123103 (717099)
Текст из файла
Содержание
Введение
Материалы для производства жаростойких бетонов
Требования к материалам для изготовления жаростойких бетонов
Расчет состава жаростойкого бетона
Список использованной литературы
Введение
Жаростойкий бетон — это специальный бетон, способный не изменять требуемые физико-механические свойства при длительном воздействии высокой температуры (свыше 200°С). В зависимости от вяжущего вещества различают жаростойкие бетоны на портландцементе и шлакопортландцементе, на высокоглиноземистом и глиноземистом цементе и на жидком стекле.
Жаростойкий бетон предназначается для промышленных агрегатов (облицовки котлов, футеровки печей и т.п.) и строительных конструкций, подверженных нагреванию (например, для дымовых труб). При действии высокой температуры на цементный камень происходит обезвоживание кристаллогидратов и разложение гидроксида кальция с образованием СаО. Оксид кальция при воздействии влаги гидратируется с увеличением объема и вызывает растрескивание бетона. Поэтому в жаростойкий бетон на портландцементе вводят тонко измельченные материалы, содержащие активный кремнезем.
Виды жаростойких бетонов
По предельно допустимой температуре применения жаростойкие бетоны подразделяются на 14 классов:
Класс | Предельно допустимая температура применения, °С: |
3 | 300 |
6 | 600 |
7 | 700 |
8 | 800 |
9 | 900 |
10 | 1000 |
11 | 1100 |
12 | 1200 |
13 | 1300 |
14 | 1400 |
15 | 1500 |
16 | 1600 |
17 | 1700 |
18 | свыше 1800 |
По прочности на сжатие жаростойких бетонов в соответствии с СТ СЭВ 1406-78 установлены следующие классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40.
Различают жаростойкие бетоны следующих марок:
по средней плотности: D300; D400; D500; D600; D700; D800; D900; D1000; D1100; D1200; D1300; D1400; D1500; D1600; D1700; D1800;
по термической стойкости в водных теплосменах (бетоны плотной структуры со средней плотностью 1200-2900 кг/м3): Твд5, Твд10, Твд15, Твд25, Твд35, Твд40
по термической стойкости в воздушных теплосменах: Твз5, Твз10, Твз15, Твз20, Твз25 (бетоны плотной структуры 500-1100 кг/м3) Твз5, Твз10 (бетоны ячеистой структуры 600-1000 кг/м3)
по морозостойкости (бетоны плотной структуры со средней плотностью 1200-2900 кг/м3): F15, F25, F35, F50, F75
по водонепроницаемости (бетоны со средней плотностью 1200-2900 кг/м3): В2, В4, В6, В8
Для жаростойких бетонов марок средней плотности D300-D1100 термическая стойкость в водных теплосменах, морозостойкость и водонепроницаемость не нормируется. Для жаростойких бетонов марок по средней плотности D300 и D400 не нормируется термическая стойкость в воздушных теплосменах.
В зависимости от способа укладки и уплотнения бетонной смеси, различают жаростойкие бетоны: вибрированные, трамбованные, прессованные, торкретированные (нанесение пневмо- или механическим способом).
Материалы для производства жаростойких бетонов
Жаростойкий бетон изготовляют на портландцементе с активной минеральной добавкой (пемзы, золы, доменного гранулированного шлака, шамота).
Шлакопортландцемент уже содержит добавку доменного гранулированного шлака и может успешно применяться при температурах до 700°С. Портландцемент и шлакопортландцемент нельзя применять для жаростойкого бетона, подвергающегося кислой коррозии (например, действию сернистого ангидрида в дымовых трубах). В этом случае следует применить бетон на жидком стекле. Он хорошо противостоит кислотной коррозии и сохраняет свою прочность при нагреве до 1000°С.
Еще большей огнеупорностью (не ниже 1580°С) обладает высокоглиноземистый цемент с содержанием глинозема 65-80%; в сочетании с высокоогнеупорным заполнителем его применяют при температурах до 1700°С.
Столь же высокой огнеупорности позволяют достигнуть фосфатные и алюмофосфатные связующие: фосфорная кислота алюмофосфаты и магнийфосфаты.
Жаростойкие бетоны на фосфатных связующих можно применять при температурах до 1700°С, они имеют небольшую огневую усадку, термически стойки, хорошо сопротивляются истиранию.
Заполнитель для жаростойкого бетона должен быть не только стойким при высоких температурах, но и обладать равномерным температурным расширением.
