Metnn.ru

Строй портал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности огнеупорного бетона и его характеристики

Особенности огнеупорного бетона и его характеристики

Огнеупорный бетон – один из лучших строительных материалов с точки зрения пожарной безопасности. В отличие от обычного, он не разрушается от высоких температур и открытого пламени. Огнеупорный состав подходит для конструкций, которые будут работать в горячих и огнеопасных условиях.

  1. Что такое огнеупорный бетон
  2. Квалификационные признаки, назначение
  3. Виды, какой бывает
  4. По физическим свойствам
  5. В зависимости от рабочей температуры эксплуатации
  6. Эксплуатационные характеристики, состав по ГОСТ 20910-90
  7. Как сделать своими руками
  8. Состав и пропорции, особенности замешивания

Что такое огнеупорный бетон

Бетон – негорючий материал, но при нагревании он теряет прочность и связи с арматурой, трескается, а при длительном нагревании – полностью разрушается. Перепад температур во время тушения огня разрушает бетонные конструкции еще быстрее. С обычным составом такой процесс происходит при 200°С. Жаропрочным считается бетонный блок, который выдерживает более высокие температуры – 2200°С и воздействие открытого пламени.

Квалификационные признаки, назначение

Жаростойкий бетон разрушается при нагреве от 1580°. Составы более высокого класса выдерживают нагрев до 1770° и 2200°. Потери прочности не происходит ни при нагреве, ни при резком охлаждении. Способность выдерживать высокие температуры позволяет относить смесь к тому или иному классу жаропрочности.

Из жаропрочных бетонных смесей делают печи, камины, дымоходы и бани – домашние и промышленные. Им укрепляют стены и пол частных жилых домов, чтобы избежать разрушения при пожаре. В промышленности из огнестойкого материала делают стены печей для обжига кирпича и других материалов, дымовые трубы, вентиляцию в горячих цехах.

Использовать жаропрочный бетон в строительстве вместо обычного нецелесообразно. Он значительно дороже и сложнее в производстве, хуже выдерживает морозы, а способность выдерживать нагрев выше 200° нужна крайне редко.

Виды, какой бывает

Разновидности огнестойкого бетона отличаются по составу, свойствам и рабочей температуре. Это накладывает отпечаток на их использование. По химическому составу составы делят на бесцементные, ультранизкоцементные, низкоцементные и среднецементные. Высокоцементных смесей среди огнеупорных составов не бывает. Это объясняет более низкую прочность и устойчивость к холодам.

Термостойкий бетон приобретает огнеупорные свойства не сразу при замешивании, а под воздействием высоких температур. Безобжиговая разновидность становится огнеупорной при 200°, которая разрушает обычный бетон. Такой материал хорошо использовать для небольших печей и дымоходов – он приобретает нужные свойства во время работы. Термообработанному составу требуется обжиг при температуре до 800°. Это делается на предприятиях, которые поставляют готовые бетонные блоки. Обожженным считается материал, который прошел обработку при температуре выше 800°.

По физическим свойствам

Физические свойства бетона зависят от его состава. Максимальное содержание цемента невысокое, применяются негорючие вяжущие составы и заполнители – именно они создают нужные огнеупорные свойства.

По цели применения и физическим свойствам бетон разделяют на:

  • Конструкционный (тяжелый). Обладает относительно низкой жаростойкостью, но выдерживает значительные механические нагрузки. Используется для создания опорных конструкций, обычно внутри помещения, заливки оснований печей и котлов, в том числе промышленных. Если предполагается использование при сверхвысоких температурах, требуется дополнительная изоляция.
  • Изоляционный (легкий). Обладает высокими огнеупорными свойствами, но низкой прочностью. Применяется для того, чтобы обезопасить от огня конструкции из других материалов, которые принимают на себя основную нагрузку.
  • Конструкционно-изоляционный (средний). Обладает средними огнеупорными качествами и умеренной механической прочностью. Может использоваться как для изоляции, так и для создания некоторых опорных конструкций.

