Urbos.ru

Стройка и ремонт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Жаростойкий бетон своими руками

Особенности огнеупорного бетона

  1. Что это такое?
  2. Характеристики и свойства
  3. Обзор видов
  4. Сфера применения
  5. Как сделать своими руками?

Огнеупорный бетон – особый вид строительного материала с улучшенными характеристиками. Благодаря своим уникальным свойствам он востребован во многих сферах. Стоит подробнее рассмотреть, что представляет собой материал, и можно ли приготовить огнеупорный бетон самостоятельно.

Что это такое?

Огнеупорный бетон отличается от стандартного бетона. Ключевым отличием является то, что материал отлично справляется с высокими температурами, которые оказывают на него воздействие. При этом бетон не разрушается, не теряет первоначальных свойств. В зависимости от состава и строения жаропрочного бетона он способен выдержать нагревание от 750 до 1800 градусов по Цельсию, а также выстоять против открытого пламени.

Еще одно отличие огнеупорного бетона – повышенное содержание специальных компонентов в смеси, повышающих его характеристики. Некоторые материалы этой группы в свой состав включают различные породы с небольшим количеством кварца. Наличие глиноземных компонентов в бетонной смеси препятствует потере бетоном прочности и иссушению в процессе воздействия огня на конструкцию. Такие особенности делают жаропрочный бетон востребованным во многих сферах.

Особенно ценятся такие смеси при строительстве промышленных объектов или отдельных сооружений, эксплуатация которых проходит при значительных температурах.

Характеристики и свойства

Состав жаростойкого бетона включает особые ингредиенты, повышающие устойчивость материала к воздействию огня или повышенных температур. За основу производители бетона берут смесь цементов со следующими маркировками:

  • АСБС;
  • ССБА;
  • СБК;
  • САБТ.

А также популярностью пользуются смеси ШБ-Б, ТИБ и ВГБС. Дополнительно в процессе создания бетона используют компоненты, повышающие его эксплуатационные свойства. При этом наполнители, которые добавляют в состав, предварительно измельчают до консистенции порошка или гранул определенных размеров. Перечислим самые распространенные добавки.

  • Пластификаторы. В их число входят керамзит, феррохромовый шлак, перлит и вермикулит.
  • Связующие. В основном в виде подобной добавки выступает жидкое стекло, реже – глиноземистые вещества. А также могут добавить портландцемент. Это делает термобетон более прочным.
  • Заполнители. Считаются востребованными добавками. К этой группе относят доменные шлаки, шамотный песок, щебеночный материал и пемзу.

В случае попытки самостоятельно приготовить жаропрочный бетон стоит тщательно подойти к поиску подходящих рецептов. А также рекомендуется определиться с тем, каких технологических и эксплуатационных параметров хочется добиться от материала.

Ключевые свойства огнеупорного бетона:

  • устойчивость к высоким температурам и открытому огню;
  • увеличенная прочность;
  • улучшенные эксплуатационные характеристики;
  • простота и доступность процедуры изготовления.

Последний пункт объясняется отсутствием стадии высокотемпературного обжига, который требуется в процессе создания стандартного бетона.

Обзор видов

Огнестойкий бетон – особый материал, который не боится негативного воздействия повышенных температур. В свою очередь, подобный бетон делится на группы, определяемые посредством создания определенных классификаций.

По весу и структуре

Если рассматривать деление огнестойкого бетона по весу и структуре, то в этой категории можно выделить несколько типов материалов.

  • Тяжелый бетон. Его используют для возведения фундаментных конструкций.
  • Легкий. Часто используется для формирования перекрытий, укладки труб и возведения других объектов, имеющих весовые ограничения по эксплуатации.
  • Пористый. Материал также называют ячеистым. Выступает в качестве теплоизолятора.

По типу вяжущего элемента

Вне зависимости от категории, состав любой бетонной смеси содержит вяжущий компонент, который отвечает за целостность затвердевающей консистенции. В качестве вяжущего элемента могут выступать различные вещества и материалы.

  • Основа с использованием портландцемента высоких марок. Применение подобного сырья позволяет добиться также высокой прочности смеси. Портландцемент со шлаком повышает вязкость смеси.
  • Глиноземный цемент или жидкое стекло. Подходит, если возникает необходимость повышения огнеупорных свойств бетона.
  • Алюмофосфаты. Бетон может быть также на фосфатных связках, что улучшает его вяжущие свойства.

Существует еще одна классификация бетона по техническим параметрам. В этом случае материал принято подразделять на несколько видов.

  • Жароупорный. Смеси без потерь выдерживают нагрев до 700 градусов по Цельсию. Для создания бетона используют портландцементы и шлакопортландцементы.
  • Огнеупорный. Материалы такого типа используют для возведения строительных или промышленных объектов, которые подвергаются температурам в 1000 градусов. В смесь зачастую внедряют жидкое стекло для достижения необходимых характеристик.
  • Высокоогнеупорные. Используются для объектов, эксплуатация которых проходит в максимально горячих условиях. Чтобы улучшить прочностные характеристики бетона, в смесь добавляют портландцементы высоких марок или шамотный кирпич. А также могут использовать другие компоненты, улучшающие свойства материала. Бетон такого типа часто используют при возведении жаропрочных конструкций: каминов, печей, габаритных котлов.

Помимо прочего, бетон востребован в строительстве промышленных зданий.

Сфера применения

Огнеупорный бетон пользуется популярностью не только в строительной сфере, но и в специальных областях. В зависимости от вида выпущенного производителем материала определяется направленность применения изделия.

