Такие разные, материалы для опалубки. Алюминий бетон


виды (пластиковая, алюминиевая, стальная и другие) и смазка (эмульсол, масло)

материалы для опалубки

Добавил(а): Александр Ишмейкин 26 июля

Ещё в античные времена в практику строительства были введены щиты или настилы, удерживающие раствор или арочные своды. По одной из гипотез, в Древнем Египте возводили пирамиды методом заливки строительного раствора, для которого опалубкой служили щиты, сплетённые из тростника. Современная промышленность предлагает самые разнообразные виды опалубок по материалам и дизайну. В домашнем строительстве используются многие традиционные и нетрадиционные материалы, с помощью которых можно сконструировать надёжную опалубку своими руками.

Опалубка — из каких материалов возводить

Среди строителей бытует шутка, что нет такого материала, из которого невозможно смастерить опалубку. Но при серьёзном подходе к делу приходится учитывать различные условия: требования органов технического надзора, финансовые возможности застройщика, опыт и квалификацию персонала.

В массовом строительстве применяются те материалы, которые промышленность предлагает на рынке. Выбор большой, но ограничен номенклатурой, которая, в свою очередь, зависит от спроса и предложения.

Пластик

Не каждый пластик подойдёт для опалубки, однако пластические массы отвоевали себе большой сегмент на рынке строительных материалов. На изготовление щитов идёт полипропилен с оборачиваемостью до 100 циклов.

Пластиковая опалубка

Из пластика выполняют все элементы опалубки, включая крепления

Застройщики выбирают пластик, рассчитывая на следующие преимущества:

  • относительная дешевизна;
  • возможность многократного использования пластиковой опалубки;
  • пластичность материала, позволяющая выполнить любые сложные по кривизне и сферичности формы для заливки;
  • химическая инертность материала, низкая адгезия, исключающая смазку;
  • пластиковые щиты и другие элементы по весу легче аналогичных металлических.

Однако у пластика есть определённые недостатки:

  • горючесть, подверженность к температурным деформациям;
  • необходимость прогрева при отрицательных температурах;
  • ограничения по давлению до 40 кПа (около 0,4 атмосферы или 0,4 кг/см2)

Благодаря ровной поверхности пластиковых щитов, застывший бетон после снятия опалубки выглядит гладким до глянцевитости. Во многих случаях не требуется дополнительная отделка, что даёт ощутимую экономию.

Элементы пластиковой опалубки

Сборка опалубки из пластика не требует выской квалификации персонала

По желанию заказчика, производитель может выпустить пластиковые щиты с рисунком, узорами или текстурой. В этом случае изображение перейдёт на застывший бетон в качестве декора.

Есть отдельная категория пластиковой опалубки — несъёмная из пенополистирола. Выполняется в виде пустотелых стеновых блоков различной формы. Раствор заливается в пустоты, боковые поверхности блоков становятся внешними и внутренними сторонами стен. Пенополистирол — отличный тепло- и гидроизоляционный материал. С ним легко работать, возведение происходит быстро. Но есть ограничения:

  • применяется для малоэтажных зданий;
  • работы проводятся только в тёплое время года;
  • раствор заливается вручную, пенополистирольная опалубка не выдерживает напора бетононасоса, а также нельзя использовать щебень фракцией более 16 мм;
  • пенополистирол плохо пропускает воздух, потребуются дополнительные расходы на монтаж принудительной вентиляции.

Промышленники продолжают работы по улучшению потребительских свойств пенополистирола. Со временем появится несъёмная пластиковая опалубка, для которой указанные ограничения станут несущественными.

Видео: свойства несъёмной опалубки

Алюминий

Где пластик не справляется с нагрузкой по давлению, его заменяют алюминием, из которого выполняют щиты и элементы крепежа. Они выдерживают давление до 80 кПА, то есть, конструкции из алюминия в два раза прочнее пластиковых.

