Огнеупорный (огнестойкий) бетон: виды и область применения

Массивные конструкции создают ощущение надежной защиты от многих напастей, в том числе и огня. Не всякий искусственный камень способен выстоять при экстремальных температурах: пламя обжигает массив, его структура становится хрупкой и разрушается.

Бетон огнеупорный – относительно новый тип. Как сделать жаростойкий бетон своими руками, мы сейчас узнаем.

Огнеупорный бетон

Огнеупорные (жаропрочные бетоны) – это материалы, способные выстоять при температурных перепадах до 1000 градусов Цельсия.

Термобетон не применяется при строительстве серийных зданий: он используется только для конструкций, работающих при высокотемпературных режимах.

Достоинства и недостатки

Огнеупорный состав весьма популярен в последние годы в строительной отрасли. Востребован благодаря ряду своим уникальным свойствам. Но, как и каждый материал, имеет достоинства и недостатки.

Его плюсы:

• высокая жаростойкость и огнеупорность;
• устойчивость к агрессивным веществам и кислотам;
• долговечность и надежность;
• возможность применения в условиях низкой температуры;
• хорошая устойчивость к механическим нагрузкам.

Недостатки жаропрочного бетона:

• высокая стоимость по сравнению с классическим бетоном;
• требует дополнительного ухода и ремонта в условиях высокой влажности;
• необходимость использования специальных защитных элементов для предотвращения повреждения поверхности при ударах или механических нагрузках.

Состав огнестойких растворов

Рецептура для изготовления зависит от требований и условий, при которых материал будет работать.

Вяжущие для растворов

Огнеупорная бетонная смесь (а точнее – ее составные части) регламентируется ГОСТ 20910-2019 (взамен 20 910-90) «Жаростойкие бетоны» – это технические условия для производства таких специальных строительных материалов. ТУ дает характеристики вяжущих и наполнителей для жаростойкого бетона.

В качестве вяжущих веществ могут использоваться:

• глиноземистые цементы (например, Алуминатный и Фосфатный цементы);
• кремнеземистый песок;
• портландцемент с добавками;
• шлакопортландцемент (с микронаполнителями);
• порошок кремнезема;
• бентонитовая глина;
• жидкое стекло.

Заполнители для огнестойких бетонов

При изготовлении плотных огнеупорных растворов необходимо четко соблюдать пропорции между вяжущими и наполнителями, тщательно перемешивать компоненты до получения однородной массы.

Огнеупорные бетоны – отличные заполнители для смесей. Например:

• легкий – перлит, туф, вермикулит, гравий керамзитовый, пемза;
• тяжелый – огнеупорные шлаки; андезит, базальтовые породы, диабаз, шамотный кирпич (измельченный), кварцевый песок;
• тяжелый конструкционный – корунд, магнезит, шамот, цирконий.

Свойства и требования

ТУ отражают требуемые показатели по огнестойкости, прочности, адгезии и стойкости к действию агрессивных веществ, температурным изменениям и вибрации.

Марка огнестойкого бетона отражает показатели:

• тип: «BR» – жаростойкий;
• связующее вещество: алюминат «А», портландцемент «Р», силикат «S»;
• класс прочности – «B» В-15-В-40;
• максимальная температура при использовании – «И» И3-И18;
• водонепроницаемость – не ниже W-8;
• требования по морозостойкости – до F-75;
• плотность при теплоизоляционных конструкциях – 1100 кг/м³;
• для каркаса и стенового ограждения – до 1400 кг/м³;
• для любых строений – до 1500 кг/м³.

Основные типы

Что собой представляет бетон жаростойкий? Состав огнеупорного бетона определяется назначением. Рассмотрим самые распространенные.

На портландцементе и шлакопортландцементе

Портландцемент – лидер по производству в России, чтобы его произвести применяют известняк и глину с добавлением мела и железосодержащих микроэлементов.

Бетон на портландцементе обладает высокой прочностью, может быть использован для зданий, мостов, дорог и других технических сооружений.