  • Смесь сухая АСБС. Востребована в тепловой энергетике и для сборки помпейских печей в металлургии.
  • Бетонная смесь с содержанием большого количества глинозема ВГБС. Предназначена для покрытия внутренних поверхностей ковшей, которые занимаются разливом горючих материалов. А также выступает в роли футеровки пода печей. Особенность заключается в том, что материал способен пережить воздействие температуры в 1800 градусов по Цельсию.
  • Смесь с большим количеством корундового заполнителя СБК. Применение такое же, как у второго варианта.
  • Бетон, в составе которого присутствуют теплоизолирующие добавки. Востребован для футеровки тепловых установок в промышленной сфере.
  • Смесь СБС, особенностью которой является саморастекание. Применяют при возведении конструкций, подвергающихся воздействию температур до 1500 градусов по Цельсию. В основном это печи и тепловые установки.
  • Смесь ШБ-Б, в составе которой присутствует шамотный наполнитель. Предназначена для покрытия частей горелок, эксплуатация которых проходит при высоких температурах. Величина температур достигает 1300 градусов по Цельсию.
  • Сухая смесь ССБА для армирования плиты. Применение такое же, как во втором варианте.

Применение жаропрочного бетона с различными свойствами делает более безопасной эксплуатацию зданий, сооружений и всевозможного оборудования.

Как сделать своими руками?

Сегодня многие производители занимаются выпуском огнеупорного бетона. Однако при желании приготовить бетонную смесь высокой устойчивости к огню можно самостоятельно, если правильно подобрать ингредиенты и наполнители. Примечательно, что на многих упаковках продукции некоторых заводов-изготовителей есть инструкция по приготовлению жаропрочного бетона, которой стоит придерживаться при организации самостоятельного процесса.

Если компоненты приобретаются не одним комплектом, то приготовление окончательной бетонной смеси проводится в два этапа.

  • Сначала замешивают цементную основу. Приготовление происходит в лотке или бетономешалке. Для создания смеси потребуется подготовить воду, песок или гравий. А также может потребоваться мастерок и огнеупорная смесь для придания необходимых характеристик основанию. Классическим соотношением пропорций для будущей основы считается 3 части гравия на 2 части песка и 2 части огнеупора. При желании закрепить свойства основы можно посредством добавления 0,5 части извести, предварительно погашенной.
  • Затем добавляют в нее наполнители с целью замешивания огнеупора. Проверить готовность можно посредством взятия из смеси комка. Если в руке он не рассыпается и не растекается, тогда смесь считается готовой, и ее можно использовать для возведения строительного объекта.

Необходимо обратить внимание на то, что в процессе замешивания основы важно добиться однородности раствора. В противном случае не удастся получить требуемые свойства бетона. Как показывает практика, замес лучше выполнять в строительном лотке, используя классическую лопату. Что касается сушки материала, то при проведении данного процесса необходимо следить за тем, как распределяется влажность, образующаяся в конструкции. Чтобы обеспечить равномерное высыхание бетона, потребуется организовать качественную вентиляцию. При этом конструкцию во время сушки рекомендуется закрыть, чтобы сделать процесс выхода влаги из материала более равномерным и не таким быстрым. Это необходимо для получения прочной конструкции.

Есть много способов и рецептов приготовления жаропрочного бетона своими руками. Главное, что нужно учитывать при проведении самостоятельных работ, – это соблюдение требований ГОСТов и других нормативных документов. Если подойти к процессу безответственно, не будет никаких гарантий, что удастся получить желаемые параметры материала. Если нет уверенности в том, что получится приготовить бетонную смесь самостоятельно, лучше отдать предпочтение сертифицированным растворам надежных производителей. Материал, созданный на заводе, стоит недешево, но при этом он учитывает требования строительных нормативов. Конструкции из бетона, который сделали на заводе, точно прослужат долго. Применение бетонных смесей этого типа возможно при возведении промышленных объектов, зданий и сооружений.

О том, как сделать огнеупорный раствор и поштукатурить дровяную печь, смотрите в следующем видео.

Как сделать огнеупорный (жаростойкий, жаропрочный) бетон своими руками — состав

Огнеупорный бетон – жаропрочный материал, который способен на протяжении достаточно длительного времени не менять своих характеристик под воздействием огня и высоких температур. Такой бетон применяется в самых разных сферах, но всегда там, где есть риск воспламенения или необходимость обеспечить стойкость конструкции к огню, повышенной температуре.

Уровень огнестойкости материала определяется такими параметрами, как: скорость горючести, теплопередачи при переменных условиях (вентиляция, температура огня, наличие/отсутствие источников топлива в здании). Бетонные стены из обыкновенного материала способны продержаться до 4 часов. Горит бетон без выделения токсинов, жидких частиц, дыма.

В частном строительстве зданий жаропрочный бетон используется редко – лишь отдельных конструкций. Свойства такого раствора актуальны при возведении туннельных аварийных выходов, конструкций инфраструктуры, производств, специальных сооружений для спасения членов правительства и т.д.

Общие сведения: материалы и характеристики жаростойких бетонов

Жаростойкий бетон – особый вид бетонного материала, который способен долго выдерживать воздействие температуры в диапазоне +1580-1770С максимум без потери эксплуатационных и механических свойств (огнеупорный бетон, в свою очередь, выдерживает недолговременный нагрев и до температуры максимум +200С).

Бетон используют в строительстве жилых и промышленных объектов. Из огнеупорного и жаропрочного бетона делают мангалы, домашние отопительные печи, сауны, бани, дымовые трубы, камины и т.д.

  • Высокий уровень прочности
  • Надежная термоизоляция
  • Усиление эксплуатационных характеристик в процессе работы
  • Простота приготовления (дополнительный обжиг не нужен)
  • Уменьшение затрат времени, финансов, труда

Жаростойкий бетон может быть конструкционным и теплоизоляционным. По структуре бывает легким поризованным, плотным, ячеистым.

Состав плотных огнестойких растворов

Плотный тяжелый жаростойкий бетон (состав может быть разным) обычно используется в создании огнестойких конструкций, а также в виде жаростойкой футеровки в тех или иных тепловых агрегатах: на производствах химической промышленной сферы, рекуператоров доменных печей, в специальных печах обжига кирпича, в процессе строительства дымовых труб.

Читать еще:  Что дешевле асфальт или бетон?

Вяжущие

Жаростойкие бетоны производятся в соответствии с ГОСТ 20910 90. Данный документ предполагает возможность использования различных вяжущих в приготовлении раствора.