Алюминиевая опалубка

Алюминиевая опалубка широко применяется в монолитно-бетонном строительстве

Алюминий превосходит пластик по номенклатуре изделий. Кроме линейных щитов, выпускаются шарнирные (для углов от 70° до 135°), радиальные и универсальные. И три вида угловых: нулевые, внутренние и внешние. Список крепежей длиннее, здесь замки, стяжки, шкворни, стромбеки, подкосы, распоры и контрфорсы, подмости, захваты и т. д. Большее число элементов улучшает подгонку и позволяет конструировать любые формы под заливку бетона. По сравнению с пластиком алюминий менее подвержен износу и у него выше оборачиваемость — до 250 циклов.

Алюминий — металл, по прочности мало уступающий стали и при этом лёгкий по весу. Сборка и разборка опалубки происходит вручную.

Практически алюминий подходит для любого типа бетона, но следует помнить, что кислотная и щелочная среды могут привести к порче материала. Учитывая высокую стоимость алюминия, как цветного металла, следует избегать контакта с химически агрессивными веществами.

При ремонте и реставрации алюминия применяется аргонная сварка, что не считается экономичным.

Сталь

По номенклатуре изделий элементы стальной опалубки повторяют алюминиевые и точно так же применяются при каркасном монолитном бетоностроении.

Стальная опалубка

Угловые и линейные щиты в сборке с крепежом

Сталь более прочный металл, но допустимая нагрузка зависит от толщины листа. Так, в сегменте «Стандарт» щиты выдерживают те же самые 80 кПа, как у алюминия, при этом у стали почти в два раза выше оборачиваемость 400–450 циклов. Есть щиты для более высоких нагрузок 90–100 кПа. Их цена на 15–20% выше, чем у стандартных.

Таблица: преимущества и недостатки стальной опалубки по сравнению с алюминиевой

Сталь легко обрабатывать с помощью газоэлектросварки. При желании можно на отдельные щиты наносить рельефный рисунок, который, словно гравюра, отпечатается на застывшем бетоне.

Рано или поздно щиты изнашиваются и появляется проблема утилизации. Сталь пойдёт в обычный металлолом, алюминий — как лом цветных металлов с более высокой стоимостью. Однако, учитывая оборачиваемость, которая у стали в 1,5–2 раза выше, трудно определить, что экономичнее. Каждый индивидуальный проект требует отдельного расчёта.

Чем хороши опалубки из пластика и металлов — сборка и разборка напоминают игру в детский конструктор. Даже неквалифицированный персонал быстро осваивает и приобретает необходимые навыки.

Дерево и фанера

Дерево и фанера — традиционные материалы частного домостроения. Нестроганная доска, некондиция, горбыль, забракованные пиломатериалы — всё сгодится для опалубки. Там, где не хватает крепости, дополнительно приколоченные доски, рёбра жёсткости, подпорки и крепления обеспечат необходимую прочность всей конструкции. Вот почему деревянная конструкция по-прежнему широко применяется, хотя такой материал, как дерево, требует плотницких навыков. К недостаткам можно отнести горючесть материала, его недолговечность и низкую оборачиваемость. Но с другой стороны, после разбора опалубки очищенные доски могут пойти на другие нужды строительства.

Деревянная опалубка

Опалубка из деревянных досок — экономичный вариант для дачного строительства

При возведении капитальных строений необходимо учитывать СНиПы и требования надзорных органов. Проектируют и собирают деревянную опалубку с учётом нагрузки при заливке раствора.

Таблица: нагрузки раствора на опалубку

Минимальную толщину досок, способных выдержать напор льющегося раствора, можно определить из специальных таблиц.

Таблица: толщина деревянной доски для опалубки (краткая выборка)

Кроме досок, применяют различные материалы переработки древесины: фанеру, ДВП, ДСП и т. п.

Фанера наиболее распространена. Она экономична по расходам, её гибкость позволяет выполнить опалубку сложных форм.

Опалубка с помощью фанерного материала

Фанера упрощает возведение опалубки для куполных, сферических и криволинейных форм

Есть сорта ламинированной фанеры, которая идёт на производство щитов опалубки. Номенклатура фанерных щитов примерно совпадает с пластмассовыми. По прочности они не уступают пластмассе и алюминию, но устойчивость к износу у фанеры ниже и соответственно меньше оборачиваемость, редко превышающая 40.

