Изготовление огнеупорного бетона своими руками. Состав жаростойкого бетона


Огнеупорный бетон своими руками: поэтапное приготовление

Для возведения печей, каминов и дымовых труб используется жаростойкий бетон. Данный вид бетона применяется как в жилищном строительстве, так и в промышленном. Чтобы материал выполнял свою функцию на должном уровне, гарантировал безопасность и защиту, необходимо строгое соответствие всем технологическим требованиям при его изготовлении. Материал может быть ячеистым, легким или плотным. Данный фактор зависит от области его применения и назначения. Такой бетон может выполнять функции надежной термоизоляции.

Жаропрочный бетон

Для приготовления огнеупорного бетона следует добавить в состав жидкое стекло, асбест, бариевый или глиноземный цемент.

Работа с жаропрочным бетоном аналогична работе с обычным бетонным материалом, что позволяет снизить затраты на строительные работы. вы можете успешно изготовить данный материал своими руками. Он устойчив к температурным перепадам и не теряет своих свойств при нагревании, а также является оптимальным вариантом для строительства специализированных объектов разного рода.

Выбор термопрочного бетона

Чтобы своими руками сделать огнеупорный бетон, вам придется добавить в состав жидкое стекло, асбест, бариевый или глиноземный цемент.

Жаропрочный бетон

Характеристики жаропрочного бетона.

Данные добавки делают бетон адаптированным к применению в местах повышенных температур. Обыкновенный материал включает в себя элементы, которые подвергаются процессу дегидратации и обезвоживания в процессе нагревания. Конструкция разрушается весьма быстро, проходя через такое испытание, а процесс восстановления не представляется возможным. Во избежание подобных ситуаций применяется жаропрочный бетон. Рассматривая жаропрочную бетонную смесь детально, можно выявить высокое содержание различных примесей. Каждая из них выполняет свою роль, повышает прочность, связывая материалы в условиях повышенных температур. Для изготовления жаропрочного бетона своими руками необходимо наличие вяжущих составляющих в основе материала.

Для этих целей можно использовать:

  • шлакопортландцемент;
  • портландцемент;
  • высокоглиноземистый цемент;
  • глиноземистый цемент;
  • периклазовый цемент;
  • жидкое стекло.

Вернуться к оглавлению

Подбор состава для жаростойкого бетона

Схема бетономешалки для приготовления бетона

Схема бетономешалки для приготовления бетона.

К портландцементу и жидкому стеклу обычно добавляются различные тонкомолотые примеси. Жаропрочный бетон может быть обычным или легким, в зависимости от показателей объемного веса. Материал считается легким, если его объемный вес (в высушенном состоянии) не превышает 1500 кг/м³.

Для затворения жаропрочной бетонной смеси на периклазовом цементе применяется сернокислый магний (водный раствор). Чтобы произошло затвердение жаростойкого бетона с примесью жидкого стекла, необходимо ввести в смесь кремнефтористый натрий, доменный гранулированный шлак или нефелиновый шлам. Данные добавки вводятся в бетон при нормальной температуре.

Тонкомолотыми добавками могут быть тонкоизмельченные или пылевые материалы, такие как:

  • бой магнезитового кирпича;
  • бой шамотного кирпича;
  • кусковой шамот;
  • пемза;
  • цемянка;
  • хромитовая руда;
  • зола-унос;
  • андезит;
  • лессовый суглинок;
  • гранулированный доменный шлак.

Для жаростойких легких смесей подойдет:

  • бой диатомового кирпича;
  • бой шамотного кирпича;
  • цемянка;
  • зола-унос;
  • керамзит.

Мелкими (0,15-5 мм) и крупными (5-25 мм) заполнителями могут быть дробленые материалы, такие как: бой магнезитового и магнезитохромитового кирпича, бой высокоглиноземистого и шамотного кирпича, бой глиняного, полукислого или талькового кирпича, титано-глиноземистый и доменный отвальный шлак.

К ним также можно причислить дунит, бальзат, диабаз, андезит, артикский туф, кусковый шамот. Для легких и огнеупорных бетонов лучше использовать вермикулит, керамзит или вспученный перлит в качестве добавок. Вид вяжущего вещества, температура и условия службы бетона определяют выбор тонкомолотых добавок и заполнителей. Применение огнеупорного бетона снижает стоимость работ, трудовые затраты, сокращает сроки строительства.

Вернуться к оглавлению

Поэтапное приготовление жаростойкого бетона своими руками

Схема приготовления бетонной смеси

Схема приготовления бетонной смеси.

Для данного процесса вам необходимо иметь инструменты и материалы:

  • бетономешалку;
  • тачку;
  • мастерок;
  • лопату;
  • распылитель;
  • шланг или иное водоснабжение;
  • опалубку;
  • пластиковый лист;
  • песок;
  • огнеупорный цемент;
  • гравий;
  • гашеную известь.

Бетономешалка или тачка должна располагаться в непосредственной близости от источника водоснабжения. Вода понадобится для добавления в состав, мытья инструментов и площадки. Материалы необходимо смешивать в пропорциях 3:2:2:0,5, для примера — 3 части гравия к 2 частям песка и 2 части огнеупорного цемента к 0,5 части гашеной извести. Величина объемов жаропрочного состава не должна влиять на данные параметры и соотношение материалов, они должны оставаться неизменными. В бетономешалку помещается гравий и песок, добавляется огнеупорный цемент и гашеная известь, с помощью лопаты все ингредиенты тщательно перемешиваются, чтобы составляющие распределились равномерно. Затем в смесь добавляется вода и снова перемешивается. Вода добавляется до того момента, пока смесь не приобретет необходимую консистенцию (рабочую густоту). Для проверки из получившейся смеси попробуйте слепить комок. Если воды достаточно, то комок не развалится и не расплывется в руках.

Данным бетонным раствором заполняется опалубка или специальная форма. Этот процесс производится при помощи лопаты, излишки удаляются шпателем, после чего поверхность выравнивается. Процесс затвердения материала сопровождается повышенной влагопотерей. Периодически сбрызгивайте поверхность водой, этим вы предотвратите ее растрескивание. Влажный бетон можно покрыть полиэтиленовой пленкой на пару суток. По истечении этого срока пленку нужно снять и дать бетону высохнуть. Перед удалением опалубки бетон должен просохнуть не менее 2 суток. После этого бетон выстаивается и набирает прочности в течение 3 недель. Поверхность можно использовать по окончании этого срока.

moifundament.ru

Бетон жаростойкий состав. Что такое жаростойкий бетон

Жаростойкие бетоны - Статьи - М350

Для футеровки топок в конструкциях газоходов, дымовых труб при строительстве тепловых электростанций, в элементах защитных стен и перекрытий АЭС применяют жаростойкие бетоны. Обычный тяжелый цементный бетон пригоден для изготовления строительных конструкций, подвергающихся длительному воздействию температуры лишь до 200° С. В зависимости от предельно допустимой температуры применения жаростойкие бетоны разделяют на классы - от 3 до 16 (предельная температура применения соответственно от 300 до 1600). Их также классифицируют: - по огнеупорности - на жароупорные с огнеупорностью ниже 158СС, огнеупорные - от 1580 до 1770°С и высокоогнеупорные - свыше 1770°С; по плотности в высушенном состоянии - на тяжелые с ро> 1500 кг/м3 и легкие- ро< 1500 кг/м3; по виду применяемого вяжущего - на портландцементе, шла-копортландцементе, глиноземистом цементе, жидком стекле, периклазовом цементе, алюмофосфатной связке и др. На портландцементе, быстротвердеющем цементе и шлако-портландцементе изготавливают бетоны классов от 3 до 12 в зависимости от вида заполнителей и тонкомолотых добавок. В качестве тонкомолотых добавок применяют целый ряд дисперсных материалов, обладающих активностью по отношению к СаО, - на основе золы-уноса, глиняного кирпича, доменного гранулированного шлака, шамота. Тонкомолотые добавки вводят в бетонные смеси обычно, когда максимальная температура службы бетона превышает 350°С, количество их назначается, как правило, не менее 30% массы смешанного вяжущего - 100- 150кг/м3, но при применении чистоклинкерного портландцемента и повышении температуры эксплуатации бетона может достигать 600 - 700 кг/м3. Реакционная способность добавок по отношению к СаО при повышенных температурах возрастает, когда кремнезем или другие оксиды (глинозем, оксид хрома) в добавках находятся в аморфном или стекловидном состоянии. Так, реакция взаимодействия между СаО и аморфным кремнеземом идет уже при 500 - 600°С, а для кристаллического кварца она только начинается при 600 °С. Использование добавок, содержащих кварц, нежелательно и из-за способности его к полиморфным превращениям, вызывающим нарушение структуры. Нежелательно также использование таких добавок как глины, диатомит и других, приводящих к значительному увеличению усадочных явлений. Для повышения огнеупорных свойств бетонов применяют соответствующие добавки из огнеупорных материалов - хромита, магнезита, хромомагнезита. Степень измельчения добавок должна быть примерно такая же, как и цемента, от нее в значительной мере зависит их реакционная способность. На рис. 8.27. приведены по данным К. Д. Некрасова кривые изменения прочности при сжатии цементного камня в зависимости от вида тонкомолотой добавки. Введение тонкомолотой добавки уменьшает , как правило, сброс прочности особенно после воздействия температуры 600°С. Лучшие результаты получены при введении тонкомолотого шамота. Введение в цемент тонкомолотых добавок, не содержащих компонентов способных связывать оксид кальция и улучшать жаростойкие свойства цементного камня, приводит к резкому падению прочности. Огнеупорность портландцемента в зависимости от минералогического состава находится в интервале 1700- 1750°С. Введение тонкомолотых добавок приводит к значительному снижению огнеупорности за счет образования эвтектик. Только такие добавки как тонкомолотый хромит не образуют эвтектик и повышают огнеупорность. Предельная рабочая температура жаростойких бетонов определяется температурой деформации (размягчения) под нагрузкой 0,2 МПа. Температура начала размягчения портландцемента без тонкомолотых добавок находится в пределах от 970 до 1130°С, а температура 40%-ной деформации от 1370 до 1480°С. Тонкомолотые добавки повышают температуру размягчения, если образуют при нагревании с цементом соединения, обладающие высокой огнеупорностью и незначительной растворимостью в расплаве. К таким добавкам относятся хромит и магнезит. Цементный камень без тонкомолотой добавки разрушается под действием нагрузки 0,2 МПа при температуре 1460°С, тогда как образцы с 3 мае.ч. магнезита при температуре более 1700°С.

При нагревании обычных цементных бетонов деструктивные процессы происходят не только в цементном камне, но и в заполнителях. Такие процессы обусловлены неравномерным температурным расширением полиминеральных кристаллических пород, каковыми являются, например, граниты. Непригодны в качестве заполнителей бетонов, работающих в условиях нагревания, материалы, содержащие свободный кварц (песчаник, кварцевые пески, кварциты и др.). Наиболее опасным является превращение (3-кварца в а-кварц при 573 °С, связанное с уменьшением плотности зерен и, соответственно, эффектом объемного расширения. Обычные заполнители используют при температуре до 200"С. Известняки и доломиты, широко применяемые как заполнители для тяжелого бетона, начинают разлагаться примерно при 600°С, однако их нагрев уже до 200"С приводит к снижению прочностных характеристик бетона. Выбор заполнителей для жаростойких бетонов зависит от максимальной температуры их эксплуатации. Заполнители из таких излившихся изверженных пород, не содержащих свободного кварца, как андезиты, диабазы, базальты, вулканические лавы, туфы, пеплы, пемза при введении в бетонные смеси тонкомолотых добавок могут использоваться в условиях температуры до 700 - 800°С. В таком же диапазоне температуры используются нераспадающиеся доменные отвальные шлаки с модулем основности не более 1, а также топливные шлаки и бой обыкновенного глиняного кирпича. Для легких жаростойких бетонов используют в качестве заполнителей керамзит, перлит, вермикулит. Наибольшее распространение как заполнитель жаростойких бетонов получил шамот. К шамотным относятся материалы с содержанием А12О3+ТЮ2 от 30 до 45%. Их получают обжигом огнеупорных глин и каолинов до спекания. Обожженный продукт сортируют, измельчают и рассеивают по фракциям. Для жаростойких бетонов с наиболее высокой температурой применения в качестве заполнителей используют бой магнезитовых, хромомагнезитовых, корундовых и других огнеупоров. Тяжелые жаростойкие бетоны на портландцементе изготавливают обычно классов В15 - В40. Легкие жаростойкие бетоны имеют прочность, соответствующую классам В2,5 - В15 и плотность 500 - 1200 кг/м3. Минимально допустимая остаточная прочность бетонов после нагревания до 800°С составляет 30 - 50% начальной прочности. При работе тепловых агрегатов жаростойкие бетоны подвергаются резким колебаниям температуры, что является одной из основных причин появления трещин и отколов на футеровке. Термическая стойкость бетонов зависит от вида вяжущих, заполнителей и тонкомолотых добавок, водовяжущего отношения. Для пор-тландцементных бетонов с шамотным заполнителем при нагреве до 800°С уже через 10- 15 циклов появляется волосяные, а 20- 25 циклов открытые трещины. Для повышения термостойкости бетонов применяют дисперсное армирование температуростойкими волокнами из асбеста, базальта и др. Для повышения термической трещиностойкости необходимо подбирать состав бетона с минимальным различием температурных деформаций крупного заполнителя и растворной части. Нагрев жаростойкого бетона на портландцементе желателен не ранее чем через 7 суток нормального твердения. Важным показателем трещиностойкости жаростойких бетонов является усадка. Она обусловлена в основном усадкой цементного камня, которая возрастает не только с увеличением водоцемент-ного отношения, но и с повышением температуры нагрева. Усадка бетонов при сушке составляет 0,04-0,07%. При 800- 1100"С линейная усадка жаростойкого бетона возрастает до 0,2 - 0,7%. Величина усадки увеличивается с повышением расходов цемента и тонкомолотой добавки. Коэффициент термического расширения жаростойкого бетона в основном зависит от расширения заполнителя и колеблется в интервале 4-11106. Качество жаростойких бетонов в значительной мере зависит от режима сушки и первого нагрева. Жидкое стекло в качестве вяжущего для жаростойких бетонов применяют с модулем от 2,4 до 3,0 и плотностью от 1,36 до 38 г/см3. Ускорение твердения жидкого стекла и повышение прочности бетонов достигается введением добавки отвердителя - кремнефтористого натрия. Отвердителями жидкого стекла служат также нефелиновый шлам, феррохромовый шлак, технический глинозем, глиноземистый шлак, клинкерный портландцемент. Бетоны на основе жидкого стекла используют при температурах 600 - 1600 °С, начальная прочность их на сжатие обычно не превышает 10 - 20 МПа, однако остаточная прочность после нагревания до 800°С значительно выше, чем для портландцементных бетонов - 50 - 90%. Эти бетоны при применении соответствующих заполнителей в условиях высоких температур стойки к кислотам (кроме НР), расплавам солей, другим агрессивным средам. Однако для ряда составов не допускается воздействие пара и воды.

