Jak zvýšit tepelnou odolnost betonu?

Jedním z nejuniverzálnějších a nejoblíbenějších stavebních materiálů na světě je beton. I když je pevnost a odolnost betonu dobře známá, věděli jste, že odolá i teplu? Pro stavbu venkovních kamen, krbů a dokonce i některých místností v domě, které musí odolávat vysokým teplotám, je ohnivzdorný beton nutností. Vyrobit si doma žáruvzdorný beton není tak těžké, jak se může zdát, a se správnými materiály a trochou know-how můžete dosáhnout vynikajících výsledků.

Složení betonu je klíčem k tomu, aby byl ohnivzdorný. Běžný beton se skládá z cementu, písku a štěrku, ale tuto směs je potřeba upravit, aby odolala vysokým teplotám. Drcený kámen, šamot a žáruvzdorný cement jsou několika příklady materiálů, které mohou výrazně zlepšit tepelnou odolnost betonu. Tyto ingredience jsou speciálně vytvořeny tak, aby vydržely extrémní teplo, aniž by se rozložily, a najdete je ve většině železářství.

Při míchání žárobetonu je velmi důležité použít správné proporce. Receptura často kombinuje jeden díl cementu, tři díly písku a dva díly drcených pálených cihel spolu s dostatečným množstvím vody, aby byl zpracovatelný. Přidání šamotové hlíny do směsi zvyšuje celkovou pevnost a tepelnou odolnost betonu, což je další výhoda. Zajištění rovnoměrného rozložení žáruvzdorných vlastností betonu vyžaduje důkladné promíchání složek.

Po smíchání je žárobeton připraven k použití ve stavebnictví. Žáruvzdorný beton poskytne pevnost a bezpečnost, kterou potřebujete, pokud stavíte venkovní kamna, krb nebo tepelnou bariéru. Můžete se s důvěrou pustit do projektů ohnivzdorného betonu a využívat výhod materiálu, který odolá teplu, použitím správných materiálů a pečlivé přípravy.

Komponenta	popis
Cement	Primární pojivo, které drží beton pohromadě. Ke zlepšení tepelné odolnosti použijte cement s vysokým obsahem oxidu hlinitého.
Jednotka	Pro přidání struktury a objemu použijte drcené ohnivé cihly nebo žáruvzdorné kameny.
Песок	Malé částice, které vyplňují dutiny a dodávají sílu. Kdykoli je to možné, používejte ohnivzdorný písek.
Voda	Aktivuje cement a napomáhá tuhnutí směsi. Použijte minimální množství nutné k vytvoření zpracovatelné směsi.
Chamotte	Dodává dodatečnou tepelnou odolnost. Smíšený s cementem pro zvýšení celkové pevnosti betonu.

Obecné informace: materiály a vlastnosti žáruvzdorného betonu

Žárobeton naopak vydrží krátkodobé zahřátí a teploty do +200C. Žáruvzdorný beton je unikátní typ betonového materiálu, který dlouhodobě odolává teplotám v rozmezí +1580-1770C, aniž by ztratil své mechanické a provozní vlastnosti.

Bytové i komerční budovy jsou postaveny z betonu. Komíny, krby, sauny, vany a grily – to vše je vyrobeno z ohnivzdorného a žáruvzdorného betonu.

Žáruvzdorný beton začíná po dosažení maximální teploty a po určité době vysychat, kazit se a kazit se.

• Vysoká pevnost
• Spolehlivá tepelná izolace
• Zlepšený výkon během provozu
• Snadná příprava (není potřeba žádné další vypalování)
• Snižte čas, peníze a náklady na pracovní sílu

Žáruvzdorný beton může být také konstrukčně pevný a izolační. Hustá, buněčná a průsvitná struktura.

Složení hutných žáruvzdorných malt

Hutný, těžký, žáruvzdorný beton (s různým složením) se obvykle používá pro stavbu požárně odolných konstrukcí a jako žáruvzdorná vyzdívka ve speciálních tepelných jednotkách, jako jsou vysokopecní rekuperátory v chemickém průmyslu, speciální cihelné pece, a také při stavbě komínů.

Použití těžkých směsí může vést k významným úsporám nákladů a práce, stejně jako k výraznému zkrácení doby potřebné k výstavbě a opravě topných jednotek.

pletení

Výroba žáruvzdorného betonu se provádí v souladu s GOST 20910 90. Tato práce zkoumá možnost přípravy roztoku pomocí různých pojiv.

