Рецепта за огнеупорен бетон

Изготовление жаропрочного бетона своими силами

Когда работы связаны с защитой конструкции от высоких температур (например, обмазка печей, футеровка сталеразливочных ковшей, обустройство дымоходов, кладка каминов), используется особый вид бетона – огнеупорный.

Определение и особенности

Огнеупорным является узкоспециальный вид смеси, который способен выдерживать нагревание до больших отметок без потери прочности. При тестировании на сдавливание он демонстрирует показатели от 400 до 600 МПа/см2, что подтверждает высокий индекс крепости и возможность его использования в качестве конструкционного материала.

Обычные бетоны сами по себе достаточно прочны и огнестойки. Тому подтверждение – алмазное бурение в них отверстий. Даже при существенном нагреве в результате трения затвердевший раствор не утрачивает своих свойств и не плавится. Однако малая теплопроводность здесь действует кратковременно: если довести конструкцию до 200°C и оставить подвергаться нагреванию на долгий срок, то она лишится прочности на 30-35 %. А продолжительно воздействуя на устройство с температурой в 250°C, оно и вовсе разрушится.

Состав и рецептура

Для приготовления огнеупорного бетона применяются специальные компоненты, обладающие хорошей жаростойкостью. К их числу относятся:

• связующие – периклазовый/глиноземистый/портланд цемент, алюмофосфаты, жидкое стекло (как правило, водный раствор силикатов натрия);
• пластификаторы (вещества, придающие материалу пластичность при эксплуатации) – перлит, вермикулит, керамзит или нефелиновый шлам (феррохромовый шлак);
• заполнители – магнезит, щебень, корунд, хромитовая пылевидная руда, кусковой шамот, пемза.

Огнеупорные заполнители могут изготавливаться промышленным методом. Но чаще в ход идут раздробленные тугоплавкие горные породы и вторичные ресурсы, например, бой обыкновенного/шамотного кирпича, отвальный доменный шлак.

Производители нередко принимают и реализовывают индивидуальные заказы, базирующиеся на проектных разработках. Рецепт приготовления подбирается персонально: и состав, и пропорции ингредиентов определяются исключительно по максимально возможным температурным отметкам.

Разновидности и применение огнестойкого бетона

Классифицировать жароупорные растворы можно по многим признакам.

1. По назначению:

• теплоизоляционные композиты – исполняют роль главного термического сопротивления в сооружениях;
• конструкционные – подвергаются нагреванию одновременно с выдерживанием колоссальных нагрузок.

По структуре бывают:

• ячеистые легкие;
• умеренно плотные;
• плотные тяжелые.

2. По рабочей температурной эксплуатации:

• огнестойкая смесь, выдерживающая нагрев до 1500°C;
• жаропрочный бетон, не теряющий свойства при температурах 1500-1750°C;
• высоко жаростойкий раствор, сохраняющий целостность при постоянном термовоздействии свыше 1750°C.

К строительному материалу первого плана относятся марки:

• АСБС-30 (алюмосиликатный, содержащий в составе основной ингредиент не менее 30 %) – предназначен для обеспечения жароупорного слоя неэкранизированных поверхностей, лазов, амбразур горелок, люков и прочих участков агрегатов, работы которых ведутся при температуре ниже 1300°C;
• АСБС-Л (легкий теплоизоляционный) – для футеровок тепловых конструкций с режимом до 1000°C и для изготовления формованных изделий различной конфигурации;
• АСБС-П (защитный теплоизоляционный) – необходим для термического сопротивления в трубопроводах, энергетических оборудованиях, где температурные отметки не достигают 1000°C;
• СБС (саморастекающийся) – используется для печей, отделки тепловых агрегатов с режимом нагрева до 1500°C;
• ШБ-Б (на базе шамотного наполнителя) – сфера применения и предельная температура аналогичны АСБС-30;
• Алкор 45Т (шамотная смесь с высоким содержанием огнеупорного цемента) – универсальна, но не допускает нагревания более 1400°C; может укладываться посредством не только заливки, ручной обмазки, но и торкретирования.

Жаропрочными растворами, выдерживающими термовоздействие от 1500 до 1750°C, являются:

• АСБС-70 – предназначается для выполнения монолитной отделки арматурного слоя тепловых сооружений;
• ССБА (сухая жаростойкая арматурная смесь) – подходит для футеровки промышленных печей;
• ВГБС (высокоглиноземистый) – используется с целью обустройства внутренней полости сталеразливочных ковшей;
• Алкор 94 (на корундовой основе) – рекомендуется для эксплуатации в восстановительной атмосфере.