Бетоны на основе глиноземистого и высокоглиноземистого (не менее 75% А12О3) цементов эксплуатируются при температурах 1300- 1700°С. При их изготовлении не требуются тонкомолотые добавки, заполнителями служат обычно хромит, электрокорунд и другие высокоглиноземистые материалы. Поскольку твердение глиноземистого цемента характеризуется высокой экзотермией при применении его в конструкциях, толщина которых превышает 400 мм, необходим интенсивный отвод тепла. Температура в толще бетона в первые сутки твердения не должна превышать 40°С, прочность бетонов на глиноземистом цементе соответствует классам В20 - В40 и достигается через 3 суток нормального твердения. Огнеупорные бетоны, обладающие высокой термической стойкостью и сопротивляемостью истирающим воздействиям, получают с применением фосфатных вяжущих. Ими служит ортофос-форная кислота или ортофосфаты различной степени замещения. Тонкомолотыми добавками в таких бетонах являются обычно высокоглиноземистые (не менее 62% АI2О3) порошки. При нагревании ортофосфорная кислота вступает в реакцию с АI2О3, образуя высокоогнеупорные алюмофосфатные связки. Бетоны на алю-мофосфатных связках применяют при температурах нагрева до 1600 - 1800°С. Их прочность на сжатие достигает 70 МПа. После нагревания до 800 °С снижения прочности не наблюдается. Термическая стойкость - 39 - 60 водных теплосмен при начальной температуре 800"С. В отличие от жаростойких бетонов на других вяжущих алюмофосфатные бетоны вместо огневой усадки после нагревания до максимальной температуры характеризуются расширением (до 0,2%).

Авторы: Л. И. Дворкин, О. Л. Дворкин

m350.ru

Что такое жаростойкий бетон | HouseBeton

Для нестандартных работ, где важна огнеупорность, необходимо использовать особые марки стройматериалов. К ним относится и жаростойкий бетон, который используется как в промышленности, так и в частном строительстве. Его главная особенность заключается в том, что он сохраняет свои эксплуатационные свойства даже при воздействии очень высоких температур на протяжении длительного времени.

Чем отличается жаростойкий бетон

Это особый строительный материал, использующийся в конструкциях, где имеет место продолжительный нагрев. Жаростойкий бетон применение имеет достаточно обширное, например, при строительстве доменных печей и дымовых труб, в печах для обжига строительного кирпича, в химической промышленности и так далее.

Купить жаростойкий бетон можно дешевле, чем другие огнеупорные материалы. А потому получится снизить затраты на само строительство.

Среди преимуществ жаростойкого бетона:

  • удобная укладка
  • высокая прочность и сохранность
  • подвижность

Жаростойкий бетон состав

Эксплуатационные и технические характеристики жаростойкого бетона объясняются его составом, куда входят огнеупорные ингредиенты.

Жаростойкие бетоны могут изготавливаться на таких видах вяжущих:

  • Портландцемент с микронаполнителем.В качестве микронаполнителя могут использовать шамот, пемзу, золу, гранулированный шлак. Такой бетон применяют в щелочной и нейтральной среде.
  • Шлакопортландцемент. Уже содержит в составе шлаковую добавку, что позволяет ему выдерживать температуру до 700°С.
  • Глиноземистый и высокоглиноземистый цемент. Не требует добавок тонкого помола, хорошо подходит для углеродной, фосфорной и водородной среды. Но этот вид имеет относительно невысокую прочность, хотя может выдерживать температуры до 1600°С. Лучшими качествами обладают смеси с 65% содержанием глинозема.
  • Жидкое стекло. Такие смеси используются в кислой газовой среде.

Для повышения эксплуатационных характеристик используются огнеупорные заполнители. Высокую жаростойкость обеспечивают фосфаты алюминия и магния, а также фосфорная кислота.

Чтобы повысить прочность в вяжущие добавляются такие микрокомпоненты как бой магнезитового или шамотного кирпича, андезит, доменный гранулированный шлак, лессовидный суглинок и другие.

Классификация жаростойких бетонов

В зависимости от средней плотности жаростойкие бетоны делится на:

  • особо тяжелый, который имеет среднюю плотность свыше 2500 и до 3200 кг/м
  • тяжелый со средней плотностью 2000-2500 кг/м
  • легкий жаростойкий бетон, средняя плотность которого менее 2000 кг/м

По способности выдерживать температуру выделяют:

  • жароупорный (выдерживает температуру до 1580°С)
  • огнеупорный (выдерживает температуру 1580 — 1770°С)
  • высокоогнеупорный (выдерживает температуру свыше 1770°С)

По назначению:

  • конструкционные бетонные блоки
  • теплоизоляционные

www.housebeton.com

Жаростойкие бетоны

Содержание

Введение

Материалы для производства жаростойких бетонов

Требования к материалам для изготовления жаростойких бетонов

Расчет состава жаростойкого бетона

Список использованной литературы

Введение

Жаростойкий бетон — это специальный бетон, способный не изменять требуемые физико-механические свойства при длительном воздействии высокой температуры (свыше 200°С). В зависимости от вяжущего вещества различают жаростойкие бетоны на портландцементе и шлакопортландцементе, на высокоглиноземистом и глиноземистом цементе и на жидком стекле.

Жаростойкий бетон предназначается для промышленных агрегатов (облицовки котлов, футеровки печей и т.п.) и строительных конструкций, подверженных нагреванию (например, для дымовых труб). При действии высокой температуры на цементный камень происходит обезвоживание кристаллогидратов и разложение гидроксида кальция с образованием СаО. Оксид кальция при воздействии влаги гидратируется с увеличением объема и вызывает растрескивание бетона. Поэтому в жаростойкий бетон на портландцементе вводят тонко измельченные материалы, содержащие активный кремнезем.

Виды жаростойких бетонов

По предельно допустимой температуре применения жаростойкие бетоны подразделяются на 14 классов:

Класс

Предельно допустимая температура применения, °С:

3

300

6

600

7

700

8

800

9

900

10

1000

11

1100

12

1200

13

1300

14

1400

15

1500

16

1600

17

1700

18

свыше 1800

По прочности на сжатие жаростойких бетонов в соответствии с СТ СЭВ 1406-78 установлены следующие классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40.

Различают жаростойкие бетоны следующих марок:

по средней плотности: D300; D400; D500; D600; D700; D800; D900; D1000; D1100; D1200; D1300; D1400; D1500; D1600; D1700; D1800;

по термической стойкости в водных теплосменах (бетоны плотной структуры со средней плотностью 1200-2900 кг/м3): Твд5, Твд10, Твд15, Твд25, Твд35, Твд40

по термической стойкости в воздушных теплосменах: Твз5, Твз10, Твз15, Твз20, Твз25 (бетоны плотной структуры 500-1100 кг/м3) Твз5, Твз10 (бетоны ячеистой структуры 600-1000 кг/м3)

по морозостойкости (бетоны плотной структуры со средней плотностью 1200-2900 кг/м3): F15, F25, F35, F50, F75

по водонепроницаемости (бетоны со средней плотностью 1200-2900 кг/м3): В2, В4, В6, В8

Для жаростойких бетонов марок средней плотности D300-D1100 термическая стойкость в водных теплосменах, морозостойкость и водонепроницаемость не нормируется. Для жаростойких бетонов марок по средней плотности D300 и D400 не нормируется термическая стойкость в воздушных теплосменах.

В зависимости от способа укладки и уплотнения бетонной смеси, различают жаростойкие бетоны: вибрированные, трамбованные, прессованные, торкретированные (нанесение пневмо- или механическим способом).

Материалы для производства жаростойких бетонов

Жаростойкий бетон изготовляют на портландцементе с активной минеральной добавкой (пемзы, золы, доменного гранулированного шлака, шамота).

Шлакопортландцемент уже содержит добавку доменного гранулированного шлака и может успешно применяться при температурах до 700°С. Портландцемент и шлакопортландцемент нельзя применять для жаростойкого бетона, подвергающегося кислой коррозии (например, действию сернистого ангидрида в дымовых трубах). В этом случае следует применить бетон на жидком стекле. Он хорошо противостоит кислотной коррозии и сохраняет свою прочность при нагреве до 1000°С.

Еще большей огнеупорностью (не ниже 1580°С) обладает высокоглиноземистый цемент с содержанием глинозема 65-80%; в сочетании с высокоогнеупорным заполнителем его применяют при температурах до 1700°С.

Столь же высокой огнеупорности позволяют достигнуть фосфатные и алюмофосфатные связующие: фосфорная кислота алюмофосфаты и магнийфосфаты.

Жаростойкие бетоны на фосфатных связующих можно применять при температурах до 1700°С, они имеют небольшую огневую усадку, термически стойки, хорошо сопротивляются истиранию.

Заполнитель для жаростойкого бетона должен быть не только стойким при высоких температурах, но и обладать равномерным температурным расширением.

Бескварцевые изверженные горные породы как плотные (сиенит, диорит, диабаз, габбро), так и пористые (пемза, вулканические туфы, пеплы) можно использовать для жаростойкого бетона, применяемого при температурах до 700°С.

Для бетона, работающего при температурах 700-900°С, целесообразно применять бой обычного глиняного кирпича и доменные отвальные шлаки с модулем основности не более 1, не подверженные распаду.

При более высоких температурах заполнителем служат огнеупорные материалы: кусковой шамот, хромитовая руда, бой шамотных, хроммагнезитовых и других огнеупорных изделий.

Требования к материалам для изготовления жаростойких бетонов

1. Вяжущее

В табл. 1 приведены виды вяжущих для жаростойкого бетона, нормативные документы, требованиям которых они должны отвечать, а также дополнительные требования, учитывающие специфику их применения в жаростойком бетоне.

Таблица 1

№ п.п.

Вяжущее

Нормативный документ

Дополнительные требования

1

2

3

4

1

Портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, быстротвердеющий портландцемент

ГОСТ 10178

Марка цемента не ниже 400. Для бетонов с предельно допустимой температурой применения выше 300 °С употребляют только с тонкомолотой добавкой

2

Шлакопортландцемент

ГОСТ 10178

Марка не ниже 400. Необходимость введения тонко молотой добавки определяется величиной остаточной прочности бетона, которая должна быть не ниже требований табл. 9

3

Глиноземистый цемент

ГОСТ 969-77

Марка цемента не ниже 400

4

Высокоглиноземистый цемент

ТУ 21-20-60-84 и ТУ 6-03-339-78

Марка не ниже 400. Для бетонов, предназначенных для работы в условиях агрессивной водородной среды, содержание оксида железа не должно превышать 0,05 % и оксида кремнезема 0,1 %

5

Жидкое стекло силикат натрия растворимый

http://www.complexdoc.ru/ntd/483158

ГОСТ 13078

Модуль жидкого стекла 2,4-3. Модуль определяется по ГОСТ 13078-81*или по прил. 1. Плотность жидкого стекла 1,34-1,38г/см3

6

Ортофосфорная кислота

ГОСТ 10678

Концентрация ортофосфорной кислоты 50 или 70 % в зависимости от состава бетона. Методика разведения кислоты дана в прил.2

www.coolreferat.com

Жаростойкий бетон

 

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к жаростойким бетонам, предназначенным для применения в конструкциях, подверженных воздействию температуры до 1100oС, например, для футеровки обжиговых вагонеток. Жаростойкий бетон содержит жидкое стекло, тонкомолотый шамот, феррохромовый шлак, нейтрализованный гальваношлам и в качестве заполнителя - нефракционированный ошлакованный шамотный лом с размером зерен 0,01-20 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое спекло 17-22, тонкомолотый шамот 8-11, феррохромовый шлак 3-6, нефракционированный ошлакованный шамотный лом с размером зерен 0,01-20 мм 60-67, нейтрализованный гальваношлам 1-5. Технический результат - повышение термостойкости и прочности на удар, улучшение удобоукладываемости и пластичности бетонной смеси при одновременной утилизации промышленных отходов. 3 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к жаростойким бетонам, предназначенным для применения в конструкциях, подверженных воздействию температуры до плюс 1100oС, например, для футеровки обжиговых вагонеток.