  • Жидкое стекло
  • Глиноземистый (сюда можно включить и высокоглиноземистый) цемент
  • Шлакопортландцемент со специальными микронаполнителями
  • Портландцемент с обязательным включением в состав микронаполнителя (тонкомолотой добавки)

В нейтральной/щелочной среде обычно применяют смесь на шлакопортландцементе и портландцементе. Для газовой кислой среды подойдет жидкое стекло. Для водородной, фосфорной, углеродной среды лучше выбирать глиноземистые и высокоглиноземистые цементы.

Заполнители

Огнеупорные бетоны предполагают введение в состав не только специальных вяжущих, но и правильных заполнителей, которые должны равномерно расширяться и таким образом выдерживать воздействие огня и высоких температур. Обыкновенные заполнители гарантируют стойкость при максимум +200С, дальше они становятся менее прочными и при +600С полностью деформируются.

Когда готовят огнеупорный бетон, состав предполагает в качестве заполнителей использование материала, который не будет разрушаться/размягчаться при высоких температурах, а также не станет причиной появления высоких напряжений во внутренней структуре монолита.

  • +600 – 800С: горные породы (диабаз, андезит, базальт), пористые материалы из горных вулканических пород, это могут быть доменные гранулированные шлаки, бой кирпича, искусственные пористые структуры (вспученный перлит, керамзит, подойдет шлаковая пемза и т.д.).
  • +1200 – 1700С: добавляют дробленые огнеупорные материалы – хромит, шамотный кирпич, магнезит, часто выбирают корунд, обожженный каолин.
  • Возможно добавление специальных материалов, полученных посредством обжига при высокой температуре смеси огнеупорной глины и магнезита – алюмосиликаты, которые отличаются минимальной деформацией, хорошей огнеупорностью.

Технические требования

Марка огнестойкого бетона должна включать такие параметры:

  • Тип бетона: жаростойкий обозначается буквами BR
  • Вяжущее: алюминатный (А), портландцемент (Р), силикаты (S)
  • Класс прочности на сжатие/растяжение – B1-В40
  • Температура эксплуатации – ИЗ-И18

Что касается плотности, то материал с показателем 1100 кг/м3 применяют в качестве теплоизоляции для ограждающих конструкций ненагруженного типа, >1400 – для возведения ограждающих несущих конструкций общественных/жилых зданий. По уровню предельной температуры бетоны могут принадлежать к одному из 18 классов: И13-И18 используют лишь для ненесущих конструкций.

Если плотность бетона составляет 1500 кг/м3, он должен обладать водонепроницаемостью в диапазоне W-W8. Морозостойкость находится на уровне F-F75. Остаточная прочность и показатель температуры деформации при воздействии механической нагрузки напрямую зависят от вида вяжущих и точной температуры нагрева.

Что касается класса прочности, то для напряженных жаростойких конструкций показатель должен быть минимум В30, без нагрузки – допускается минимум В12.5.

Основные виды тяжелого огнестойкого бетона

Состав огнеупорного бетона может быть разным, что зависит от нужных характеристик, используемых материалов и их пропорций. Тяжелых бетонов существует несколько видов, ниже рассмотрены основные из них.

Бетон на портландцементе и шлакопортландцементе

Это самый распространенный вид жаростойких бетонов, отличающийся невысокой стоимостью, отработанной технологией приготовления и использования, хорошей прочностью. Обычно такой бетон выбирают для сооружения дымовых труб, тепловых агрегатов, создания огнестойких конструкций атомных электростанций и т.д.

Класс прочности должен быть в диапазоне В15-В40. В приготовлении используют цемент М400 и выше, добавляют лишь активные минеральные вещества (топливная зола, шамот, доменный шлак и т.д.). Наиболее прочный бетон получается с включением в состав шамотной добавки тонкого помола.

На глиноземистом алюминатном цементе

Из этих веществ готовят бетоны с классом термостойкости в диапазоне И8-И18. Основным минеральным составляющим такого цемента является моноалюминат кальция, высокоглиноземистого – диалюминат кальция. Если не вводить в состав никаких дополнительных добавок, бетон выдержит максимум +1300С, если включить заполнитель из корунда и оксида алюминия, можно повысить температурный режим до +1650С и больше.

  • Минимальная термическая усадка, небольшое линейное расширение в процессе нагрева
  • Высокий показатель механической прочности
  • Сохранение стабильного состояния при резких перепадах температуры
  • Теплопроводность минимальная
  • Уже через сутки после заливки конструкции могут эксплуатироваться

Жидкое стекло в качестве вяжущего жаростойких бетонов

До того, как приготовить жаропрочный бетон из жидкого стекла, необходимо тщательно изучить состав смеси. Применяют калиевые/натриевые составы, благодаря которым огнеупорные бетоны могут эксплуатироваться при температуре +800-1600С.

По структуре жидкое стекло может быть высокомодульным (обозначается буквой В), среднемодульным (Б) и низкомодульным (буква А).

  • Лучшие показатели натриевого стекла в качестве вяжущего для огнеупорной смеси – при силикатном модуле 2.0-3.5, калиевого – 2.5-4.0.
  • Жидкое стекло твердеет долго, поэтому в смесь добавляют разные отвердители (соединение кремниефторида натрия, фторсиликат щелочных металлов). Кроме быстрого твердения, эти вещества способствуют повышению прочности, плотности раствора. Также для ускорения твердения можно добавлять феррохром, шлаки ферромарганца, нефелиновый шлам.
  • Стоит отметить, что в состав смесей могут вводиться разнообразные пластификаторы, тонкомолотые добавки, регуляторы, присадки для лучшей удобоукладываемости.
  • На кубический метр бетона нужно примерно 250-400 кг/м3 вяжущего, отвердителя – 0.1-0.2 частей от веса вяжущего. Заполнителя понадобится около 0.12-0.3 веса жидкого стекла.
  • Раствор на базе жидкого стекла замешивают на объекте, так как заливать смесь нужно в течение получаса. Укладка производится при температуре минимум +15С, влажность должна составлять максимум 70%.