Бескварцевые изверженные горные породы как плотные (сиенит, диорит, диабаз, габбро), так и пористые (пемза, вулканические туфы, пеплы) можно использовать для жаростойкого бетона, применяемого при температурах до 700°С.
Для бетона, работающего при температурах 700-900°С, целесообразно применять бой обычного глиняного кирпича и доменные отвальные шлаки с модулем основности не более 1, не подверженные распаду.
При более высоких температурах заполнителем служат огнеупорные материалы: кусковой шамот, хромитовая руда, бой шамотных, хроммагнезитовых и других огнеупорных изделий.
Требования к материалам для изготовления жаростойких бетонов
1. Вяжущее
В табл. 1 приведены виды вяжущих для жаростойкого бетона, нормативные документы, требованиям которых они должны отвечать, а также дополнительные требования, учитывающие специфику их применения в жаростойком бетоне.
Таблица 1
№ п.п. | Вяжущее | Нормативный документ | Дополнительные требования |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, быстротвердеющий портландцемент | ГОСТ 10178 | Марка цемента не ниже 400. Для бетонов с предельно допустимой температурой применения выше 300 °С употребляют только с тонкомолотой добавкой |
2 | Шлакопортландцемент | ГОСТ 10178 | Марка не ниже 400. Необходимость введения тонко молотой добавки определяется величиной остаточной прочности бетона, которая должна быть не ниже требований табл. 9 |
3 | Глиноземистый цемент | ГОСТ 969-77 | Марка цемента не ниже 400 |
4 | Высокоглиноземистый цемент | ТУ 21-20-60-84 и ТУ 6-03-339-78 | Марка не ниже 400. Для бетонов, предназначенных для работы в условиях агрессивной водородной среды, содержание оксида железа не должно превышать 0,05 % и оксида кремнезема 0,1 % |
5 | Жидкое стекло силикат натрия растворимый | http://www.complexdoc.ru/ntd/483158 ГОСТ 13078 | Модуль жидкого стекла 2,4-3. Модуль определяется по ГОСТ 13078-81*или по прил. 1. Плотность жидкого стекла 1,34-1,38г/см3 |
6 | Ортофосфорная кислота | ГОСТ 10678 | Концентрация ортофосфорной кислоты 50 или 70 % в зависимости от состава бетона. Методика разведения кислоты дана в прил.2 |
2. Отвердители
Для обеспечения процессов твердения жаростойких бетонов на жидком стекле необходимо введение отвердителей, требования к которым приведены в табл. 2. Нефелиновый шлам является вторичным продуктом производства алюминия из нефелиновой породы и для употребления должен быть размолот до удельной поверхности, значения которой приведены в табл. 2. Шлаки, саморассыпающиеся в результате силикатного распада, так же являются вторичными продуктами ферросплавных и металлургических заводов и могут использоваться без дополнительного помола.
Таблица 2
№пп | Отвердители | Нормативный документ | Дополнительные требования |
1 | Кремнефтористый натрий технический | ТУ 6-08-01-1-81 | Содержание Na2SiF6 не менее 93 % |
2 | Нефелиновый шлам | - | Химический состав: СаО -50...... 55 %; SiO2 - 25 ... 30 %; FeO не более 4 %; Al2O3 - не более 5 %, п.п.п. - не более 4,5 %. Удельная поверхность не менее 2500 см2/г |
3 | Шлаки саморассыпающиеся в результате силикатного распада | ТУ 14-11-181-79 | Химический состав: SiO2 -25...... 30 %, СаО - 40...... 50 %, Fe2O3 + FeO не более 1 %, А12О3 - 4..8 % и других примесей не более 20 %. Удельная поверхность не менее 3000 см2/г |
3. Тонкомолотые добавки
Тонкомолотые добавки вводят в жаростойкий бетон на портландцементе для связывания свободного гидроксида кальция и обеспечения стойкости бетона в условиях воздействия высоких температур; в жаростойкий бетон на жидком стекле - для повышения температуры применения, улучшения удобоукладываемости бетонной смеси и обеспечения плотной структуры бетона; в жаростойкий бетон на ортофосфорной кислоте - для обеспечения твердения, улучшения удобоукладываемости бетонной смеси и обеспечения плотной структуры бетона. Тонкомолотые добавки могут быть промышленного изготовления или приготовлены размолом соответствующих материалов до удельной поверхности не менее 2500 см2/г, в которых содержание свободных оксида кальция СаО и оксида магния MgО в сумме не должно превышать 3 %, а карбонатов - не более 2 %.
