Цемент огнеупорный для печи: Огнеупорный (жаростойкий) бетон своими руками

какую лучше выбрать или сделать своими руками +Фото и Видео

Огнеупорная кладочная смесь и ее разновидности, какие они? Почему самый обычный цемент не обладает стойкостью к высоким температурам? Ответ достаточно простой – в составе цемента есть горючее сырье, а именно вещества, которые распадаются при нагревании.

Чтобы создать уникальный состав со свойством жаропрочности, нужно будет решить единственную проблему – заменить горючие элементы на негорючие с аналогичными свойствами.

Какое сырье нужно для огнеупорного состава?

1. Глина. При изготовлении огнеупорных составов в 80% в материале, который используют для частного строительства, содержится обычная глина. Даже в виде отдельного компонента, который достают из недр земли, она имеет прекрасные огнеупорные качества, которые в несколько раз превышают свойства портландцемента, произведенного в промышленности. При всем этом глина как сырье не может хорошо связывать поверхности. Предки еще в те времена отлично изучили свойства глины и активно использовали ее для кладки печей в домах и обмазывания стен.
2. Керамзит, шамот. Это разновидность глины, которая прошла термическую обработку. При нагревании в печи из глины испаряется влага, и материал теряет свойство накапливать ее в дальнейшем. Из шамота делают отличные огнеупорные кирпичи, кольца и блоки для укладки каминов, печей и дымоходов. Оба эти материала в перемолотом виде составляют огромную часть основы для огнеупорных укладочных смесей.

Подробности по теме

Стоимость на вспомогательное и огнеупорное сырье

Название	Компания-производитель	Упаковка, кг	Стоимость упаковки, руб	Стоимость 1 кг, руб
Шамотная глина	«ВОЛМА», г. Волгоград	20	250	12
Полиуретановая противопожарная Пена	FOME Pro, Германия	Баллон (690 мл)	500	—
Жидкое стекло №1	«МИЦАР», СПб	15	420	28
Жидкое стекло №2	Bitumast, г. Белгород	12	740	60
База для мастики 3ВМКВ (пром)	«Термострой», г. Пермь	50	35 000	695
Мертель	«ТЕРРАКОТ», г. Курган	20	360	18,5

Смесь для укладки

Как уже было упомянуто выше, для кладки огнеупорных кирпичей можно использовать сырьевую глину, но для этого толщина стены должна быть не меньше одного кирпича (т.е. 25 см). При такой кладке устойчивость будет слабой, стена не будет рассыпаться из-за статичности кирпича, а глина поможет распределить нагрузку. Это приемлемо для каминов и печей, которые находятся внутри дома, т.е. швы не будут подвергнуты усадке, и как результат, стенки не будут деформированы.

Еще одной проблемой глины является то, что спустя какое-то время она будет высыпаться со шва.

Чтобы кладка была прочной, предлагаем использовать глиняно-цементный раствор. Для его приготовления делайте все по таким пропорциям:

• Глина – 2 меры.
• Песок – 1 мера.
• Цемент – 1/3 меры=10% от общего объема

Так, небольшое количество цемента, который мы добавим, поможет глине удерживаться в швах. Этот раствор называют жаропрочным, но лишь условно, так как в составе все же есть горючий элемент. Такой раствор из цемента и глины сможет выдержать температуру максимум в +96 градусов.

Конечно, лучшим решением этой проблемы будет покупка готовой кладочной огнеупорной семи Мертель.  Последнее представляет собой огнеупорный порошок, который в качестве сырья используют для добавления по пропорциям в песочно-цементную смесь. Количество добавляемого порошка рассчитывают по температуре – чем выше, тем больше добавляем порошка. Толщина шва будет от 0,3 до 1,2 см.

Список лучших огнеупорных кладочных смесей

Название	Компания-производитель	Упаковка, кг	Стоимость упаковки, руб	Стоимость 1 кг, руб
«ОгнеупорСнабСервис»	Г. Новгород	25	200	8
«ТЕРРАКОТ» Кладка	Г. Боровичи	20	640	36
«Геркулес»	Г. Екатеринбург	20	270	14
Termix	Г. Новосибирск	25	227	9,3
BROZEX	Г. Омск	18	220	13

Огнеупорная штукатурка

Растворы для штукатурки и кладки мало чем отличаются между собой по составу, как и смеси общестроительного назначения. Отличие кладочного раствора от штукатурного в функциональном плане заключается в том, что слой штукатурки играет защитную роль, и способно воспринимать «удары» со стороны внешней среды, а значит, устойчивость в разы выше.

Самый простой и недорогой способ придать штукатурной смеси огнеупорные свойства – это процедура силикатизации. На практике это выглядит, как добавление в смесь кремниевого клея, или как его проще называют – жидкого стекла. Чтобы получить свойства, которых хватит для использования для отделки внутренних поверхностей камина или печи, потребуется добавить в смесь 20% жидкого стекла от общего объема. На 1 м³ раствора понадобится 200 л кремниевого клея.

Огнеупорные шпатлевки и штукатурки заводского производства делают ан основе каолиновой глины, связующего и шамотной пыли (отход производства изделий из шамота). Такая смесь сможет выдержать до +210 градусов.

Лучшие огнеупорные штукатурки, произведенные на заводе

Название	Компания-производитель	Упаковка, кг	Стоимость упаковки, руб	Стоимость 1 кг, руб
«ПечникЪ»	Г. Пермь	20	380	19
«ПЛИТОНИТ-СуперКамин»	Кировск ЛО	20	860	43
«Стройзащита» «Нертекс-У»	Г. Москва	15	276	18
«Экабуд»	Г. Санкт-Петербург	25	430	7,5
«Дюна» ШТ-60	Г. Челябинск	25	230	9
Bergauf Bautermo	Г. Екатеринбург	25	470	19,4

Клей для плитки и мастика

Для создания мастики и клея тоже используют мертель и кремниевый клей. В целом, мастика как раз  и является соединением этих двух компонентов. Клей может выдержать температуру до +1200 градусов, и его активно используют при облицовке очагов каминов, облицованных жаропрочной плиткой из керамики. Мастикой затирают швы кладки, которые подвержены высокой температуры, так как раствор кладки обладает меньшей жаропрочностью.

В этом случае используют мертель двух разновидностей – термического твердения и гидравлического. Последний застывает по принципу обычного раствора из цемента, а термический начинает затвердевать  при обжиге, создавая сплошную керамическую поверхность.

Название	Компания-производитель	Упаковка, кг	Стоимость упаковки, руб	Стоимость 1 кг,руб
КПД-50 (УНИВЕРСАЛ)	Г. Екатеринбург	25	270	10,4
NEOMID Supercontact	Г. Санкт-Петербург	4	380	85
XT-7200	Г. Самара	75	1500	20
Nullifire F0100	Г. Санкт-Петербург	3	190	62
Triumf	Г. Новосибирск	15	690	48

Цемент огнеупорный

Данная разновидность вяжущего минерального содержит в составе алюминат кальция, благодаря которому сохраняется прочность раствора и бетона.

Его отличительными особенностями является:

1. Стойкость к коррозии. Данное свойство можно достичь благодаря применению неорганического сырья – алюмината кальция – которое не имеет свойства быстрого разложения в естественных условиях (в отличие извести и мергеля).
2. Быстрое затвердевание благодаря вытеснению влаги из раствора.
3. Технологичное применение. Не отличается от портландцемента по пропорциям и способу использования.
4. Диэлектрик, что обусловлено отсутствием влаги.

Такой цемент изготовить самостоятельно невозможно, но его можно без труда найти в продаже. Это позволит создавать огнеупорный бетон, что поможет отойти от устоявшихся способов кладки каминов и воплощать в жизнь самые интересные задумки дизайнеров.