К огнеупорным жаростойким бетонам, чья целостность сохраняется даже при температурах свыше 1750°C, относятся:

• СБК (раствор с корундовым наполнителем) – незаменим для термозащиты пода печей;
• АСБС-80 – применяется в целях футерования тепловых агрегатов, в том числе днищ и стен разливочных ковшей;
• Алкор 96 (высокочистый корундовый) – необходим для эксплуатирования в сильновосстановительной атмосфере, в частности с большим содержанием водорода.

Рецепт самостоятельного производства в домашних условиях

Можно ли приготовить огнеупорный раствор самостоятельно? Да, главное – придерживаться следующего алгоритма:

1. в бетономешалку изначально помещаются сухие ингредиенты – измельченный гравий (базальт), песок, жаропрочный цемент, известь – взятые в соотношении 6:4:4:1;
2. после доведения их до однородности и с целью улучшения теплостойкости вводится ¼ часть тонкомолотых веществ (пемзы, золы, доменного шлака);
3. ограниченными объемами добавляется вода; ее включение должно быть постепенным, с осуществлением постоянного перемешивания и до тех пор, пока масса не приобретет тестообразную консистенцию.

Рецепт не характеризуется сложностью приготовления и труднодоступностью (в плане приобретения) компонентов. Специалисты советуют не экономить и приобретать заводскую смесь.

Стоимость жароупорного бетона

Цены разнятся в зависимости от состава, эксплуатационных параметров, территориальной дифференциации, разрекламированности бренда.

Источник

Как сделать огнеупорный бетон своими руками?

Строительство объектов разного назначения довольно часто предусматривает необходимость использования огнеупорных материалов. С их помощью можно защитить людей и конструкции. В качестве одного из таких материалов выступает огнеупорный бетон. Некоторые его разновидности способны претерпевать воздействие температуры до 1000 °C, при этом форма и полезные свойства сохраняются.

Основные свойства

Среди основных особенностей таких бетонов следует выделить:

• высокую огнеупорность;
• повышенные эксплуатационные свойства;
• прочность;
• отсутствие необходимости использования дорогостоящего процесса обжига при производстве.

На сегодняшний день огнеупорный бетон можно классифицировать по весу. Изготовить самостоятельно или заказать можно следующие разновидности описываемого материала:

В итоге удается получить материал, который может выполнять конструкционную или теплоизоляционную функцию, что зависит от ингредиентного состава.

Особенности изготовления

Если вы решили изготовить огнеупорный бетон, то следует ближе ознакомиться с его составом. Материал выполняется на основе базовых компонентов и некоторых добавок, среди которых выступают:

Среди добавок следует выделить еще тонкомолотые и минеральные вещества, которые придают материалу прочность. Среди таких добавок:

• пемза;
• мелкоизмельченная хромитовая руда;
• доменный шлак.

Эти компоненты добавляются с целью повышения плотности не только готового изделия, но и сухого состава. Иногда заполнители для производства изготавливаются в условиях завода, но в некоторых случаях могут использоваться тугоплавкие горные породы и бой обожженного огнеупорного кирпича. Для получения разных марок бетона добавляются заполнители разных фракций. Если речь идет о крупнозернистом веществе, то его элементы могут иметь диаметр в пределах от 5 до 25 мм. Когда речь идет о мелкой фракции, то она равна пределу 0,15 и 5 мм. Среди таких ингредиентов следует выделить:

• магнезитовый кирпич;
• шамотный кирпич;
• бой обыкновенного кирпича;
• глиноземистый шлак;
• диабаз;
• базальт;
• отвальный доменный шлак.

Самым распространенным среди потребителей является огнеупорный бетон, который изготавливается с использованием шамота, ведь он отвечает всем запросам строительства. В качестве связующего звена выступают алюмофосфатные ингредиенты и жидкое стекло. Портландцементы, периклазовые и глиноземистые цементы и выполняют роль вяжущих компонентов. Если к ингредиентам добавляется жидкое стекло, то оно позволяет повышать эксплуатационные характеристики. Это особенно верно, если бетонный раствор используется для формирования штукатурного слоя.

Дополнительные рекомендации по технологии

Огнеупорный бетон, состав которого описывается в статье, может иметь определенную марку. Каждая разновидность предполагает добавление своего пластификатора, магнезитовых порошков и феррохромовых шлаков. Если есть цель приготовить легкий бетон, то следует использовать вспученные материалы по типу:

Если вы решили заказать изготовление смеси у профессионала, то соотношение компонентов они подберут сами, в соответствии с вашим проектом. Состав подбирается по эксплуатационной температуре и условиям службы.

