнювачі вибирають в залежності від запланованих робочих температур:
- До + 800°C-базальт, діабаз, андезит, гранульовані шлаки доменного виробництва, пористі штучно виготовлені компоненти.
- До + 1700°c – подрібнені вогнетриви (бій шамотної цегли, хроміту, корунду, обпаленого каоліну), склади, отримані випалюванням і дробленням вогнетривкої глини і магнезиту.
Самостійне виготовлення термостійкого бетону
У приватному будівництві такі матеріали потрібні при будівництві камінів, печей, димоходів. Простий і ефективний спосіб виготовлення термостійких продуктів – придбання готових сухих сумішей. Інструкція зазвичай наноситься на упаковку. Для замішування використовують воду або рідке скло. При виготовленні продукції з окремих компонентів в бетонозмішувачі дотримуються наступних правил:
- У бетономішалку заливають 90% води або розведеного рідкого скла.
- Засипають тонкомолоту добавку.
- Завантажують половину обсягу цементу і заповнювача.
- Включають бетонозмішувач і перемішують всі компоненти.
- Не зупиняючи агрегат, додають залишок в’яжучого і заповнювача, а потім рідина – воду або розбавлене рідке скло.
- Час перемішування-не більше п’яти хвилин, інакше суміш почне розшаровуватися.
Вогнетривкі бетони: Класифікація, склад і властивості
Виробництво вогнетривких бетонів регламентується ГОСТом 34470-2018. Ці жароміцні бетони затребувані для формування вогнетривких виробів, Виготовлення і ремонту футеровочного шару печей та інших теплоагрегатів. Відповідно до нормативу вогнетривкі бетонні суміші поділяють за наступними параметрами:
- За процентним змістом CaO — безцементні, ультранизкоцементні, низькоцементні, середньоцементні.
- За типом в’яжучого — на глиноземистому і високоглиноземистому цементі, полімеризаційних і коагуляційних в’яжучих. Ще один вид – керамобетони з висококонцентрованою в’язкою суспензією.
- За максимальним розміром заповнювача, застосовуваному в складі вогнетривкого бетону, – грубозернисті (до 40 мм), грубозернисті (до 10 мм), середньозернисті (до 5 мм), дрібнозернисті (до 2 мм), тонкозернисті (до 0,5 мм).
- По максимальній робочій температурі — для помірних (до +1100°C), середніх (+1400°C), високих (+1700°c), особливо високих (вище +1700°c) температур.
- За призначенням — для виготовлення і ремонту, футерування теплових агрегатів, вогнетривких бетонних виробів різних форм.
За необхідною температурою термообробки вироби з вогнетривких матеріалів поділяють на наступні види:
-
- Безобжигові. Необхідні характеристики такі будівельні матеріали набувають вже при температурі +200°C.
- Термооброблений. Для отримання потрібних властивостей потрібно термообробка при температурах +200…+800°C.
- Обпалений. Для отримання заданих характеристик необхідна обробка при температурах більше + 800°C.
Вогнетривкі бетони зазвичай виготовляють в заводських умовах.
