Вся электронная библиотека >>>

 Цемент  >>>

 

 

Специальные цементы


Раздел: Строительство

 

Цементы для жаростойких бетонов

  

Жаростойкие бетоны состоят из твердеющей при нормальной температуре связующей части и огнеупорных заполнителей. Они способны длительно выдерживать воздействие высоких температур и не отличаются по своим свойствам от обычных огнеупоров. Для изготовления огнеупорных бетонов применяют портландцемент, глиноземистый цемент, жидкое стекло, бариевый цемент. Прежде всего следует отметить, что затвердевшие портландцемент, глиноземистый цемент и некоторые другие вяжущие, как известно, содержат воду различных видов: химически связанную (кристаллизационную), адсорбированную цементным гелем, капиллярную, свободную. Вода из гидросиликатов, гидроалюминатов, гидроксида кальция и др. удаляется в определенном интервале температур и практически полностью при высоких температурах. Дегидратация при быстром нагреве может вызвать нарушение структуры цементного камня.

Исследования К. Д. Некрасова и его сотрудников показали, что прочность бездобавочного портландцемента при дегидратации при температуре до 1173 К снизилась на 90% от первоначальной прочности, а у пуццолановых и шлакопортландцементов на 50—75%. Дальнейшее повышение температуры до 1523—1623 К ведет к образованию плотного спекшегося цементного камня.

Установлено, что для получения качественных бетонов на портландцементе в его состав вводят небольшое количество фосфорного ангидрида для стабилизации, C2S в p-форме и предупреждения его перехода в 7-фор- му. Эффективность службы огнеупорного бетона повышается при введении в состав портландцемента тонко- молотой добавки, преимущественно огнеупорной, в виде хромита, магнезита, шамота обычно в количестве не более 10% массы цемента. Эта добавка при 873— 1273 К вступает в твердофазовую химическую реакцию с оксидом кальция, образовавшимся при дегидратации Са(ОН)2, а также с цементными дегидратированными и негидратированными соединениями. Реакции продолжаются при 1473—1573 К и протекают уже с участием появившейся жидкой фазы, которая способствует уплотнению структуры и повышению прочности бетона.

Для некоторых видов огнеупорного бетона можно применять шлакопортландцемент. При использовании глиноземистого цемента необходимость ввода в его состав тонкомолотой добавки отпадает, поскольку образующийся при гидратации цемента А1(ОН)3 и гидроалюминаты кальция постепенно дегидратируются и прочность бетона при этом снижается в меньшей степени. Применяются также высокоглиноземистый цемент, отличающийся повышенным (до 75%) содержанием глинозема, жидкое стекло с добавкой кремнефтористого натрия, тонкомолотого магнезитового кирпича, хромита, талька или шамота. Употребляют периклазовый цемент, получаемый путем затворения тонкоизмельченного магнезитового кирпича на растворе сернокислого магния. Топкомолотые добавки в его состав не вводят.

В огнеупорном бетоне вяжущим могут служить соединения бария. Они придают ему огнеупорность и делают устойчивым против радиоактивного излучения. Ортосиликаты бария и кальция образуют ряд твердых растворов, плотность которых достигает 5,2 г/см3. Орто- силикат бария 2Ba0-Si02 гидратируется с образованием гидроксида бария. Дегидратация этого соединения полностью заканчивается лишь при 1123 К.

Известны следующие соединения алюминатов бария, плавящиеся при высоких температурах без разложения:

3 ВаО• А120З при 2023К;

ВаО-А12Оз » 2103К;

Ва0-6А]203 » 2173К (вяжущими свойствами не обладает) .

Возможно получение двухбариевого феррита, также обладающего вяжущими свойствами. Большой интерес для получения жаростойких бетонов представляет моноалюминат бария. Если в качестве заполнителя применяется шамот, хромомагнезит, муллит и корунд, то бетоны на бариево-алюминатной связке отличаются высокими техническими свойствами. Прочность бетонов на алюминатно-бариевом цементе не снижается при нагреве до 1473 К, а при 1623 К она возрастает примерно в 2 раза. Положительные результаты получены при испытании барийсодержащего портландцемента. Оксид бария (3—5%) в нем входит в виде твердого раствора преимущественно в состав белита. Жаростойкие бетоны, полученные на этом цементе, в состав которого вводилась тонкомолотая добавка шамота, характеризовались достаточной brneynopHocTbjo. Эффективным вяжущим для получения стойких бетонов является жидкое стекло.