Дополнительно о составе по виду заполнителя

Если вы решили изготовить огнеупорный бетон своими руками, то вами могут использоваться разные заполнители, а именно:

Рассматривая бетоны по составу, следует выделить марки. Например, АСБГ представляет собой огнеупорную сухую алюмосодержащую смесь, которая используется в цветной и черной металлургии, а также теплоэнергетике. Высокоглиноземистая бетонная смесь с огнеупорными характеристиками обозначается аббревиатурой ВГБС и предназначается для создания монолитной футеровки сталеразливочных ковшей, стен и при устройстве днища.

Эксплуатироваться такой состав может при температуре до 1800 °C. Арматурная сухая высокоглиноземистая смесь обозначается буквами ССБА. Она предназначается для тепловых агрегатов, печей, а также устройства арматурного слоя. Воздействующая температура может достигать отметки в 750 °C.

Сушка бетона

Сушка огнеупорного бетона может осуществляться после завершения этапа отвердевания. При этом используется воздух, а температура окружающей среды не должна оказаться ниже +10 °C. Перед начальным нагревом бетон следует выдержать в течение суток или больше, чтобы добиться устойчивого состояния. Операция сушки позволяет снизить объем свободной воды в бетоне, который мог бы вызвать химическую реакцию между атмосферой и поверхностью футеровки.

После отвердевания футеровка оставляется на влажном воздухе без сушки. После завершения отверждения следует просушить футеровку. Если это невозможно, то бетон оставляется в замкнутой влажной среде. Важно обеспечить хорошую вентиляцию или оставить футеровку в хорошо проветриваемой зоне. Если вы задались вопросом о том, как сделать огнеупорный бетон, то должны быть знакомы еще и с особенностями его подготовки к эксплуатации. Например, этап сушки может проходить с использованием подходящего вентилятора или воздуходувки, которая будет подавать горячий воздух.

Особенности замешивания

Перед тем как сделать огнеупорный бетон своими руками, состав раствора необходимо очень тщательно подобрать. Об этом было сказано выше. Что же касается особенностей замешивания, то для этого рекомендуется использовать лопастную мешалку. Она предпочтительна для теплоизоляционных бетонов, а вот для плотных растворов и вовсе необходима, так как позволяет равномерно и правильно замешивать материал с добавлением меньшего объема воды. Что касается бетономешалки, то этого эффекта добиться будет весьма сложно.

Данная рекомендация актуальна еще и по той причине, что для плотного бетона содержание влаги может оказаться критичным. Ведь для описываемых материалов максимальная прочность требуется наряду с оптимальной плотностью. По своей природе теплоизоляционные бетоны мягче, чем плотные, поэтому важно, чтобы они замешивались с использованием требуемого количества воды. Ее излишек может стать причиной снижения прочности и плотности, тогда как недостаток повлечет уменьшение текучести.

Пропорции огнеупорного бетона

Приготовление огнеупорного бетона должно вестись с соблюдением определенных пропорций. Если с использованием материала планируется возвести камин, то раствор после затвердевания должен будет выдерживать температуру в пределах 1200 °C. Из смеси можно изготовить камин и топливник. Для проведения работ понадобится 1 часть бетона марки М-400, 2 части песка из огнеупорного кирпича, столько же частей крошки из боя кирпича, а также 0,33 части пылевидной шамотной добавки.

Если вы планируете выстраивать монолитный очаг, то на него в процессе эксплуатации отопительного оборудования постоянно будет воздействовать открытое пламя. Для этого требуется приготовить раствор со следующими пропорциями: 2,5 части щебня, часть бетона, 0,33 части шамотного песка. Что касается щебня, то он может быть выполнен из кварцевого или красного кирпича, в качестве альтернативного решения иногда используется тонкомолотый красный кирпич.

Заключение

Особенности приготовления раствора для создания огнеупорного бетона схожи с теми, которые используются при затворении обычного цементного раствора. Если предполагается осуществлять заливку в опалубку, то движение должны быть направлены по часовой стрелке. Иногда для формирования изделий используются формы из фанеры.

Для того чтобы исключить испарение воды в процессе затвердевания, формы после изготовления следует уплотнить. Это способствует более легкому извлечению отливок. Наиболее простой способ уплотнения – полиэтилен, но для того чтобы добиться лучшего результата, следует использовать силикон, который предварительно смазывается растительным жиром.

Источник