• Tekuté sklo
• Hlinitanový (může zahrnovat i vysoce hlinitý) cement
• Portlandský struskový cement se speciálními mikroplnidly
• Portlandský cement s povinným zahrnutím mikroplniva (jemně mletá přísada)

Kombinace portlandského cementu a portlandského struskového cementu se typicky používá v neutrálním nebo alkalickém prostředí. Tekuté sklo je vhodné do plynokyselinového prostředí. V prostředí s vysokým obsahem uhlíku, fosforu a vodíku je výhodné používat hlinité a vysokohlinité cementy.

Pro zpevnění složení a zlepšení struktury se používají minerální složky, např. atd., lze přidat šamotovou/magnezitovou cihlu, sprašovou hlínu, andezit a granulovanou vysokopecní strusku.

Plniva

Aby žáruvzdorný beton vydržel působení ohně a vysokých teplot, je třeba kromě speciálních pojiv přidat i vhodná plniva. Agregáty by se měly rozšiřovat rovnoměrně. Běžná plniva poskytují odolnost do +200C, poté začnou ztrácet pevnost a zcela se deformují při +600C.

Při přípravě žárobetonu se předpokládá použití plniv, která se při vysokých teplotách nehroutí a nezměknou a nevytvářejí nadměrné zatížení vnitřní struktury monolitu.

• +600 – 800C: horniny (diabas, andezit, čedič), porézní materiály z vulkanických hornin, může to být granulovaná vysokopecní struska, lámaná cihla, umělé porézní struktury (vhodné jsou keramzit, keramzit, strusková pemza atd.).
• +1200 – 1700C: přidávají se drcené žáruvzdorné materiály – často se volí chromit, šamotová cihla, magnezit, korund a pálený kaolin.
• Je možné přidat speciální materiály získané vypalováním směsi žáruvzdorné hlíny a magnezitu za vysokých teplot – hlinitokřemičitany, které se vyznačují minimální deformací a dobrou požární odolností.

Technické požadavky

Druh žáruvzdorného betonu musí splňovat následující požadavky:

• Typ betonu: žáruvzdorný je označen písmeny BR
• Pojivo: hlinitan (A), portlandský cement (P), silikáty (C)
• Třída pevnosti v tlaku/tahu – B1-B40
• Provozní teplota – IZ-I18

Například BR P B20 I12 by označoval žáruvzdorný portlandský cementový beton s pevností B20 a schopností odolávat +1200C.

Pokud jde o objemovou hmotnost, materiály s indexem 1100 kg/m3 se používají jako tepelná izolace pro opláštění nenosných konstrukcí a materiály s indexem 1400 kg/m3 pro opláštění nosných konstrukcí veřejných a obytných budov. . Existuje osmnáct tříd betonu v závislosti na maximální teplotě: I13-I18 se používají pouze pro nenosné konstrukce.

Beton o hustotě 1500 kg/m3 musí mít voděodolnost W až W8. Úroveň mrazuvzdornosti – F-F75. Typ použitých pojiv a přesná teplota ohřevu mají přímý vliv na zbytkovou pevnost a index teplotní deformace při mechanickém zatížení.

Pokud jde o třídu pevnosti, zatížené tepelně odolné konstrukce musí mít hodnocení minimálně B30; při absenci zátěže je přípustné použití alespoň B12.5.

Možná vás překvapí, jak snadné je vyrobit si doma ohnivzdorný beton. Tepelně odolné směsi lze vyrobit smícháním přísad, jako je křemičitý písek, portlandský cement, perlit a malé množství vody. Díky své jedinečné schopnosti odolávat vysokým teplotám je tento beton ideální pro venkovní kamna, kamna na dřevo a krby. Pomocí několika jednoduchých ingrediencí a několika základních technik míchání můžete vytvořit odolný, tepelně odolný materiál, který odolá teplu a udrží vaše projekty v bezpečí.

Hlavní typy těžkého žáruvzdorného betonu

Žárobeton může mít různé složení v závislosti na požadovaných vlastnostech, použitých materiálech a jejich poměru. Hlavní typy těžkého betonu jsou diskutovány v následujících částech.