Другие виды бетонов, стойких к огню

В производстве легких ячеистых/поризованных бетонов используются те же вяжущие, но пористые заполнители или пенообразователи, которые уменьшают вес.

Легкие поризованные бетоны

Классификация поризованных бетонов по сфере эксплуатации:

  • Конструкционные – с плотностью 1400-1800 кг/м3, прочностью минимум М50, любой теплопроводностью.
  • Теплоизоляционные – с плотностью максимум 500 кг/м3, прочностью в диапазоне М14-М25, теплопроводностью максимум 0.14 Вт/м*К.
  • Теплоизоляционно-конструкционные – прочность минимум М35, теплопроводность в пределах 0.14–0.54 Вт/м*К, плотность равна 500-800.

Легкие бетоны, приготовленные на базе портландцемента или глиноземистого цемента, демонстрируют высокий уровень огнестойкости. Если использовать керамзитовый щебень в качестве заполнителя, то морозостойкость вырастает до F25-100.

Ячеистые бетоны

Данный тип раствора применяется в теплоизоляции и в качестве жаростойкого материала. Часто ячеистые бетоны выбирают для частного строительства в виде заводских конструкций либо блоков.

  • Для теплоизоляции – плотность до 500 кг/м3
  • Теплоизоляционно-конструкционные – показатель находится в диапазоне 500-900 кг/м3
  • Конструкционные – от 1000 до 1400
  • Жаростойкие – до 1200 кг/м3, могут использоваться при температуре до +800С

Данный тип бетонов может выдерживать воздействие открытого огня в течение 5-7 часов без изменения структуры. При нагревании до +400С отмечается повышение прочности материала, до +1000С – разрушение структуры.

Применение

Обычно огнеупорный и жаростойкий бетон актуален для использования в возведении химических, энергетических, металлургических сооружений. Материал подходит для сооружения плавилен, доменных печей, теплоцентралей.

В быту необходимость приготовления термостойкого бетона появляется при строительстве печей, котлов отопления, каминов. Также из раствора делают выводы труб, выкладывают отопительные контура. В частном строительстве бетон готовят своими руками, используя специальные компоненты и точно следуя инструкции, соблюдая указанные пропорции.

Новые конструкции вводятся в эксплуатацию минимум после 3 суток (быстротвердеющий цемент, глиноземистый, жидкое стекло), 7 суток (портландцемент) или после набора проектной прочности монолитом. До нагрева конструкции просушивают для полного удаления свободной воды в составе. Разогревают по специальным режимам, в соответствии с технологическими инструкциями.

Производство в домашних условиях

Проще всего сделать жаростойкий бетон своими руками – купить готовую смесь и замесить раствор по инструкции (обычно находится на оборотной стороне тары). Все очень просто: сухая смесь высыпается в бетономешалку, мешается в течение 1 минуты, затворяется обычной водой или жидким стеклом.

  • Выбор оптимального состава материалов.
  • Заливка в бетономешалку 90% нужного объема воды либо жидкого стекла (в разбавленном виде).
  • Засыпка тонкомолотой добавки, добавление половины заполнителя и цемента, перемешивание, постепенное добавление оставшихся материалов, остатка воды (или стекла).
  • Замес должен осуществляться на протяжении минимум 5 минут.
  • Отгрузка готовой смеси непосредственно на объекте, заливка.

Бетонные работы в условиях сухого и жаркого климата

В условиях жаркого, сухого климата температура воздуха может подниматься до +40С, влажность обычно не превышает 25%, наблюдаются ветры и сильная солнечная активность. Все это плохо сказывается на бетонной смеси, провоцирует быстрое испарение воды, понижение прочности.

  • Правильно выбрать состав компонентов – в качестве вяжущего лучше всего брать портландцемент, заполнителя – материалы с идентичным показателем температурного расширения (близким к цементу).
  • Заполнители обязательно увлажняют.
  • Использование пластификаторов – для понижения водоцементного соотношения и улучшения подвижности.
  • Увеличение времени смешивания компонентов в среднем на 40-50%.
  • Смесь до объекта можно транспортировать исключительно в автобетономешалке, загрузив в миксер лишь сухие компоненты, а водой затворяя уже перед заливкой.
  • Опалубка перед заливкой проверяется на предмет герметичности и увлажняется.
  • Смесь подается на объект с использованием специальной бадьи или бетононасоса.
  • Бетонирование осуществляется с применением глубинного вибратора.
  • В процессе набора прочности смесью бетон нужно накрывать увлажненными матами из соломы, кусками рогожи, мешковины, потом каждые 3-4 часа поливать водой все 28 дней.

Приготовленный по всем правилам жаростойкий или огнеупорный бетон будет демонстрировать все заявленные характеристики и позволит реализовать любой проект, гарантируя высокое качество и оптимальные свойства, надежность и долговечность конструкции.

Изготовление жаростойкого бетона своими руками

Жаростойкий бетон — вид бетона, эксплуатирующийся в условиях долговременных воздействий высоких температур и способный сохранять при этом свои механические свойства. Применяется в промышленности при строительстве тепловых агрегатов, фундаментов доменных печей, печей утилизации, обжига кирпича.

На небольших предприятиях и в частном строительстве жаропрочный бетон применяется для устройства сборных блочных отопительных печей, каминов, печей в банях и саунах, дымоходов.

За счет своей низкой теплопроводности обычный бетон способен выдерживать кратковременное нагревание до температуры 200°С, но при повышении температуры до 200°С — 250°С он теряет до 25% своей прочности, а при температуре более 250°С начинает растрескиваться, нарушаются связи с арматурой и он полностью разрушается.

Основная причина в том, что при высоких температурах происходит его обезвоживание и разложение составляющих.

За счет увлажнения и резкого перепада температур при тушении пожаров обычный бетон разрушается еще быстрее.