Общая черта всех жаропрочных бетонов – низкая теплопроводность. Материал не только сохраняет свои свойства при высоких температурах и пожаре, но и не позволяет нагреваться другим конструкциям, менее устойчивым к огню. При работе с высокими температурами это снижает риск пожара и делает условия работы людей более комфортными. При пожаре – сдерживает распространение огня.

В зависимости от рабочей температуры эксплуатации

Типы огнеупорных составов по температурному режиму:

  • Умеренно жаропрочный (умеренные температуры) – до 1100°;
  • Жаропрочный (средние температуры) – до 1400°;
  • Огнеупорный (высокие температуры) – до 1700°;
  • Высокоогнеупорный (особо высокие температуры) – выше 1700°.

Применение каждой разновидности зависит от ее «любимой» температуры. Для большей прочности и безопасности можно сочетать несколько разных видов бетона. Так делают в промышленных печах, где основание сделано из умеренно жаропрочного материала, устойчивого к механическим нагрузкам, основа стен – из жаропрочного или огнеупорного, а внутренняя облицовка – из высокоогнеупорного материала.

Эксплуатационные характеристики, состав по ГОСТ 20910-90

В состав жаростойкого бетона входят 3 основных компонента – вяжущее средство, заполнитель и вода. Задача заполнителя – создать прочную основу бетонного блока, которая будет противостоять механическим нагрузкам. Для жаропрочных бетонов подходят:

Читайте так же:
Пластифицирующие добавки для цементного раствора

  • Шамотный песок;
  • Доменные шлаки;
  • Магнезит;
  • Пыль хромитовой руды;
  • Корунд;
  • Щебень;
  • Пемза.

Чем мельче элементы заполнителя, тем пластичнее бетон, а чем грубее – тем более он устойчив к нагрузкам.

Вяжущее вещество соединяет частицы заполнителя между собой, дает дополнительную пластичность. Жаропрочность и устойчивость к морозам зависят от вида вяжущего. Для термоустойчивых бетонов применяются:

  • Глинозем (соединения алюминия);
  • Силикаты;
  • Портландцемент;
  • Жидкое стекло;
  • Пластификаторы.

Смеси для приготовления бетона продаются в строительных магазинах. Пропорции заполнителей и вяжущих веществ подобраны заранее, и хозяину или работникам остается только растворить смесь в воде и размешать ее. На упаковке указан состав и максимальные температуры, которые выдержит смесь.

Внимание! Портландцемент хорошо выдерживает нейтральную или щелочную среду, но плохо взаимодействует с кислой средой. Жидкое стекло без добавок портится от воды. Жидкое стекло с алюмосиликатами устойчиво к любым воздействиям.

Точный состав смеси регулирует ГОСТ. Он же определяет признаки, по которым готовый раствор можно отнести к жаропрочному или огнеупорному классу. Для этого измеряется деформация бетонного изделия при заданной температуре. Чем она сильнее, тем хуже теплозащитные свойства.

Как сделать своими руками

Проще всего сделать огнеупорный бетон из готовой сухой смеси. Тогда он будет сразу иметь нужные свойства, которые указаны на упаковке. Для приготовления достаточно развести смесь водой в заданных пропорциях. Добавлять какие-либо другие компоненты не нужно – это ухудшит свойства готовой смеси.

Если по каким-либо причинам нет возможности купить смесь в магазине, придется готовить ее самостоятельно из тех компонентов, которые имеются в распоряжении. Это менее желательный вариант – всегда есть риск ошибиться с пропорциями и получить недостаточно огнеупорный или недостаточно прочный бетон.