Beton na bázi portlandského cementu a portlandského struskového cementu

Jedná se o nejoblíbenější typ žáruvzdorného betonu; má dobrou pevnost, je levný a využívá osvědčené technologie přípravy a aplikace. Tento typ betonu se běžně používá pro stavbu otopných soustav, komínů, protipožárních konstrukcí jaderných elektráren atd.

Třída pevnosti by se měla pohybovat v rozmezí od B15 do B40. Během procesu přípravy se do cementu jakosti M400 nebo vyšší přidávají pouze aktivní minerální látky (popel, šamot, vysokopecní struska atd.). Přidání jemně mletých šamotových přísad do směsi umožňuje získat nejodolnější beton.

Technologie přidávání metalurgické vysokopecní strusky do portlandského struskového cementu umožňuje použití směsi pro míchání betonu, u kterého se předpokládá, že nebude vystaven teplotám vyšším než +700C.

O hlinitohlinitém cementu

Z těchto materiálů se vyrábí beton třídy tepelné odolnosti od I8 do I18. Dialuminát vápenatý neboli vysokohlinitý cement je hlavní minerální složkou tohoto typu cementu. Beton odolává teplotám až +1300C, pokud nejsou přidány další přísady. Při přidání plniva z korundu a oxidu hlinitého však může teplota vzrůst až na +1650C.

• Minimální tepelné smrštění, mírná lineární roztažnost při zahřátí
• Vysoká mechanická pevnost
• Udržování stabilního stavu při náhlých změnách teploty
• Minimální tepelná vodivost
• Struktury lze použít do 24 hodin po nalití

Tekuté sklo jako pojivo pro žáruvzdorný beton

Před vytvořením žáruvzdorného betonu z tekutého skla je nutné pečlivě prostudovat složení směsi. Použití draselno-sodných kompozic umožňuje použití žárobetonu při teplotách od +800 do 1600C.

Tekuté sklo má tři možné moduly pružnosti: vysoký (označený písmenem B), střední (označený písmenem B) a nízký (označený písmenem A).

• Nejlepší výkon sodného skla jako pojiva pro žáruvzdornou směs je se silikátovým modulem 2.0-3.5, draslík – 2.5-4.0.
• Tekuté sklo tvrdne dlouho, proto se do směsi přidávají různá tvrdidla (sloučenina fluorokřemičitanu sodného, ​​fluorokřemičitan alkalického kovu). Kromě rychlého tvrdnutí tyto látky pomáhají zvýšit pevnost a hustotu roztoku. Pro urychlení vytvrzování můžete také přidat ferochrom, feromanganovou strusku a nefelinový kal.
• Za zmínku stojí, že do směsí lze přidávat různá změkčovadla, jemně mleté ​​přísady, regulátory a přísady pro lepší zpracovatelnost.
• Na metr krychlový betonu potřebujete asi 250-400 kg/m3 pojiva, tvrdidlo – 0.1-0.2 dílu hmotnosti pojiva. Budete potřebovat asi 0.12-0.3 hmotnosti tekutého skla.
• Tekutý roztok na bázi skla se míchá na místě, protože směs musí být nalita do půl hodiny. Pokládka se provádí při teplotě ne nižší než +15 C, vlhkost by neměla být vyšší než 70%.

Jiné druhy ohnivzdorného betonu

Při výrobě lehkého pórobetonu se používají stejná pojiva, ale přidávají se pěnidla snižující hmotnost nebo porézní plniva.

Lehký pórobeton

Jako plnivo se používají různé porézní materiály jako keramzit, perlit, vulkanický tuf, které odolávají teplotám až +1000C. Třídy D300-1800 odpovídají lehkému betonu.

Seskupení pórobetonu podle účelu:

• Strukturální – o hustotě 1400-1800 kg/m3, minimální pevnost M50, libovolná tepelná vodivost.
• Tepelná izolace – o hustotě max. 500 kg/m3, pevnost v rozsahu M14-M25, tepelná vodivost maximálně 0.14 W/m*K.
• Tepelně izolační a konstrukční – pevnost ne menší než M35, tepelná vodivost v rozmezí 0.14-0.54 W/m*K, hustota 500-800.

Vysokou úroveň požární odolnosti vykazuje lehký beton vyrobený na bázi portlandského cementu nebo hliníkového cementu. F25-100 – zvýšená mrazuvzdornost, dosažená při použití drceného kamene s expandovanou hlínou jako plnivem.