Жаростойкий бетон может эксплуатироваться при температурах, не превышающих 1580°С, огнеупорный бетон — до 1770°С, высокоогнеупорный — свыше 770°С. Основными вяжущими материалами для их производства являются шлакопортландцемент, портландцемент, фосфатные добавки, ортофосфорная кислота, жидкое стекло.

Читать еще:  Температурный шов в бетоне СНИП

Чтобы придать ему такие свойства, в состав смеси добавляют горные тугоплавкие породы, огнеупорные дробленые заполнители (измельченные изделия из огнеупорных материалов). Жароупорные бетоны в процессе эксплуатации становятся более прочными.

Как изготовить жаростойкий бетон своими руками

Перечень марок бетона.

Существует два основных способа, как своими руками приготовить жаростойкий бетон: использовать отдельные составляющие или готовую сухую смесь.

Предпочтительнее второй вариант. Смесь, изготовленная в заводских условиях, однородная, соответствует стандартам. Достаточно добавить в нее воду и тщательно перемешать. После ее затвердевания получается огнеупорный бетон высокого качества.

Если смесь готовить самостоятельно, нужно правильно выбрать тип материалов в зависимости от того, в каких условиях будет эксплуатироваться бетон:

  • если предполагается частое взаимодействие с водой, в смесь добавлять жидкое стекло нельзя;
  • если среда кислая и агрессивная, нельзя использовать портландцемент.

Кислая среда образуется в дымовых трубах. Серный ангидрид, содержащийся в продуктах сгорания, разрушает бетон, изготовленный на основе портландцемента.

Если в жидкое стекло добавить алюминаты кальция и силикаты, получается бетон с повышенной устойчивостью к воздействию агрессивных сред. Он быстрее набирает прочность, обладает отличной водостойкостью и может эксплуатироваться при температурах до 1600°С.

В домашних условиях заполнителем могут служить имеющиеся подручные материалы: тугоплавкие горные породы, хромитовая руда, базальт, диабаз, андезит, бой глиняного, высокоглиноземистого, шамотного, талькового, магнезитового и обычного кирпича. Применяется дунит, титаноглиноземистый шлак.

Для приготовления пористых бетонов используется доменный шлак, керамзит, вспученный перлит.

В домашних условиях материал нужно измельчить до размеров 5-25 мм. Дробление — самый долгий и трудный процесс. После него заполнитель следует высушить.

Размер фракций в заводских смесях — 0.1-5 мм. Чем однороднее фракции, тем выше качество бетона.

Для улучшения свойств в состав смеси вносят тонкомолотые добавки: пемзу, цемянку.

При нормальной влажности и температуре воздуха 20°С смесь отвердевает через 24 часа.

Советы и рекомендации

Схема приготовления бетонной смеси.

Приобретая промышленную смесь, нужно учесть несколько рекомендаций.

Готовая сухая смесь имеет ограниченный срок хранения.

Для индивидуального применения нужно приобретать крупнозернистую смесь с высокой плотностью. Состав смесей от различных производителей может отличаться, следует внимательно изучить инструкцию на упаковке. Обычно пакет имеет массу 22-25 кг, для приготовления раствора требуется 7-8 литров воды. Предпочтительнее использовать меньшее количество воды, так как ее избыток увеличивает время отвердевания, ухудшает свойства бетона.

Для качественного приготовления смеси даже в небольших объемах следует использовать бетоносмеситель. В него заливают воду и при постоянном перемешивании досыпают сухую смесь до получения однородной массы требуемой густоты. При необходимости можно добавить пластификаторы.

Из доступных подручных наполнителей нужно использовать один вид. Разные материалы имеют различные коэффициенты теплового расширения, бетон, изготовленный из разных видов наполнителей, со временем может растрескаться.

Если имеется конструкция, выполненная из обычного бетона, ее устойчивость к высоким температурам можно повысить, обработав специальными пропитками или мастиками. Проникая внутрь конструкции, они уменьшают степень обезвоживания и дегитратации.

Бетон жаростойкий, изготовленный с соблюдением технологических норм и из правильно подобранных компонентов. надежно прослужит десятки лет, обеспечит надежность конструкции и пожаробезопасность.

Приготавливаем жаропрочный бетон своими руками: Пропорции и инструкция- Обзор +Видео

Жаропрочный бетон – это вид бетона, который используется под долгим воздействием высокой температуры (не более 1580°С, огнеупорный до 1770°С), при этом не теряет свои механические и эксплуатационные качества.

Его используют в строительстве, как промышленных, так и жилых объектов. Из жаропрочного и огнеупорного бетона изготавливают домашние отопительные печи, мангалы, бани, сауны, камины и дымовые трубы.

[contents]

Отличие жаропрочного и огнеупорного бетона от обычного в том, что последний выдерживает лишь недолговременный нагрев температуры не выше 200°С.

При более высоком нагреве бетон высыхает, трескается и, в итоге, разрушается, что приводит к поломке всей конструкции.

Применение жаропрочного бетона

В состав жаропрочного бетона входят специальные добавки и смеси, которые придают материалу значительную прочность при воздействии высоких температур.

В процессе эксплуатации огнеупорный бетон приобретает еще большую устойчивость к нагреву. Большим плюсом является тот факт, что жаропрочный бетон не требует дорогостоящего специального обжига, потому широко используется в строительстве.

По принципу работы он не отличается от обычного бетона и может гарантировать полную безопасность и защиту вашей конструкции от перегрева. К тому же, огнеупорный бетон может применяться как термоизоляционный материал.

В зависимости от области применения разделяют ячеистый, легкий или плотный бетон. Легким материал считается, когда в высушенном состоянии его вес не более 1500 кг/м3. К базовому сырью из шлакопортландцемента, портландцемента, глиноземистого цемента или жидкого стекла добавляются тонкомолотые примеси, вроде боя шамотного кирпича, кускового шамота, пемзы, боя магнезитового кирпича, андезита и других. Добавки способствуют затвердеванию огнеупорного бетона и формируют его огнеупорные качества.