Дешёвые сорта фанеры можно оставить, как несъёмную опалубку и по ней производить отделку фундамента и фасада.

Видео: деревянная опалубка с защитной плёнкой

Кирпич

Кирпич для опалубки используется издавна. Выгоды очевидны — он намертво сцепляется с бетоном, заодно облицовывает цоколь и стены, выполняя декоративную роль.

Опалубка из кирпича

Вариант опалубки из кирпича для пенобетона

Кирпич с бетоном создают монолит повышенной прочности как у крепостной стены. Если бетон заливать слоями и поверх каждого слоя выкладывать горизонтальный слой кирпича, получится своеобразный «сэндвич». В строении реализуются преимущества обоих материалов: монолитная прочность от бетона и теплоизоляция с шумопоглощением от кирпича.

Кирпич идёт абсолютно любой, в том числе блоки, тротуарный и бордюрный камень, но кладка требует привлечение квалифицированных каменщиков. Само возведение опалубки растянется не на один день. По временным затратам эта конструкция уступает всем остальным материалам.

Картон

Звучит неожиданно для тех, в чьих представлениях картон — это упаковочные коробки.

Современная промышленность выпускает разные сорта картона. В том числе такие, что вполне выдерживают напор заливаемого раствора. Картон оказался удобным практичным материалом для цилиндрических форм, с помощью которых возводят колонны.

Картонная опалубка

Колонны из бетона с картонной опалубкой

Преимущества картонной опалубки очевидны: незатратная, быстро возводится и удаляется, лёгкая по весу, может оставаться несъёмной под окраску, прямо на ней печатают инструкции и рекламные тексты. Недостатки — горючесть и ограниченность применения.

Таблица: стандартные характеристики картонных труб

На тематических форумах часто возникают вопросы относительно того, не размокнет ли картонная опалубка от воды в растворе. Вдруг во время заливки начнутся дожди? Сумеет ли картон противостоять? Разумеется, производитель учёл эти неблагоприятные факторы. У картона водоотталкивающая пропитка. По технологии раствор заливается в подготовленную опалубку, внутри которой уже установлена арматура, обеспечивающая прочность и сцепляемость бетона. Кроме того, бетон быстро утрачивает текучесть и начинает схватываться. Становиться и зреть он будет долго, но форму держит уже через пару часов.

Другие материалы

В принципе, любой подручный материал, способный сохранить форму после заливки раствора, может быть использован для опалубки.

В дело идут рулонные материалы: рубероид, полиэтилен, брезент, парусина, линолеум, резиновые маты и прорезиненые ткани, которым придают прочность сетками и решётками либо рамками из жердей, оплетёнными лозой.

Взять, например, полиэтилен. Он сам по себе не удержит раствор. Но можно траншею, вырытую под ленточный фундамент, выстлать полиэтиленом. Стенки траншеи обеспечат прочность, а полиэтиленовая плёнка — гидроизоляцию, что предохранит строение от сырости.

Видео: опалубка из рубероида

Смазки для опалубки

Цемент — один из главных компонентов бетона. При застывании раствора цемент проявляет свойство адгезии — прилипания или сцепления поверхностей. Если не предотвратить прилипание опалубки, то она повредится во время разборки, а поверхность застывшего бетона потребует дополнительную отделку. С адгезией успешно справляются различные смазки.

Эмульсол

Эмульсол — вещество, специально созданное для смазки опалубки и форм для заливки цементных и гипсовых растворов. В его составе минеральные масла с добавлением высокомолекулярных жирных кислот, ингибиторов коррозии, поверхностно-активных веществ, эмульгаторов и присадок.

Сам термин эмульсол вышел за пределы обозначения торговой марки и часто употребляется как синоним водно-масляных эмульсий, используемых для подготовки каркаса перед заливкой.

Эмульсол выпускается в разных модификациях, на что указывают дополнительные буквенные символы после названия, а также бывает под другой торговой маркой. Например, НОМЕТОЛ-9, Дивинол, Aqua EM, Эмолон и т. д.