Pórobeton

Tento typ řešení se používá jako tepelně odolný materiál a pro tepelnou izolaci. V soukromé výstavbě se pórobeton často používá ve formě bloků nebo hotových budov z továren.

• Pro tepelnou izolaci – objemová hmotnost do 500 kg/m3
• Tepelně izolační a konstrukční – ukazatel je v rozmezí 500-900 kg/m3
• Strukturální – od 1000 do 1400
• Tepelně odolný – do 1200 kg/m3, lze použít při teplotách do + 800C

Tento typ betonu nezmění svou strukturu po vystavení otevřenému ohni po dobu pěti až sedmi hodin. Při zahřátí se pevnost materiálu zvýší na + 400 ° C a při + 1000 XNUMX ° C se zcela zhroutí.

Limit požární odolnosti celulárního materiálu lze zvýšit při výrobě žáruvzdorného betonu vlastními rukama přidáním alkalických hlinitokřemičitanových pojiv, metalurgických strusek, palivového popela a vápeno-belitových kompozic.

přihláška

Žáruvzdorný a žáruvzdorný beton se běžně používá při stavbě hutních, chemických a energetických zařízení. Materiál lze použít pro stavbu tepelných elektráren, vysokých pecí a tavicích pecí.

V každodenním životě je příprava žáruvzdorného betonu nezbytná při stavbě kamen, topných kotlů a krbů. Kromě toho se z roztoku pokládají tepelné okruhy a provádějí se přípojky pro potrubí. Beton pro soukromou výstavbu se míchá ručně pomocí určitých přísad, přísně dodržuje doporučení a měří přesné množství.

Po minimálně třech dnech (rychlotvrdnoucí cement, hlinitanový cement, tekuté sklo), sedmi dnech (portlandský cement) nebo když monolit dosáhne projektované pevnosti, jsou nové konstrukce uvedeny do provozu. Před zahřátím se konstrukce vysuší, aby se z kompozice odstranila veškerá volná voda. vytápění při dodržení určitých režimů a technologických doporučení.

Domácí výroba

Nákup hotové směsi a míchání materiálu v souladu s pokyny (které jsou zpravidla umístěny na zadní straně nádoby) je nejjednodušší způsob, jak vytvořit tepelně odolný beton vlastními rukama. To je velmi jednoduché: nasypte suchou směs do míchačky na beton, minutu míchejte a poté přidejte běžnou vodu nebo čistič skla.

• Výběr optimálního složení materiálů.
• Nalití 90% požadovaného objemu vody nebo tekutého skla (zředěného) do míchačky na beton.
• Plnění jemně mletou přísadou, přidání poloviny plniva a cementu, míchání, postupné přidávání zbylých materiálů, zbytek vody (nebo skla).
• Míchání by mělo být prováděno po dobu nejméně 5 minut.
• Dodávka hotové směsi přímo na místo, lití.

Proces vytváření žárovzdorného betonu doma je jednoduchý a poskytuje vysoký stupeň bezpečnosti a všestrannosti pro různé projekty. Pečlivě vybrané a kombinované materiály vedou k žáruvzdorné a trvanlivé směsi, která je ideální pro práci ve vysokých teplotách.

Hlavními složkami žárobetonu jsou kamenivo, cement a přísady jako oxid křemičitý nebo šamot. Tyto složky společně zvyšují schopnost betonu odolávat teplu a zabraňují jeho poškození nebo praskání v horkém počasí. Přesná měření a důkladné promíchání jsou zásadní pro zajištění spolehlivosti a účinnosti hotového produktu.

Po získání správné směsi je nutné řádné vytvrzení. Aby beton nevysychal příliš rychle, nechte jej postupně a rovnoměrně vytvrdnout a udržujte jej vlhký. Chcete-li maximalizovat pevnost a požární odolnost vašeho domácího betonu, musíte postupovat podle těchto kroků.

Dodržováním těchto kroků můžete s jistotou vyrábět ohnivzdorný beton, který splní vaše jedinečné potřeby. U jakékoli konstrukce vystavené teplu, jako jsou venkovní kamna nebo krb, vaše domácí směs poskytne spolehlivý výkon a bezpečnost.