Виды тонкомолотых добавок и основные требования к ним приведены в табл. 3.
Таблица 3
№ п.п. | Тонкомолотая добавка | Нормативные документы, которым должны отвечать добавки | Содержание основных компонентов, %0 | Рекомендуется применять для бетонов | |
с предельно допустимой температурой, °С, не более | с вяжущим | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | Шамотная | ГОСТ 23037-78* | Аl2О3 - 28 - 45, Fе2O3 - не более 5,5 | 1200 | Портландцемент |
1200 | Быстротвердеющий портландцемент | ||||
1200 | Жидкое стекло | ||||
1300 | Ортофосфорная кислота концентрации 50 % | ||||
1400 | То же, 70 % | ||||
2 | Муллитокорундовая | То же | Аl2О3-72-90, Fе2O3 -- не более 1,5 | 1800 | Ортофосфорная кислота 70 %-й концентрации |
3 | Корундовая | То же | Аl2О3 - св. 90, Fe2O3 - не более 1 | 1800 | То же |
4 | Магнезитовая (периклазовая) | То же | MgO - не менее 80 | 1600 | Жидкое стекло |
5 | Глиноземистый цемент (при снижении активности молоть до удельной поверхности 2500 см2/г) | ГОСТ 969-77 | - | 1000 | Портландцемент |
6 | Силикат-глыба с удельной поверхностью 2500 см2/г | ГОСТ 13079-81* | - | 1000 | То же |
7 | Бетонная из лома жаростойкого бетона на жидком стекле с шамотным заполнителем | ТУ 21 ЛитССР15-76 | Na2O - не более 4 | 1100 | “ |
8 | Бетонная из лома жаростойкого бетона на портландцементе с шамотным заполнителем | ТУ 21 ЛитССР 49-80 | СаО - не более 41, Аl2О3 - не менее 14 | 1100 | “ |
9 | Бетонная из лома жаростойкого бетона на глиноземистом цементе с шамотным заполнителем | ТУ 21 ЛитССР 49-80 | СаО -не более 25, Al2O3 - не менее 33 | 1100 | “ |
10 | Кордиеритовая | ГОСТ 20419-83* | Содержание минерала кордиерит не менее 80, MgO-12-14, Fe2O3 - не более 2,5 | 1100 | “ |
11 | Хромитовая | - | MgO - менее 40, Сr2О3 - не менее 25 | 600 | “ |
12 | Керамзитовая | ГОСТ 9759-83 | SiO2, - 55 - 80, Аl2О3 - 7 - 21 | 1000 | “ |
13 | Из катализатора ИМ 2201 отработанного | ТУ 383021-78 | Аl2О3 - 60 - 80, Сг2О3 - 10- 13, SiO2 - 8 - 10 | 1200 1100 | Жидкое стекло |
14 | Из золы-унос | ГОСТ 25592-83 | Аl2О3 - не менее 20, сульфатов в пересчете на SO3 - не более 4, потери при прокаливании не более 8 | 1100 | Портландцемент |
15 | Из шлаков ферромарганца и силикомарганца | - | SiO2-29 -35, Аl2О3 - 8 -9, CaO -42 -45, Fe2O3-0,9-l, MgO-7-8, SO3-2,5 -2,7, MnO-4,5 -8 | 800 | Жидкое стекло |
16 | Из боя глиняного кирпича | - | SiO2 - 55 - 80, Аl2О3 - 7-21 | 1000 | Портландцемент |
17 | Из доменного, отвального, гранулированного и литого шлака | ГОСТ 5578-76 | СаО и MgO - в сумме не более 48, в том числе MgO - не более 10, сульфатов в пересчете на SO3 - не более 5 | 800 | То же |
18 | Из обожженных отходов обогащения асбеста | ТУ 21-РСФСР-1-297-84 | SiO2-40-45, MgO- 23 - 37, СаО - 1 - 9 | 1200 | Жидкое стекло |
19 | Из шлака гранулированного силикомарганца | - | SiO2 - 44 - 50 | 1100 | То же |
4. Заполнители
Заполнители, применяемые в жаростойких бетонах, могут быть промышленного изготовления или приготовлены на месте производства работ дроблением соответствующих материалов.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.