Сухим смесям помимо каолиновой глины могут придать огнеупорные свойства добавки на основе бария, кремния, асбеста или других материалов. При реакции с водой или катализатором в виде растворителя масса приобретает заданные свойства. Отметим и такое свойство, которое идет бонусом, а именно гидроизоляция. Это имеет особое отношение к растворам с использованием жидкого стекла, которое при уменьшении стандартной пропорции до 10-15% дает гидроизоляционные свойства.

Огнеупорный цемент

Название	Компания-производитель	Упаковка, кг	Стоимость упаковки, руб	Стоимость 1 кг, руб
Kemeos SECAR 38R	Франция	25	550	22
ГЦ-40	Г. Новосибирск	40	950	23,5
ISIDAS 40	Турция	25	650	26
Lakka Tulenkestava	Финляндия	25	1400	54
ВГЦ-I-35,  ВГЦ-I-50	Г. Новосибирск	20	2000	100

приготовление растворов на основе глины, известки и цемента

Рассматривая варианты приемлемых растворов для скрепления кирпичей в топках и других частях печек и каминов важно понимать, что речь идет не только о красоте, прочности конструкции, но прежде всего о безопасности.

Добротная огнеупорная смесь для кладки печей исключает образование трещин при многократном разогревании любыми видами топлива, остывании, механических нагрузках от чугунных колосников, дверец, емкости для золы. Соответственно, в помещение не попадут вредные продукты горения, жители могут наслаждаться теплом с полным спокойствием и уверенностью в безопасности.

Виды смесей

Ассортимент готовых кладочных составов способен удовлетворить любые запросы мастеров, осуществить креативные идеи заказчиков. Единственный момент, к которому нужно морально подготовиться – это суммарная стоимость огнеупорной печной смеси, требуемой для возведения всей конструкции.

Цена за одну пачку вполне доступна, но с учетом немалого количества, которое потребуется на всю кладку: от фундамента до трубы денежные затраты будут заметными.

Можно сделать растворы самим, только для этого нужно разобраться в сути вопроса, рассмотреть виды смесей, необходимое исходное сырье.

При обсуждении характеристик применяют термины, не являющиеся синонимами:

• жаростойкий;
• жаропрочный;
• огнеупорный.

Жаростойкая масса хорошо выдерживает нагревание до высоких температурных значений, последующее остывание, не претерпевает никаких структурных деформаций, успешно выдерживает большую статическую нагрузку.

Жаропрочные смеси стойко выдерживают термические нагрузки, способны переносить не только статический вес, но и динамические умеренные воздействия от работающих рядом механизмов.

Огнеупорные составы сочетают эксплуатационные качества стойких и прочных к жару смесей, проявляют при этом абсолютную инертность к выделяющимся продуктам горения любых видов топлива.

Обычные растворы, используемые при проведении общестроительных работ, совокупностью указанных качеств не обладают, поэтому для изготовления печей и каминов их использовать нельзя.

Глиняные огнеупорные составы

Глина у нас есть практически везде, главное – выбрать подходящий по составу вид. Брать глиняную смесь для кладки печи или камина у огородников не стоит, так как в ней содержится много органических отходов. Делать глубокие раскопки владельцы участков не будут.

Качество глины главным образом определяется содержанием и соотношением двух оксидов: алюминия и кремния.

Незначительное количество примесей, присущих конкретному пласту, придает специфическую окраску, не принципиально сказываясь на потребительских параметрах.

Большое значение для основного качества глины – жирности имеет массовая доля в ней песка. Сырье с большим количеством песка называется тощим, с минимальным содержанием – жирным. Для укладки печей лучше всего брать глину со средними значениями жирности. Высокожирное сырье после полного высыхания может приводить к появлению трещин, маложирная глина обладает малой прочностью.

Глиняные термостойкие составы обойдутся недорого, вполне пригодны по всем качествам для прогревания кладки до 1100 ℃, обладают полной инертностью к продуктам горения, обладают абсолютной газонепроницаемостью. Смесь удобна в работе тем, что не схватывается мгновенно, а постепенно высыхает в удобном для работника режиме.

Для приготовления огнеупорного раствора придется отработать навыки, что вполне удается сделать большинству даже начинающих мастеров. Масса удобна тем, что пригодна к использованию долгое время, даже после полного высыхания. Достаточно две части песка соединить с одной частью глины, добавить воду, дать размокнуть всем компонентам, хорошо перемешать и огнеупорный раствор можно укладывать. Способность изменяться под действием воды, не позволяет класть уличные печи на глиняных растворах.

Известковая огнеупорная смесь

Чтобы приготовить смесь для кладки печи, нужно взять очищенную гашеную известь, которую иногда называют кипелкой. Если таковой не окажется рядом, можно использовать негашеную известку и добавить воду до стадии полного окончания выделения пузырьков газа. Затем к одной части известковой массы добавляют три части песка.

Кладки печей на огнеупорных известковых смесях обладают большой механической прочностью, выдерживают контакт нагретых до 500 ℃ газов из топки, не пропускают их, могут использоваться для работы на улице потому, что совсем не реагируют на действие воды. Известковый состав долго держать нельзя, его нужно использовать максимум в течение 3 дней.

Цементно-известковая

Состав из цемента и гашеной извести, предназначенный для кладки печей, стоит дороже, чем однокомпонентная огнеупорная известковая масса, он обладает большей прочностью. Раствор устойчив к действию выделяющихся газов, имеющих температуру до 250 ℃, не реагирует с ними. Однако, в небольших количествах, не представляющих опасности, может пропускать газообразные продукты в окружающую среду.

Огнеупорный материал с цементной добавкой рекомендуют для укладки фундаментов под печи, использовать его нужно сразу после замешивания, не допуская выдерживания раствора более 1 часа.

Глиняно-шамотная

Добавление к обычной глине шамотных видов увеличивает стойкость кладочных швов к высоким температурам, достигающим 1300 ℃.

Все остальные показатели смеси в точности соответствуют характеристикам огнеупорных растворов из обычной глины. Но учитывая стоимость добавленного шамотного сырья, конечная цена смеси будет ощутимой для потребителя.

Цементно-шамотная

При смешивании огнеупорного шамотного сырья с цементом получают смеси, сочетающие лучшие характеристики всех предыдущих составов. Масса после застывания образует прочный, жаростойкий шов с хорошей огнеупорностью, вполне достаточной для топки среднестатистической печки. Кладочная связывающая прослойка не проницаема для газов.

Работу с шамотовой смесью, включающей цемент, нужно проводить быстро, потому, что полученная масса пригодна только в течение первых 40 минут. Соотношение компонентов в каждом конкретном случае определяется мастером, исходя из особенностей сырья и конструкции печи.

Особенности приготовления рабочих растворов

Независимо от выбранного состава огнеупорной смеси, мастеру в любом случае понадобится вода. Она не должна содержать большого количества солей жесткости – гидрокарбонатов кальция и магния.

Обычно, население знает особенности местной воды, местонахождение источников с водой небольшой жесткостью. При необходимости можно воду слегка смягчить специальными методами, но делать это целесообразно только в крайнем случае, так как удовольствие будет стоить дороговато.

Для кладки своими руками всех частей печи идеально подходит белый песок, имеющий кварцевый состав. Песчаные крупинки желтоватого цвета можно применять для кладки любых частей печной конструкции, кроме топочной.