Состав и пропорции, особенности замешивания

Чтобы приготовить огнеупорный бетон своими руками, потребуются:

  • Заполнитель – керамзит, доменный шлак, кирпичный бой, базальт. Подойдет любой доступный негорючий твердый материал.
  • Вяжущее соединение – для печей и дымоходов в доме подойдет жидкое стекло, для бани и домашней печи – портландцемент. Сочетание жидкого стекла и алюмосиликатов подойдет для агрессивной среды;
  • Вода.
  1. Измельчить частицы заполнителя. Для этого подойдет любая высокая емкость и тяжелый предмет в качестве пестика. Получившиеся частицы должны быть не больше 25 мм, относительно одинакового размера. Чтобы получить результат, близкий к заводскому, нужно добиться 0,1-1 мм.
  2. Высушить заполнитель. Рассыпать частицы по ровному неглубокому строительному лотку. Если на улице сухо, тепло и безветренно, можно оставить лотки во дворе. Если погода не позволяет, лучше занести их в сухое теплое помещение. Обязательно исключить доступ детей и домашних животных. Заполнитель готов, когда при прикосновении к нему не мажется, сухой на ощупь.
  3. Внести вяжущее и тонкомолотые добавки. Их количество заранее отмеряется и вносится в заполнитель небольшими порциями. Работать нужно в респираторе и очках, чтобы бетонная пыль не попала в легкие.
  4. Внести воду и тщательно размешать. Воду отмеряют заранее, вливают кружкой. Для размешивания подойдет длинная деревянная палка. Размешивают плавными круговыми движениями в одну сторону, в перчатках, респираторе и очках. Готовая смесь должна быть однородной.

Раствор остается жидким сутки. Если в помещении холодно и сухо, он твердеет быстрее, если жарко и влажно – медленнее. Замешивать раствор лучше прямо перед началом работы и в том количестве, которое будет потрачено за день.

Огнеупорный бетон – полезный, но сложный в изготовлении материал. Он подойдет для обустройства печи в частном доме или бане, но не годится в качестве основы для стен и потолка здания.

Технология изготовления мытого бетона — что это такое, особенности

Приготовление геополимерного бетона в домашних условиях

Технология изготовления архитектурного бетона

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Жаростойкие бетоны на быстротвердеющих цементах

Современные темпы строительства и ремонта тепловых агрегатов требуют быстрого ввода их в эксплуатацию. Поэтому наиболее перспективными для жаростойкого бетона являются вяжущие вещества с быстрыми сроками твердения. К таким вяжущим можно отнести глиноземистый цемент и быстротвердеющий портландцемент.

Глиноземистый цемент позволяет получить высокую прочность бетона уже через сутки после изготовления, а через трое суток она уже равняется 28-суточной прочности бетона на портландцементе.

Футеровка или конструкция из жаростойкого бетона на глиноземистом цементе не требует длительного режима сушки и первого нагревания перед эксплуатацией.

Химический и минералогический состав глиноземистого цемента ближе к широко распространенным заполнителям из алюмосиликатных материалов. Поэтому бетоны на этих заполнителях имеют более высокую температуру применения, чем на портландцементе, жидком стекле и периклазовом цементе.

Читайте так же:
Вред цемента для человека

Вследствие высокой экзотерики при твердении глиноземистого цемента бетоны на его основе могут твердеть при температурах от 4-5 до —0°С.

В НИИЖБе были проведены исследования по изучению основных свойств жаростойких бетонов на глиноземистом цементе. В табл. 1 приведены основные характеристики бетонов.

Чем меньше содержание цемента, тем выше огнеупорные свойства бетона и, следовательно, выше температура его применения. Чем больше содержание в бетоне цемента и меньше водопоглощенке заполнителя, тем выше прочность бетона.

Установлены коэффициенты качества заполнителей п в зависимости от прочности бетона. Этот коэффициент входит в основное уравнение, связывающее прочность бетона и качество вяжущего, и, как известно, в общем виде выражается формулой

При одном виде цемента коэффициент п зависит только от вида заполнителей (табл. 1). Значения коэффициента п приняты с таким расчетом, чтобы фактические прочности бетона были на 10—15% выше расчетных.

Жаростойкие бетоны на глиноземистом цементе применяются в подинах вагонеток туннельных печей для обжига кирпича, стройфаянса, труб и других керамических изделий, в печах нефтехимической промышленности, в печах для обжига эмалировочных ванн, ,в тарелочных блоках форсунок и в ряде других объектов.

Экономическая эффективность применения жаростойкого бетона составляет примерно 20—40 руб. на каждом кубометре бетона по сравнению с кладкой из соответствующих огнеупорных обжиговых изделий, не считая большую долговечность бетона по сравнению с кладкой, швы которой во многих случаях являются -очагами ее разрушения.