Масло для опалубки

Кроме эмульсола, есть целая линейка различных веществ на масляной основе, предназначенных для устранения адгезии. Их можно классифицировать по категориям:

  • суспензии на водной основе;
  • гидрофобизаторы;
  • замедлители схватывания;
  • комбинированные смеси.

Внутри каждой категории есть свой набор продукции. Насколько тот или иной состав подходит под конкретную опалубку, можно определить по технической документации либо экспериментально, с небольшим количеством раствора, который наносится на щит, обработанный смазкой.

Таблица: сравнительные параметры популярных смазок

В домашнем строительстве в целях экономии можно сделать смазку своими руками. Подсказка в названии «эмульсол».

Эмульсия — жидкость, насыщенная нерастворимыми микроскопическими каплями другой жидкости.

За основу берём воду, в которую вбиваем масло или, наоборот, масло и его насыщаем водой до состояния дисперсии. Процесс напоминает приготовление майонеза в домашних условиях, когда в растительное масло вбивается лимонный сок.

  1. Берём ёмкость с минеральным или синтетическим маслом и строительный высокооборотный миксер.
  2. Венчиком миксера взбиваем масло и понемногу подливаем воду.
  3. Смесь пенится, постепенно белеет и становится более густой, то есть превращается в дисперсию.
  4. После того как пена спадёт, эмульсию можно наносить на опалубку кистью или краскопультом.

Хранить её долго не получится. Со временем произойдёт расслоение, вода отстоится и выйдет из дисперсии. Но в краткосрочной перспективе такая смазка не уступит заводской.

Видео: делаем смазку для форм и опалубки

Щиты опалубок, крепежи и сопутствующие устройства различаются по применению, материалам изготовления, номенклатуре форм и размеров. У застройщика есть возможность сделать корректный выбор по каталогам и оптимизировать расходы на всех этапах заливки бетона. При этом не стоит сбрасывать со счетов обычные материалы, принятые в домашнем или дачном строительстве. Они по-прежнему позволяют экономить время и траты на возведение и разборку опалубки, а также находят применение на вторичном использовании для других нужд.

Александр Ишмейкин До января 2014 г. моряк. Ныне сухопутный фрилансер. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

prorab.guru

Алюминиевые пудры, пасты для производства газобетона, гидрофильные добавки для пудр

Алюминиевая пастаВ данной статье мы рассмотрим какие виды алюминиевых паст и пудр существуют, для чего они предназначены, их характеристики (пыление, смачиваемость, газовыделение и т.д.). Рассмотрим плюсы и минусы применения отечественных и зарубежных газообразователей для газобетона. 

Большинство производителей газобетона уже определились с сырьем для производства, в том числе и с газообразователями, а в большиинстве случаев тот или иной газообразователь внедрили его поставщики. Поставщики газообразователя, как правило не только помогают внедрить свой продукт в производство, но и категорически настаивают на невозможности использовать другой вид газообразователя. Многие технологи придерживаются правила - "газобетон поднимается и не надо ничего менять". Но с точки зрения менеджмента предприятия, необходимо учитывать множество аспектов - экономичность, безопасность, качество конечной продукции, стабильность. При этом изначально подобранный состав не всегда является идеальным, но зачастую технологи не стремятся его дорабатывать, чтобы снизить издержки производства ( в чем они и не заинтересованы). 

     Итак, приступим к обзору существующих газообразователей. 

Виды газообразователей

1. Алюминиевая пудра

  • ПАП-1 - пудра алюминиевая пигментная, более крупного помола.
  • ПАП-2 - пудра алюминиевая пигментная более мелкого помола.
  • специализированная алюминиевая пудра - отечественная разработка, обладает гидрофильными свойствами.

​2. Алюминиевая паста 

  • мокрого помола, гидрофильная.
    • ​различные степени помола
  • сухого помола, гидрофильная.
    • на основе ПАП-1
    • на основе ПАП-2

 3. Гидрофильные добавки для ал. пудр ПАП-1, ПАП-2

  • Сульфанол
  • Стиральный порошок
  • Специализированная добавка для придания гидрофильности пудрам

     Алюминиевая пудраАлюминиевая пудра - представляет собой продукт тонкого помола алюминиевого порошка, имеет вид чешуйчатых пластинок покрытых тонким слоем жировой добавки - стеарина, легко мажется, серебристо-серого цвета. Иготавливается в соответствии с ГОСТ 5494-95 Не является специализированным газообразователем, но при этом, опыт применения  при использовании качественных гидрофильных добавок и правильном приготовлении алюминиевой суспензии указывает на то, что данный газообразователь является лучшим по экономическому показателю, качество продукции отличное, стабильное.