Шлакопортландцемент получают из шлака с добавками глины, известняка и железа. Материал более экологичен, так как он использует вторичные ресурсы в процессе производства.

Жаростойкий бетон на шлакопортландцементе имеет более высокую прочность при низких температурах и хорошую износостойкость.

Он может использоваться для укладки дорожного покрытия, аэродромных полос и других объектов с повышенными требованиями к прочности и износостойкости.

На глиноземистом алюминатном цементе

ГАЦ производится из глиноземистых руд и примерно на 80% уступает по объему производства портландцементу. При этом обладает рядом преимуществ:

1. Отличная прочность на растяжение и изгиб, ударопрочность.
2. Хорошая прочность на сжатие.
3. Высокая скорость отверждения.
4. Бетонная смесь на ГАЦ более устойчив к водной среде, химическим веществам и высоким температурам.
5. Прочность при низких температурах.
6. Производство ГАЦ является менее экологически вредным, чем производство портландцемента.

Высокоглиноземистый бетон находит применение в различных отраслях строительства, таких как: энергоэффективное строительство, автомобильные трассы, аэропорты, мосты и другие инженерные сооружения.

Жидкое стекло как вяжущее

Жидкое стекло, также известное как «водный раствор кремнекислого натрия» (Na2SiO3), может использоваться, как связующий компонент.

Основным преимуществом использования жидкого стекла, в качестве вяжущего является термостойкость бетона (800-1000 градусов Цельсия).

Для приготовления жаростойкого бетона на основе жидкого стекла его смешивают с тщательно выбранными инертными заполнителями, такими как: гранитный щебень, кварцевый песок, термостойкие волокна и дисперсные добавки.

Полученная смесь затем укладывается на поверхности, требующие высокой термостойкости: печи, каминные облицовки, котельные.

Легкие поризованные бетоны

В качестве заполнителя применяют легкие материалы с пористой структурой: туф, вспученный перлит, керамзитовый гравий. Производят их из портланд- и глиноземистого цемента.

Ячеистые

Ячеистые бетонные смеси по плотности делятся на следующие типы:

• До 500 кг/м³ – теплоизоляционный материал;
• от 500-900 – теплоизоляционно-конструкционный тип;
• 1000 – 1400 – конструкционный;
• 1200 – жаростойкий, до 7 часов выдерживает огневые нагрузки (+800ºС) без изменения внутренней структуры материала, а разрушается при +1000ºС.

Область применения

Бетон термостойкий наделен качественными показателями по прочности и химической стойкости, что делает его очень популярным для применения в химических и нефтеперерабатывающих комплексах.

Востребован для создания огнеупорных слоев в печах, каминах и дымоходах, для огнестойких покрытий, огнеупорных элементов, для производства высокоэффективных огнеупорных материалов.

Участвует в возведении металлургических и обжиговых печей, ТЭЦ, АЭС. Как сделать огнеупорный бетон, мы сейчас расскажем.

Самостоятельное изготовление

Приготовление огнеупорного бетона своими руками должно выполняться с большой осторожностью без отступления от технологической карты.

Вот план работ, а также инструкция по приготовлению.

1. Подготовьте необходимые материалы: вяжущие, наполнители.
2. Отношение между вяжущими материалами и наполнителем составляет 1:3 для плотных огнеупорных цементов, а для кремнеземистого песка – 1:6.
3.  Смешайте с помощью бетономешалки или ручного строительного миксера. И добавьте воду.
4. Тщательно перемешайте связывающую смесь до получения однородного и пластичного состояния.
5. Перенесите смесь в форму и разровняйте ее поверхность.
6. Разместите форму в теплое и сухое место для отверждения.
7. Удалите форму после того, как смесь полностью высохнет и закрепится.

Теперь вы знаете, как сделать жаропрочный бетон своими руками. При соблюдении всех норм и правил огнестойкий бетон будет прочен и надежен долгие годы.

Как вам статья?