Související videa

Žáruvzdorný beton pro kotle

Ohnivzdorný beton

1. Khlystov A.I. Řízená strukturně-chemická modifikace je jedním z vědeckých způsobů, jak zlepšit fyzikální a tepelné vlastnosti hlinitokřemičitanů a žáruvzdorných materiálů s vysokým obsahem oxidu hlinitého / A.I. Chlystov, S.V. Sokolová, M.V. Konnov // Žáruvzdorné materiály a technická keramika. 2010. č. 11. s. 35-39.

2. Khlystov A.I., Sokolova S.V., Markov D.V. Zvyšování odolnosti a trvanlivosti hlinitokřemičitanových žáruvzdorných materiálů v prostředí obsahujícím uhlík // Žáruvzdorné materiály a technická keramika. č. 11. – M., 2005.

3. Biubau M.Ya. Nanotechnologie ve výrobě cementu / M.Ya. Biubau. – M: OJSC „Moskva Institute of Materials Science and Effective Technologies“, 2008. – 798 s.

4. Khlystov A.I., Sokolova S.V. Způsob opravy obložení tepelných jednotek žáruvzdorným betonem. Patent na vynález č. 2265780, publ. 10.12.2004. XNUMX. XNUMX.

5. Khlystov A.I. Zvýšení účinnosti a zlepšení kvality žáruvzdorných obkladových materiálů. Samara: Samara State Academy of Architecture and Civil Engineering, 2004. – 142 s.

6. Gorlov Yu.P. Žáruvzdorný beton na bázi složení přírodního a umělého skla / Yu.P. Gorlov, A.P. Merkin, M.I. Zeifman, B.D. Toturbiev. — M: Stroyizdat, 144 s.

7. Shcherbak D.V., Tlekhusezh M.A. Anorganická pojiva // Vědecký přehled. Pedagogické vědy. 2019. č. 4-4. S. 102-105.

8. Vaganov V.E. Struktura a vlastnosti pórobetonu modifikovaného uhlíkovými nanostrukturami / V.E. Vaganov, V.D. Zacharov // Stavební materiály. – 2010. – č. 9.

9. Khlystov A.I., Shirokov V.A., Suldin V.V., Isaev D.I. Zvyšování fyzikálních a tepelných charakteristik žáruvzdorných ochranných povlaků pro vyzdívky tepelných celků // Žáruvzdorné materiály a technická keramika. 2018. T. 1–2.

Pro obložení různých tepelných celků se v poslední době začíná používat žáruvzdorný beton, a to jak ve formě velkoblokových prefabrikátů, tak monolitických. Použití takových betonů umožňuje minimalizovat počet švů a také zvýšit odolnost a zvýšit životnost obložení. Ve skladbách žáruvzdorných kompozitů se jako pojiva používají hydraulické cementy (portlandský cement (PC), struskový portlandský cement (SPC), hlinitanový cement (AC), vysokohlinitý cement (HAC)) a chemická pojiva. Dlouholetý výzkum ukázal, že nejvyšší trvanlivosti vyzdívek vyrobených ze žáruvzdorného betonu lze dosáhnout použitím chemických pojiv.

Mnoho anorganických průmyslových odpadů se používá jako chemická pojiva, zejména nanotechnologické suroviny ve formě kalů obsahujících oxid hlinitý. Kalový odpad se od vysoce disperzních práškových materiálů přírodního a umělého původu liší svou nanorozměrností, která závisí na podmínkách vzniku a pohybuje se v rozmezí 20-80 Nm. Za účelem stanovení velikosti vzorků částic kalu byly provedeny studie metodou maloúhlového rozptylu neutronů na difraktometru Membrane-2 [1].

Při tvorbě cementového kamene v betonu dochází k vazbě silikátového nebo fosfátového anorganického odpadu na žáruvzdorné sloučeniny. U žáruvzdorného betonu je zároveň velmi důležité, aby impregnace ohnivzdorných plniv chemickými pojivy zvýšila jejich požární odolnost. Mezi široce používané letecké chemické pojivo pro výrobu žárobetonů patří tekuté sklo (Na₂O•mSiO₂), nazývané také rozpustné. Použití takového žáruvzdorného betonu na rozpustné sklo s různými tvrdidly a plnivy pro obložení tepelných jednotek má řadu výhod: zvýšení trvanlivosti obložení díky zvýšeným pevnostním charakteristikám, odolnost v agresivním prostředí a snížení počtu spáry zdiva; usnadnění procesu sušení v důsledku zvýšení pórovitosti betonové konstrukce při teplotě 100-200 °C; zkrácení doby opravy jednotky díky vysokým adhezivním vlastnostem žáruvzdorného betonu na rozpustném skle; urychlení uvedení jednotky do provozu díky rychlému nárůstu pevnosti a krátkým režimům sušení.