Единственный минус пудры - это достаточно большая степень пыления. Т.е. при механическом воздействии на пудру (пересыпка, перемешивание и т.д.) определенное количество частиц образует взвесь, которая опасна для организма человека, а при концентрации выше нижнего концентрационного предела (не менее 40 г/м3) пожаро- и взрывоопасна (температуры воспламенения аэрозоля (взвесь в воздухе) 540 0С, аэрогеля (насыпью) 320 0С).

Таблица характеристик алюминиевых пудр по ГОСТ-5494-95

Марка Кр. сп-ть на воде, см2/г Остаток на ситах, %,не более Акт.Al Примеси, %, не более Вспл-ть, %,не менее
008 0056 0045 Железа Крем-ния Меди Мар-ганца Влаги Жировых добавок
ПАП-1 7000 1,0 - 15,0 - 0,5 0,4 0,05 0,01 0,2 3,8 80
ПАП-2 10000 - 0,3 0,5 - 0,5 0,4 0,05 0,01 0,02 3,8 80

 

     ПАП-1 чаще всего используется при производстве газобетона. Обусловлено это самой низкой ценой из всех видов газообразователей. При применении ПАП-1 проще подобрать рецептуру смеси и сохранить стабильность показателей. С другой стороны, производители гонятся за снижением издержек и приобретают пудру у малоизвестных фирм. А пудра ПАП-1 является самой подделываемой - ее разбавляют мелом и другими веществами и продают лакокрасочным предприятиям. При использовании в лакокраске, разбавленную алюминиевую пудру не всегда можно различить, ведь свое главное назначение, придание серебристого цвета, она сохраняет. При производстве газобетона главное - количество содержащегося активного алюминия. В разбавленных пудрах, количество активного алюминия порой снижают до 50% ( с изначальных 90-94%). 

     Активный алюминий - количество алюминия, который при определенных условиях может вступить в химическую реакцию, окисляясь и выделяя при этом водород. Его количество зависит в первую очередь от применяемого изначального сырья. Т.е. если в сырье (алюминии) изначально содержится большое количество активного алюминия, то и в готовой алюминиевой пудре будет такое же его содержание. Например, СУАЛ-ПМ Краснотурьинск использует только первичный алюминий при производстве пудр, содержание активного алюминия в их пудрах - не менее 92%. СУАЛ-ПМ Шелехов также использует первичный алюминий, но у них основной упор делается на производство ал. порошков, от которых остается много отходов (алюминий, но с низким содержанием активного). Эти отходы они добавляют при производстве пудр, отчего общее содержание активного алюминия снижается. От этого, пудры производства г.Шелехов являются более дешевыми, что тоже имеет свой плюс. ОАО «КУЗОЦМ» производит алюминиевую пудру из вторсырья, в котором изначально низкое содержание активного алюминия, и даже низкая цена в пересчете не окупает затраты (если активного алюминия содержится в 2 раза меньше, то и на 1 куб изделий придется использовать в 2 раза больше пудры). Зарубежные компании тоже часто используют вторичный алюминий, но при этом они применяют различные химические реагенты, восстанавливающие алюминий, поэтому содержание активного алюминия незначительно отличается от первичного сырья.

     ПАП-2 стоить немного дороже. Поэтому в чистом виде ее не используют. Применяют ее при получении газобетона плотностью D400 и ниже ( до D250), а также если при использовании только ПАП-1 не удается добиться желаемого результата. ПАП-2 имеет более мелкий помол, благодаря чему, выделяется большее количество водорода, а образуемые поры более мелкие, но в большем количестве. Это качество и необходимо при производстве газобетона никой плотности - чем больше пор, тем больше межпоровых перегородок, отвечающих за прочность конечного продукта. В остальном, пудра ПАП-2 ни чем не отличается, ведь она производится на той же технологической линии, что и ПАП-2 и  из того же сырья. При просеивании готовой пудры, через сита отделяют 3 фракции - ПАП-1, ПАП-2 и крупную, которую отправляют на дополнительный помол.