Известны жаростойкие бетоны, содержащие вяжущее (жидкое стекло), заполнитель (керамзитовый, шамотный, вермикулитовый и т.д.), тонкомолотую добавку (шамотную, магнезитовую) и отвердитель (фтористый натрий, феррохромовый шлак, нефелиновый шлам) (см. К.Д. Некрасов, М.Г. Масленникова. Легкие жаростойкие бетоны на пористых заполнителях. М., 1982, Стройиздат, с. 94-125). Недостатками таких бетонов является плохая удобоукладываемость, низкая термостойкость и прочность на удар. Сырьевые компоненты, входящие в состав таких бетонов, дефицитны и дорогостоящи. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является бетон, описанный в книге Г.А. Балалаева и др. "Инструкция по технологии приготовления и применения жаростойких бетонов СН 156-67", М, Стройиздат, 1967, с. 32-33. Известный бетон содержит жидкое стекло, тонкомолотый шамот, феррохромовый шлак, шамотный заполнитель, в качестве которого предусмотрена возможность применения шамотного лома, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Жидкое стекло - 18,6 Шамотный заполнитель крупный с размером зерен от 0,01 до 20 мм - 32,5 Шамотный заполнитель мелкий с размером зерен от 0,01 до 5 мм - 28,0 Тонкомолотый шамот - 16,3 Феррохромовый шлак - 4,6 Известный бетон имеет низкую термостойкость и прочность на удар, которая необходима при эксплуатации футеровки обжиговых вагонеток. Настоящее изобретение направлено на создание нового жаростойкого бетона с улучшенной термостойкостью и прочностью на удар при одновременной утилизации промышленных отходов. Поставленная техническая задача достигается тем, что жаростойкий бетон, содержащий жидкое стекло, тонкомолотый шамот, феррохромовый шлак и шамотный лом в качестве заполнителя, согласно предлагаемому изобретению дополнительно содержит нейтрализованный гальваношлам. Другое отличие заявляемого состава предлагаемого бетона заключается в том, что он содержит в качестве шамотного заполнителя нефракционированный ошлакованный шамотный лом с размером зерен от 0,01 до 20 мм. Указанные ингредиенты взяты в следующих соотношениях, мас.%: Жидкое стекло - 17-22 Нефракционированный ошлакованный шамотный лом с размером зерен от 0,01 до 20 мм - 60-67 Тонкомолотый шамот - 8-11 Феррохромовый шлак - 3-6 Нейтрализованный гальваношлам - 1-5 Нейтрализованный гальнаношлам является отходом от производства гальванических работ, содержащим коллоидные частицы гидроокисей тяжелых металлов. Химический состав нейтрализованного гальваношлама в массовых процентах представлен в таблице 1. Нефракционированный ошлакованный шамотный лом имеет размеры зерен от 0,01 до 20 мм, является отходом, образующимся при ремонте мартеновских печей, и имеет включения шлака, содержание которого по массе составляет 3-5%. Химический состав шлака, которым ошлакован шамотный лом, представлен в таблице 2 На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый жаростойкий бетон неизвестен и данное техническое решение обладает новизной. Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить технический результат. Совместное присутствие зерен шлака, шамота, гальваношлама - в виде гетерогенного катализатора и жидкого стекла активизирует образование жидкой фазы и при спекании образование кристаллических фаз в виде мелилита (d|n=l, 7; 2,04; 2,48; 2,8610-10 нм), что ведет к упрочнению бетонной смеси. D-металлы, находящиеся в гальваношламе, способствуют также химической активации адгезии шлака к матрице, состоящей из жидкого стекла, отвердителя (феррохромового шлака) и тонкомолотого шамота. Вокруг кусочков шлака образуется контактный слой, который дополнительно армирует всю матрицу, что и сказывается на повышении термостойкости и прочности на удар. Оптимальное содержание жидкого стекла в бетоне - 17-22%. При выходе за пределы оптимального содержания понижается прочность при сжатии жаростойкого бетона. При введении тонкомолотого шамота менее 8% снижается прочность при сжатии и термостойкость бетона. Увеличение содержания тонкомолотого шамота сверх 11% ухудшает удобоукладываемость бетонной смеси. При содержании феррохромового шлака в бетонной смеси менее 3% изделия из бетона не набирают нужную монтажную прочность, увеличение содержания феррохромового шлака более 6% нерационально, т.к. приводит к его необоснованному перерасходу без увеличения монтажной прочности. Содержание нефракционированного ошлакованного шамотного лома менее 60% снижает термостойкость жаростойкого бетона, т.е. снижается доля шлака в составе бетона, а увеличение его более 67% влечет за собой уменьшение доли матрицы (из тонкомолотого шамота, жидкого стекла и феррохромового шлака) в составе бетона, что также снижает термостойкость. Увеличение размера зерна шамотного заполнителя свыше 20 мм снижает термостойкость. Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что предлагаемый состав бетона явным образом не следует из уровня техники, и вся совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, позволяющее достичь указанный технический результат, т. е. изобретение соответствует критерию охраноспособности "изобретательский уровень". Заявляемое изобретение соответствует критерию "промышленная применяемость", т.к. оно может быть использовано в промышленном изготовлении жаростойких блоков с улучшенными термостойкостью и прочностью на удар для футеровки подов вагонеток, печей и т. д при температуре применения до плюс 1100oС. Пример конкретного выполнения. Изготовление жаростойкого бетона. 1. Производят дробление ошлакованного шамота для получения различных зерен крупности от 0,01 до 20 мм. Дозируют ошлакованный шамотный лом с крупностью зерна 0,01-20 мм. 2. Дозируют тонкомолотый шамот. 3. Дозируют феррохромовый шлак. 4. Дозируют жидкое стекло с плотностью 1,38 г/см3. 5. Дозируют нейтрализованный гальваношлам с влажностью 75%. 6. Приготавливают бетонную смесь, смешивая отдозированные компоненты в бетономешалке в течение 3-5 минут. 7. Жаростойкая бетонная смесь используется для изготовления изделий требуемой формы и образцов для проведения физико-механических испытаний методом литья. 8. Твердение бетона осуществляется в течение 3 суток в нормальных условиях. 9. Затвердевшие изделия вынимают из форм и проводят термообработку в течение суток при температуре 110oС. 10. Высушенные изделия готовы к эксплуатации. Для определения физико-механических характеристик бетона изготавливались образцы-кубы с размером ребра 100 мм (прочность на сжатие), образцы-кубы с размером ребра 70 мм (термостойкость) и образцы-цилиндры с размером диаметра и высотой 25 мм (определение прочности на удар). Физико-механические характеристики жаростойкого бетона представлены в таблице 3. Анализ данных табл. 3 показывает, что предлагаемый состав обеспечивает получение жаростойкого бетона, у которого в 3 раза повышается прочность на удар и в 4 раза термостойкость. При получении жаростойкого бетона заявляемого состава используются побочные продукты металлургического производства (ошлакованный шамотный лом) и химического производства (нейтрализованный гальваношлам), что благоприятно сказывается на экологической обстановке, а также снижает себестоимость продукции. Кроме того, при использовании гальваношлама возникает попутный эффект - улучшение удобоукладываемости и пластичности бетонной смеси за счет присутствия в гальваношламе коллоидных частиц. Жаростойкий бетон, характеризуемый физико-механическими характеристиками, указанными в табл.3, может быть использован для изготовления изделий, конструкций и сооружений с температурой применения до плюс 1100oС, к которым предъявляют требования по термостойкости и прочности на удар.

Формула изобретения

Жаростойкий бетон, содержащий жидкое стекло, тонкомолотый шамот, феррохромовый шлак и шамотный лом в качестве заполнителя, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нейтрализованный гальваношлам, а в качестве шамотного лома - нефракционированный ошлакованный шамотный лом с размером зерен 0,01-20 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: Жидкое стекло - 17 - 22 Тонкомолотый шамот - 8 - 11 Феррохромовый шлак - 3 - 6 Нефракционированный ошлакованный шамотный лом с размером зерен 0,01-20 мм - 60 - 67 Нейтрализованный гальваношлам - 1 - 5ц

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru

sevparitet.ru

Бетон жаростойкий своими руками

Изготовление огнеупорного бетона своими руками

  • Дата: 21-10-2014
  • Просмотров: 3272
  • Рейтинг: 54

Оглавление: [скрыть]

  • Выбор термопрочного бетона
  • Подбор состава для жаростойкого бетона
  • Поэтапное приготовление жаростойкого бетона своими руками

Для возведения печей, каминов и дымовых труб используется жаростойкий бетон. Данный вид бетона применяется как в жилищном строительстве, так и в промышленном. Чтобы материал выполнял свою функцию на должном уровне, гарантировал безопасность и защиту, необходимо строгое соответствие всем технологическим требованиям при его изготовлении. Материал может быть ячеистым, легким или плотным. Данный фактор зависит от области его применения и назначения. Такой бетон может выполнять функции надежной термоизоляции.

Для приготовления огнеупорного бетона следует добавить в состав жидкое стекло, асбест, бариевый или глиноземный цемент.

Работа с жаропрочным бетоном аналогична работе с обычным бетонным материалом, что позволяет снизить затраты на строительные работы. вы можете успешно изготовить данный материал своими руками. Он устойчив к температурным перепадам и не теряет своих свойств при нагревании, а также является оптимальным вариантом для строительства специализированных объектов разного рода.

Выбор термопрочного бетона

Чтобы своими руками сделать огнеупорный бетон, вам придется добавить в состав жидкое стекло, асбест, бариевый или глиноземный цемент.

Характеристики жаропрочного бетона.

Данные добавки делают бетон адаптированным к применению в местах повышенных температур. Обыкновенный материал включает в себя элементы, которые подвергаются процессу дегидратации и обезвоживания в процессе нагревания. Конструкция разрушается весьма быстро, проходя через такое испытание, а процесс восстановления не представляется возможным. Во избежание подобных ситуаций применяется жаропрочный бетон. Рассматривая жаропрочную бетонную смесь детально, можно выявить высокое содержание различных примесей. Каждая из них выполняет свою роль, повышает прочность, связывая материалы в условиях повышенных температур. Для изготовления жаропрочного бетона своими руками необходимо наличие вяжущих составляющих в основе материала.

Для этих целей можно использовать:

  • шлакопортландцемент;
  • портландцемент;
  • высокоглиноземистый цемент;
  • глиноземистый цемент;
  • периклазовый цемент;
  • жидкое стекло.

Вернуться к оглавлению

Схема бетономешалки для приготовления бетона.

К портландцементу и жидкому стеклу обычно добавляются различные тонкомолотые примеси. Жаропрочный бетон может быть обычным или легким, в зависимости от показателей объемного веса. Материал считается легким, если его объемный вес (в высушенном состоянии) не превышает 1500 кг/м³.

Для затворения жаропрочной бетонной смеси на периклазовом цементе применяется сернокислый магний (водный раствор). Чтобы произошло затвердение жаростойкого бетона с примесью жидкого стекла, необходимо ввести в смесь кремнефтористый натрий, доменный гранулированный шлак или нефелиновый шлам. Данные добавки вводятся в бетон при нормальной температуре.

Тонкомолотыми добавками могут быть тонкоизмельченные или пылевые материалы, такие как:

  • бой магнезитового кирпича;
  • бой шамотного кирпича;
  • кусковой шамот;
  • пемза;
  • цемянка;
  • хромитовая руда;
  • зола-унос;
  • андезит;
  • лессовый суглинок;
  • гранулированный доменный шлак.

Для жаростойких легких смесей подойдет:

  • бой диатомового кирпича;
  • бой шамотного кирпича;
  • цемянка;
  • зола-унос;
  • керамзит.

Мелкими (0,15-5 мм) и крупными (5-25 мм) заполнителями могут быть дробленые материалы, такие как: бой магнезитового и магнезитохромитового кирпича, бой высокоглиноземистого и шамотного кирпича, бой глиняного, полукислого или талькового кирпича, титано-глиноземистый и доменный отвальный шлак.

К ним также можно причислить дунит, бальзат, диабаз, андезит, артикский туф, кусковый шамот. Для легких и огнеупорных бетонов лучше использовать вермикулит, керамзит или вспученный перлит в качестве добавок. Вид вяжущего вещества, температура и условия службы бетона определяют выбор тонкомолотых добавок и заполнителей. Применение огнеупорного бетона снижает стоимость работ, трудовые затраты, сокращает сроки строительства.

Вернуться к оглавлению

Схема приготовления бетонной смеси.

Для данного процесса вам необходимо иметь инструменты и материалы:

  • бетономешалку;
  • тачку;
  • мастерок;
  • лопату;
  • распылитель;
  • шланг или иное водоснабжение;
  • опалубку;
  • пластиковый лист;
  • песок;
  • огнеупорный цемент;
  • гравий;
  • гашеную известь.

Бетономешалка или тачка должна располагаться в непосредственной близости от источника водоснабжения. Вода понадобится для добавления в состав, мытья инструментов и площадки. Материалы необходимо смешивать в пропорциях 3:2:2:0,5, для примера — 3 части гравия к 2 частям песка и 2 части огнеупорного цемента к 0,5 части гашеной извести. Величина объемов жаропрочного состава не должна влиять на данные параметры и соотношение материалов, они должны оставаться неизменными. В бетономешалку помещается гравий и песок, добавляется огнеупорный цемент и гашеная известь, с помощью лопаты все ингредиенты тщательно перемешиваются, чтобы составляющие распределились равномерно. Затем в смесь добавляется вода и снова перемешивается. Вода добавляется до того момента, пока смесь не приобретет необходимую консистенцию (рабочую густоту). Для проверки из получившейся смеси попробуйте слепить комок. Если воды достаточно, то комок не развалится и не расплывется в руках.

Данным бетонным раствором заполняется опалубка или специальная форма. Этот процесс производится при помощи лопаты, излишки удаляются шпателем, после чего поверхность выравнивается. Процесс затвердения материала сопровождается повышенной влагопотерей. Периодически сбрызгивайте поверхность водой, этим вы предотвратите ее растрескивание. Влажный бетон можно покрыть полиэтиленовой пленкой на пару суток. По истечении этого срока пленку нужно снять и дать бетону высохнуть. Перед удалением опалубки бетон должен просохнуть не менее 2 суток. После этого бетон выстаивается и набирает прочности в течение 3 недель. Поверхность можно использовать по окончании этого срока.

moifundament.ru

Как сделать жаропрочный бетон своими руками

Как правило, жаропрочный бетон используется при возведении дымовых труб, печей, как в промышленном, так и в жилищном строительстве. Изготовленный в соответствии со всеми требованиями технологии, материал обеспечивает высокую безопасность и надежную защиту. В зависимости от назначения строители используют разные варианты материала: легкий, плотный или ячеистый. Подобный бетон может использоваться и в качестве термоизоляционного материала. Работать с данным материалом необходимо так, как и с обыкновенным бетоном, ввиду чего затраты на проведение строительных работ заметно снижаются. Помимо этого, вы можете сделать такой бетон своими руками. Данный материал отлично выдерживает температурные перепады, не меняет своих качеств после нагревания, и поэтому является лучшим вариантом при строительстве разного рода специализированных объектов.

Таблица расхода цемента в 1м3 раствора.

Для того чтобы сделать такой бетон своими руками, в состав нужно добавить глиноземный цемент, асбест, бариевый цемент, а также жидкое стекло.

Перечень марок бетона.