Исследования, проведенные в НИИЖБе, показали возможность и целесообразность использования быстротвердеющего портландцемента как вяжущего для жаростойкого бетона. Этот портландцемент имеет высокие марки и характеризуется интенсивным нарастанием прочности.

По химико-минералогическому составу быстротвердеющий портландцемент отличается от обычного повышенным содержанием алитовой фавы, что также свидетельствует о целесообразности применения его в жаростойком бетоне. Изучение поведения при нагревании отдельных гидратированных материалов портландцемента показало, что наилучшими жаростойкими свойствами обладает гидратированный алит. Он имеет высокую начальную прочность и почти не снижает ее при нагревании до температуры 1200°С, в то время как прочность гидратированного белита после нагревания до 600— 300°С уменьшается почти вдвое.

В табл. 2 приведены данные по изменению прочности после нагревания жаростойкого бетона в зависимости от вида портландцемента. В качестве вяжущих были использованы обычный портландцемент завода «Гигант» с содержанием C3S 48%, быстротвердеющий портландцемент Воскресенского завода с C3S 65% и особо быстротвердеющий портландцемент ЗДолбуновского завода с содержанием фазы алита 61%. Необходимо отметить, что относительная прочность жаростойкого бетона на быстротвердеющем портландцементе после нагревания до 800°С составляет 40—60%, в то время как у бетона на обычном цементе при данной тем- тературе сохраняется лишь 30—38% первоначальной прочности.


При температуре применения жаростойкого бетона на быстротвердеющем портландцементе ниже 800°С решающее значение на величину прочности оказывает расход цемента. Это объясняется тем, что при средних температурах в достаточной мере сохраняется цементная гидравлическая связка, а реакции в твердой фазе протекают весьма медленно. Поэтому в жаростойкие бетоны с температурой службы менее 800°С рекомендуется вводить 0,3 вес. ч. тонкомолотого шамота.

Бетоны с повышенным количеством тонко-молотой добавки целесообразно использовать при температурах применения выше 800°С, когда гидравлическая связка значительно ослаблена и упрочнение бетона происходит за счет интенсивно протекающих реакций взаимодействия в твердой фазе между составляющими цемента и тонкомолотой добавкой.

Использование быстротвердеющего цемента вместо обычного в жаростойком бетоне позволяет значительно сократить срок твердения бетона в естественных условиях до его сушки. Приведенные в табл. 3 данные говорят о том, что жаростойкий бетон -на быстротвердеющем портландцементе можно подвергать нагреванию через 1 —3 сут.: после изготовления.

Определение температурных деформации показывает, что их величина существенно зависит от количества свободной воды в бетоне (см. рисунок). Образцы, нагретые сразу после влажного твердения, претерпевают большие усадочные деформации по сражению с бетоном, испытанным после сушки.

Усадочные деформации до 200°С связаны с удалением свободной воды, уплотнением тоберморитового геля и дегидратацией этт.рингита. Незначительное увеличение усадки при 400°С вызвано разложением гидроалюминатов кальция. При температурах 500—600°С усадка вновь возрастает. Причина — разложение гидроокиси кальция и удаление воды.

Жаростойкий бетон на быстротвердеющем портландцементе под нагрузкой 2 кгс/см2 имеет температуры деформации в °С:

По результатам испытания жаростойкий бетон на быстротвердеющем портландцементе с шамотным заполнителем в не несущих конструкциях можно применять до температуры 1200°С.

Жаропрочный бетон

Свойства и виды

Благодаря своим свойствам, жаростойкий материал позволяет создавать печи, мангалы, разные дымовые трубы и камины. Выделим основные из этих свойств:

  • высокие показатели прочности и надёжная термоизоляция;
  • улучшение эксплуатационных свойств во время работы;
  • хорошее соотношение цены и качества;
  • легкость изготовления (нет необходимости в дополнительном обжиге).
Читайте так же:
Цементный блок с пенопластом

Жаростойкий бетон классифицируют по нескольким видам. Если говорить о классификации по назначению, то бывают конструкционные и теплоизоляционные. По структуре делятся на лёгкие, пористые и тяжёлые.