    Специализированныя алюминиевая пудра появилась на нашем рынке сравнительно недавно. Представляет собой ПАП-1 и ПАП-2, но с гидрофильными свойствами. Процесс их производства ни чем не отличается от производства классических алюминиевых пудр, за исключением того, что добавляются специальные вещества, обеспечивающие консервацию и смачиваемость водой. Их применение позволяет значительно снизить расход стирального порошка или сульфанола, в некоторых случаях и полностью его исключить. Из минусов можно выделить следующее - высокая цена в сравнении с обычными пудрами, гидрофильность не всегда желаемая, пыление абсолютно такое же как и пудр. Из плюсов - по характеристикам идентичны обычным пудрам (легкое внедрение на производство), выпускаются идентичные ПАП-1 и ПАП-2.

Продолжение следует, в следующей части мы рассмотрим алюминиевые пасты.

Читать продолжение ЧАСТЬ 2

Часть3 (Алюминиевые пудры, пасты для производства газобетона, гидрофильные добавки для пудр - обзор, характеристики, сравнение)

litebeton.ru

: Металлургия: образование, работа, бизнес :: MarkMet.ru

Д. Е. Денисов, М. В. Максимов

 Огнеупорная промышленность традиционно ориентируется на удовлетворение потребностей черной металлургии. Цветная металлургия потребляет только 3—4 % от общего объема производимых огнеупоров [ 1 ]. В то же время рост производства алюминия, возросшие требования к его качеству, расширение сортамента сплавов приводят к ужесточению требований к огнеупорной футеровке плавильно-литеиных агрегатов. Поэтому проблема создания и совершенствования огнеупорных материалов для этих агрегатов является весьма важной.

Несмотря на относительно невысокие рабочие температуры, огнеупорная футеровка этих агрегатов эксплуатируется в тяжелых условиях. Можно выделить следующие основные виды агрессивных воздействий на футеровку: инфильтрация алюминия в трещины, швы и поры; химическое взаимодействие материала футеровки с алюминием и другими компонентами сплавов и шлаков; механические нагрузки со стороны загружаемого лома и движущегося жидкого металла; термоудары.

Последние десятилетия характеризуются бурным развитием технологии огнеупорных бетонов и методов их укладки. Возникновение и совершенствование технологии огнеупорных низкоцементных бетонов и использование различных приемов, снижающих смачивание бетонной футеровки алюминием, позволили решить проблему эксплуатации огнеупоров в самых тяжелых условиях.

Обычные плотные огнеупорные бетоны представляют собой смесь алюминаткальциевого цемента (высокоглиноземистого или глиноземистого) с огнеупорным заполнителем (корундом, бокситом, высокоглиноземистым или рядовым шамотом). Содержание цемента в обычных плотных огнеупорных бетонах составляет, как правило, 15—25 %. Такие классические бетоны имеют ряд недостатков. Высокое содержание цемента обеспечивает высокую прочность бетона в исходном состоянии, однако в интервале 300—900 °С вследствие дегидратации цемента наблюдается потеря прочности, растет пористость бетона вплоть до температур образования керамических связей. Алюминаткальциевые цементы содержат 20—40 % СаО, поэтому в алюмосиликатных огнеупорах вследствие образования легкоплавких эв-тектик в системе Al2O3— CaO—SiO2 снижаются огнеупорность и высокотемпературная прочность.

В 1970—1980-х гг. на мировом огнеупорном рынке появляются бетоны с низким содержанием цемента, лишенные этих недостатков. Они представляют собой сложные многокомпонентные композиции, содержание цемента в которых без ущерба для механических свойств может быть снижено до долей процента. Это компенсируется наличием в их составе тонкодисперсных и ультрадисперсных порошков, диспергирующих добавок, компонентов регулирующих схватывание и твердение.