Существуют давние исторические методы определения количества песка, которое необходимо добавить в глину. Предки жили неспешной размеренной жизнью, поэтому испытания смесей проводили больше 3 недель. Сейчас народ делает проверку быстрее – готовят несколько вариантов лепешек или шариков, ждут полного высыхания, затем роняют на деревянную поверхность с высоты одного метра. Достоин внимания состав, который не раскололся. Если таких стойких образцов несколько, высоту для проведения испытания можно увеличить, выбрать в коечном итоге самый прочный вариант.

Окончательную контрольную проверку можно проводить следующим образом: готовой смесью смазать широкую часть кирпича (постель) слоем раствора не менее 3 мм, сверху уложить второй кирпич, хорошо прижать его постукиванием деревянным черенком, выждать минут 10 и приподнять. Если нижний кирпич удерживается и не падает, состав подходит.

Готовые сухие составы

Огнеупорные смеси для кладки печей, предлагаемые в продаже, состоят из таких же компонентов, как самодельные составы.

Отличие заключается в проверенном специалистами качестве исходного сырья, его тщательной подготовке в производственных, а не домашних условиях.

Многие технологии используют возможность улучшения потребительских свойств смесей для кладки добавлением пластификаторов, модификаторов, которые в домашних условиях найти проблематично или вообще невозможно.

Каждый производитель прилагает к упаковке с сухой смесью инструкцию по приготовлению раствора, строго следуя которой испортить раствор практически невозможно.

Если покупатель финансово готов к некоторым дополнительным финансовым расходам, конечно, имеет смысл после общения с консультантами – профессионалами купить готовые составы. Работа с ними пойдет гораздо быстрее, потребует меньших физических усилий, позволит рассчитывать на гарантированно предсказуемый результат.

Загрузка…

Цемент огнеупорный: характеристики, состав, область применения

Дата: 8 января 2019

Просмотров: 9562

Коментариев: 0

Благоустраивая коттеджи, дачные дома и индивидуальные строения, частные застройщики занимаются строительством оригинальных каминов, печей, а также обустраивают барбекю. Для выполнения поставленных задач целесообразно использовать цемент огнеупорный, сохраняющий эксплуатационные свойства при повышении температуры до 1750 градусов Цельсия.

Его не сложно приобрести в специализированных магазинах. Огнеупорный материал востребован, также, в промышленном сегменте. Он применяются, как термостойкий материал для бетонов, применяемых для облицовки печей, эксплуатирующихся при повышенном температурном режиме.

Особенность цементного раствора – ускоренное твердение, приобретение эксплуатационной прочности за ограниченное время. Жаропрочный цемент способен на протяжении длительного периода выдерживать воздействие открытого огня и по характеристикам соответствует традиционным огнеупорным стройматериалам. Остановимся детально на области применения, характеристиках термостойкого состава, маркировке, особенностях.

Огнеупорный отличается от других видов цемента, например, от шлакового или портландцемента, степенью противостояния повышенным температурам

Сфера использования

Огнеупорный состав применяется для выполнения специальных задач, связанных с применением жаростойких растворов, в промышленных областях и в частном секторе. Основные области использования:

• монолитная футеровка при ремонте, восстановлении тепловых устройств, плавильных агрегатов, эксплуатирующихся при температурах до 1600 градусов Цельсия;
• производство сборных железобетонных конструкций, обладающих повышенной жаростойкостью;
• изготовление огнеупорных кирпичей, блоков;
• подготовка раствора для кладки печи из кирпича и обмазки;
• изготовление клеевых смесей, применяемых в нефтеперерабатывающей отрасли, химической промышленности;
• применение для технологических нужд, связанных с изготовлением аммиака, фосфора, спиртов;
• строительство печей, отличающихся повышенной прочностью, для стекловаренной отрасли;
• изготовление элементов футеровки;
• строительство каминов, современных печей для частных построек;
• сооружение дымоходов.

Жаропрочные смеси отличаются увеличенной устойчивостью к воздействию повышенных температур, способны сохранять целостность формируемой поверхности без образования трещин, характеризуются повышенной прочностью. Применение термостойких растворов осуществляется при выполнении бетонных мероприятий зимой, так как они позволяют без последующей усадки выполнять бетонирование при отрицательных температурах (до -10 градусов Цельсия).

Огнеупорный вид используется для изготовления жаростойких строительных смесей, употребляемых при установке и ремонте печей, каминов и дымоходов

Эксплуатационные характеристики

Жаростойкий цементный состав является разновидностью глиноземистых, а также высокоглиноземистых смесей. Он характеризуется следующими положительными свойствами:

• Устойчивостью к воздействию повышенной до 3,5 тысяч градусов Цельсия температуры и открытому огню.
• Повышенными огнеупорными и прочностными характеристиками, связанными с керамическим спеканием частиц под воздействием высоких температур. Это обеспечивает особую прочность, увеличение которой прямо пропорционально объемной доли цемента в смеси.
• Увеличенным коэффициентом сцепления смеси с поверхностью и вязкостью, которые превосходят аналогичные параметры традиционно используемого обычного цемента.
• Интенсивностью твердения, позволяющей эксплуатировать термостойкий состав через сутки после приготовления.
• Устойчивостью к воздействию коррозионных процессов благодаря применению кальциевого алюмината.
• Стандартной технологией применения, предусматривающей использование необходимых компонентов в процентных соотношениях, соответствующих технологии изготовления состава на основе портландцемента.
• Несложностью приготовления раствора с использованием песка, воды и жаропрочного связующего.

Схема производства

Как и любые материалы, обладающие множеством положительных свойств, огнеупорные смеси имеют свои недостатки:

• химический состав содержит ряд составляющих, определяющих огнеупорные характеристики материала, которые, при определенных условиях, выделяют неприятные запахи;
• высокая стоимость термостойкой смеси, которая ощутима при приобретении больших объемов сырья. Расходы на его приобретение выше, чем на покупку обычного цемента.

Отличие от других видов цемента

Термостойкий цемент отличается повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур. Это является его основной особенностью в отличие от традиционно применяемых типов цемента, характерными представителями которых является портландцемент или шлаковый цементный раствор.

Обычные цементные смеси начинают деформироваться при температурах, доходящих до 250 градусов Цельсия. Воздействие нагрева до 500 градусов Цельсия вызывает появление трещин, нарушение целостности цементного массива и конструкций на его основе. Жаропрочный цемент сохраняет эксплуатационные характеристики, исходные свойства при повышении температуры до 2 тысяч градусов Цельсия.

Специальные, устойчивые к повышенной температуре смеси, обеспечивают сокращение продолжительности ввода объекта в эксплуатацию, увеличивают его ресурс.

Маркировка и состав

Жаропрочный цемент производится следующих видов, которые отличаются наносимой на упаковку маркировкой:

• ГЦ40-ГЦ60, которой маркируются глиноземистые составы, используемые в энергетической, топливной, строительной отраслях;

Огнеупорные материалы находят применение при создании монолитных сооружений, специальных мертелей и сухих смесей

• ВГЦI-ВГЦIII, а также ВГЦ 70-ВГЦ 75 – аббревиатуры высокоглиноземистых цементов, отличающихся повышенными огнеупорными параметрами, не выделяющие запахов при нагреве.

Применение сырья на базе глинозема, измельченного до порошкообразного состояния, обеспечивает эффективное твердение жаростойких растворов. Приобретение прочностных характеристик обусловлено керамическим контактом частиц цемента. Это отличает смесь от традиционных марок цемента, при затвердевании которых обеспечивается гидравлическое сцепление составляющих.

Материал включает различные компоненты:

• Гранулированные шлаки объёмом от 50 до 90%.
• Специальные добавки, обеспечивающие устойчивость к повышенным температурам – от 5 до 40%.
• Разнообразные щелочные соединения металлов – 5-20%.