Состав

Как и в любой бетонной смеси, главным компонентом огнеупорного материала считается вяжущее вещество. В зависимости от его разновидности выделяют смеси на глиноземистом цементе, жидком стекле, с применением портландцемента или шлакопортландцемента. Вяжущие вещества портландцемент и шлакопортландцемент используются в нейтральной/щелочной среде. Из жидкого стекла получают конструкции для газовой кислой среды. Для водородной или углеродной среды, в качестве вяжущего вещества предпочтение отдают глиноземистому цементу.

Огнеупорный материал, в основе которого лежит щебень, изготавливается из базовых ингредиентов. Его можно легко изготовить самому, при этом не обязательно иметь какие-то особые навыки строительства.

Также в состав жаростойкого бетона добавляют тонкомолотые присадки или горные огнеупорные породы, влияющие на объемный вес готовой конструкции. Это позволит увеличить прочностные показатели изделия. Выбор добавок и наполнителей зависит от температурного режима и условий эксплуатации бетона.

Использование обычных наполнителей, позволяет получить огнестойкость конструкции, эксплуатируемой при температуре не более +200 ℃. При дальнейшем воздействии температуры, конструкция начинает терять свою прочность и при температуре +600 ℃ полностью деформируются.

Поэтому при создании жаропрочного изделия, в состав бетона нужно добавлять заполнители, помогающие конструкции оставаться прочной при высоких температурах. Также нужно выбирать заполнители, препятствующие появлению напряжений во внутренней структуре монолита.

Рассмотрим классификацию заполнителей в зависимости от сферы применения материала:

  • для конструкций, работающих при температурах +600 – 800 ℃, используются горные породы (диабаз, андезит, базальт) или пористые материалы из горных вулканических пород;
  • для обеспечения жаростойкости при температурах +1200 – 1700℃, в составе бетонной смеси должны присутствовать хромит, магнезит или шамотный кирпич.

Для увеличения показателей огнестойкости, в состав бетона можно добавить специальные материалы, образованные вследствие обжига огнеупорной глины и магнезита. Такие материалы называют алюмосиликаты.

Заливка раствора

Так как жаростойкий бетон обладает высокой прочностью, то работы по его заливке нужно выполнять быстро. Готовую смесь заливают в опалубку или емкости, смазанные жиром. Чтобы не допустить появления пустот, смесь трамбуют с помощью разных механизмов, например, поверхностного или погружного вибратора. Жароустойчивые смеси требуют более длительной утрамбовки.

После проведения всех этих операций ждут затвердевания раствора. В этот период бетон желательно периодически смачивать водой. Такой подход позволит избавиться от появления возможных трещин. Полное затвердевание материала происходит примерно через месяц.

Где используется глиноземистый цемент?

Состав глиноземного цемента

Основным компонентом состава является низкоосновной одно кальциевый алюминат СаО-А12О3, который при твердении становится двухкальциевым гидроалюминатом. Глиноземистый цемент делится на высокоизвестковый, содержащий СаО свыше 40%, и малоизвестковый, в котором СаО ниже 40%.

Глиноземистый цемент, состав химических элементов:

  1. Оксид алюминия – 30-50%.
  2. Оксид кальция – 35-45%.
  3. Оксид кремния –5-15%.
  4. Оксид железа – 5-15 %.

В смеси также содержатся двухкальциевый силикат для замедленного отвердения, алюминаты и балластная примесь – геленит.