Фирма «Алитер-Акси» производит как обычные бетоны (серия Алкор) так и бетоны с пониженным содержанием цемента (серии Алит и Алкорит). Для футеровки плавильно-литеиных агрегатов алюминиевого производства рекомендуются главным образом бетоны серии Алит, содержащие 7—12 % цемента. Техническая характеристика некоторых из них приведена в табл. 1.

Для правильного выбора бетона, обладающего оптимальным сочетанием свойств для тех или иных условий эксплуатации, необходимо учитывать следующие отличительные характеристики бетонов этой серии.

1.         Высокая плотность, низкая пористость, малый размер пор. Наличие в составе бетонов ультрадисперсных порошков размером 0,5—10 мкм увеличивает плотность упаковки частиц, это, а также наличие дисперсантов снижает количество воды, необходимое для приготовления бетона (до 4—7 против 8—12% для обычных бетонов). Это приводит к возрастанию плотности бетона, снижению пористости и увеличению доли мелких пор. Последнее особенно важно. По некоторым данным простой корреляции между   плотностью    материала,    его    открытой пористостью и газопроницаемостью не наблюдается, более важен размер пор: алюминий проникает в поры диаметром менее 1—2 мкм [2—4]. Доля пор с диметром менее 1 мкм в низкоцементных бетонах выше, чем в обычных [ 1]. Так, средний размер пор в саморастекающемся низкоцементном бетоне после обжига при 1000 оС составляет 0,2 мкм.

Поэтому для эксплуатации в среде жидкого алюминия и его сплавов рекомендуется применять смеси Алит с индексом «Р» (это означает повышенную плотность, пониженную пористость).

2.         Химическая стойкость к воздействию алюминияи сплавов. Механизм коррозии огнеупорной футеровки под воздействием алюминия и его сплавов детально изучен [1, 5, 6], но окончательно не понят.

Многие из обычно используемых в огнеупорной технологии оксидов являются термодинамически неустойчивыми в контакте с жидким алюминием и его сплавами. Является, например, общепризнанным, что огнеупоры, содержащие SiO2 в свободном или связанном виде, разрушаются при длительном воздействии алюминиевого расплава вследствие реакций:

 

3SiO2(тв) + 4Al(ж) = 2Al2O3(тв) + 3Si(ж), (1)

Mg(ж) + 2Al(ж) + 2SiO2(тв) = MgAlO4(тв) + 2Si(ж). (2)

Этому процессу способствует наличие в сплавах натрия и магния, он ускоряется с ростом температуры. Увеличение содержания в сплаве кремния, образующегося в результате этих реакций, снижает вязкость расплава, что облегчает его проникновение в футеровку и дальнейшее образование корунда. Визуально это проявляется в возникновении темносерого слоя на поверхности футеровки. Одновременно происходят объемные изменения [35 % для реакции (1) и 25 % для реакции (2)], возникают сильные напряжения и трещины.Часто наблюдаемое образование на поверхности

футеровки наростов корунда является результатом не только взаимодействия расплава с футеровкой,

но и прямого окисления жидкого алюминия. Обычно на поверхности алюминиевого расплава образуется плотный слой оксида, препятствующий дальнейшему окислению. В сплавах, содержащих например магний, образуется пористый слой шпинели и происходит непрерывное окисление металла [5]. Зарастание печи корундом приводит к необходимости ее частой чистки.

Cчитается, что стойкость к алюминию возрастает с увеличением содержания Al2O3 в огнеупоре и снижается с увеличением содержания SiO2. Однако на практике бетоны с пониженным содержанием цемента успешно эксплуатируются в среде алюминия, несмотря на то, что они изготовлены на основе кремнийсодержащего боксита или шамота, и даже содержат в своем составе свободный кремнезем, причем в виде ультрадисперсных химически активных частиц (например, Алит_72РАл и аналогичные импортные бетоны). По видимому, причина этой устойчивости заключается в очень плотной и

мелкопористой структуре бетона, и реакции (1), (2) тормозятся кинетически.

 

 

 

markmet.ru


Смотрите также