При необходимости обеспечения повышенной до 1,6 тысячи градусов Цельсия температуры эксплуатации цемента, в его состав входят алюминаты кальция с концентрацией более 75%, являющиеся шлаками алюмотермического происхождения.

Выполнение работ

Процесс подготовки поверхности к использованию специальных огнеупорных смесей аналогичен применению обычных видов цемента. Обязательно при подготовительных мероприятиях выполнить:

• обезжиривание поверхности. Следует удалить, используя растворитель, жировые пятна, масляные подтеки;
• уборку с применением пылесоса и влажной тряпки. Они позволят избавиться от сажи и пыли.

Эти несложные мероприятия обеспечат необходимую адгезию, благодаря которой огнеупорный состав надежно пристанет к поверхности.

Подготовка раствора осуществляется, согласно инструкции производителя, имеющейся на упаковке термостойкой смеси. В зависимости от объемов работ, можно использовать специальную емкость, позволяющую выполнять смешивание вручную или бетономешалку.

Подготовленный, согласно рецептуре, раствор наносится на обрабатываемую поверхность с помощью мастерка. Технология кладки кирпича не отличается от стандартной.

Кладка печи

Важно подготовить поверхность, не допустить образования воздушных полостей, тщательно заполнить раствором швы. Соблюдение этих рекомендаций обеспечит длительный ресурс эксплуатации высокотемпературной смеси.

Приобретая огнеупорный состав, обращайте внимание на маркировку, наличие документов, подтверждающих качество продукции.

Заключение

Зная характеристики, маркировку огнеупорных составов можно выбрать специальный цемент, необходимый для выполнения поставленных задач. Быстрое твердение и повышенная прочность способствуют популярности термостойких составов.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

классификация, характеристики, состав, свойства, изготовление

Дата: 13 марта 2017

Просмотров: 3563

Коментариев: 0

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

• Огнеупорные композиты, эксплуатирующиеся в экстремальных условиях при температуре выше 1, 8 тыс.°С.

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

• Добавляйте воду ограниченными объемами, осуществляя смешивание. Перемешивайте до обеспечения однородности состава и требуемой консистенции.

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.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

огнеупорный цемент Википедия

Модульные бетонные блоки для мощения
Бетонный тротуар с печатью подрядчика и датой размещения

Бетон производится с различными составами, отделками и эксплуатационными характеристиками, чтобы удовлетворить широкий спектр потребностей.

Дизайн смеси []

Современная бетонная смесь конструкции могут быть сложными. Выбор бетонной смеси зависит от требований проекта как с точки зрения прочности и внешнего вида, так и с точки зрения местного законодательства и строительных норм.

Проектирование начинается с определения требований к бетону. Эти требования учитывают погодные условия, которым бетон будет подвергаться при эксплуатации, и требуемую расчетную прочность. Прочность бетона на сжатие определяется путем взятия стандартных формованных образцов цилиндров стандартного твердения.

Необходимо принимать во внимание множество факторов, от стоимости различных добавок и заполнителей до компромисса между «проседанием» для легкости смешивания и укладки и максимальной производительностью.

Затем создается смесь с использованием цемента (портландцемента или другого вяжущего материала), крупных и мелких заполнителей, воды и химических добавок. Также будет указан метод смешивания и условия, в которых его можно использовать.

Это позволяет пользователю бетона быть уверенным, что конструкция будет работать должным образом.

Различные типы бетона были разработаны для специального применения и стали известны под этими названиями.

Бетонные смеси также можно проектировать с помощью программного обеспечения.Такое программное обеспечение дает пользователю возможность выбрать предпочтительный метод проектирования смеси и ввести данные о материалах, чтобы получить надлежащие конструкции смеси. ^[1]

Исторический бетонный состав []

Бетон используется с давних времен. Обычный римский бетон, например, был сделан из вулканического пепла (пуццолана) и гашеной извести. Римский бетон превосходил другие рецепты бетона (например, состоящие только из песка и извести) ^[2] , используемые другими культурами.Помимо вулканического пепла для изготовления обычного римского бетона также можно использовать кирпичную пыль. Помимо обычного римского бетона, римляне также изобрели гидравлический бетон, который они сделали из вулканического пепла и глины.

Современный бетон []

Обычный бетон — это термин для укладки бетона, который производится в соответствии с инструкциями по смешиванию, которые обычно публикуются на пакетах с цементом, обычно с использованием песка или другого обычного материала в качестве заполнителя и часто смешиваемого в импровизированных контейнерах.Ингредиенты в любой конкретной смеси зависят от характера применения. Обычный бетон обычно может выдерживать давление примерно от 10 МПа (1450 фунтов на квадратный дюйм) до 40 МПа (5800 фунтов на квадратный дюйм) при более легких применениях, таких как ослепляющий бетон, имеющий гораздо более низкую оценку МПа, чем конструкционный бетон. Доступны многие типы предварительно смешанного бетона, которые включают порошкообразный цемент, смешанный с заполнителем, для которого требуется только вода.

Обычно партия бетона может быть изготовлена ​​из 1 части портландцемента, 2 частей сухого песка, 3 частей сухого камня и 1/2 части воды.Детали указаны по весу, а не по объему. Например, 1 кубический фут (0,028 м ³ ) бетона можно изготовить с использованием 22 фунтов (10,0 кг) цемента, 10 фунтов (4,5 кг) воды, 41 фунта (19 кг) сухого песка, 70 фунтов (32 фунта). кг) сухой камень (камень от 1/2 до 3/4 дюйма). Это составит 1 кубический фут (0,028 м ³ ) бетона и весит около 143 фунтов (65 кг). Песок должен быть строительным или кирпичным песком (по возможности промытый и профильтрованный), а камень по возможности должен быть промыт. Органические материалы (листья, веточки и т. Д.) следует удалить с песка и камня для обеспечения максимальной прочности.

Высокопрочный бетон []

Высокопрочный бетон имеет прочность на сжатие более 40 МПа (5800 фунтов на кв. Дюйм). В Великобритании BS EN 206-1 ^[3] определяет высокопрочный бетон как бетон с классом прочности на сжатие выше C50 / 60. Высокопрочный бетон получают за счет снижения водоцементного отношения (В / Ц) до 0,35 или ниже. Часто микрокремнезем добавляется для предотвращения образования кристаллов свободного гидроксида кальция в цементной матрице, что может снизить прочность связи цемент-заполнитель.

Низкое соотношение W / C и использование микрокремнезема делают бетонные смеси значительно менее пригодными для обработки, что, в частности, может стать проблемой при применении в высокопрочных бетонах, где, вероятно, будут использоваться плотные арматурные каркасы. Чтобы компенсировать пониженную удобоукладываемость, в высокопрочные смеси обычно добавляют суперпластификаторы. Для высокопрочных смесей необходимо тщательно выбирать заполнитель, так как более слабые заполнители могут быть недостаточно прочными, чтобы противостоять нагрузкам, прилагаемым к бетону, и вызывать разрушение в заполнителе, а не в матрице или в пустотах, как обычно происходит в обычных условиях. бетон.

В некоторых случаях применения высокопрочного бетона критерием расчета является модуль упругости, а не предел прочности на сжатие.

Штампованный бетон []

Штампованный бетон — это архитектурный бетон с превосходной обработкой поверхности. После того, как бетонный пол был уложен, на поверхность пропитываются отвердители (могут быть пигментированы) и штампуется форма, которая может иметь текстуру, имитирующую камень / кирпич или даже дерево, для получения привлекательной текстурированной поверхности.После достаточного затвердевания поверхность очищается и обычно герметизируется для обеспечения защиты. Износостойкость штампованного бетона, как правило, превосходна и, следовательно, используется в таких областях, как парковки, тротуары, пешеходные дорожки и т. Д.