Добавки делают материал пригодным для применения в местах с повышенными температурами, к примеру, для строительства печи.

В состав обыкновенного стройматериала входят элементы, которые в процессе нагревания проходят процесс обезвоживания или дегидрадации. Подвергшаяся подобному испытанию конструкция ввесьма быстро трескается и разрушается, остановить процесс бывает почти невозможно. Чтобы избежать подобных неприятностей, в местах с высокой температурой необходимо использовать жаропрочный бетона.

Рассматривая состав такой смеси, можно отметить повышенное содержание разного рода примесей. Каждый элемент в составе смеси выполняет определенную роль, связывая материал при повышении температуры, повышая его прочность.

Жаростойкий бетон своими руками: подбор состава

Конструкция бетономешалки из бочки.

Вы можете изготовить такой бетон своими руками на основе одного из следующих вяжущих: шлакопортландцементе или портландцементе, глиноземистом, высокоглиноземистом или периклазовом цементах, а также на жидком стекле. В жидкое стекло и портландцемент вводятся различные тонкомолотые добавки. В зависимости от показателя объемного веса жаростойкий бетон делится на легкий и обычный (к легким относятся материалы с объемным весом в высушенном состоянии не более 1500 кг/м3).

Для затворения жаропрочного бетона на периклазовом цементе используется водный раствор сернокислого магния. Для обеспечения твердения термостойкого бетона на жидком стекле при нормальной температуре нужно вводить кремнефтористый натрий и прочие материалы, к примеру, нефелиновый шлам (отходы глиноземного производства) либо доменный гранулированный шлак.

В качестве тонкомолотых добавок используются пылевидные или тонкоизмельченные материалы: бой шамотного или магнезитового кирпича, хромитовая руда, цемянка, куковой шамот, гранулированный доменный шлак, пемза, андезит, зола-унос, лессовый суглинок. Для легких жаропрочных смесей используется бой диатомового или шамотного кирпича, керамзит, зола-унос и цемянка.

В качестве крупного (5-25 мм) и мелкого (0,15-5 мм) заполнителей используются дробленые материалы: дунит, титано-глиноземистый шлак, бой магнезитового магнезитохромитового, хромитовая руда, шамотного или высокоглиноземистого кирпича, бой обыкновенного глиняного, талькового и полукислого кирпича, кусковый шамот, диабаз, базальт, доменный отвальный шлак, артикский туф, андезит. В легких жаростойких бетонах используются вспученные перлит или вермикулит, керамзит. Заполнители и тонкомолотая добавка подбираются в соответствии с видом вяжущего вещества, температурой и условиями службы бетона.

Использование жаропрочного бетона позволяет сократить сроки строительства тепловых агрегатов, уменьшает затраты труда и снижает стоимость работ.

Схема приготовления бетонной смеси.

Подготовьте инструменты для работы:

  1. Мастерок.
  2. Лопату.
  3. Тачку или бетономешалку.
  4. Гравий.
  5. Опалубку.
  6. Огнеупорный цемент.
  7. Песок.
  8. Распылитель.
  9. Гашеную известь.
  10. Пластиковый лист.
  11. Шланг или другие водоснабжения.

Доставьте тачку или бетономешалку в области работы. У вас должен быть доступ к воде, которую можно будет легко добавить в строительный состав, промыть инструменты и площадку и т.д.

Огнеупорный цемент очень сильно впитывает влагу, его надо держать только в сухом помещении.

Материалы смешиваются в пропорции 3:2:2:0,5, т. е. вы берете 3 части гравия на 2 части печка, 2 части огнеупорного цемента и на 0,5 части гашеной извести. Придерживайтесь данного соотношения вне зависимости от необходимого объема теплопрочного состава.

Поместите песок и гравий в тачку, корыто или бетономешалку. Добавьте гашеную известь и огнеупорный цемент поверх гравия и песка. Смешайте сухие ингредиенты при помощи лопаты. Смешивайте до тех пор, пока не будет достигнуто равномерное распределение ингредиентов.

Добавьте в смесь воду. Сухая смесь и вода перемешиваются. Воды необходимо добавить столько, пока смесь не станет нужной консистенции. Продолжайте добавлять воду в смесь до тех пор, пока бетон не наберет рабочую густоту. Проверить это очень просто – слепите из смеси ком, как будто снежок, и если он не разваливается и не расплывается, значит, воды достаточно.

С помощью лопаты заполните опалубку или форму, предназначенную для заполнения, бетонным раствором. При помощи шпателя необходимо соскрести излишки бетона. Выровняйте поверхность.

Поверхность необходимо периодически сбрызгивать водой. Это предотвратит слишком быстрые влагопотери в процессе отверждения материала и позволит избежать его растрескивания. Можете накрыть влажный бетон полиэтиленовой пленкой на двое суток.

Спустя двое суток удалите полиэтиленовую пленку. Дайте бетону высохнуть в течение как минимум 2 суток перед попыткой удалить опалубку. Теперь останется лишь подождать, пока бетон наберет прочность (около 3 недель). После этого поверхность можно будет использовать.

stroybesedku.ru

Как изготовить жаропрочный бетон своими руками?

Потребность в применении огнеупорных материалов довольно часто возникает при строительстве объектов. В дальнейшем это позволяет защитить конструкции и людей от неприятных последствий случайных возгораний. Одним из таких материалов выступает жаропрочный бетон, который способен противостоять воздействию высоких температур до 1000 оC. При этом он сохраняет полезные качества и не теряет форму.

Классификация

Существует несколько видов жаропрочного бетона, который еще называют огнеупорным или жароустойчивым. В состав материала входят специальные огнеупорные добавки. Основным вяжущим компонентом при производстве жаропрочного бетона выступает портландцемент. В качестве наполнителей здесь могут использоваться: доменные шлаки, отсевы горных пород (диабаз, андезит, пористые породы вулканического происхождения, диорит, искусственные наполнители), доменные шлаки.

Разделяют материал на отдельные классы согласно:

  1. Структуре (тяжелый, легкий, пористый).
  2. Назначению (теплоизоляционный, конструкционный).
  3. Характеру наполнителей.
  4. Используемым вяжущим компонентам.
Технические характеристики

Приготовленный с использованием портландцемента в качестве связующей основы огнеупорный бетон обладает классическим индексом прочности. При проведении теста на сдавливание граничными оказываются показатели в пределах от 200 до 600 МПа/см2.

Проявления термической стабильности наблюдаются при достижении температур не более 500 оС. Продолжительное воздействие на материал открытого пламени или длительный контакт с раскаленными поверхностями значительно снижает прочностные показатели цемента и нередко вызывает возникновение дефектов.

Наиболее огнеупорные бетоны, приготовленные на основе глинозема, способны выдерживать любые бытовые температуры. Насыщенные по составу глиноземистые покрытия отличаются термической стабильностью порядка 1600 оС и выше. Постепенное повышение температуры приводит в данном случае к увеличению жаропрочности, поскольку происходит преобразование цементной массы в керамическое состояние.

Впрочем, несмотря на высокую устойчивость к воздействию повышенных температур, глиноземистый огнеупорный бетон обладает сравнительно низкой прочностью. Материал, изготовленный с использованием таких компонентов, выдерживает давление механического характера на уровне до 25-35 МПа/см2.

Сферы применения

В первую очередь огнеупорный материал применяется в сфере изготовления тепловых конструкций, печей промышленного и бытового назначения, фундаментов, коллекторов, камер сгорания. Впрочем, нельзя сказать, что такой бетон используется лишь в конструкциях, которые поддаются термическим воздействиям.

Так, специфический состав огнеупорного бетона способствует его широкому применению в химической промышленности, при производстве стройматериалов, для удовлетворения потребностей энергетической сферы.

Жаростойкий материал используют при сооружении перекрытий, плавучих конструкций, прогонных мостов. Отдают предпочтение данной строительной основе ввиду необходимости облегчения сооружений, учитывая высокие показатели прочности и надежности. Огнеупорный состав дает возможность снизить вес конструкций примерно на 40%. Объясняется это применением в смеси значительного объема пористых наполнителей.

Приготовление состава

Как же создать огнеупорный бетон, прибегая к изготовлению смеси своими руками? Для этого используется вода, вяжущие компоненты и различные жаропрочные наполнители. Процесс изготовления имеет свои отличительные особенности. Используемые составляющие должны отличаться особой чистотой. Кроме того, исключается засорение огнеупорных и тугоплавких составляющих песком, известняком или гранитом.

Допущение подобных промашек в технологии производства нередко приводит к быстрому разрушению материала.

Методики изготовления

Существует несколько способов производства жаропрочного бетона своими руками. Прежде всего, получить материал можно, используя готовую сухую смесь, которая обладает всеми нужными составляющими. Более сложный вариант предполагает самостоятельное смешивание компонентов в необходимых пропорциях.

Оптимальным решением является применение первой методики, поскольку при производстве жаропрочных смесей в заводских условиях используются наилучшие компоненты. К тому же в данном случае тщательно соблюдается технология изготовления. В результате потребитель получает возможность использовать готовую к применению смесь наивысшего качества. Достаточно лишь добавить растворитель или воду.

При самостоятельном изготовлении для приобретения материалом огнеупорных качеств в смесь целесообразно добавлять следующие компоненты тонкого помола: андезит, шамотный бой, хромитовую руду, магнезитовый цемент. Результатом правильного подбора ингредиентов и соблюдения пропорций становится материал, который выдерживает повышенные температуры, не разрушаясь.

Инструменты и материалы

Прибегая к собственноручному изготовлению огнеупорного бетона, можно заметно сэкономить, отказавшись от услуг мастеров. Однако прежде чем приступать к изготовлению смеси, рекомендуется подготовить необходимые инструменты и материалы. Здесь потребуется следующее:

  • оборудование для смешивания компонентов бетона;
  • лопатка-кельма;
  • тачка для транспортировки материалов;
  • совковая лопата;
  • распылитель для воды;
  • деревянная опалубка, формы для разливки;
  • песок, гравий, гашеная известь, жаропрочные компоненты;
  • портландцемент.
Особенности изготовления

При изготовлении огнеупорного цемента в бетономешалку помещаются предварительно подготовленные сухие компоненты (соотношение цемент-песок составляет 1:4). После формирования однородной смеси добавляется вода в количестве, необходимом для достижения тестообразной консистенции. Так как огнеупорные строительные основы отличаются специфическими характеристиками вязкости и быстро затвердевают, добавляя воду, лучше ориентироваться на рекомендации изготовителя цемента.

Готовую смесь распределяют по формам, заливают в опалубку или используют в качестве вяжущего материала при кладке огнеупорного кирпича. Применяя глиноземистые наполнители, после добавления воды действуют крайне оперативно, что позволяет избежать преждевременного схватывания раствора.

В завершении работ рекомендуется тщательно очистить и вымыть оборудование. Соскрести застывший огнеупорный материал с инструментов на следующие сутки станет крайне непростой задачей.

При необходимости подготовки незначительных объемов раствора с использованием портландцемента смешивать компоненты можно вручную. Удобно использовать для этого широкие емкости – глубокие тазы, ванны, корыта.

tehno-beton.ru

Как сделать огнеупорный бетон своими руками?

Строительство объектов разного назначения довольно часто предусматривает необходимость использования огнеупорных материалов. С их помощью можно защитить людей и конструкции. В качестве одного из таких материалов выступает огнеупорный бетон. Некоторые его разновидности способны претерпевать воздействие температуры до 1000 °C, при этом форма и полезные свойства сохраняются.

Основные свойства

Среди основных особенностей таких бетонов следует выделить:

  • высокую огнеупорность;
  • повышенные эксплуатационные свойства;
  • прочность;
  • отсутствие необходимости использования дорогостоящего процесса обжига при производстве.

На сегодняшний день огнеупорный бетон можно классифицировать по весу. Изготовить самостоятельно или заказать можно следующие разновидности описываемого материала:

  • особо тяжелая;
  • легкая;
  • ячеистая;
  • тяжёлая.

В итоге удается получить материал, который может выполнять конструкционную или теплоизоляционную функцию, что зависит от ингредиентного состава.

Особенности изготовления

Если вы решили изготовить огнеупорный бетон, то следует ближе ознакомиться с его составом. Материал выполняется на основе базовых компонентов и некоторых добавок, среди которых выступают:

  • шамотный песок;
  • магнезит;
  • разные виды щебня;
  • глиноземистый цемент.

Среди добавок следует выделить еще тонкомолотые и минеральные вещества, которые придают материалу прочность. Среди таких добавок:

  • пемза;
  • мелкоизмельченная хромитовая руда;
  • доменный шлак.

Эти компоненты добавляются с целью повышения плотности не только готового изделия, но и сухого состава. Иногда заполнители для производства изготавливаются в условиях завода, но в некоторых случаях могут использоваться тугоплавкие горные породы и бой обожженного огнеупорного кирпича. Для получения разных марок бетона добавляются заполнители разных фракций. Если речь идет о крупнозернистом веществе, то его элементы могут иметь диаметр в пределах от 5 до 25 мм. Когда речь идет о мелкой фракции, то она равна пределу 0,15 и 5 мм. Среди таких ингредиентов следует выделить:

  • магнезитовый кирпич;
  • шамотный кирпич;
  • бой обыкновенного кирпича;
  • глиноземистый шлак;
  • диабаз;
  • базальт;
  • отвальный доменный шлак.

Самым распространенным среди потребителей является огнеупорный бетон, который изготавливается с использованием шамота, ведь он отвечает всем запросам строительства. В качестве связующего звена выступают алюмофосфатные ингредиенты и жидкое стекло. Портландцементы, периклазовые и глиноземистые цементы и выполняют роль вяжущих компонентов. Если к ингредиентам добавляется жидкое стекло, то оно позволяет повышать эксплуатационные характеристики. Это особенно верно, если бетонный раствор используется для формирования штукатурного слоя.

Дополнительные рекомендации по технологии

Огнеупорный бетон, состав которого описывается в статье, может иметь определенную марку. Каждая разновидность предполагает добавление своего пластификатора, магнезитовых порошков и феррохромовых шлаков. Если есть цель приготовить легкий бетон, то следует использовать вспученные материалы по типу:

  • вермикулита;
  • керамзита;
  • перлита.