Заполнителями бетона в этом случае должны быть преимущественно диабаз и андезит [92]. Наибольшей огнеупорностью обладают бетоны на высокоглиноземистых цементах, в состав которых введена тонкомолотая добавка корунда и особенно плавленого глинозема.

Важно отметить, что сушить и разогревать тепловые агрегаты из цементного бетона нужно очень медленно и осторожно, так как при быстром высушивании и разогреве в пусковой период работы агрегата возможно изменение структуры цементного камня, образование трещин в бетоне и даже его разрушение. Поэтому допустимы сушка и разогрев тепловых агрегатов из бетона на портландцементе только 7-суточного, а на других цементах только 3-суточного срока твердения. В зависимости от объема бетона общая продолжительность сушки и разогрева, включая подъем температуры от 973 К до рабочей, установлена в пределах 60—408 ч. Однако даже при соблюдении этих условий прочность бетона после сушки и разогрева снижается. Поэтому следует применять бетон самой высокой марки. Большую прочность бетона можно получить при минимальном значении В/Ц, без увеличения удельного расхода цемента.

По нормативным документам допустимая остаточная прочность после нагревания до 1073 К для бетона на портландцементе составляет 30—40%; на глиноземистом, высокоглиноземистом и периклазовом цементах— 30%; на жидком стекле — 50—90%. При применении барийсодержащего портландцемента с тонкомолотой добавкой шамота остаточная прочность достигает 43—68%.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Специальные цементы

 

Смотрите также:

 

БЕТОН ЖАРОСТОЙКИЙ. Жаростойкие бетоны: высокоогнеупорные...

Жаростойкие бетоны. Классы бетонов. 2. BR A B35 И16 — бетон жаростойкий на алюминатном цементе
Заполнителями в жаростойких бетонах служат огнеупорные материалы: шамот, бой огнеупорного магнезитового кирпича, корунд, хромитовая руда.

 

ЖАРОСТОЙКИЙ БЕТОН - ...легкого жаростойкого заполнителя фосфозита

1700°С жаростойкие бетоны готовят с использованием в качестве заполнителей дробленого боя огнеупорных материалов (шамотный кирпич, обожженный каолин, магнезит, хромит, корунд и др.).

 

Жаростойкий бетон. Для придания бетону на портландцементе...

Заполнителями в жаростойких бетонах служат огнеупорные материалы: шамот, бой огнеупорного магнезитового кирпича, корунд, хромитовая руда. В качестве вяжущих используют жидкое стекло, глиноземистый и высокоглиноземистый цементы, периклазовый цемент...

 

Заполнитель огнеупорного бетона. Огнеупоры и их применение....

Приготовление жаростойких бетонов в бетоносмесителе. При приготовлении бетона на глиноземистом цементе шамотный заполнитель перед загрузкой в Набивными называют массы из огнеупорных материалов, плотность которых достигается...

 

...с введением тонкомолотых наполнителей и жаростойких заполнителей

ЖАРОСТОЙКИЙ БЕТОН. Изготовляется на силикатном цементе, глиноземистом цементе или растворимом стекле, с
Жаростойкий бетон изготавливают из портландцемента марки не ниже 400 и огнеупорных заполнителей и применяют для бытовых сборно-блочных печей.

 

ОГНЕУПОРНЫЙ БЕТОН. Огнеупорные бетоны. Алюмосиликатные...

3.2.1 Огнеупорные бетоны. Огнеупорными бетонами называют смеси огнеупорных заполнителей и цементов, которые при затвердевании превращаются в камнеподобный
Жаростойкий бетон изготавливают из портландцемента марки не ниже 400 и огнеупорных ...