Свойства глиноземного цемента

  1. Вяжущие свойства материала и его высокая прочность после затвердения обусловлены наличием в составе алюминатов кальция. Процесс отвердения алюминатного цемента протекает аналогично портландцементу. А в отличии от ПЦ действие сопряжено обильным выделением тепла. В первые сутки отвердения высвобождается до 70% тепла, что представляет собой опасность. Если температура среды поднимется выше 30 °C, устойчивость цемента снизится в 2-3 раза.
  2. В сравнении с портландцементом, глиноземный цемент формирует более плотный искусственный камень, он обладает высшей прочностью и высокой стойкостью к агрессивной среде. Но он легко деформируется под влиянием щелочной среды и его не стоит смешивать с известью, ПЦ и гипсом, чтобы исключить сокращение сроков затвердения.
  3. Период начала затвердения глиноземного цемента составляет не менее 30 минут, а окончание процесса происходит через 12 часов. Срок схватывания аналогичен портландцементу, но марочная прочность глиноземного цемента проявляется уже по истечению 72 часов, в то время как ПЦ набирает прочность лишь через 28 суток.

Особенные свойства глиноземного цемента

  • возможность использования глиноземного цемента в зимних условиях, благодаря высокому показателю тепловыделения;
  • сопротивление воздействию агрессивных жидкостей и газообразных сред;
  • скорое упрочнение массы после затвердения;
  • искусственный камень высокой плотности;
  • термическая устойчивость для получения огнеупорного цемента.

ГЛАВА 14. ГЛИНОЗЕМИСТЫЙ ЦЕМЕНТ И ЕГО РАЗНОВИДНОСТИ

Истинная плотность глиноземистого цемента 3,1 — 3,3 г/см3, плотность в рыхлонасыпном состоянии — 1000—1300, в уплотненном — 1600—1800 кг/м3.

Водопотребность этого цемента при получении теста нормальной густоты 24—28 %. По ГОСТ 969—77, он должен характеризоваться равномерным изменением объема при испытании образцов из него кипячением и обработкой в парах воды.

Читайте так же:
Цемент м400 расход 1м2

Начало схватывания теста должно наступать не ранее 30 мин, а конец не позднее 10 ч. Обычно же начало и конец схватывания наступают соответственно через 1 — 1,5 и 4—6 ч. При необходимости замедлить схватывание применяют хлористые натрий и кальций, буру и др. Ускоряют схватывание введением небольших добавок извести, портландцемента и др.

Глиноземистый цемент

по прочности (ГОСТ 969—77) разделяют на марки 400, 500 и 600, определяемые по результатам испытаний на сжатие половинок призм размером 4X4X16 см, изготовленных из малопластичного раствора 1:3 (ГОСТ 310.1—76 с изм.) и испытанных через 3 сут твердения. Через 1 сут твердения цемент достигает 80—90 % трехсуточной прочности.

Для твердения глиноземистого цемента наиболее благоприятны водные условия. Как воздушное, так и комбинированное воздушно-влажное хранение сопровождается значительным падением прочности бетонов на этом цементе в отдаленные сроки твердения (на 50— 60 % через 10—20 лет). Прочность снижается иногда ив первый месяц твердения. По ГОСТ 969—77 не допускается снижение прочности на растяжение образцов 28-су-точного возраста по сравнению с прочностью образцов трехсуточного возраста более чем на 10 %. При пониженных температурах (5—10°С) глиноземистый цемент твердеет достаточно интенсивно вследствие значительного выделения теплоты, на что указывалось ранее.

Бетоны на глиноземистом цементе

характеризуются высокой водостойкостью, морозостойкостью и жаростойкостью. Водостойкость этого цемента объясняется, в частности, отсутствием в продуктах его гидратации гидроксида кальция, характеризующегося, как известно, значительной растворимостью в воде (1,2 г/л СаО при обычной температуре).

Бетоны на глиноземистом цементе более морозостойки, чем на обыкновенном портландцементе, что обусловливается в большей мере повышенной плотностью цементного камня. Известно, что при прочих равных условиях пористость затвердевшего глиноземистого цемента примерно в 1,5 раза меньше пористости портландцемен-тного камня. Этим же объясняется и более низкая водопроницаемость затвердевшего глиноземистого цемента по сравнению с портландцементом. Пониженная пористость цементного камня объясняется высокой степенью гидратации, повышенным вовлечением воды в гидратные соединения, а также образованием значительного количества гелевидных масс гидроксида алюминия.