Если вы решили заказать изготовление смеси у профессионала, то соотношение компонентов они подберут сами, в соответствии с вашим проектом. Состав подбирается по эксплуатационной температуре и условиям службы.

Дополнительно о составе по виду заполнителя

Если вы решили изготовить огнеупорный бетон своими руками, то вами могут использоваться разные заполнители, а именно:

  • динасовые;
  • корундовые;
  • кварцевые;
  • готовые смеси.

Рассматривая бетоны по составу, следует выделить марки. Например, АСБГ представляет собой огнеупорную сухую алюмосодержащую смесь, которая используется в цветной и черной металлургии, а также теплоэнергетике. Высокоглиноземистая бетонная смесь с огнеупорными характеристиками обозначается аббревиатурой ВГБС и предназначается для создания монолитной футеровки сталеразливочных ковшей, стен и при устройстве днища.

Эксплуатироваться такой состав может при температуре до 1800 °C. Арматурная сухая высокоглиноземистая смесь обозначается буквами ССБА. Она предназначается для тепловых агрегатов, печей, а также устройства арматурного слоя. Воздействующая температура может достигать отметки в 750 °C.

Сушка бетона

Сушка огнеупорного бетона может осуществляться после завершения этапа отвердевания. При этом используется воздух, а температура окружающей среды не должна оказаться ниже +10 °C. Перед начальным нагревом бетон следует выдержать в течение суток или больше, чтобы добиться устойчивого состояния. Операция сушки позволяет снизить объем свободной воды в бетоне, который мог бы вызвать химическую реакцию между атмосферой и поверхностью футеровки.

После отвердевания футеровка оставляется на влажном воздухе без сушки. После завершения отверждения следует просушить футеровку. Если это невозможно, то бетон оставляется в замкнутой влажной среде. Важно обеспечить хорошую вентиляцию или оставить футеровку в хорошо проветриваемой зоне. Если вы задались вопросом о том, как сделать огнеупорный бетон, то должны быть знакомы еще и с особенностями его подготовки к эксплуатации. Например, этап сушки может проходить с использованием подходящего вентилятора или воздуходувки, которая будет подавать горячий воздух.

Особенности замешивания

Перед тем как сделать огнеупорный бетон своими руками, состав раствора необходимо очень тщательно подобрать. Об этом было сказано выше. Что же касается особенностей замешивания, то для этого рекомендуется использовать лопастную мешалку. Она предпочтительна для теплоизоляционных бетонов, а вот для плотных растворов и вовсе необходима, так как позволяет равномерно и правильно замешивать материал с добавлением меньшего объема воды. Что касается бетономешалки, то этого эффекта добиться будет весьма сложно.

Данная рекомендация актуальна еще и по той причине, что для плотного бетона содержание влаги может оказаться критичным. Ведь для описываемых материалов максимальная прочность требуется наряду с оптимальной плотностью. По своей природе теплоизоляционные бетоны мягче, чем плотные, поэтому важно, чтобы они замешивались с использованием требуемого количества воды. Ее излишек может стать причиной снижения прочности и плотности, тогда как недостаток повлечет уменьшение текучести.

Пропорции огнеупорного бетона

Приготовление огнеупорного бетона должно вестись с соблюдением определенных пропорций. Если с использованием материала планируется возвести камин, то раствор после затвердевания должен будет выдерживать температуру в пределах 1200 °C. Из смеси можно изготовить камин и топливник. Для проведения работ понадобится 1 часть бетона марки М-400, 2 части песка из огнеупорного кирпича, столько же частей крошки из боя кирпича, а также 0,33 части пылевидной шамотной добавки.

Если вы планируете выстраивать монолитный очаг, то на него в процессе эксплуатации отопительного оборудования постоянно будет воздействовать открытое пламя. Для этого требуется приготовить раствор со следующими пропорциями: 2,5 части щебня, часть бетона, 0,33 части шамотного песка. Что касается щебня, то он может быть выполнен из кварцевого или красного кирпича, в качестве альтернативного решения иногда используется тонкомолотый красный кирпич.

Заключение

Особенности приготовления раствора для создания огнеупорного бетона схожи с теми, которые используются при затворении обычного цементного раствора. Если предполагается осуществлять заливку в опалубку, то движение должны быть направлены по часовой стрелке. Иногда для формирования изделий используются формы из фанеры.

Для того чтобы исключить испарение воды в процессе затвердевания, формы после изготовления следует уплотнить. Это способствует более легкому извлечению отливок. Наиболее простой способ уплотнения – полиэтилен, но для того чтобы добиться лучшего результата, следует использовать силикон, который предварительно смазывается растительным жиром.

fb.ru

vest-beton.ru

ОГНЕУПОРНЫЕ И ЖАРОСТОЙКИЕ БЕТОНЫ

ОГРАЖДЕНИЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Широкое распространение жаростойких бетонов для обмуровки топочных камер н газоходов мощных котлов позволило в большинстве случаев избавиться от кирпич­ной кладки и дорогостоящих фасонных огнеупоров. При­менение бетонов значительно снизило стоимость моно­литных блоков, изготовляемых заблаговременно, трудо­затраты и сроки выполнения работ. Для ограждений современных мощных котлов с высокой степенью экрани­рования огнеупорность и жаростойкость шамотобетонов оказались вполне достаточными для длительной эксплуа­тации. Ввиду особой важности бетонов как основных ма­териалов для ограждений целесообразно остановиться на них более подробно. Бетонами называются камнеподоб - ные массы, которые состоят из смеси так называемых за­полнителей из щебенки и песка с вяжущими веществами. Крупным заполнителем является щебенка, изготавлива­емая дроблением основного огнеупорного материала, входящего в состав бетона, до размера фракций от 10 до 25 мм, а мелким — щебенка в виде песка из того же ма­териала с размером фракций до 5 мм. При затворении водой смеси определенного весового состава из заполни­телей с цементом или другим гидравлическим вяжущим масса схватывается и постепенно твердеет, превращаясь в монолит. Форма опалубки, в которую масса предвари­тельно укладывается, определяет требуемую конструк­цию изделия. Скорость отвердения зависит от вяжущего вещества и температуры. Наибольшее распространение для ограждений котлов получили шамотобетоны, состоя­щие из шамотных заполнителей и цемента в качестве вя­жущего вещества. Шамотобетоны иа обычных цементо - вяжуших веществах являются жаростойкими, так как их огнеупорность меиее 1580°С, а рабочая температура не превышает 1100—1300°С. В качестве вяжущего вещест­ва применяются цементы глиноземистый и портландский. Соответственно этим вяжущим бетоны называют «ша - мотобетон на глиноземистом цементе» и «шамотобетон на портландцементе».

Бетон на портландцементе

Портландцемент имеет в своем составе от 40 до 50% трехкальциевого силиката 3CaOSiC>2, который является основным вяжущим. Реакция гидратации происходит с выделением свободной окиси кальция (СаО):

3Ca0Si02 - f 5Н.20 = 2CaSi02-4h30 + Са(ОН)2.

Остальные компоненты при твердении свободного гидрата извести не выделяют. В дальнейшем при нагре­вании происходит потеря воды гидратом окиси кальция: Са (ОН)2->- СаО + Н20.

При остыванин бетона на его поверхности снова про­исходит гидратация окиси кальция за счет поглощения влаги нз воздуха. Так как известь СаО при гидратации резко увеличивает свой объем (до 2,5 раз), то происхо­дят растрескивание и разрушение бетона. Внутри бетона при образовании СаО из гидрата Са(ОН)2 происходят испарение воды, усадка цементного камня, в результате чего появляются трещины и разрывы. Эти процессы в бе­тоне происходят при сравнительно низких температу­рах— в пределах 550°С. Таким образом, применение ша - мотобетонов на портландцементах без особых мероприя­тий— введения в их состав специальных компонентов, устраняющих описанные процессы, исключается. Для предотвращения образования свободной извести СаО при нагревании бетона предложен способ связывания ее в твердой фазе. Для этого в состав бетона вводится тонко­молотая добавка из кремнезема или шамота, вследствие чего при нагревании происходит связывание СаО в ко­нечное соединение CaSi02. В интервале температур от 500 до 800°С реакция ндет медленно, при температуре более 800°С скорость реакции возрастает. Для обеспече­ния этих реакций в твердой фазе тонкость помола добав­ки должна соответствовать тонкости помола цемента, т. е. быть не более 40—60 мкм. Минимальное количество до­бавки практически должно составлять не менее 30% мас­сы цемента. Шамотобетоны на портландцементе с тонко­молотой добавкой уступают бетонам на глиноземистом цементе: максимальная рабочая температура их приме­нения не должна превышать 1100°С.

Уральским филиалом ВТИ предложен состає шамо - тобетоиа на портландцементе с введением в него 3—5% триполифосфата натрия (Na5P3Oio) взамен тонкомоло­той добавки. При наличии в составе бетона триполифос­фата натрия в нем происходят химические реакции, свя­зывающие свободную известь. Разработано два состава бетонов, которые называются ПФБТ'—тяжелый бетоне объемной массой 1,8 т/м3 и ПФБЛ—легкий с объемной массой 1,3 т/м3. Легкий бетой, помимо шамотного запол­нителя, имеет в своем составе около 10—12% асбеста. Наибольшая рабочая температура применения обоих бе­тонов не более 1200° С. Бетоны ПФБ удобны при приго­товлении и в укладке.

Бетон иа глиноземистом цементе

По химическому составу глиноземистый цемент отли­чается от пор^глаидского высоким содержанием глинозе­ма А1203 и малым содержанием окиси кальция СаО. Ос­новной вяжущей частью является однокальциевый алю­минат СаО ■ АЬОг, второстепенной — двухкальциевый силикат 2Ca0-Si02, при затвореиии происходит следую­щая реакция:

2(Са0-А1203) + 10Н20 = 2СаОА12Оя ■ 7НгО + 2А1(ОН):1.

В глиноземистом цементе не содержится трехкальци - евый силикат, поэтому свободная известь почти не выде­ляется, и он не имеет недостатков бетона на портланд­цементе. Жаростойкий шамотобетон на глиноземистом цементе для своего приготовления не требует ВВОДИТЬ В его состав каких-либо дополнительных компонентов. Та­кой бетон удобен в работе, быстро затвердевает и при­меняется при температурах до 1300°С. При нагревании До 300°С его прочность почти не меняется, в интервале от 400 до 600°С прочность составляет 50% прочности при 110°С, которая принимается за 100%, при темпера­туре более 900°С прочность бетона увеличивается. Сни­жение прочности до 50% в процессе нагревания ие ис­ключает его применения в обмуровке ограждений, так как при нормальной прочности бетона 100—110 кгс/см2 даже сниженная на 50% прочность оказывается доста­точной. Кроме того, шамотобетон на глиноземистом це­менте имеет более удовлетворительную структуру. По­этому при сушке и первом разогреве бетона не возникает трещин и разрывов в обмуровке, которые часто имеют место у бетонов на портландцементе (см. гл. 12). Шамо­тобетон на глиноземистом цементе применяется с 1950 г. и зарекомендовал себя наилучшим образом, особенно при ремонтных работах, когда требуются быстрое за­твердение и нарастание прочности. Практически уже че­рез сутки его прочность достигает примерно 70% конеч­ной и позволяет укладывать иа него последующие слои других материалов. Эти свойства шамотобетона на гли­ноземистом цементе позволяют его рекомендовать как вполне проверенный и надежный жаростойкий материал.

Бетон на шлакопортландцементе

К группе шамотобетонов на портландцементе отно­сятся бетоны на шлакопортландцементе. Эти бетоны об­ладают низким качеством и применяются при темпера­туре до 600—700"С. Несмотря иа недостатки, шамотобе - тоиы на шлакопортландцементах иногда находят приме­нение при низких рабочих температурах, однако этого следует избегать.

Бетон на жидком стекле

Бетоны на жидком стекле имеют в своем составе ша­мотный заполнитель и в качестве вяжущего жидкое нат­риевое стекло Na2Si03. Максимальная рабочая темпера­тура применения для бетона иа жидком стекле составля­ет примерно 900°С. Установлено, что затвердевание бетона иа жидком стекле по всему массиву происходит только в присутствии кремнефторнстого натрия NaaSiFe. Оптимальное количество кремиефтористого натрия дол­жно составлять около 12% массы жидкого стекла. Для обеспечения затвердевания бетона на жидком стекле не­обходима точная дозировка Na2SiFe по всей массе, а сам крем нефтористый натрий должен быть качественно чис­тым.

Затвердевание бетона происходит - только в теплой воздушно-сухой атмосфере. Оптимальной температурой затвердевания является температура 30—40°С. Необхо­димые условия затвердевания для бетона на жидком стекле на монтажных площадках обеспечить не всегда возможно, по этим причинам применение таких бетонов в ограждениях котлов не получило распространения. Преимуществом бетона на жидком стекле является по­вышение его прочности с увеличением температуры.

Высокотемпературные бетоны

В связи с необходимостью применения жаростойких бетонов для рабочих температур выше 1300°С, например для футеровки горелочиых амбразур, предложены и раз­работаны иовые составы бетоиов, которые проходят про­мышленное освоение. Такими бетонами являются:

1. Высокотемпературный бетон для применения при рабочих температурах до 140(^0 с шамотным заполните­лем на связке с ортофосфорной кислотой.

2. Бетон для рабочей температуры до 1500°С с вы­сокоглиноземистым заполнителем и цементом.

3. Хромомагиезитовый бетон для рабочей температу­ры до 1600°С со связкой на жидком стекле с добавлени­ем кремнефторнстого натрня. Этот бетон устойчив по от­ношению к шлакам, содержащим в избытке основные окислы.

Прн выборе этих бетонов следует иметь в виду дефи­цитность высокоглиноземнстого цемента н таких же за­полнителей. При назначении рецептуры (состава) этих бетонов и технологии выполнения из них футеровки не­обходимо в каждом случае получать указания от специа­лизированных организаций (НИИЖБ, ОРГРЭС и др.).