Огнеупорные бетоны на фосфатной и силикатной связке

Существуют так называемый специальный огнеупорный бетон. Это когда помимо глиноземисто-цементной связки в его состав добавляют силикатную или фостфатную основу. Огнеупорный бетон на фосфатной связке лучше схватывается с другими огнеупорами, быстрее твердеет и имеет более высокую прочность в сравнении с бетоном на глиноземистом цементе. Отвердитлем выступает цемент, тальк, окись магния. Наполнителем служат высокотемпературные материалы: корунд, бой корундовых и высокоглиноземистых огнеупоров, хромиты и хромомагнезиты.

Огнеупорные бетоны на силикатной связке применяют в условиях кислотной среды. Для увеличения твердости добавляют силиката натрия, кремнефтористый натрий, фосфаты.

Заполнителем служит кварцевый песок, высококремнеземистый шамот. Благодаря повышенной устойчивости к кислотам огнеупорный бетон на силикатной связке принято использовать для дымохода в травильных ваннах, баках, футеровки труб.

Если вы решили построить из жаропрочного бетона мангал, камин или печь в доме своими руками, то с целью экономии при строительстве это можно легко сделать своими руками. Для этого используют готовую сухую смесь или смешивают ингредиенты по специальной технологии, схожей с приготовлением обычного бетона.

Технология изготовления жаропрочного бетона делится на два вида: если конструкция будет подвергаться влаге, не добавляйте жидкое стекло, если среда кислая и агрессивная не используйте портландцемент.

Определите площадку для работы, убедитесь в доступности воды и чистоте инструментов.

Изготовление огнеупорного бетона

В стандартный состав огнеупорного бетона входят: песок, гравий, гашеная известь, жаропрочный цемент. В пропорциях соответственно 3:2:2:0,5. Чистой фильтрованой воды требуется 7,7 л для 22,5 кг смеси. Лопатой как следует смешайте песок и гравий в тачке или используйте бетономешалку.

Затем заливайте смесь водой, пока она не наберет нужную консистенцию. Перенесите смесь в готовую форму или отливку, разровняйте поверхность шпателем и удалите лишний бетон. Чем быстрее вы будете работать, тем плотнее будет раствор.

Чтобы убрать пустоты и избавиться от пузырьков воздуха в огнеупорной смеси примените перфоратор или воспользуйтесь отбойным молотком. В деревянную часть формы вставьте сверло и работайте в течении одной минуты. Далее готовую смесь необходимо накрыть пленкой и оставить на пару дней, изредка сбрызгивая водой. Готовый огнеупорный блок перенесите в помещение и оставьте на 25 дней.

Чтобы сделать отливки можно воспользоваться фанерой. Для легкого извлечения огнеупорного блока на дно формы укладывают полиэтилен, или в лучшем случае смазанный жиром силикон, который не будет препятствовать испарению воды с поверхности блока.

Жаростойкий и огнеупорный бетон своими руками

Видео по теме «Приготовление полистирол бетона своими руками»

  • Пропорции огнеупорного бетона
  • Приготовление раствора и заливка форм
  • Окончательное выдерживание раствора в формах

В строительстве различных объектов нередко для конструкций требуется дополнительная защита от огня. Так, например, огнеупорный бетон, своими руками изготовить который совсем не сложно, может выдерживать температуру до 1000 С.

Классификация огнеупорных бетонов.

Видео по теме «Изготовление мойки из бетона своими руками.1 часть/Production of concrete wash their part rukami.1»

В качестве составляющих при изготовлении жаростойкого бетона своими руками нередко используют такие компоненты, как:

Видео по теме «Столешница из бетона своими руками»

  • жидкое стекло;
  • глиноземистый цемент;
  • шлакопортландцемент;
  • портландцемент;
  • шамотный бой;
  • хромитовая руда;
  • андезит;
  • кирпич обычный или магнезитовый;
  • гранулированный доменный шлак.

В качестве крупных и мелких заполнителей используют песок и щебень, встречающиеся в горных породах, так как они обладают высокой стойкостью к нагреванию.

Если требуется создать из огнеупорного раствора массивную конструкцию, следует использовать щебень не крупнее 40 мм. Для более мелких конструкций подходит щебень в пределах 20 мм.

Окончательный выбор жаростойкого материала обуславливается температурами и условиями его эксплуатации.

Также в процессе производства стараются ограничить количество жидкого стекла и воды за счет применения других материалов.

Видео по теме «Декоративная штукатурка своими руками «под бетон»»

Пропорции огнеупорного бетона

Схема замешивания бетона в бетономешалке.

Смесь, часто используемая в строительстве каминов, при соблюдении пропорций выдерживает 1200 С. Из этого раствора может быть изготовлен или только топливник, или даже камин целиком.

Необходимо взять 1 часть бетона марки не ниже 400, по 2 части крошки из огнеупорного кирпича и песка из огнеупорного кирпича и 0,33 части пылевидной добавки из шамота.

Видео по теме «Испытания огнеупорного бетона (жаробетона) от ПК-СИБ «

Для постройки монолитного очага и использования там постоянно открытого огня потребуется раствор с соблюдением следующих пропорций: 1 часть бетона, по 2- 2,5 части щебенки из красного кирпича и кварцевого песка (либо тонкомолотого красного кирпича) и 0,33 части шамотного песка.

Приготовление раствора и заливка форм

Технология приготовления жаропрочного бетона аналогична приготовлению обыкновенного цементного раствора, только делают все этапы более тщательно из-за специфичности компонентов.

Раствор из огнеупорного бетона, как правило, заливается для приготовления в формы. Заливают их сверху вниз и по часовой стрелке.

Для изготовления форм используется фанера, используемая во всех формовочных работах. Чтобы воспрепятствовать испарению воды во время реакции, формы сразу после изготовления должны быть уплотнены. Также это способствует более легкому извлечению готовых отливок. Самый простой способ уплотнения — полиэтилен, но для лучшего результата используется и смазанный растительным жиром силикон. Полиэтилен придает готовым отливкам блестящую поверхность, и хотя это легко очищается, но такая поверхность будет препятствовать испарению механически связанной воды во время нагрева. У модулей, обработанных растительным жиром, поверхность пористая, и таких проблем не возникает.