Глиноземистый цемент, более чем портландцемент

, стоек в растворах сульфата кальция и магния (но не сульфатов калия, натрия и аммония), а также в слабых растворах и парах неорганических кислот. Стоек он и в водных растворах хлоридов щелочных металлов, кальция и магния, в морской воде, в углекислых и болотных водах, в растворах молочной и других подобных кислот, в животных и растительных маслах.

Глиноземистый цемент и бетоны на его основе разрушаются в растворах щелочей и солей аммония. Сульфатостойкость глиноземистого цемента при переходе C2AHg в C3AHG резко снижается.

Бетоны на глиноземистом цементе хорошо сопротивляются действию температур до 1200—1400 °С и выше. В этом случае не возникают разрушающие деформации (как у бетонов на портландцементе) при увлажнении их после воздействия высоких температур. Это объясняется тем, что в глиноземистом цементе нет гидроксида кальция, который, присутствуя в затвердевшем портландцементе, при нагревании до 500 °С и выше переходит в СаО гидратирующий при повторном увлажнении, увеличиваясь в объеме и разрушая цементный камень.

Жаростойкость глиноземистого цемента

зависит и от его минерального состава; она тем выше, чем больше в ней глинозема и чем меньше кремнезема, магнезии и других примесей. Высокоогнеупорный глиноземистый цемент характеризуется примерно следующим составом, ,%: А1203 70—74; СаО 26—30; Si02 и Fe203 0,5—I. По данным К. Д. Некрасова, бетоны на глиноземистом цементе с шамотом в виде мелкого и крупного заполнителя можно применять при 1200—1300°, а бетоны с высокоогнеупорными хромитами — при 1400—1600°С.

Глиноземистый цемент значительно дороже (в 5— 6 раз) портландцемента, поэтому применять его следует лишь в случаях наиболее полного использования его ценных качеств. В соответствии с этим такой цемент целесообразен для производства бетонных и железобетонных конструкций при необходимости получения высокой прочности бетона в очень короткие сроки, особенно при пониженных температурах окружающей среды, а также в конструкциях, подвергающихся систематическому замерзанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию, особенно при службе их в морской воде, в водных растворах некоторых сульфатов и т. п. Широко применяется данный цемент при изготовлении жароупорных бетонов и различных видов расширяющихся цементов, а также при выполнении аварийных и ремонтных .работ.

Нельзя использовать глиноземистый цемент в тех случаях, когда температура бетона во время его твердения может подняться выше 25—30 °С. Недопустимо его применение в бетонных конструкциях, подвергающихся щелочной агрессии.

Область применения глиноземного цемента

  1. Обновление поврежденных мостовых конструкций.
  2. Глиноземистый цемент находит применение в скоростном строительстве, когда требуемая устойчивость конструкции должна быть сформирована в первые 72 часа.
  3. Возведение сооружений, где необходим повышенный коэффициент сульфатостойкости.
  4. Фиксация анкерных болтов.
  5. Изоляция интервалов нефтяных скважин.
  6. Устранение пробоин и деформаций в морских судах.
  7. Изоляция разрывов в породе с обильным расходом воды.
  8. Для ускорения отвердения бетона на стройплощадках.
  9. Производство емкостей, которые при эксплуатации подвергаются влиянию агрессивной среды.
  10. Изготовление огнеупорного бетона с температурными характеристиками до 1700 °C.
Читайте так же:
Чем отмыть цементный раствор со стекла

Водонепроницаемая штукатурка

Использование алюминатного цемента в изготовлении гидроизоляционной штукатурки:

  • В строительстве промышленных объектов гидроизоляционная штукатурка применяется для заделывания трещин водопроводных линиях, под рабочим давлением в 10 атм. А также для производства резервуаров, предназначенных для хранения жидкостного топлива.
  • В строении метрополитена использование штукатурки обеспечивает гидроизоляцию стен подземных коридоров, заделку швов между тоннелями, восстановления устаревших конструкций.
  • В сфере коммунального хозяйства штукатурка применяется для заделки стыков трубопроводов, для водонепроницаемых покрытий очистных станций, ремонта бассейнов и душевых сооружений.