V rozpustných skleněných betonech je křemičitan sodný (Na₂O•mSiO₂) vlivem fyzikálně-chemického spojení s fluoridem sodným nebo jinými tvrdidly ztrácí rozpustnost, podléhá koagulaci a spojuje zrna kameniva mezi sebou do monolitického konglomerátu. Na rozdíl od betonů na bázi hydraulických pojiv (portlandský cement, hlinitanové cementy) beton na rozpustném skle tvrdne nikoli díky hydrataci minerálů [8], ale díky výrobě koloidního lepidla [Si(OH)₄]_n, který po úplném zaschnutí získá nejvyšší pevnost. Beton ztvrdne při sušení na vzduchu při teplotě vzduchu alespoň 15 °C. Pokud je teplota pod touto prahovou hodnotou, proces kalení nenastane. Nejvhodnější podmínky vytvrzování jsou dodržovány při teplotách 25 až 50 °C s vyloučením vodních par.

Silikagel Si(OH)_4, který se uvolňuje z roztoku, cementuje částice plniva, čímž dochází k procesu tuhnutí a tvrdnutí. Tento vliv silikagelu se projeví až v okamžiku jeho izolace z koloidního roztoku. Pro vytvoření podmínek vytvrzení se zavádí silikofluorid sodný.₂SiF₆ do betonu. Tuhnutí a tuhnutí betonu na rozpustné sklo s přídavkem Na₂SiF₆ nebo jiných činidel je komplexní koloidní adsorpční proces způsobený koloidní chemickou interakcí vytvrzovacího činidla s alkalickým křemičitanem sodným.

Fluorid sodný díky své nízké rozpustnosti pomalu reaguje s tekutým sklem. V závislosti na množství přidaného silikofluoridu a také na koncentraci a modulu tekutého skla začíná proces vytvrzování za 20 – 40 minut. Hmota se v této době docela dobře hodí ke změnám tvaru a je docela plastická. Je důležité poznamenat, že množství fluoridu sodného silico zajišťuje normální dobu tuhnutí a tvrdnutí betonu, stejně jako pevnost požadovanou dobou odbedňování. Fluorid sodný je však silné tavidlo, které snižuje tepelnou odolnost rozpustného sklobetonu.

Kromě toho, k vytvrzení betonu na rozpustném skle, kromě fluorosilikonu sodného, ​​kal s obsahem oxidu hlinitého, fosforová struska, ferochromová struska, nefelinový kal a kalcinovaný serpentin (plnivo, které zajišťuje výrobu žáruvzdorného betonu s řízeným smršťováním při ohřevu) je představen. Ke spékání betonu dochází při vyšších teplotách, jeho tepelná odolnost se zvyšuje zavedením jemně mletého kalu z alkalického leptání hliníku v množství 5-10 % z celkového složení pojiva. Volba potřebného a vhodného typu přísady závisí na podmínkách provozního obložení a požadované provozní teplotě. [4]

Na tepelné odolnosti betonu hraje hlavní roli stupeň zředění tekutého skla, který je dán jeho hustotou a pohybuje se v rozmezí 1,36-1,36 g/cm 3 . Na základě požadavků na zpracovatelnost a také podmínek pro získání hustší struktury se vybírá složení betonu. Na základě vlastností plniva se stanoví spotřeba tekutého skla, která je 350-450 kg/m3. Ohnivzdorné těžké kamenivo dokáže vyrobit beton o průměrné hustotě 1900-29001 kg/m3 a zbytkové pevnosti 50-100 %.[4]

Pomocí porézního kameniva (keramzit, agloporit, vermikulit, litý atd.), lehký žáruvzdorný beton na rozpustném skle s průměrnou hustotou 600-1200 kg/m 3 a aplikační teplotou do 1200 °C byl získán. Jsou zde informace o výrobě žáruvzdorné pěny a pórobetonu na bázi rozpustného skla a moderních vysoce účinných tepelně izolačních materiálů na jejich bázi. [8]