Высококачественный бетон []

Высококачественный бетон (HPC) — это относительно новый термин для обозначения бетона, который соответствует набору стандартов, превышающих стандарты для наиболее распространенных применений, но не ограничивается прочностью. Хотя весь высокопрочный бетон также является высокопрочным, не весь высокопрочный бетон обладает высокой прочностью.Вот некоторые примеры таких стандартов, которые в настоящее время используются в отношении HPC:

• Простота размещения
• Уплотнение без сегрегации
• Сила раннего возраста
• Долгосрочные механические свойства
• Проницаемость
• Плотность
• Теплота увлажнения
• Прочность
• Стабильность объема
• Длительный срок службы в суровых условиях
• В зависимости от реализации, экологическая ^[4]

Бетон со сверхвысокими характеристиками []

Бетон со сверхвысокими характеристиками — это новый тип бетона, который разрабатывают агентства, занимающиеся защитой инфраструктуры.UHPC характеризуется тем, что представляет собой цементный композитный материал, армированный стальной фиброй, с прочностью на сжатие от 150 до 250 МПа и, возможно, выше. ^{[5] [6] [7]}
UHPC также характеризуется составом материала: обычно мелкозернистый песок, коллоидный диоксид кремния, мелкие стальные волокна и специальные смеси высокопрочного портландцемента. Обратите внимание, что нет крупного агрегата. Текущие типы в производстве (Ductal, Taktl и т. Д.) Отличаются от обычного бетона при сжатии своим деформационным упрочнением с последующим внезапным хрупким разрушением.Постоянные исследования отказов UHPC в результате разрушения при растяжении и сдвиге проводятся множеством государственных учреждений и университетов по всему миру.

Микроармированный бетон со сверхвысокими характеристиками []

Микроармированный бетон со сверхвысокими характеристиками — это следующее поколение UHPC. В дополнение к высокой прочности на сжатие, долговечности и стойкости к истиранию UHPC, микроармированный UHPC отличается исключительной пластичностью, поглощением энергии и стойкостью к химическим веществам, воде и температуре. ^[8] Сплошная многослойная трехмерная сетка из микростали превосходит UHPC по долговечности, пластичности и прочности. Характеристики прерывистых и рассеянных волокон в UHPC относительно непредсказуемы. Микроармированный UHPC используется в противовзрывных, баллистических и сейсмоустойчивых конструкциях, конструктивных и архитектурных перекрытиях и сложных фасадах.

Ducon был одним из первых разработчиков микроармированного UHPC, ^{[9] [10]} , который использовался при строительстве нового Всемирного торгового центра в Нью-Йорке. ^{[11] [12] [13]}

Самоуплотняющийся бетон []

Дефекты в бетоне в Японии были обнаружены в основном из-за высокого водоцементного отношения для повышения удобоукладываемости. Плохое уплотнение произошло в основном из-за необходимости скорейшего строительства в 1960-х и 1970-х годах. Хадзиме Окамура предвидел необходимость в бетоне, который является легко обрабатываемым и не требует механической силы для уплотнения. В течение 1980-х Окамура и его доктор философии Студент Казамаса Одзава из Токийского университета разработал самоуплотняющийся бетон (SCC), который был связным, но текучим и принимал форму опалубки без использования какого-либо механического уплотнения.SCC известен в США как самоуплотняющийся бетон.

SCC характеризуется следующим:

• экстремальная текучесть, измеренная по потоку , обычно между 650–750 мм на расходомере, а не по осадке (высота)
• Нет необходимости в вибраторах для уплотнения бетона
• более простое размещение
• без кровотечения или агрегированной сегрегации
• Повышенное давление напора жидкости, которое может нанести ущерб безопасности и качеству изготовления.

SCC может сэкономить до 50% затрат на рабочую силу за счет ускорения заливки на 80% и снижения износа опалубки.

В 2005 году на самоуплотняющиеся бетоны приходилось 10–15% продаж бетона в некоторых странах Европы. В промышленности сборного железобетона в США на долю SCC приходится более 75% производства бетона. 38 транспортных департаментов США соглашаются на использование SCC для строительства дорог и мостов.

Эта новая технология стала возможной благодаря использованию поликарбоксилатных пластификаторов вместо старых полимеров на основе нафталина и модификаторов вязкости для устранения сегрегации агрегатов.

Вакуумный бетон []

В настоящее время исследуется вакуумный бетон, полученный с использованием пара для создания вакуума внутри автобетоносмесителя для выпуска пузырьков воздуха внутри бетона. Идея состоит в том, что пар обычно вытесняет воздух над бетоном. Когда пар конденсируется в воду, он создает низкое давление над бетоном, которое вытягивает воздух из бетона. Это сделает бетон прочнее, так как в смеси будет меньше воздуха. Недостатком является то, что смешивание должно производиться в герметичном контейнере.

Конечная прочность бетона увеличивается примерно на 25%. Вакуумный бетон очень быстро затвердевает, так что опалубку можно снять в течение 30 минут после заливки даже на колоннах высотой 20 футов. Это имеет значительную экономическую ценность, особенно на заводе по производству сборных железобетонных изделий, поскольку формы можно повторно использовать через частые промежутки времени. Прочность сцепления вакуумного бетона примерно на 20% выше. Поверхность вакуумного бетона полностью свободна от точечной коррозии, а верхние 1/16 дюйма очень устойчивы к истиранию.Эти характеристики особенно важны при строительстве бетонных конструкций, которые должны контактировать с проточной водой с высокой скоростью.
Он хорошо сцепляется со старым бетоном и поэтому может использоваться для восстановления покрытия дорожных плит и других ремонтных работ.

Торкрет-бетон []

Торкрет-бетон (также известный под торговым наименованием Gunite ) использует сжатый воздух для нанесения бетонной смеси на раму или конструкцию (или в них). Самым большим преимуществом этого процесса является то, что торкретбетон можно наносить над головой или на вертикальные поверхности без опалубки.Он часто используется для ремонта бетона или укладки на мосты, плотины, бассейны и в других областях, где формовка дорогостоящая или когда обработка материалов и установка затруднены. Торкрет-бетон часто используется на вертикальных поверхностях грунта или скал, поскольку он устраняет необходимость в опалубке. Иногда его используют в качестве опоры для горных пород, особенно при проходке туннелей. Торкрет-бетон также используется в тех случаях, когда просачивание является проблемой для ограничения количества воды, попадающей на строительную площадку из-за высокого уровня грунтовых вод или других подземных источников.Этот тип бетона часто используется как средство для быстрого устранения атмосферных воздействий на рыхлых грунтах в зонах строительства.

Существует два метода нанесения торкретбетона.

• сухая смесь — сухая смесь цемента и заполнителей загружается в машину и транспортируется сжатым воздухом по шлангам. Вода, необходимая для увлажнения, добавляется через насадку.
• wet-mix — смеси приготовлены со всей необходимой водой для гидратации. Смеси перекачиваются по шлангам.К форсунке добавляется сжатый воздух для распыления.

Для обоих методов могут использоваться добавки, такие как ускорители и армирующие волокна. ^[14]

Лимекрет []

В известковом бетоне , известковом бетоне или римском бетоне цемент заменяется известью. ^[15]
Одна успешная формула была разработана в середине 1800-х годов доктором Джоном Э. Паком. ^[16]
Известь использовалась со времен Римской империи либо в качестве массового бетона для фундамента, либо в качестве легкого бетона с использованием различных заполнителей в сочетании с широким спектром пуццоланов (обожженных материалов), которые помогают достичь повышенной прочности и скорости схватывания.Известковый бетон использовался для создания монументальной архитектуры во время и после римской бетонной революции, а также для самых разных применений, таких как полы, своды или купола.
За последнее десятилетие возобновился интерес к использованию извести для этих целей.

Экологические преимущества

• Известь обжигается при более низкой температуре, чем цемент, поэтому дает немедленную экономию энергии на 20% (хотя печи и т. Д. Улучшаются, поэтому цифры меняются). Стандартный известковый раствор содержит около 60-70% энергии цементного раствора.Он также считается более экологически чистым из-за его способности путем газирования повторно поглощать собственный вес углекислого газа (компенсируя то, что выделяется во время горения).
• Известковые растворы позволяют повторно использовать и перерабатывать другие строительные компоненты, такие как камень, дерево и кирпич, поскольку их можно легко очистить от строительного раствора и известкового раствора.
• Lime позволяет использовать другие натуральные и экологически чистые продукты, такие как дерево (включая древесное волокно, древесноволокнистые плиты), коноплю, солому и т. Д.для использования из-за его способности контролировать влажность (если бы использовался цемент, эти здания были бы компостом!).

Преимущества для здоровья

• Известковая штукатурка гигроскопична (буквально означает «поиск воды»), которая отводит влагу из внутренней среды во внешнюю, это помогает регулировать влажность, создавая более комфортные условия для жизни, а также помогает контролировать образование конденсата и рост плесени, которые были показано, что они связаны с аллергией и астмой.
• Известковые штукатурки и известковые растворы нетоксичны, поэтому они не способствуют загрязнению воздуха в помещении, в отличие от некоторых современных красок.

Проницаемый бетон []

Проницаемый бетон , используемый в проницаемом покрытии, содержит сеть отверстий или пустот, позволяющих воздуху или воде проходить через бетон

Это позволяет воде естественным образом стекать через него, и может как удалить обычную дренажную инфраструктуру поверхностных вод, так и обеспечить пополнение грунтовых вод, когда обычный бетон этого не делает.

Он образуется путем исключения части или всего мелкого заполнителя (мелочи). Оставшийся крупный заполнитель затем связывается относительно небольшим количеством портландцемента. При установке обычно от 15% до 25% объема бетона составляют пустоты, позволяя воде стекать через бетон со скоростью около 5 галлонов / фут ² / мин (70 л / м ² / мин).

Установка []

Проницаемый бетон укладывается путем заливки в формы, затем стяжки для выравнивания (не сглаживания) поверхности, а затем уплотнения или утрамбовки на место.Из-за низкого содержания воды и воздухопроницаемости в течение 5–15 минут после утрамбовки бетон необходимо покрыть полиэтиленом толщиной 6 мил, иначе он преждевременно высохнет и не будет должным образом гидратирован и отвержден.

Характеристики []

Пропускающий бетон может значительно снизить уровень шума, позволяя воздуху попасть между шинами автомобиля и проезжей частью. В настоящее время этот продукт нельзя использовать на основных автомагистралях штатов США из-за высоких значений фунта на квадратный дюйм, которые требуются в большинстве штатов.Проницаемый бетон до сих пор испытывался под давлением 4500 фунтов на квадратный дюйм.

Ячеистый бетон []

Газобетон, полученный путем добавления воздухововлекающего агента в бетон (или легкого заполнителя, такого как керамзит или пробковые гранулы и вермикулит), иногда называют ячеистым бетоном , легкий пенобетон , бетон переменной плотности, пенобетон Бетон и легкий или сверхлегкий бетон , ^{[17] [18]} не следует путать с газобетоном в автоклаве, который производится вне строительной площадки с использованием совершенно другого метода.

В 1977 году в работе над A Pattern Language: Towns, Buildings and Construction архитектор Кристофер Александр написал в шаблоне 209 на Good Materials :

Обычный бетон слишком плотный. Тяжело и тяжело работать. После того, как он застынет, его нельзя разрезать или прибить. И его поверхность [ sic ] уродлива, холодна и трудна на ощупь, если она не покрыта дорогой отделкой, не являющейся неотъемлемой частью конструкции.

И все же бетон в той или иной форме — замечательный материал.Он жидкий, прочный и относительно дешевый. Он доступен почти во всех частях света. Профессор инженерных наук Калифорнийского университета П. Кумар Мехта даже недавно нашел способ превращать оставленную рисовую шелуху в портландцемент.

Есть ли способ сочетать все эти хорошие качества бетона с легким по весу, простым в работе и приятным финишем материалом? Там есть. Можно использовать целый ряд сверхлегких бетонов, которые по плотности и прочности на сжатие очень близки к древесине.С ними легко работать, можно прибивать обычными гвоздями, резать пилой, просверливать деревообрабатывающими инструментами, легко ремонтировать.

Мы уверены, что сверхлегкий бетон — это один из самых фундаментальных сыпучих материалов будущего.

Переменная плотность обычно описывается в кг на м ³ , где обычный бетон составляет 2400 кг / м ³ . Переменная плотность может составлять всего 300 кг / м ³ , ^[17] , хотя при этой плотности он вообще не будет иметь структурной целостности и будет функционировать только как наполнитель или изоляция.Переменная плотность снижает прочность ^[17] для увеличения тепловой ^[17] и звукоизоляции за счет замены плотного тяжелого бетона воздухом или легким материалом, таким как глина, пробковые гранулы и вермикулит. Есть много конкурирующих продуктов, в которых используется пенообразователь, напоминающий крем для бритья, для смешивания пузырьков воздуха с бетоном. У всех один и тот же результат: бетон вытесняется воздухом.

Применение пенобетона включает:

• Изоляция крыши
• Блоки и панели для стен
• Выравнивающие полы
• Заполнение пустот
• Дорожные суббазы и обслуживание
• Мостовидные опоры и ремонт
• Стабилизация грунта

Цементно-пробковые композиты []

Отходы пробковые гранулы получают при производстве пробок для бутылок из обработанной коры пробкового дуба. ^[20] Эти гранулы имеют плотность около 300 кг / м. ³ , что ниже, чем у большинства легких заполнителей, используемых для изготовления легкого бетона. Пробковые гранулы не оказывают значительного влияния на гидратацию цемента, но пробковая пыль может. ^[21] Пробковые цементные композиты имеют несколько преимуществ по сравнению со стандартным бетоном, такие как более низкая теплопроводность, более низкая плотность и хорошие характеристики поглощения энергии. Эти композиты могут изготавливаться с плотностью от 400 до 1500 кг / м ³ , прочностью на сжатие от 1 до 26 МПа и прочностью на изгиб от 0.От 5 до 4,0 МПа.

Бетон, уплотненный роликами []

Роликовый бетон , иногда называемый роллбетоном , представляет собой жесткий бетон с низким содержанием цемента, укладываемый с использованием методов, заимствованных из землеройных и тротуарных работ. Бетон укладывается на покрываемую поверхность и уплотняется на месте с помощью больших тяжелых катков, обычно используемых при земляных работах. Бетонная смесь достигает высокой плотности и со временем затвердевает в прочный монолитный блок. ^[22] Бетон, уплотненный роликами, обычно используется для бетонных покрытий, но также использовался для строительства бетонных дамб, поскольку низкое содержание цемента вызывает меньше тепла при отверждении, чем это типично для обычно размещаемых массивных бетонных заливок.

Стеклобетон []

Использование переработанного стекла в качестве заполнителя для бетона стало популярным в наше время, при этом крупномасштабные исследования проводятся в Колумбийском университете в Нью-Йорке. Это значительно увеличивает эстетическую привлекательность бетона. Результаты недавних исследований показали, что бетон, изготовленный из переработанных стеклянных заполнителей, показал лучшую долгосрочную прочность и лучшую теплоизоляцию благодаря лучшим тепловым свойствам стеклянных заполнителей. ^[23]

Асфальтобетон []

Строго говоря, асфальт также представляет собой форму бетона, при этом битумные материалы заменяют цемент в качестве вяжущего.