Глиноземистый цемент применение

  • Ремонт поврежденных гидротехнических сооружений и промышленных зданий, оперативная заделка пробоин в судах, гидроизоляция интервалов нефтяных и газовых скважин, оперативная изоляция порывов сопровождающихся обильным расходом воды. Другие ремонтные работы, когда необходимо чтобы проектная прочность конструкции достигла своей максимальной величины в течение первых 3-х суток;
  • Строительство бетонных конструкций, которым по условиям эксплуатации необходима повышенная сульфатостойкость;
  • Фиксация анкерных болтов и защита арматурного пояса;
  • Как ускоритель твердения в бетон общего применения;
  • Строительство резервуаров для хранения агрессивных сред и строительство подземных сооружений работающих в агрессивных условиях;
  • Как добавка для обеспечения повышенной водо- и морозостойкости, а также как добавка для обеспечения бетонных работ в условиях низких температур (до минус 10 градусов Цельсия) без дополнительного прогрева бетона;
  • Как компонент в производстве клея в строительной химии;
  • Производство огнеупорного бетона способного выдерживать температурные нагрузки до 1 700 градусов Цельсия.
  • Производство водонепроницаемой штукатурки для: локализации повреждений водопроводов работающих под давлением до 10 кгс/см2, гидроизоляция подземных сооружений, герметизации стыков трубопроводов воды, канализации и других стоков, ремонт гидротехнических сооружений.

Глиноземный цемент в домашнем строительстве

Цемент глиноземистый своими свойствами и характеристиками подходит не только для промышленного строительства, но и для домашних условий применения. Для грамотного его использования необходимо учитывать особенности химического состава материала и его свойства.

Подготовка алюминатного цемента

Если на мешке с глиноземным цементом указан вес материала, то он подается в бетономешалку сразу из мешка. В случае использования цемента, который хранился в мешках некоторое время, может потребоваться предварительное разрыхление смеси. Для этой цели допустимо размешивание цемента в вибрационном сите при помощи строительного лопастного шнека.

Размешивание бетонного раствора

Глиноземный цемент имеет более высокую вязкость в сравнении с портландцементом. Для этого потребуется более длительное перемешивание бетонного теста, в отличие от субстанции на ПЦ. Продолжительность размешивания устанавливается опытным путем для каждого конкретного случая. А длительность этого процесса влияет на однородность и устойчивость материала.

Перемешивание алюминатного цемента занимает в среднем 2-3 часа, после чего бетономешалку необходимо тщательно промыть. Это нужно сделать сразу, поскольку за данный временной отрезок происходит схватывание излишков бетона. Вследствие чего, очищение будет весьма хлопотливым.

Действия с бетоном в зимнее время

Процесс проведения строительных работ с использованием глиноземистого расширяющегося цемента в зимние месяцы имеет ряд особенностей. Такие работы отличаются от аналогичных действий с портландцементом, благодаря высокой экзотермии алюминатного цемента. В процессе гидратации цементной смеси происходят экзотермические реакции с обильным тепловыделением. Температура цементного теста при этом может достигать до 100 °C. Это явление зависит от процентного содержания воды в общей цементной массе.

Температура бетонной субстанции на глиноземном цементе на момент укладки не должна превышать 15°C. Это может спровоцировать быстрое застывание бетонной смеси при дальнейшем процессе застывания бетонного теста.

Характеристики и свойства

Глиноземистый цемент начинает твердеть уже через 12 часов после добавления в него воды. При этом первые признаки данного процесса появляются уже через полчаса. Если этот срок необходимо увеличить, то в смесь добавляют специальные пластификаторы – например, гидрат окиси натрия или кальция, сульфаты кальция, железа или натрия. Также с этой целью используют хлористый либо азотистый натрий, борную кислоту, сахар или глицерин.

Глиноземистый цемент обладает малой усадкой. Дело в том, что по сравнению с портландцементом его пористость в 1.5 раза ниже. Данный материал обладает высокой водонепроницаемостью, поэтому его можно использовать в сложных условиях. Он обладает устойчивостью к коррозии и влиянию агрессивных химических компонентов. Он обладает следующими свойствами:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector