beton-vognestijkyyЗвичайні цементні бетони здатні витримувати без руйнування підвищення температури до 200°С. При зведенні елементів теплових агрегатів (футеровка промислових печей, газоходів і пічних вагонеток, фундаментів печей і труб, перекрить АЕС і т.д.) з метою зменшення потреби у вогнетривких виробах, що вимагають значної витрати енергії на їх виготовлення, а також для підвищення продуктивності будівельних робіт застосовують жаростійкі бетони.

Жаростійкі бетони ефективно застосовувати при виготовленні як монолітних конструкцій, так і збірних бетонних елементів. Для виготовлення жаростійких бетонів звичайно застосовують в'яжуче, тонкомолоту гідравлічно активну добавку, а також жаростійкі заповнювачі - крупний і дрібний.

Жаростійкість сировинних матеріалів, що застосовуються у таких бетонах, в основному визначає гранично припустиму температуру їх використання. У залежності від цього показника жаростійкі бетони поділяють на класи: для класів від 3 до 17 гранична температура застосування складає, відповідно, від 300 до 1700°С; для класу 18 – більше 1700°С. Жаростійкі бетони здатні зберігати властивості як при тривалій, так і короткочасній дії зазначених температур. Основною характеристикою жаростійких бетонів є зниження міцності при стиску після нагрівання і витримування зразків при температурі 800°С. Жаростійкі бетони мають звичайно міцність від 1,0 до 50 МПа, середню густину від 500 до 2500 кг/м3.

У якості в'яжучих для жаростійких бетонів в основному використовуються портландцемент, шлакопортландцемент, швидкотверднучий портландцемент, глиноземистий цемент, рідке скло, каустичний магнезит.

Мінеральні добавки в жаростійких бетонах необхідно використовувати для підвищення стійкості в'яжучого до дії високих температур. Завдяки введенню в цементний камінь різних високодисперсних мінеральних добавок, стійких до дії високих температур і здатних зв'язувати вільний оксид кальцію, що утвориться при високих температурах, збільшується  жаростійкість цементного каменю. Такими добавками служать зола-виносу, мелена цегла, шамот, андезит, доменний і паливний шлаки й ін. Добавка меленого гранульованого доменного шлаку забезпечує стійкість гідратованого портландцементу при нагріванні до 500...600°С і запобігає зниженню міцності гідратованого глиноземистого цементу в інтервалі 100...1000°С.

У бетонах, що працюють при температурах до 700°С, можуть бути використані заповнювачі з базальту, андезиту, туфів і інших вивержених вулканічних порід, котрі не містять вільного кварцу. У звичайних заповнювачах, що містять кварц, відбуваються поліморфні перетворення, що викликають руйнування бетону. Нестійкими до дії високих температур є також карбонатні породи. Найбільш розповсюдженим заповнювачем для жаростійких бетонів до 1300°С є бій шамотної цегли. Для одержання  бетонів підвищеної жаростійкості використовують магнезитові, хромітові,  корундові, шпинельні, форстеритові й інші заповнювачі. Для легких бетонів використовуються різні пористі заповнювачі: керамзит, спучений перліт, вермикуліт і ін. Для забезпечення спікання бетону при максимально низькій температурі застосовують добавка-плавні (наприклад, ільменіт). Мінімальну усадку забезпечує найбільш щільний зерновий склад заповнювача.

Склади жаростійких бетонів на портландцементі підбирають за звичайними методиками, але з огляду на те, що в процесі нагрівання міцність значно знижується, при призначенні складу бетону слід прагнути до одержання більш високого класу за рахунок мінімального водов'яжучого відношення. При виборі оптимальної витрати в'яжучого поряд з міцністю слід враховувати  вогневу усадку бетону. Орієнтовні склади жаростійких бетонів на портланд- і шлакопортландцементі наведені в табл. 1.

Таблиця 1

Склади  жаростійких цементних бетонів

Матеріали

Витрата компонентів
бетонної суміші, кг/м3

 

Максимальна температура роботи  бетону, oС

Мінеральна добавка

Заповнювач

в'яжуче

мінеральна добавка

щебінь

 

Портландцемент і шлакопортландцемент

Андезитовий, діабазовий, діоритовий, базальтовий

350

950

950

350

Доменний шлак

350

1000

1000

350

Туф, керамічна цегла

350

600

600

350

Зола-виносу, керамічна цегла, пемза, доменний шлак

Андезитовий, діабазовий, діоритовий, базальтовий

350

120

900

850

700

-«-

Доменний шлак

350

120

1000

900

700

-«-

Туф

350

120

600

500

700

паливний шлак

Паливний шлак

350

120

600

500

800

Портландцемент

Керамічна цегла

Керамічна цегла

350

120

600

500

900

Шамот

Шамот класу В, лес, зола-виносу

350

120

700

650

1000

-«-

Шамот класу Б

350

120

700

650

1100–1200

DMC Firewall is developed by Dean Marshall Consultancy Ltd