Бетон быстрой прочности []

Этот тип бетона способен развить высокое сопротивление в течение нескольких часов после изготовления. Эта функция имеет такие преимущества, как раннее снятие опалубки и очень быстрое продвижение в процессе строительства, отремонтированные дорожные покрытия, которые становятся полностью работоспособными всего за несколько часов. Предельная прочность и долговечность могут отличаться от прочности стандартного бетона в зависимости от деталей состава.

Прорезиненный бетон []

В то время как «прорезиненный асфальтобетон» является обычным явлением, прорезиненный портландцементный бетон («прорезиненный PCC») все еще проходит экспериментальные испытания по состоянию на 2009 год. ^{[24] [25] [26] [27]}

Нанобетон []

Нанобетон содержит частицы портландцемента размером не более 100 мкм. ^[28] Это продукт высокоэнергетического смешения (ВЭМ) цемента, песка и воды.

Полимербетон []

Полимербетон — это бетон, в котором для связывания заполнителя используются полимеры. Полимербетон может набрать большую прочность за короткое время. Например, полимерная смесь может достигнуть 5000 фунтов на квадратный дюйм всего за четыре часа.Полимербетон обычно дороже обычного бетона.

Геополимерный бетон []

Геополимерный цемент является альтернативой обычному портландцементу и используется для производства геополимерного бетона путем добавления обычных заполнителей в геополимерный цементный раствор. Он изготовлен из неорганических алюмосиликатных (Al-Si) полимерных соединений, которые могут использовать переработанные промышленные отходы (например, летучую золу, доменный шлак) в качестве производственных ресурсов, что приводит к снижению выбросов диоксида углерода до 80%.Утверждается, что геополимерный бетон обеспечивает более высокую химическую и термическую стойкость и лучшие механические свойства как в атмосферных, так и в экстремальных условиях.

Подобные бетоны использовались не только в Древнем Риме (см. Римский бетон), но и в бывшем Советском Союзе в 1950-х и 1960-х годах. Здания в Украине стоят уже 45 лет. ^{[ требуется ссылка ]}

Огнеупорный цемент []

высокотемпературных применений, например, кладки печей и тому подобное, как правило, требуют использования огнеупорного цемента; Бетоны на основе портландцемента могут быть повреждены или разрушены повышенными температурами, но огнеупорные бетоны лучше выдерживают такие условия.Материалы могут включать цементы на основе алюмината кальция, огнеупорную глину, ганистер и минералы с высоким содержанием алюминия.

Инновационные смеси []

Текущие исследования альтернативных смесей и компонентов выявили потенциальные смеси, которые обещают радикально другие свойства и характеристики.

Гибкий самовосстанавливающийся бетон []

Исследователи из Мичиганского университета разработали инженерные цементные композиты (ECC), армированный волокном сгибаемый бетон.Композит содержит многие ингредиенты, используемые в обычном бетоне, но вместо крупного заполнителя он включает микроволокна. ^[29]
Смесь имеет гораздо меньшее распространение трещин, которые не подвержены обычному растрескиванию и последующей потере прочности при высоких уровнях растягивающего напряжения. Исследователи смогли выдержать деформацию смесей выше 3%, после более типичной точки 0,1%, при которой происходит разрушение.
Кроме того, состав материала поддерживает самовосстановление.При появлении трещин в бетоне обнажается особо сухой цемент. Он реагирует с водой и углекислым газом с образованием карбоната кальция и фиксирует трещину. ^{[30] [31]}

CO ₂ изоляционные бетоны []

Традиционные процессы производства бетона требуют больших затрат энергии и выбросов парниковых газов. Основные процессы, такие как кальцинирование, высокотемпературный обжиг известняка для получения извести, выделяют большое количество CO ₂ . На этапе затвердевания и отверждения обычный бетон со временем может также абсорбировать некоторое количество CO ₂ из воздуха.По оценкам, цементная промышленность производит 5% мировых выбросов CO ₂ , или около 1,4 миллиарда метрических тонн в год. Хотя многие производители работали над повышением энергоэффективности на своих заводах и модифицировали свои цементные смеси, чтобы снизить производство CO ₂ , это снижение во всем мире было компенсировано увеличением использования бетона в Китае и Индии. ^[32]

Ряд исследователей пытались повысить способность бетона связывать CO ₂ за счет разработки материалов, которые будут накапливать больше CO ₂ или быстрее получать его.Идеально было бы сделать бетон с нейтральным или даже углеродным отрицательным выбросом. ^[32]
Один из подходов — использовать силикат магния (тальк) в качестве ингредиента, альтернативного кальцию. Это снижает температуру, необходимую для производственного процесса, и уменьшает выделение диоксида углерода во время обжига. Во время фазы закалки изолируется дополнительный углерод. ^{[32] [33] [34] [35] [36]}

Родственный подход — использование карбонизации минералов (MC) для получения стабильных карбонатных агрегатов из кальция или магния. содержащие материалы и CO ₂ .Стабильные заполнители можно использовать в производстве бетона или для производства углеродно-нейтральных строительных блоков, таких как кирпичи или сборный железобетон. ^{[32] [37] [38] [36]}
Компания CarbonCure Technologies of Nova Scotia использует отходы CO ₂ нефтеперерабатывающих заводов для производства кирпичей и влажной цементной смеси, компенсируя до 5% углеродного следа. ^{[32] [36]}
Solidia Technologies из Нью-Джерси обжигает кирпич и сборный железобетон при более низких температурах и отверждает их с помощью газа CO ₂ , что, как утверждается, снижает выбросы углерода на 30%. ^{[32] [36]}

Другой метод карбонизации минералов на основе кальция был вдохновлен биомимикрией природных структур кальция. Джинджер Криг Дозье из компании bioMASON разработал метод производства кирпичей без обжига в печи или значительного выделения углерода. Кирпичи выращивают в формах в течение четырех дней в процессе микробиологического осаждения кальцита. Бактерия Sporosarcina pasteurii образует кальцит из воды, кальция и мочевины, включая CO ₂ из мочевины и высвобождая аммиак, который может быть использован для удобрения. ^{[32] [39]}

Пойкиловидные живые стены []

Легкий биорецептивный бетон для использования в жилых стенах

Другой подход включает разработку биорецептивного легкого бетона, который можно использовать для создания пойкилогидричных живых стен. Исследователи из Школы архитектуры Бартлетта разрабатывают материалы, которые будут поддерживать рост пойкиловых растений, таких как водоросли, мхи и лишайники. После создания сочетание новых материалов и растений потенциально может улучшить управление ливневыми водами и поглотить загрязнители. Грэди, Джо (01.07.2005). «Сомнительные основания для керамической плитки и габаритного камня». Приспособление для установки напольных покрытий . Проверено 21 сентября 2009.

https://www.glendaleconcretesolutions.com

огнеупоров в печи для обжига цемента -II

Вопрос: Что такое функции огнеупорная футеровка?

· Защита корпуса печи и покрышек от перегрева и последующей деформации

· Защита оболочки печи от химического воздействия

· Защита оболочки печи от механического истирания

· Теплоизоляция

· Увеличение теплообмена

· Контроль материального потока

· Контроль поведения покрытия

Вопрос: Каковы сопутствующие затраты на огнеупоры на цементном заводе?

От 2 до 4% затрат на производство цемента.

Вопрос: Какие факторы влияют на долговечность футеровки?

· Тип процесса

· Колебания условий эксплуатации

· Выбор и качество огнеупорных материалов.