Полный механический расчет ограждений современ­ных энергетических котлов связан с расчетами несуще­го каркаса для накаркасных обмуровок и трубной си­стемы под давлением для иатрубных обмуровок. От­дельно рассчитывается каркас с учетом воздействий на …

17* Первое опробование натрубной изоляции для газо­плотных экранов было проведено ЗиО совместно с ком­бинатом Центроэнерготеплонзоляция (ЦЭТИ) и трес­том ОРГРЭС на цельносварной панели СРЧ котла ПК-38 Березовской ГРЭС [12-13]. Рис. 12-11. …

Основной величиной, определяющей расчет огражде­ний, является температура иа внутренней поверхности обмуровки. Материал футеровки выбирается по макси­мальной температуре, а расчет потерь теплоты и рас­пределения температур по слоям производятся по сред­ним температурам. …

msd.com.ua

Расчет состава жаростойкого бетона. Жаростойкие бетоны

Похожие главы из других работ:

Проектирование бетоносмесительного цеха для изготовления многопустотной плиты перекрытий

3. Подбор состава бетона

...

Проектирование бетоносмесительного цеха для производства железобетонных колонн

3. Расчет состава бетона

Рассчитывается состав бетонной смеси подвижностью (5-9) см для получения бетона класса В15 [7]. Требуемая прочность бетона определяется: , МПа ,(3.1) где - коэффициент требуемой прочности...

Проектирование состава конструкционно-теплоизоляционного керамзитобетона

5. Расчет состава бетона

Состав бетона на пористых заполнителях определяется расчетно -экспериментальным путем. Вначале находят предварительный состав бетона, который затем уточняют...

Проектирование формовочного цеха по производству по производству железобетонных изделий

1.4 Характеристика сырьевых материалов, расчёт состава бетона, расчёт потребности в материалах.

...

Проектирование формовочного цеха по производству по производству железобетонных изделий

1.4.2 Расчёт состава бетона.

Расчет состава бетона для плиты П-19. Рассчитать состав тяжёлого бетона для изготовления плит чердака П-19. Для изготовления данных плит требуется следующая бетонная смесь БСТ В22,5 П2 F1100 ГОСТ 7473-2010 БСТ - бетонная смесь тяжёлого бетона В22...

Проектирование формовочного цеха по производству по производству железобетонных изделий

Расчет состава бетона для внутреннего блока вентиляционного ВБВ 9. 28. 3.

Рассчитать состав мелкозернистого бетона для изготовления внутренних блоков вентиляционных ВБВ 9. 28. 3. Для изготовления данных блоков требуется следующая бетонная смесь БСМ В22,5 П3 ГОСТ 7473-2010 БСМ - бетонная смесь мелкозернистого бетона В22...

Производство безнапорных железобетонных труб

3.1.1 Расчет состава бетона

Проектирование состава бетона для подстропильных и подкрановых балок производим из условия получения после тепловой обработки 70, 80 или 100%-ной проектной прочности бетона. За проектную прочность принимаем прочность бетона в возрасте 28 суток...

Разработка технологической схемы производства плит щелевого пола по агрегатно-поточной технологии

4. Расчет состава бетона

Исходные данные для расчета состава бетона: - проектный класс бетона В30 (М400), марка по морозостойкости F25, марка по водонепроницаемости W8, отпускная прочность 70%; - марка по удобоукладываемости бетонной смеси Ж4...

Разработка технологической схемы производства плит щелевого пола по агрегатно-поточной технологии

4.2 Корректировка состава бетона

При применении добавки "Полипласт БФ" расход воды можно сократить на ?В = 10%. При этом количество добавки должно находиться в пределах 0,1-0,4% от массы цемента в пересчете на сухое вещество...

Разработка формовочного цеха по производству наружных стеновых панелей

2.1 Подбор состава бетона

- плотность =1,2 г/см3 - концентрация поставляемая - 38%. ВОДА: - водородный показатель - ph=6,41 - раствор соли - 2,46 млг/дм3 Состав бетона класса 25/30 Расчёт лабораторного состава 1. Определение водоцементного отношения:...

Технология бетона

4. Расчет производственного состава бетона

Определим состав бетонной смеси с учетом естественной влажности заполнителей. Содержание воды в заполнителях определяют по формулам: (4.1) ; (4.2) Где - содержание воды в песке и щебне (гравии)...

Технология бетонных и железобетонных изделий

2.3 Расчет состава бетона

...

Технология бетонных и железобетонных изделий

3.3 Расчет состава мелкозернистого цементно-песчаного бетона

Наиболее просто и точно состав цементно-песчаного мелкозернистого бетона определяют расчетно-экспериментальным путем. По этому способу вначале на основе определенных зависимостей рассчитывают предварительный состав бетона...

Формовочный чех завода железобетонных изделий по производству лестничных маршей

1.4 Расчет состава бетона

Расчет состава тяжелого бетона методом абсолютных объемов: где: Ц, В, П, Щ - соответственно расходы на 1 мі бетонной смеси цемента, воды, песка и щебня, кг. сц, св, сп, сщ - истинные плотности этих материалов, кг/м3. ; ; ; - абсолютные объемы материалов...

Цех по производству тротуарной плитки (производительность 600000м2/г)

3 Расчет состава бетона

Расчет состава бетона - определение наиболее рационального соотношения между составляющими бетона, обеспечивающую при наименьшем расходе цемента получение бетонной смеси требуемой подвижности...

prod.bobrodobro.ru

Жаростойкий бетон

 

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к жаростойким бетонам, предназначенным для применения в конструкциях, подверженных воздействию температуры до 1100oС, например, для футеровки обжиговых вагонеток. Жаростойкий бетон содержит жидкое стекло, тонкомолотый шамот, феррохромовый шлак, нейтрализованный гальваношлам и в качестве заполнителя - нефракционированный ошлакованный шамотный лом с размером зерен 0,01-20 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое спекло 17-22, тонкомолотый шамот 8-11, феррохромовый шлак 3-6, нефракционированный ошлакованный шамотный лом с размером зерен 0,01-20 мм 60-67, нейтрализованный гальваношлам 1-5. Технический результат - повышение термостойкости и прочности на удар, улучшение удобоукладываемости и пластичности бетонной смеси при одновременной утилизации промышленных отходов. 3 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к жаростойким бетонам, предназначенным для применения в конструкциях, подверженных воздействию температуры до плюс 1100oС, например, для футеровки обжиговых вагонеток.

Известны жаростойкие бетоны, содержащие вяжущее (жидкое стекло), заполнитель (керамзитовый, шамотный, вермикулитовый и т.д.), тонкомолотую добавку (шамотную, магнезитовую) и отвердитель (фтористый натрий, феррохромовый шлак, нефелиновый шлам) (см. К.Д. Некрасов, М.Г. Масленникова. Легкие жаростойкие бетоны на пористых заполнителях. М., 1982, Стройиздат, с. 94-125). Недостатками таких бетонов является плохая удобоукладываемость, низкая термостойкость и прочность на удар. Сырьевые компоненты, входящие в состав таких бетонов, дефицитны и дорогостоящи. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является бетон, описанный в книге Г.А. Балалаева и др. "Инструкция по технологии приготовления и применения жаростойких бетонов СН 156-67", М, Стройиздат, 1967, с. 32-33. Известный бетон содержит жидкое стекло, тонкомолотый шамот, феррохромовый шлак, шамотный заполнитель, в качестве которого предусмотрена возможность применения шамотного лома, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Жидкое стекло - 18,6 Шамотный заполнитель крупный с размером зерен от 0,01 до 20 мм - 32,5 Шамотный заполнитель мелкий с размером зерен от 0,01 до 5 мм - 28,0 Тонкомолотый шамот - 16,3 Феррохромовый шлак - 4,6 Известный бетон имеет низкую термостойкость и прочность на удар, которая необходима при эксплуатации футеровки обжиговых вагонеток. Настоящее изобретение направлено на создание нового жаростойкого бетона с улучшенной термостойкостью и прочностью на удар при одновременной утилизации промышленных отходов. Поставленная техническая задача достигается тем, что жаростойкий бетон, содержащий жидкое стекло, тонкомолотый шамот, феррохромовый шлак и шамотный лом в качестве заполнителя, согласно предлагаемому изобретению дополнительно содержит нейтрализованный гальваношлам. Другое отличие заявляемого состава предлагаемого бетона заключается в том, что он содержит в качестве шамотного заполнителя нефракционированный ошлакованный шамотный лом с размером зерен от 0,01 до 20 мм. Указанные ингредиенты взяты в следующих соотношениях, мас.%: Жидкое стекло - 17-22 Нефракционированный ошлакованный шамотный лом с размером зерен от 0,01 до 20 мм - 60-67 Тонкомолотый шамот - 8-11 Феррохромовый шлак - 3-6 Нейтрализованный гальваношлам - 1-5 Нейтрализованный гальнаношлам является отходом от производства гальванических работ, содержащим коллоидные частицы гидроокисей тяжелых металлов. Химический состав нейтрализованного гальваношлама в массовых процентах представлен в таблице 1. Нефракционированный ошлакованный шамотный лом имеет размеры зерен от 0,01 до 20 мм, является отходом, образующимся при ремонте мартеновских печей, и имеет включения шлака, содержание которого по массе составляет 3-5%. Химический состав шлака, которым ошлакован шамотный лом, представлен в таблице 2 На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый жаростойкий бетон неизвестен и данное техническое решение обладает новизной. Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить технический результат. Совместное присутствие зерен шлака, шамота, гальваношлама - в виде гетерогенного катализатора и жидкого стекла активизирует образование жидкой фазы и при спекании образование кристаллических фаз в виде мелилита (d|n=l, 7; 2,04; 2,48; 2,8610-10 нм), что ведет к упрочнению бетонной смеси. D-металлы, находящиеся в гальваношламе, способствуют также химической активации адгезии шлака к матрице, состоящей из жидкого стекла, отвердителя (феррохромового шлака) и тонкомолотого шамота. Вокруг кусочков шлака образуется контактный слой, который дополнительно армирует всю матрицу, что и сказывается на повышении термостойкости и прочности на удар. Оптимальное содержание жидкого стекла в бетоне - 17-22%. При выходе за пределы оптимального содержания понижается прочность при сжатии жаростойкого бетона. При введении тонкомолотого шамота менее 8% снижается прочность при сжатии и термостойкость бетона. Увеличение содержания тонкомолотого шамота сверх 11% ухудшает удобоукладываемость бетонной смеси. При содержании феррохромового шлака в бетонной смеси менее 3% изделия из бетона не набирают нужную монтажную прочность, увеличение содержания феррохромового шлака более 6% нерационально, т.к. приводит к его необоснованному перерасходу без увеличения монтажной прочности. Содержание нефракционированного ошлакованного шамотного лома менее 60% снижает термостойкость жаростойкого бетона, т.е. снижается доля шлака в составе бетона, а увеличение его более 67% влечет за собой уменьшение доли матрицы (из тонкомолотого шамота, жидкого стекла и феррохромового шлака) в составе бетона, что также снижает термостойкость. Увеличение размера зерна шамотного заполнителя свыше 20 мм снижает термостойкость. Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что предлагаемый состав бетона явным образом не следует из уровня техники, и вся совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, позволяющее достичь указанный технический результат, т. е. изобретение соответствует критерию охраноспособности "изобретательский уровень". Заявляемое изобретение соответствует критерию "промышленная применяемость", т.к. оно может быть использовано в промышленном изготовлении жаростойких блоков с улучшенными термостойкостью и прочностью на удар для футеровки подов вагонеток, печей и т. д при температуре применения до плюс 1100oС. Пример конкретного выполнения. Изготовление жаростойкого бетона. 1. Производят дробление ошлакованного шамота для получения различных зерен крупности от 0,01 до 20 мм. Дозируют ошлакованный шамотный лом с крупностью зерна 0,01-20 мм. 2. Дозируют тонкомолотый шамот. 3. Дозируют феррохромовый шлак. 4. Дозируют жидкое стекло с плотностью 1,38 г/см3. 5. Дозируют нейтрализованный гальваношлам с влажностью 75%. 6. Приготавливают бетонную смесь, смешивая отдозированные компоненты в бетономешалке в течение 3-5 минут. 7. Жаростойкая бетонная смесь используется для изготовления изделий требуемой формы и образцов для проведения физико-механических испытаний методом литья. 8. Твердение бетона осуществляется в течение 3 суток в нормальных условиях. 9. Затвердевшие изделия вынимают из форм и проводят термообработку в течение суток при температуре 110oС. 10. Высушенные изделия готовы к эксплуатации. Для определения физико-механических характеристик бетона изготавливались образцы-кубы с размером ребра 100 мм (прочность на сжатие), образцы-кубы с размером ребра 70 мм (термостойкость) и образцы-цилиндры с размером диаметра и высотой 25 мм (определение прочности на удар). Физико-механические характеристики жаростойкого бетона представлены в таблице 3. Анализ данных табл. 3 показывает, что предлагаемый состав обеспечивает получение жаростойкого бетона, у которого в 3 раза повышается прочность на удар и в 4 раза термостойкость. При получении жаростойкого бетона заявляемого состава используются побочные продукты металлургического производства (ошлакованный шамотный лом) и химического производства (нейтрализованный гальваношлам), что благоприятно сказывается на экологической обстановке, а также снижает себестоимость продукции. Кроме того, при использовании гальваношлама возникает попутный эффект - улучшение удобоукладываемости и пластичности бетонной смеси за счет присутствия в гальваношламе коллоидных частиц. Жаростойкий бетон, характеризуемый физико-механическими характеристиками, указанными в табл.3, может быть использован для изготовления изделий, конструкций и сооружений с температурой применения до плюс 1100oС, к которым предъявляют требования по термостойкости и прочности на удар.

Формула изобретения

Жаростойкий бетон, содержащий жидкое стекло, тонкомолотый шамот, феррохромовый шлак и шамотный лом в качестве заполнителя, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нейтрализованный гальваношлам, а в качестве шамотного лома - нефракционированный ошлакованный шамотный лом с размером зерен 0,01-20 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: Жидкое стекло - 17 - 22 Тонкомолотый шамот - 8 - 11 Феррохромовый шлак - 3 - 6 Нефракционированный ошлакованный шамотный лом с размером зерен 0,01-20 мм - 60 - 67 Нейтрализованный гальваношлам - 1 - 5ц

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru

виды материала по температурным режимам. Область применения. Конструкционные материалы

виды материала по температурным режимам. Область применения. Конструкционные материалы

В настоящее время существует огромное количество различных видов бетона, которые имеют свою область применения и дополнительные свойства, специально подобранные под конкретные нужды. Однако бывают такие ситуации, когда этом материал подвергается воздействию различных факторов в виде высокой температуры, которые не свойственны ему. Поэтому вопрос о том, как изготовить жаропрочный бетон своими руками очень интересует современных мастеров.