Charakteristiku žárobetonu na bázi rozpustného skla výrazně ovlivňují jemně mleté ​​přísady a jejich interakce se složkami pojiva, které tvoří tvrdidlo a sklo. Zavedením jemně mletého magnezitu, nanotechnologického hlinitanového kalu (odpad z neželezné metalurgie), jemně dispergovaného použitého katalyzátoru (hlinito-chromový petrochemický odpad) a dalších materiálů obsahujících oxid hlinitý do pojivové kompozice tak získáme nejlepší tekuté skleněné kompozity. Tepelná odolnost hliníkovo-chromového odpadu přitom přesahuje 2000 °C.

Bezcementový beton s kompozitními pojivy na bázi křemičitanu sodného má vysokou tepelnou odolnost po vysušení a poměrně vysokou (až 60 MPa) po zahřátí na teplotu počátku deformace, což je vysvětleno absencí hydrátových sloučenin v jejich složení. nízkokomponentový charakter systémů. Kal pomáhá zlepšit žáruvzdorné vlastnosti betonu díky svému chemickému složení a plastifikačnímu účinku díky jeho nanorozměru, což umožňuje snížit poměr vody a pevné látky.

Žáruvzdorný beton s pojivy fosfátového typu v poslední době přitáhly pozornost velkého počtu badatelů. To je vysvětleno vysokými hodnotami jejich tepelné odolnosti, pevnosti v ohybu a tlaku při teplotách do 1200 ° C, požární odolnosti (až 190 0 ° C), odolnosti proti oděru a také nízké smáčivosti roztavenými kovy. Monosubstituovaný fosforečnan hlinitý Al(H₂PO₄)_3, kyselina fosforečná H₃RO₄, disubstituovaný fosforečnan hlinitý Al₂(HPO₄)₃, chromalluminium fosfát nebo aluminium chromofosfát pojivo (ACFS) s obecným vzorcem Cr_nAl_4-n(H₂PO₄)₂kde n = 1, 2, 3; monosubstituované fosforečnany chromité Cr(H₂PO₄)₃polyfosfát sodný (NaPO₃)n, hořčík Mg(H₂PO₄)₂ a další.

Výroba fosfátem tuhnoucího žáruvzdorného betonu zahrnuje použití drahých a vzácných materiálů, jako je korund, šamotové materiály, mullit-korund nebo mullit, zirkon, atd. Pro zajištění vytvrzení těchto pojiv (jemně mletá přísada + kyselina ortofosforečná ), je nutné tepelné zpracování při teplotě 200-500 °C, což omezuje jejich použití v betonu pro velkorozměrové výrobky a často vylučuje možnost výroba monolitických konstrukcí. Tuto nevýhodu lze odstranit použitím vhodného kalového odpadu, který je většinou odpadním materiálem. Z tohoto důvodu byly provedeny studie na směsných aluminofosfátových pojivech (APB).

K získání API jako složky obsahující oxid hlinitý byla použita kyselina ortofosforečná a alkalický kal z leptání hliníku. Zavedením žáruvzdorných jemně mletých plniv (technický oxid hlinitý, korund, zirkonium) do složení alkalického leptacího kalu hliníku s kyselinou ortofosforečnou se získají směsná aluminofosfátová pojiva, která mají jiné vlastnosti než čisté fosfátové pojivo vzniklé smícháním technického hliníku. produkty s kyselinou ortofosforečnou.

Z výše uvedeného můžeme usoudit, že od jiných typů betonových směsí se tento žáruvzdorný beton (druh stavebního materiálu specifický svým účelem a aplikací) liší nejen svou odolností vůči otevřenému ohni a dlouhodobému působení vysokoteplotního tepla. toků, ale také v nesnížení hlavních provozních parametrů v těchto drsných podmínkách – zachování pevnosti, absence deformací, povrchové, hluboké destrukce konstrukce. Toho se dosahuje přidáváním různých pojiv (speciálních přísad) do žáruvzdorných cementů, které byly při výrobě vystaveny vysokoteplotnímu výpalu. Proto během procesu tvrdnutí žárobetonu vzniká pevná struktura podobná přírodnímu kameni, která nevyžaduje vypalování před použitím a je připravena na požární a tepelné zatížení.