· Качество монтажа, механическое состояние печи

· Процедуры нагрева и охлаждения

· Сырье и горючесть

Вопрос: Как выбрать огнеупор для зоны обжига?

Длина зоны обжига в длинных печах составляет от 6 до 9 диаметров печи.

Кирпичи в этой области в основном подвергаются :

Тепловой удар

Истирание

Щелочная атака

Кирпич шамотный (для нормальных условий)

Обладает высокой термостойкостью и стойкостью к истиранию

Содержит от 30 до 45% Al2O3

Максимальная рабочая температура 1200oC

Кислотный шамот / легкие кирпичи (для сильного щелочного воздействия)

Имеют содержание Al2O3 менее 30%

Обеспечивает лучшую изоляцию (легкие кирпичи)

Реагирует со щелочами с образованием защитного стекловидного поверхностного слоя толщиной от 2 до 3 мм

Вопрос: Как выбрать огнеупор переходной зоны?

Переходная зона расположена по обе стороны от зоны спекания, поскольку длина зоны спекания изменяется в зависимости от колебаний процесса, переходная зона характеризуется нестабильным образованием покрытия.Обычно верхняя переходная зона подразделяется на:

.

Холодная секция — это зона безопасности длиной ок. 2 диаметра печи

Горячая секция — так называемая переходная зона длиной ок. От 2 до 4 диаметров печи.

· Огнеупоры переходной зоны обычно подвергаются более высоким тепловым нагрузкам, чем зона спекания

· В этой зоне не образуется или образуется только нестабильное покрытие.

· Кирпичи подвергаются прямому воздействию излучения пламени и колебаний температуры

Обычно облицовывается:

Магнезиально-шпинелевые кирпичи, обычно на основе синтетического магнезиального агломерата

Магнезиально-хромовые кирпичи не рекомендуются из-за их худших термических и экологических свойств.

Вопрос: Как выбрать огнеупор для зоны спекания / обжига?

Максимальная температура материала в зоне спекания составляет от 1400 до 1500 ° C, расположенной в начале зоны охлаждения.

Длина зоны спекания обычно составляет от 3 до 5 диаметров печи, в значительной степени в зависимости от формы пламени и типа топлива.

Пламя угля обычно дает короткие, жидкое пламя — среднее, газовое — длинное зоны спекания.

Зона «спекания» покрыта устойчивым покрытием из клинкера с затвердевшей жидкой фазой

«Зона спекания» — это зона, в которой происходит основное образование C3S.

Кирпичи в зоне спекания подвергаются воздействию

Химическое воздействие жидкой фазы клинкера

Инфильтрация сульфатами и хлоридами щелочных металлов

Высокие температуры

Высокий термический удар (потеря покрытия)

Основные типы кирпича используются из-за их высокой стойкости к химическому воздействию

Кирпич магнезиально-шпинельный

Кирпич доломитовый

При выборе магнезиально-шпинелевых кирпичей следует выбирать качества, специально разработанные для улучшения адгезии покрытия (на основе природного магнезиального агломерата).

Доломитовые кирпичи обладают наилучшей адгезией к покрытию, но их следует ограничивать зонами с постоянным образованием покрытия

Цена на доломитовый кирпич ок.60% этого кирпича на магнезиальной основе.

Кирпич из доломита очень чувствителен к влаге; Магнезиально-шпинелевые типы также чувствительны, но в меньшей степени. Для более длительного хранения эти типы кирпича должны храниться герметично (Aluvac). Кирпич доломитовый может быть пропитан воском

Во время длительных остановок печи доломитовая футеровка должна быть защищена от влаги, изолировав секцию пластиковыми перегородками и добавив гигроскопичный агент для поглощения атмосферной воды (например,грамм. жженая известь).

Вопрос: Как выбрать огнеупор для зоны охлаждения?

В этой зоне клинкер охлаждается от максимальной температуры обжига 1400 до 1500 ° C до прибл. 1350oC в печах с решеткой и охладителем CB

Длина зоны охлаждения в колосниковых колосниковых печах составляет от 0,5 до 1,5 диаметра печи

Предпочтительны плотные кирпичи с высоким содержанием глинозема, содержащие 80% Al2O3.

Базовые кирпичи используются только при сильном химическом воздействии

Поскольку выходная зона не имеет покрытия, температура кожуха печи в этой зоне повышается, особенно при установке основных кирпичей (с их более высокой теплопроводностью)

Вопрос: Выбор огнеупора для носовых колец печи?

Конец зоны охлаждения, носовое кольцо, является одной из самых критических точек футеровки цементных печей.Срок службы носового кольца зачастую составляет всего 6-9 месяцев: меньше, чем в зоне спекания

.

Кирпичи с высоким содержанием глинозема (> 90%) обычно размещаются внутри секции носового кольца

Магнезиально-шпинелевые кирпичи предпочтительны при сильном термическом и химическом воздействии

Отливочные сегменты должны иметь воздушное охлаждение. Расход около 1200 м3 / ч, м при 20 мбар

При температуре вторичного воздуха выше 1050 ° C рекомендуется использовать литые носовые кольца

Вопрос: Что такое Требования высокого качества огнеупорной футеровке?

Полное удаление изношенных участков футеровки

Замена неровностей корпуса

Герметичный монтаж кирпича (швов)

Хорошая размерная и геометрическая точность кирпича

Выравнивание с помощью раствора; регулировочные шайбы не стальные

Правильная компенсация теплового расширения

Правильное замыкание колец (использование правильно расположенных клавиш)

Выбор подходящего раствора для растворных швов.

Выбор оптимального метода футеровки, чтобы минимизировать вращение печи в холодном состоянии.

Вопрос: Каким образом выполняется футеровка статических участков?

Для достижения хороших изоляционных свойств обычно устанавливают двух- или трехслойную футеровку.

Трехслойная изоляционная облицовка состоит из:

• Подложка из керамического волокна,
• Промежуточный слой оскорбительных огнеупоров
• Плотная рабочая футеровка

Для газонепроницаемой футеровки рабочая футеровка закладывается химически схватывающимся раствором

.

Рабочая футеровка из абразивно-шамотного кирпича с низкой пористостью

Кислотные огнеупорные кирпичи с содержанием Al2O3 ниже 30% устанавливаются при наличии щелочного воздействия

Циклоны подогревателя

Облицованы кирпичом и изоляционной кладкой

Детали сложной формы, такие как впускные и контрольные отверстия циклона, футерованы неформованными материалами (литье)

Лотки для еды

Желоба для еды должны быть облицованы материалами, устойчивыми к истиранию.

Обычно устанавливаются плотные бетонные изделия с металлическими анкерами или сборными материалами

Вопрос: Как разогревать системы вращающихся печей?

График нагрева печи определяет повышение температуры печи в единицу времени и время подачи сырья. Этот график должен учитывать следующие основные факторы:

• Тип и возраст огнеупора
• Проектирование системы печи
• Механические системы

Оптимальный график отопления представляет собой компромисс, который удовлетворяет различным требованиям

Минимальный период нагрева обозначается материалом, для которого требуется самый продолжительный период нагрева.

Необходимо соблюдать спецификации поставщиков по отоплению

Рекомендуемый график нагрева для запуска новой печи или после капитального ремонта:

Максимальная скорость нагрева 25 ° C / час в зоне спекания до температуры зоны спекания 900 ° C

После достижения 900 ° C нагрев может продолжаться со скоростью 50 ° C / час до рабочей температуры

Рекомендуемый график нагрева после мелкого ремонта и не по причине разрушения огнеупора:

50 ° C / час до рабочей температуры

Ambition refractories co., ООО производство огнеупорных материалов и огнеупорных изделий в Китае