Любительское фото печи, где применяется подобный материал

Виды материала по температурным режимам

Для начала стоит упомянуть о том, что существует много разновидностей подобных материалов. Все они обладают своими техническими характеристиками, главными из которых являются температурные параметры. Поэтому необходимо разобраться в их составе и методике изготовления.

В продаже существуют уже готовые марки такого материала, которые можно использовать сразу после разведения водой

Температурный режим до 800 градусов

Прежде всего, необходимо сказать о том, что состав жаропрочного бетона позволяет использовать данный материал при высоких температурах без изменения его основных свойств.

При этом можно получить различные марки такого раствора в зависимости от пропорции.

Обычно при изготовлении такого состава его сразу разливают по формам, чтобы получить конкретное изделие, а заливка поверхностей используется очень редко

  • Основную роль в подобных составах играет специальная добавка. Ее можно приобрести в специализированных магазинах или на рынках строительных материалов. Однако сразу стоит сказать, что нужна именно добавка для изготовления бетона, а не состав для краски или других веществ.
  • Также необходимо использовать другие вяжущие реагенты. Говоря проще, на одну часть портландцемента добавляют столько же шлакопортландцемента. При этом оба этих вещества считаются за одну единицу измерений при подборе пропорций.

В бытовых условиях подобные составы готовят в небольших количествах, поскольку объемные изделия намного проще приобрести уже в готовом виде

  • Также состав жаростойкого бетона изменяют и в отношении наполнителей. Вместо обычного щебня используют кирпичный бой, доменные шлаки или горные породы. Отлично на эту роль подойдет керамзит, пемза, перлит, диабаз, андезит и диорит.
  • Вместо песка в такой раствор лучше класть электрокорунд, но для данных температурных режимов это совершенно не обязательно.

Совет! Очень важно соблюдать указания инструкции, которые прилагаются к добавке. Они могут отличаться друг от друга в зависимости от марки.

Таблица приблизительных составов жаростойких бетонов

Температурный режим до 1700 градусов

Данные виды материала должны сохранять свои свойства при очень высоких температурах, а значит, к их составу нужно подходить очень внимательно.  Именно поэтому в качестве песка для них используют корунд, который желательно дополнительно очистить от различных примесей.

Применение подобных видов бетона в быту обычно ограничивается изготовлением каминов, печей или своеобразных декоративных элементов

Также в такой бетон нужно добавлять присадки другого типа, которые способны противостоять высокой температуре. Их цена может показаться слишком высокой, но они полностью оправдывают все затраты.

В качестве наполнителя профессионалы рекомендуют использовать магнезит, хромит, обожженный каолин или кирпич шамот. При этом если изготавливается жаростойкий бетон своими руками, то лучше приобретать этот материал у проверенных людей.

Важно упомянуть о том, что некоторые мастера рекомендуют использовать в качестве связующего другие материала вместо цемента. Они могут отличаться по своему составу и даже быть жидкими, но подбирать их нужно сугубо индивидуально.

Совет! Если область применения таких растворов требует строго определенного качества, то лучше всего заказывать их у производителя, который имеет соответствующий сертификат на свой товар и не нарушает технологических процессов при изготовлении.

Некоторые виды таких материалов используют в литейном производстве

Область применения

Важно упомянуть о том, что жароупорный бетон может иметь массу различных марок и обладать разной плотностью. Именно это и является основным критерием в определении области его применения.

Особое применение эти материалы нашли в атомной промышленности при создании энергоблоков

Теплоизоляционный материал

В данной категории представлены составы, которые по своим характеристикам напоминают пеноблок или газоблок. Фактически они ими и являются, но только с включением специальной добавки и правильного подбора компонентов. Также к ним можно отнести керамзитобетонные изделия.

Подобные марки бетона имеют определенное количество циклов использования и порой намного практичней использовать кирпич с такими же характеристиками

Конструкции из этого материала применяют в качестве утеплителя, который должен выдерживать высокие температуры, не давая воздуху остывать. При этом очень часто они располагаются внутри рабочих зон и подвергаются резким перепадам.

Подобные составы характеризуются как ячеистые и легкие бетоны. Однако они обладают определенной теплопроводимостью и устойчивостью к интенсивному нагреву.

Совет! Важно помнить, что принудительно охлаждать такие материалы не стоит. Они в результате этого могут дать трещину.

Образцы из таких смесей испытывают при нагреве на прочность, и чтобы точно быть уверенным, его проводят в несколько циклов

Конструкционные материалы

Обычно инструкция по монтажу советует применять подобные марки бетона для создания опор, плит перекрытий или других элементов здания, которые подвергаются воздействию нагрева в процессе эксплуатации. Однако стоит отметить, что применять армирование с такими видами бетона не стоит. Дело в том, что при нагревании металл расширяется и может разрушить все изделие.

Не стоит путать бетонные изделия для печей с керамическими, поскольку они имеют разный процесс изготовления и свойства

Вывод

Ознакомившись с видео в этой статье можно детально изучить данные виды бетона и область их применения. Также взяв за основу текст, представленный выше, стоит сделать вывод о том, что этот материал можно изготавливать и самостоятельно, но для ответственных участков лучше использовать продукцию проверенных производителей.

rusbetonplus.ru

Что такое жаропрочный бетон?

Необходимость в использовании огнеупорных материалов довольно часто возникает при сооружении объектов. В дальнейшем это дает возможность уберечь конструкции, а также людей от неприятных последствий ненамеренных возгораний. Одним из подобных материалов выступает жаропрочный бетон, какой может оказывать сопротивление воздействию больших температур до 1000 оC. При этом он сохраняет полезные качества, и не теряет форму.

Классификация

Есть 4 вида жаропрочного бетона, его еще называют огнеупорным или же жароустойчивым. В состав сырья входят особые огнеупорные добавки. Основным связывающим компонентом при изготовлении жаропрочного бетона выступает портландцемент. В качестве наполнителей здесь могут быть: доменные шлаки, отсевы горных пород (диабаз, андезит, пористые породы вулканического происхождения, диорит, искусственные наполнители), доменные шлаки.

  1. Структуре (тяжелый, легкий, пористый).
  2. Назначению (теплоизоляционный, конструкционный).
  3. Характеру наполнителей.
  4. Используемым связывающим компонентам.

Технические данные

2-ogneupornyij-beton-izdeliya-iz-betona

Приготовленный с применением портландцемента в качестве связующей базы огнеупорный бетон располагает классическим индексом прочности от 200 до 600 МПа/см2.

Проявления тепловой устойчивости наблюдаются при достижении температур до 500 оС. Долгое воздействие на материал открытого пламени либо долгий контакт с раскаленными поверхностями значительно понижает прочностные показатели цемента, а также очень часто вызывает появление дефектов.

Больше всего огнеупорные бетоны, приготовленные на основе глинозема, готовы выдерживать любые бытовые температуры. Насыщенные по составу глиноземистые покрытия различаются тепловой устойчивостью порядка 1600 оС и выше.

Однако, не взирая на высокую стойкость к влиянию повышенных температур, глиноземистый огнеупорный бетон владеет сравнительно низкой прочностью. Материал, произведенный с применением таких деталей, выдерживает давление механического характера на уровне до 25-35 МПа/см2.

rusbetonplus.ru

Жаростойкие бетоны

Содержание

Введение

Материалы для производства жаростойких бетонов

Требования к материалам для изготовления жаростойких бетонов

Расчет состава жаростойкого бетона

Список использованной литературы

Введение

Жаростойкий бетон — это специальный бетон, способный не изменять требуемые физико-механические свойства при длительном воздействии высокой температуры (свыше 200°С). В зависимости от вяжущего вещества различают жаростойкие бетоны на портландцементе и шлакопортландцементе, на высокоглиноземистом и глиноземистом цементе и на жидком стекле.

Жаростойкий бетон предназначается для промышленных агрегатов (облицовки котлов, футеровки печей и т.п.) и строительных конструкций, подверженных нагреванию (например, для дымовых труб). При действии высокой температуры на цементный камень происходит обезвоживание кристаллогидратов и разложение гидроксида кальция с образованием СаО. Оксид кальция при воздействии влаги гидратируется с увеличением объема и вызывает растрескивание бетона. Поэтому в жаростойкий бетон на портландцементе вводят тонко измельченные материалы, содержащие активный кремнезем.

Виды жаростойких бетонов

По предельно допустимой температуре применения жаростойкие бетоны подразделяются на 14 классов:

По прочности на сжатие жаростойких бетонов в соответствии с СТ СЭВ 1406-78 установлены следующие классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40.

Различают жаростойкие бетоны следующих марок:

по средней плотности: D300; D400; D500; D600; D700; D800; D900; D1000; D1100; D1200; D1300; D1400; D1500; D1600; D1700; D1800;

по термической стойкости в водных теплосменах (бетоны плотной структуры со средней плотностью 1200-2900 кг/м3 ): Твд5, Твд10, Твд15, Твд25, Твд35, Твд40

по термической стойкости в воздушных теплосменах: Твз5, Твз10, Твз15, Твз20, Твз25 (бетоны плотной структуры 500-1100 кг/м3 ) Твз5, Твз10 (бетоны ячеистой структуры 600-1000 кг/м3 )

по морозостойкости (бетоны плотной структуры со средней плотностью 1200-2900 кг/м3 ): F15, F25, F35, F50, F75

по водонепроницаемости (бетоны со средней плотностью 1200-2900 кг/м3 ): В2, В4, В6, В8

Для жаростойких бетонов марок средней плотности D300-D1100 термическая стойкость в водных теплосменах, морозостойкость и водонепроницаемость не нормируется. Для жаростойких бетонов марок по средней плотности D300 и D400 не нормируется термическая стойкость в воздушных теплосменах.

В зависимости от способа укладки и уплотнения бетонной смеси, различают жаростойкие бетоны: вибрированные, трамбованные, прессованные, торкретированные (нанесение пневмо- или механическим способом).

Материалы для производства жаростойких бетонов

Жаростойкий бетон изготовляют на портландцементе с активной минеральной добавкой (пемзы, золы, доменного гранулированного шлака, шамота).

Шлакопортландцемент уже содержит добавку доменного гранулированного шлака и может успешно применяться при температурах до 700°С. Портландцемент и шлакопортландцемент нельзя применять для жаростойкого бетона, подвергающегося кислой коррозии (например, действию сернистого ангидрида в дымовых трубах). В этом случае следует применить бетон на жидком стекле. Он хорошо противостоит кислотной коррозии и сохраняет свою прочность при нагреве до 1000°С.

Еще большей огнеупорностью (не ниже 1580°С) обладает высокоглиноземистый цемент с содержанием глинозема 65-80%; в сочетании с высокоогнеупорным заполнителем его применяют при температурах до 1700°С.

Столь же высокой огнеупорности позволяют достигнуть фосфатные и алюмофосфатные связующие: фосфорная кислота алюмофосфаты и магнийфосфаты.

Жаростойкие бетоны на фосфатных связующих можно применять при температурах до 1700°С, они имеют небольшую огневую усадку, термически стойки, хорошо сопротивляются истиранию.

Заполнитель для жаростойкого бетона должен быть не только стойким при высоких температурах, но и обладать равномерным температурным расширением.

Бескварцевые изверженные горные породы как плотные (сиенит, диорит, диабаз, габбро), так и пористые (пемза, вулканические туфы, пеплы) можно использовать для жаростойкого бетона, применяемого при температурах до 700°С.

Для бетона, работающего при температурах 700-900°С, целесообразно применять бой обычного глиняного кирпича и доменные отвальные шлаки с модулем основности не более 1, не подверженные распаду.

При более высоких температурах заполнителем служат огнеупорные материалы: кусковой шамот, хромитовая руда, бой шамотных, хроммагнезитовых и других огнеупорных изделий.

Требования к материалам для изготовления жаростойких бетонов

1. Вяжущее

В табл. 1 приведены виды вяжущих для жаростойкого бетона, нормативные документы, требованиям которых они должны отвечать, а также дополнительные требования, учитывающие специфику их применения в жаростойком бетоне.

Таблица 1

2. Отвердители

Для обеспечения процессов твердения жаростойких бетонов на жидком стекле необходимо введение отвердителей, требования к которым приведены в табл. 2. Нефелиновый шлам является вторичным продуктом производства алюминия из нефелиновой породы и для употребления должен быть размолот до удельной поверхности, значения которой приведены в табл. 2. Шлаки, саморассыпающиеся в результате силикатного распада, так же являются вторичными продуктами ферросплавных и металлургических заводов и могут использоваться без дополнительного помола.

Таблица 2

3. Тонкомолотые добавки

Тонкомолотые добавки вводят в жаростойкий бетон на портландцементе для связывания свободного гидроксида кальция и обеспечения стойкости бетона в условиях воздействия высоких температур; в жаростойкий бетон на жидком стекле - для повышения температуры применения, улучшения удобоукладываемости бетонной смеси и обеспечения плотной структуры бетона; в жаростойкий бетон на ортофосфорной кислоте - для обеспечения твердения, улучшения удобоукладываемости бетонной смеси и обеспечения плотной структуры бетона. Тонкомолотые добавки могут быть промышленного изготовления или приготовлены размолом соответствующих материалов до удельной поверхности не менее 2500 см2 /г, в которых содержание свободных оксида кальция СаО и оксида магния MgО в сумме не должно превышать 3 %, а карбонатов - не более 2 %.

Виды тонкомолотых добавок и основные требования к ним приведены в табл. 3.

Таблица 3

4. Заполнители

mirznanii.com

Применение жаропрочного бетона

Выбор смеси для изготовления жаропрочного бетона, который пригоден для кладки печи, может вызвать некоторые затруднения.