Читать еще:  Гидроизоляция выгребной ямы из бетонных колец

Видео по теме «Тандыр своими руками Мастер класс»

Схема бетономешалки принудительного типа.

Раствор для приготовления жаропрочного бетона практически невозможно перемешать должным образом вручную, так как смесь должна быть очень густой. Чтобы избежать пузырьков воздуха, применяется виброукладчик.

Видео по теме «Купольная печь (печь для пиццы или помпейская печь)»

Используемая в приготовлении раствора вода должна быть чистой, компоненты в момент приготовления и в процессе затворения должны быть теплыми.

Из-за плотности раствора важно производить все работы быстро. Огнеупорный бетон помещается в форму, излишки перед вибрированием удаляются с поверхности мастерком. Производить вибрирование можно как при помощи перфоратора, так и при помощи отбойного молотка. Сверло помещается в деревянную часть формы и при включении инструмента вся конструкция вибрирует.

Это помогает смеси заполнить все пустоты равномерно и удаляет пузырьки воздуха, но так же и заставляет оседать на дно формы крупную фракцию. Это недопустимо, так как приводит к потере свойств состава, поэтому вибрация производится ограниченное количество времени.

Окончательное выдерживание раствора в формах

Выдерживание оказывает большое влияние на крепость готового изделия, поэтому здесь тоже необходимо соблюдать все условия.

В процессе выдерживания рабочее пространство должно быть теплым. Гидравлическое схватывание начинается у огнеупорного бетона через несколько часов после заливки, многое здесь зависит от качества материалов и количества воды.

Эта реакция приводит к тому, что изделие остается очень горячим на протяжении несколько часов. Очень важно при этом тщательно укрыть формы, чтобы предотвратить испарение воды с поверхности. Можно вынимать и использовать формы сразу после остывания, но для отличного результата лучше оставить их в формах на пару дней. Также неплохой вариант — поддерживать их влажными в течение нескольких дней после изготовления.

Огнеупорный (огнестойкий) бетон: виды и область применения

Железобетонные конструкции кажутся нам надежными преградами огню, но обычные бетонные смеси, используемые при их создании, часто не выдерживают резкого нагрева до высокой температуры, становятся хрупкими, начинают быстро разрушаться. Поэтому при возведении ряда объектов, для защиты оборудования необходим жаропрочный бетон.

Что это такое и назначение

Жаростойкий, огнестойкий бетон, по определению ГОСТ 25192-2012, устанавливающего классификацию и технические требования ко всем видам бетонов – это бетон назначением которого является эксплуатация при высоких температурах в диапазоне 800-1800 ℃.

От других видов бетонных смесей этот специфический по назначению и применению вид строительных материалов отличается не только стойкостью к открытому огню, длительному воздействию высокотемпературных тепловых потоков, но и не снижением в этих жестких условиях основных эксплуатационных параметров – сохранением прочности, отсутствием деформации, поверхностного, глубокого разрушения структуры.

Достигается это добавками в основу из огнестойких цементов различных связующих (специальных добавок) прошедших при получении высокотемпературный обжиг. Поэтому в процессе затвердевания огнеупорного бетона образуется прочная, подобная природному камню, структура, не требующая обжига перед эксплуатацией, но готовая к огневым, тепловым нагрузкам.

Соответственно, этот материал не используют при возведении типовых зданий, а применяют в виде товарных огнестойких бетонных смесей, готовых изделий – огнеупорных блоков, монолитных конструкций при строительстве особо важных объектов, в том числе транспортной инфраструктуры, например, автомобильных, железнодорожных тоннелей, подземных инженерных коммуникаций.

Используется также при возведении промышленного оборудования, работающего в высокотемпературном диапазоне – для монолитной футеровки котлов ТЭЦ, доменных, мартеновских печей, агрегатов обжига минеральных материалов; для облицовки ковшей транспортировки, розлива чугуна, стали, других расплавленных металлов.

по физическим свойствам

По физическим свойствам, области применения огнеупорные бетоны подразделяют на два вида:

  • Тяжелые или конструкторские, используемые для отливки строительных конструкций, подовых оснований печей, котлов.
  • Легкие (ячеистые) или теплоизоляционные, применяемые для футеровки стенок, сводов корпусов печного оборудования, торкретирования внутренней поверхности аппаратов химической промышленности.

от рабочей температуры

В зависимости от рабочей, пиковой температуры эксплуатации различают три вида огнестойких бетонов:

  • Жаропрочный с рабочей температурой до 1000 ℃, выдерживающий кратковременный нагрев до 1500 ℃.
  • Огнеупорный, эксплуатирующийся в температурном диапазоне от 1500 до 1800 ℃.
  • Высоко огнеупорный с температурой эксплуатации до 1800℃, выдерживающий пиковый нагрев до 2300 ℃.

Отечественная продукция в виде сухих готовых смесей на рынке представлена следующими товарными марками:

  • АСБС – алюмосиликатные огнеупорные бетоны.
  • СБК – с корундовыми добавками.
  • ШБ-Б – с шамотным боем.
  • «БОСС-200» – бетонная огнеупорная сухая смесь.
  • ТИБ – теплоизоляционный бетон.
  • ВГБС – с высоким содержанием огнестойкого глиноземистых цементов.
  • ССБА – смесь сухая бетонная армирующая.
  • СБС – самовыравнивающая бетонная смесь.

От зарубежных компаний производителей:

  • Pro cast 12 – наливной бетон для доменных печей.
  • Calcestruzzo refrattario.
  • Promacret-PF.
  • Rath CARATH.

Различия образцов огнеупорного бетона

Состав и свойства

Основа огнестойкого бетона – это огнеупорный цемент, являющийся вяжущим элементом, скрепляющим все другие компоненты в однородную, целостную структуру.