Огнеупорный – это бетон с огнеупорностью выше 1570 °С

Жаропрочный должен обладать:

  • высокой плотностью;
  • крупными зернами;
  • превосходной устойчивостью к тепловому шоку.

Современный рынок материалов для строительства рад предложить собственным клиентам абсолютно любой жаропрочный.

Составы жаропрочных растворов

Практически в любом строительном магазине или складе представлен широчайший выбор жаростойких материалов для строительства, открывает который довольно легкий ячеистый жаропрочный, а закрывает – тяжелый, который по своим прочностным качествам соответствует классу В35.

Жаростойкий, имеющий в собственной основе глиноземистый цемент, характерен отличной стойкостью к агрессии кислотной, а нагревание до 1000 градусов по Цельсию ощутимо увеличивает кислотостойкость.

  • Огнеупорный способен переносить достаточно длительное воздействие высоких температур (обычно до 16000 градусов по Цельсию), сохраняя при этом собственные физико-механические свойства. Такой материал, как правило, применяют для возведения дымоходов своими руками (домашнее применение).

Рекомендации специалистов

Итак, для начала необходимо сделать смесь из воды и жаропрочного бетона посредством бетономешалки, потому что вручную это сделать крайне сложно. Далее получившуюся смесь необходимо выложить в форму деревянную, заранее выстланную силиконом.

Данную форму можно изготовить своими руками. Для этого понадобится следующее:

  1. Пара длинных брусков.
  2. Несколько коротких брусков.
  3. Молоток.
  4. Гвозди.

После того как все необходимые материалы были подобраны, следует сколотить их посредством гвоздей в следующей последовательности: между парой длинных брусков нужно поставить небольшие.

Классификация огнеупорных составов

  1. Всю полученную конструкцию необходимо заколотить так, чтобы в результате образовалась как бы рамка. Секций в такой самодельной рамке может быть сколько угодно, все зависит только от того, какого размера необходим раствор для облицовки печи.
  2. Далее полученную форму нужно поставить на идеально ровную поверхность и выложить силиконом, как это уже выше говорилось.
  3. Далее силикон смазывается растительным жиром. После посредством мастерка в нее следует уложить жаростойкий и накрыть полиэтиленом. Необходимо оставить бетон на несколько дней, для того чтобы он полностью высох.

После того как раствор полностью просохнет, можно приступать к выкладке дымохода печи.

  • Самым основным правилом кладки дымохода из огнеупорных материалов (в нашем случае бетон огнеупорный был выполнен в виде довольно крупных кирпичей для удобства) является то, что он должен выкладываться на раствор из смеси глины и сухого песка.

Также дымоход из плит, как и любой иной, по всей собственной протяженности должен быть строго вертикальным.

  • до самого потолочного перекрытия дымоход нужно выкладывать идеально ровно;
  • вертикаль можно проконтролировать посредством отвеса.

Изготовление распушки

Расширение дымоходной трубы из жаропрочного бетона в перекрытии потолка играет заметную роль: оно обеспечивает то, что все деревянные фрагменты конструкции не загорятся.

Итак, рассмотрим такой вариант, как кладка распушки из плит своими руками.

Применяя подобный материал, инструменты практически те же самые, что и в случае с обычным раствором:

  • кельма;
  • уровень;
  • шпатель;
  • емкость;
  • перфоратор.

Этот процесс занимает довольно много времени и требует аккуратного исполнения. Кладка производится следующим образом: необходимо расширить размеры трубы посредством смещения каждой плитки по краям на 40 мм.

Высота данной распушки должна, в конечном результате, оказаться не менее перекрытия межчердачного. После расширения до самого кровельного покрытия дымоход из блоков необходимо класть аналогично шейке у основания. При выполнении этой строительной операции нужно помнить о применении отвеса.

Кладка выдры

Каждый дымоход необходимо выкладывать с так называемой выдрой. Выдрой называется расширение внешнего участка печного дымохода снаружи над самой поверхностью кровли. Данное расширение предназначено для того, чтобы оберегать дымоход от негативного влияния на него атмосферных явлений.

В местах тяжелых термонагрузок только жароупорный обеспечит надежность конструкции.

Исходя из того, что уклон крыши каждого строения строго индивидуален, то и кладка выдры должна быть индивидуальной для каждого отдельно взятого случая.

Кладка наружного участка печного дымохода жаропрочным материалом обязательно должна производиться с добавлением в песочно-глиняный раствор сухого цемента.

  • далее от самого нижнего участка крыши следует осуществить кладку в пару плиток по высоте. Потом необходимо начать расширение трубы: в 1-ом ряду выдры нужно сместить раствор наружу на 1-у четверть. Смещение должно выполняться исключительно в 1-у сторону. Последующий ряд должен иметь точно такое же по расстоянию смещение, но только с 2-х боковых сторон;
  • после того как расширение внешнее было успешно проведено, необходимо продолжить вертикальную трубу. Далее следует установка оголовка и металлического колпака.

Дымоход готов. Техника его выполнения во многом схожа с технологией кладки кирпичного дымохода, но отнимает намного меньше времени, потому что блоки бетонные обладают большим размером.

Также применение бетона жаростойкого в данной ситуации наиболее предпочтительно, нежели применение огнеупорных кирпичей, потому что последние при нагревании расширяются, что требует непременного устройства специальных швов температурных.

o-cemente.info

Огнеупорный бетон: применение, состав, рецепт, ГОСТ

При выполнении строительства, возникает необходимость обеспечить устойчивость возводимых конструкций и сооружений к воздействию повышенной температуре. Для этих целей применяются защитные составы, сохраняющие форму и эксплуатационные характеристики при температуре более 1000 °С. Огнеупорный бетон — один из таких материалов.

Особенности состава и специфика технологии изготовления позволяют жаропрочному материалу воспринимать значительную температуру, сохраняя прочность. Незаменим огнеупорный бетон для печей, применяемый при кладке каминов, монтаже дымоходов, а также для промышленных целей, когда необходимо обеспечить стойкость конструкций к воздействию открытого огня и нагреву.

Рассмотрим детально жаростойкий бетон, остановимся на свойствах, составе, классификации, области использования. Расскажем, как в бытовых условиях сделать жаропрочный бетон своими руками.

Строительный материал, сохраняющий свои механические и эксплуатационные свойства при длительном использовании в спектре экстремально высоких температур до 1700 °C – огнеупорный бетон

Классификация

Жаростойкий бетон решил проблему пониженных прочностных характеристик традиционного цемента, разрушающегося при повышенной температуре. Известны различные разновидности огнеупорного состава, включающие специальные модификаторы, повышающие температурную стойкость массива более 1800 °С.

Жаропрочный композит классифицируются согласно различным критериям:

  • структуре, определяющей температурный режим эксплуатации;
  • области применения, согласно которой определяется назначение материала;
  • разновидности компонентов, применяемых в качестве наполнителя;
  • применяемым вяжущим веществам.

Огнеупорный бетон для печей, а также других объектов, работающих при повышенной температуре, делится на следующие виды:

  • Жаростойкие, устойчивые к постоянному воздействию температуры до 800 °С, но воспринимающие кратковременное увеличение температуры до 1,5 тыс. °С.
  • Жаропрочные, сохраняющие целостность при постоянном нагреве до 1 тыс.°С с повышением порога терморежима до 1, 8 тыс.°С.

В особенности для печей, каминов, дымоходов невозможно представить возведение без жаростойкого бетона

В зависимости от назначения огнеупоры делятся на следующие типы:

  • конструкционные материалы, подвергающиеся нагреву одновременно с восприятием значительных нагрузок;
  • теплоизоляционные композиты, используемые для обеспечения надежной тепловой изоляции нагревающихся конструкций и сооружений.

Определяет высокие эксплуатационные характеристики, которые имеют огнеупорный бетон состав. Рассмотрим, какие компоненты используются при изготовлении огнеупоров.

Особенности состава

Для бытового использования, решения задач, связанных с ремонтом отопительных систем, устройством дымоотводящих магистралей потребуется жаростойкий бетон, воспринимающий температурное воздействие до 1200 °С.

Именно особенности состава композита определяют его устойчивость, способность сохранять целостность массива при значительных температурах. До рассмотрения состава разберемся, почему разрушается обычный бетон:

  • Это связано со значительным испарением при нагреве влаги, содержащейся в массиве.

В состав бетона входят базовые ингредиенты (цемент, наполнитель, вода) и добавки – они и определяют огнеупорные свойства конечного продукта

  • В результате материал теряет эксплуатационную прочность из-за активной дегидратации.
  • Из-за необратимости реакции невозможно сохранить стойкость массива, теряющего свойства в результате разрушения.

Именно поэтому, чтобы сохранить целостность композита, важно сохранить влагу внутри массива. Для этого добавляют вяжущие компоненты и специальные добавки. В качестве вяжущего вещества применяется:

  • портландцемент высоких марок;
  • шлакопортландцемент, обладающий высокой вяжущей способностью;
  • цемент, отличающийся повышенной концентрацией глинозема.

Также, водятся жидкое стекло, обладающее вяжущими свойствами.

В качестве компонентов, повышающих температурную устойчивость массива, водятся измельченные ингредиенты:

  • Керамзитный наполнитель.
  • Кирпичный бой изделий, содержащих магнезит, шамот, доломит.
  • Руда с высоким содержанием хромита.
  • Зольная пыль.
  • Пемза.
  • Шлаки доменного производства в гранулированном или измельченном виде.

Присадки обеспечивают лучшее затвердевание состава и превращение в монолитную жаростойкую основу

Дополнительно водятся прочные минеральные материалы, включающие базальт и диабаз. В зависимости от особенности рецептуры состав может включать перлитовый наполнитель, туф или вермикулит. Размер фракции заполнителя зависит от назначения огнеупорного материала и составляет:

  • для мелкого заполнителя не более 5 мм;
  • для крупной фракции до 2,5 см.

При необходимости, может вводиться гравий в дробленом виде, что значительно повышает прочность, затрудняет обработку затвердевшего массива.

Свойства

Жаростойкий бетон обладает высокими эксплуатационными характеристиками. Главные свойства:

  • Повышенная устойчивость к воздействию открытого огня и повышенной температуры.
  • Высокие прочностные характеристики (до 500 мПа/см²), позволяющие использовать состав в качестве конструкционного материала.
  • Улучшение рабочих свойств массива в процессе эксплуатации.
  • Доступность технологического процесса изготовления, исключающего стадию высокотемпературного обжига.

Неоспоримые достоинства огнестойкого композита позволяют применять материал в различных областях.

Идеальным образом подходит для печей бытового и промышленного назначения, каминов, возведения различных сооружений

Сфера применения

Жаростойкий бетон, благодаря повышенной температурной устойчивостью, используется в различных областях. Он незаменим для выполнения следующих задач:

  • сооружения промышленных отопительных систем и конструкций теплового назначения;
  • строительства печей, каминов, предназначенных для бытовой эксплуатации;
  • формирования внутренней поверхности камер сгорания;
  • изготовления коллекторов и термостойкой керамики.

Сфера применения огнестойкого композита не ограничивается конструкциями, воспринимающими повышенные температуры. Он широко используется в строительной отрасли, энергетике, химической сфере. Небольшой удельный вес жаростойкого массива позволяет уменьшить массу возводимых конструкций до 40% с одновременным сохранением прочности.

Применение огнеупорного композита позволяет осуществить:

  • Возведение фундаментов.
  • Сооружение мостов.
  • Изготовление плавучих сооружений.
  • Строительство перекрытий.

Использование при изготовлении ячеистых наполнителей значительно расширяет область применения огнестойкого композита.

Стоит отметить, что огнеупорный бетон значительно облегчает конструкции, так как имеет в своем составе пористые ингредиенты, что на 40 % снижает нагрузку на основание

Что необходимо для работы?

Для того чтобы изготовить жаропрочный бетон своими руками, подготовьте необходимые материалы и инструменты:

  • бетоносмеситель, используемый для смешивания ингредиентов;
  • вяжущее вещество согласно применяемой рецептуре;
  • необходимые заполнители и жаропрочные добавки, количество которых определено в соответствии с температурным режимом эксплуатации материала;
  • совковую лопату и мастерок;
  • тачку, необходимую для доставки смеси;
  • емкости для заполнения или щитовую опалубку.

Если всё готово, можно приступать к изготовлению.

Как приготовить состав?

Изготавливая в домашних условиях жаропрочный бетон своими руками, выполняйте работы, соблюдая последовательность операций:

  • Засыпьте в бетоносмеситель измельченный базальт (гравий), просеянный песок, огнестойкий цемент и известь, соблюдая следующую пропорцию — 6:4:4:1.
  • Дополнительно введите измельченный до пылеобразного состояния доменный шлак и пемзу, а также добавьте зольную пыль.

Предлагаются два варианта приготовления жароупорного бетона: из сухой смеси или путем смешивания набора ингредиентов

На этом этап подготовки смеси закончен. Следующая стадия — заливка.

Жаростойкий бетон, эксплуатируемый при повышенном температурном режиме, разливайте в установленную щитовую опалубку или заливайте в формы, соответствующие размерам и конфигурации необходимого изделия.

Процесс заливки достаточно простой:

  • заполните смесью опалубку или форму, производя непрерывную заливку;
  • уплотните массив, удалите воздушные пузыри. Производя вибрационное уплотнение, ограничьте продолжительность работы, не позволяя наполнителю осесть на дно формы.
  • спланируйте поверхность массива, удаляя излишки смеси мастерком.

Заключительный этап по изготовлению продукции из жаростойких композитов — сушка. Огнестойкие материалы обладают повышенной чувствительностью к процессу гидратации. Для обеспечения нормального протекания гидратации следует обеспечить минимальное испарение влаги, накрыв поверхность формы или опалубки. Это позволит снизить тепловые потери, замедлит темпы испарения влаги.

К демонтажу опалубки приступайте после остывания и окончательного твердения массива. Желательно на протяжении нескольких дней увлажнять готовое изделие, повышая его механические свойства.

Итоги

Тщательный подбор рецептуры, соблюдение технологии, использование качественного сырья позволят самостоятельно изготовить жаростойкий бетон, необходимый для бытовых целей и решения промышленных задач.

Материалы: http://pobetony.ru/vidy-betona/ogneupornyj-beton/

my-repairs.ru

sevparitet.ru