  • Портландцементы высоких марок.
  • Основа из портландцемента с добавлением зольных, металлургических шлаков, обладающая повышенной вязкостью.
  • Глиноземная цементная основа с добавлением силикатов (жидкого стекла).
  • Глиноземистый цемент (ГЦ) с содержанием оксида алюминия до 55 %, температура плавления которого доходит до 1500 ℃.
  • Высокоглиноземистый цемент (ВГЦ), в котором содержание Al2O3 доходит до 70 %, с температурой плавления – до 1800 ℃.

Применение огнеупорного бетона в металлургии

Наиболее применяем ВГЦ, являющийся гидравлической связкой при производстве как тяжелых, так и легких (ячеистых) бетонов с высокой стойкостью к огню, сильному нагреву.

Глиноземистые цементы – это весьма распространенные компоненты сухих готовых смесей для получения огнестойкого бетона: торкрет-масс, кладочных растворов. К их положительным свойствам относят:

  • Быстрое нарастание прочности – до 70 МПа после заливки, торкретирования.
  • Выделение тепла при затвердевании, что позволяет проводить работы при отрицательной температуре без подогрева.
  • Высокая плотность бетона огнеупорного, полученного на их основе – до 2 тыс. кг/м 3 .
  • Устойчивость к агрессивному воздействию среды, что позволяет использовать их в качестве защитного слоя в аппаратах химических производств с высокой температурой технологического режима.
  • При воздействии открытого пламени, высокотемпературных тепловых потоков происходит спекание бетона, изготовленного на основе глиноземистых марок огнеупорного цемента в однородную керамическую массу.

Второй неотъемлемый компонент огнеупорного бетона – это негорючий наполнитель, в качестве которого используют:

  • Бой шамотного, магнезитового кирпича.
  • Магнезит, андезит.
  • Хромитовую руду.
  • Металлургические шлаки.
  • Золу тепловых станций.
  • Базальт, диорит, корунд.
  • Вулканическую пемзу.
  • Обожженную каолиновую глину.

Все виды наполнителей при производстве и подготовке к использованию измельчаются до необходимых по стандартам фракций, проходят термическую обработку, поэтому их свойства под воздействием огня, сильного нагрева неизменны, как и не происходит химических, физических изменений, влияющих на целостность, прочность структуры жаростойкого бетона.

В качестве пластификаторов легких (ячеистых) видов огнеупорного бетона в рецептуру добавляют перлит, вермикулит, керамзит.

Эксплуатационные характеристики

Основные характеристики огнеупорных бетонов, кроме высокой огнестойкости:

  • Надежная термоизоляция.
  • Высокая прочность, неразрушимость даже при резких перепадах температуры.
  • Усиление свойств в процессе эксплуатации.
  • Отсутствие необходимости в обжиге после окончания работ по заливке, торкретированию.
  • Снижение затрат при использовании готовых смесей, которые несложно довести до требуемой консистенции непосредственно на строительном объекте.

Часто у возникает вопрос – как сделать огнестойкий бетон своими руками?

Необходимо это для того, чтобы выполнить из него стационарную печь для барбекю, тандыр или камин.

Невзирая на советы «диванных гуру» из интернета, недостаточно добавить к обычной бетонной смеси специальные огнестойкие добавки, а также невозможно самостоятельно подобрать необходимые ингредиенты согласно заводской рецептуре огнеупорного бетона. В любом случае получившийся материал будет походить на желаемое лишь названием, не обладая требуемыми эксплуатационными характеристиками, но, изготовить жаропрочный бетон в домашних условиях все же возможно.

Монтаж печи с использованием огнеупорного бетона

Для этого необходимо:

  • Приобрести сухую смесь заводского производства с необходимыми свойствами.
  • Использовать для приготовления заливочного, кладочного раствора именно то количество воды на 1 кг смеси, как это указано в инструкции по применению.
  • Для перемешивания нужно использовать лопастную бетономешалку с электроприводом, так как вручную невозможно получить однородную консистенцию бетонного раствора.
  • При сушке необходимо сбрызгивать поверхностный слой водой для равномерной гидратации бетонной структуры, увеличения ее прочности.
  • Не следует прежде установленных сроков окончательного отвердевания производить нагрев, эксплуатацию печей, каминов, где для заливки, кладки применялся огнеупорный бетон.

Кроме того, большинство готовых огнеупорных смесей обладают короткими сроками гарантийного хранения, поэтому стоит приобретать их незадолго до использования.

Требования нормативных документов (норм)

Изложены в следующих государственных стандартах:

  • ГОСТ 28874-2004 – о классификации огнеупоров, дающий определение огнеупорной бетонной массе, как смечи огнеупорного цемент, наполнителей, добавок и жидкости, готовой к использованию.
  • ГОСТ Р 52541-2006 – о регламенте подготовки образцов огнеупорных бетонов для сертификационных испытаний.
  • ГОСТ 24830-81 – о применении ультразвукового метода контроля качества огнеупорных бетонных изделий.

Кроме того, с 01.04.2019 года вступит в действие ГОСТ 34470-2018, который установит технические условия для огнеупорных бетонов.

Область применения

Пожаростойкий, огнеупорный бетон востребован в следующих отраслях промышленного производства, строительства:

  • На предприятиях черной, цветной металлургии при возведении, ремонте доменных, мартеновских печей, индукционных печей выплавки алюминия, меди, цинка; для футеровки транспортных, разливочных ковшей, отливочных форм.
  • Как носитель химических катализаторов технологических процессов по переработке углеводородного сырья, в органическом синтезе.
  • Для футеровки котлов тепловых, технологических теплоэлектростанций.
  • Для термоизоляции подов, корпусов, сводов промышленного оборудования.
  • Для печей, каминов в качестве заливочного, кладочного раствора, в том числе при устройстве дымоходов, труб, противопожарных разделок, отступок.
  • При производстве малоразмерных огнеупорных изделий.

А также в других случаях, когда к бетонным конструкциям предъявляются требования по стойкости к огню, постоянному сильному нагреву, перепадам температуры, с сохранением прочности, физической, химической стабильности используемого материала в таких жестких условиях.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector