Cos'è il cemento resistente al calore? Panoramica della proprietà

Materiale da costruzione che mantiene le sue proprietà meccaniche e operative con un uso a lungo termine nello spettro di temperature estremamente elevate fino a 1700 ° C - calcestruzzo ignifugo. Ugualmente usato con successo in casa e nell'industria. Soprattutto per stufe, caminetti, camini è impossibile immaginare la costruzione senza cemento resistente al calore.

Le principali caratteristiche del materiale refrattario:

  • alta resistenza;
  • prestazioni migliorate durante il funzionamento;
  • fornisce un affidabile isolamento termico;
  • relativa facilità di preparazione, senza la necessità di ulteriori tostature.

L'applicazione di calcestruzzi resistenti al calore riduce il costo del lavoro, i costi di manodopera, la riduzione dell'orario di lavoro.

Componenti del mix di calcestruzzo refrattario

La composizione del calcestruzzo comprende ingredienti di base (cemento, riempitivo, acqua) e additivi - determinano le proprietà refrattarie del prodotto finale.

Le materie prime di base sono:

  • cemento di allumina o periclase;
  • scorie cemento portland;
  • vetro liquido;
  • cemento portland.

Un'introduzione alla ricetta di allumina rende la miscela immune alle azioni degli acidi.

La bassa resistenza viene eliminata dall'inclusione tecnologica di vari riempitivi. Gli additivi forniscono un migliore indurimento della composizione e la trasformazione in una base monolitica resistente al calore. Gli additivi e i filler schiacciati fini sono selezionati in base ai seguenti criteri:

1. tipo di legante;

2. temperatura durante il funzionamento;

3. condizioni di utilizzo del prodotto finito.

Se si suppone che il calcestruzzo sia utilizzato in limiti di temperatura fino a 800 ° C, applicare:

  • battaglia di mattoni;
  • rocce refrattarie (andesite, diabase, diorite);
  • aggregati vulcanici (perlite, pomice di scorie, argilla espansa);
  • scoria di altoforno

Quando si opera a temperature fino a 1700 ° C, aggiungere:

  • caolino bruciato;
  • magnesite;
  • mattoni di argilla refrattaria;
  • cromite;
  • corindone.

Nella ricetta del cemento periclasico il cemento comprende necessariamente solfato di magnesio. Per indurire la miscela dal vetro liquido, si aggiungono alla composizione scorie granulate di altoforno, silicofluoruro di sodio o fanghi di nefelina. Questa formula aiuta a migliorare le prestazioni dello strato di intonaco.

La preparazione di calcestruzzo refrattario resistente al calore a base di vetro liquido e cemento Portland richiede l'aggiunta di cariche minerali finemente macinate. Questi includono materiali finemente suddivisi, come ad esempio:

1. combattere il magnesite di mattoni;

2. mattoni di argilla refrattaria;

3. shamot fuoco a grumo;

5. minerale di cromite;

7. loess loam;

9. minerale di cromite.

È consentita l'introduzione aggiuntiva di plastificanti nella composizione resistente al calore.

1. Nella classifica principale, ci sono 3 tipi:

2. Secondo il metodo di applicazione, i blocchi refrattari sono termoisolanti e strutturali.

3. A seconda della temperatura di utilizzo, il calcestruzzo è suddiviso in:

  • Resistente al calore fino a 1580 ° C.
  • Refrattario, dal 1580 al 1770.
  • Altamente refrattario, sopra il 1770.

4. Per tipo di aggregato possono essere: dinas, quarzo, corindone.

Popolare tra i costruttori e il mix di calcestruzzo secco ignifugo. Alcune di queste composizioni avanzate in calcestruzzo sono in grado di resistere a temperature fino a 2300 ° C. L'unico svantaggio è che un semilavorato di questo tipo ha una breve durata, pertanto non è consigliabile acquistare grandi quantità.

È possibile acquistare miscele e calcestruzzi refrattari in qualsiasi negozio di ferramenta specializzato, ma la preparazione della malta costerà molto meno.

ambito di applicazione

Il materiale è ampiamente utilizzato nella costruzione di strutture termali, camini, collettori, fondazioni. Ideale per stufe domestiche e industriali, caminetti, costruzione di varie strutture.

Va notato che il calcestruzzo refrattario facilita enormemente il design, poiché incorpora ingredienti porosi, che riducono il carico sulla base del 40%. Da qui viene utilizzato per pareti, pavimenti, strutture galleggianti, ponti di campata.

Come si fa da soli?

Per soddisfare il materiale delle sue funzioni, garanzie di sicurezza e protezione, il rispetto rigoroso dei requisiti tecnologici durante la sua preparazione è obbligatorio.

Per realizzare il calcestruzzo resistente al calore con le tue mani, avrai bisogno dei seguenti materiali e strumenti:

  • betoniera o altro serbatoio per diluire la soluzione;
  • pala;
  • acqua;
  • spatola;
  • atomizzatore;
  • film di plastica;
  • cemento ignifugo;
  • sabbia;
  • ghiaia.

Ci sono due opzioni per la preparazione del calcestruzzo refrattario: da un mix secco o miscelando una serie di ingredienti. La prima opzione è preferibile a causa della sua affidabilità e della corrispondenza proporzionale dei componenti del materiale resistente al calore secondo la tecnologia di produzione.

Se la miscelazione deve essere eseguita da sola, la prima fase consiste nella preparazione di casseforme o forme della dimensione richiesta, che vengono sigillate dall'interno per evitare che l'acqua evapori durante la reazione. I getti facili da rimuovere a casa aiuteranno le vasche di trasformazione con grasso vegetale o silicone, è consentito coprire con polietilene.

La ricetta tradizionale comprende: ghiaia, sabbia, cemento resistente al calore, calce spenta in rapporto 3: 2: 2: 0,5. L'acqua viene versata al ritmo di 7,7 litri per 22,5 kg di miscela. L'acqua per l'impasto deve essere filtrata.

I componenti gradualmente a terra sono aggiunti gradualmente. L'intera composizione è completamente mescolata. Per ottenere il miglior risultato, tutti gli ingredienti dovrebbero essere a temperatura ambiente durante la preparazione, in modo ottimale a 15-20 ° C. L'alta densità della soluzione determina la velocità del lavoro. Viene posato con una vanga e livellato con una cazzuola. La forma è riempita di eccesso, il surplus viene successivamente rimosso.

Le vibrazioni vengono utilizzate per prevenire la formazione di vuoti e bolle d'aria all'interno dell'unità. Un punzone o urto per 1 minuto viene inserito in una parte di legno del modulo con un trapano, la capacità vibra, facendo sedere la miscela di cemento.

La soluzione allagata è strettamente coperta da un film e lasciata riposare per 2 giorni. Periodicamente il materiale viene inumidito con acqua per evitare crepe. Dopo la rimozione del polietilene, la formulazione dovrebbe essere lasciata asciugare per altri 1-2 giorni. Dopo la rimozione dalla forma, i blocchi refrattari vengono conservati in una stanza ventilata riscaldata per circa 25 giorni.

Il prezzo del prodotto finito si basa sulla ricetta, sul marchio, sulle condizioni operative e sulla linea di produzione.

Vetro liquido

Il vetro liquido è una soluzione acquosa di silicato di sodio, un legante per aria ottenuto facendo arrostire una miscela costituita da sabbia silicea e soda. Il vetro ottenuto dopo la frantumazione viene sciolto in acqua. Il vetro liquido di sodio viene utilizzato nella produzione di calcestruzzo con proprietà speciali (resistente agli acidi, resistente al calore), vernice ignifuga e altri materiali.

Il materiale vetro liquido è indispensabile nell'industria chimica per la produzione di gel di silice, silicato di piombo, metasilicato di sodio. Nella costruzione di vetro liquido viene utilizzato per proteggere le fondazioni dalle falde acquifere, impermeabilizzare pareti, pavimenti e soffitti di scantinati, i pool di dispositivi. Ma questo non è l'unico scopo della "soluzione acquosa di silicato di sodio". È adatto per incollare e impacchettare materiali da costruzione, rendendo masse silicate resistenti agli acidi, refrattarie e refrattarie. Possono incollare carta, cartone, vetro, porcellana, tessuti impregnati, carta, cartone e prodotti in legno per dare loro maggiore densità e resistenza al fuoco. Il vetro liquido viene utilizzato con successo per la produzione di pitture ai silicati, adesivi, detergenti e prodotti per la pulizia, come agente protettivo per la potatura e il ferimento degli alberi.

Il vetro liquido viene anche usato in sapone, grasso, chimica, ingegneria, tessile, industria della carta, compresa la produzione di imballaggi di cartone. Nella metallurgia ferrosa - come legante nella produzione di stampi e anime. In fonderia - come reagente di flottazione, con l'arricchimento di minerali e altri scopi. Come si usa Impermeabilizzazione. Aggiungere 1 litro di vetro liquido a 8-10 litri di malta cementizia. Bonding. Applicare uno strato sottile sulle superfici di adesione e premere con decisione. Impregnazione di superfici di materiali Spazzolare su entrambi i lati più volte con asciugatura intermedia con una soluzione di 400 g di bicchiere d'acqua in 1 litro d'acqua. Misure precauzionali: il vetro liquido non è tossico, resistente al fuoco e antideflagrante. In caso di contatto con gli occhi, sciacquare abbondantemente con acqua. Conservare in un contenitore ermeticamente chiuso, fuori dalla portata dei bambini. Quando il congelamento non cambia le sue proprietà dopo lo scongelamento. La presenza di sedimenti. Raccomandazioni per l'uso nella costruzione 1. Per riempire vuoti e vuoti in pareti e partizioni. Composizione: vetro liquido, cemento, sabbia in proporzioni 1: 1: 3. Preparare una partita di cemento e sabbia, la quantità di acqua non è superiore al 25% (in peso) della quantità di vetro liquido. Aggiungi questa miscela al bicchiere liquido con costante agitazione. 2. Per la superficie del massetto di primer. 12 kg di vetro liquido + 12 kg di cemento. Il cemento miscelato con acqua, la quantità di acqua non è superiore al 25% (in peso) della quantità di vetro liquido. Le porzioni si aggiungono al vetro liquido con costante agitazione. 3. Per pozzi impermeabilizzanti. Ungere la parete del pozzo con un vetro liquido, preparare una malta (cemento, bicchiere d'acqua, sabbia fine setacciata in rapporto 1: 1: 1, preparare la preparazione in base a pagina 1) e rifilatura del pozzetto. 4. Per uso esterno, rivestimento ignifugo, preparazione di soluzioni resistenti agli acidi. Composizione: vetro liquido, cemento, sabbia in un rapporto di 1,5: 1,5: 4. Preparare una partita di cemento e sabbia, la quantità di acqua non è superiore al 25% (in peso) della quantità di vetro liquido. Aggiungi questa miscela al bicchiere liquido con costante agitazione. 5. Preparazione di soluzioni coloranti. Con ocra, piombo rosso, ossido di cromo. Non sbiadisce al sole, ben lava. 6. Per sbavare le parti in legno. Pareti, soffi soffiano con vetro liquido per creare protezione da umidità, muffe, funghi. 7. Coprire il pavimento dell'attico e del seminterrato a scopo di incendio e impermeabilizzazione. Materiali ignifughi o quanto è pratico risparmiare con l'aiuto del vetro liquido. Quasi sempre, quando si progetta un edificio, la sicurezza antincendio è fondamentale. Il costo dei materiali da costruzione viene solitamente considerato con attenzione, ma il suo effetto sui costi di gestione viene solitamente trascurato. In molti paesi, le dimensioni dell'assicurazione contro gli incendi e dei premi assicurativi sono ugualmente dipendenti dalla scelta dei materiali da costruzione. Utilizzando materiali resistenti al fuoco, è possibile usufruire delle tariffe assicurative più redditizie e risparmiare importi significativi a causa dei costi operativi. In termini di infiammabilità, tutti i materiali sono suddivisi in infiammabili e non infiammabili. Non combustibile, di norma, includono i cosiddetti materiali minerali: pietre naturali, cemento e soluzioni per leganti minerali, materiali ceramici e vetrosi, metalli. Combustibile: materiali a base di componenti organici e vegetali. Questi sono materiali da fibre di legno, materiali sintetici e plastici. Vernice ignifuga Vernice ignifuga - una miscela di legante, pigmento e riempitivo, che è in grado di indurire spontaneamente, e il film risultante può servire sia per la protezione antincendio che per scopi decorativi. Le vernici ignifughe vengono preparate utilizzando vetro al silicato liquido di potassio K2OnSiO2. Il silicato di sodio (Na2OmSiO2), che si trova in condizioni umide, fornisce più efflorescenze superficiali - depositi bianchi rispetto al potassio. Le pitture ai silicati ritardanti di fiamma includono, in proporzioni appropriate, riempitivi ritardanti di fiamma, pigmenti colorati bianchi, vetro dell'acqua di potassio e additivi speciali. Vermiculite, perlite, talco, lana caolino, fluff amianto sono spesso usati come riempitivi. Caratteristiche tecniche delle vernici ignifughe su vetro liquido Le vernici ignifughe di produzione industriale sono prodotte in imballaggi a due tare. La miscela secca viene miscelata con un legante resistente alla temperatura (vetro liquido con una densità media di 1,3 - 1,4 g / cm3 con vernice siliconica organica di tipo BH-30) sul luogo di lavoro. Allo stesso tempo, la vernice, pronta per l'uso, conserva la sua utilità (vitalità) per 6-12 ore. Applicazione di vernici ignifughe Le vernici ignifughe su vetro liquido sono utilizzate per la decorazione di interni (pittura ignifuga di pareti, soffitti, tende ignifughe nei cinema, cinema e altri locali di intrattenimento); aumentare la resistenza al fuoco delle strutture in legno fatte di pannelli di fibra e truciolato. Le composizioni di organano-silicato possono essere utilizzate per la verniciatura di elementi esterni, strutture metalliche.

Anche le paste e gli intonaci ignifughi sono preparati sulla base del vetro liquido. Nota Il vetro liquido viene versato in barili di acciaio da 250 dm3 o lattine di metallo con capacità da 0,5 a 6 dm3. In coordinamento con il consumatore, può essere versato in barili di acciaio da 250 dm3 o lattine di metallo con capacità da 0,5 a 6 dm3. Facoltativamente, è possibile utilizzare la confezione del consumatore. Quando si utilizza e si conserva il vetro liquido, la sua temperatura viene regolata alla temperatura della stanza di produzione. Quando si conserva il barile impostato su un piano. La durata garantita del vetro liquido è di 1 anno dalla data di produzione. Alla scadenza del periodo di garanzia della conservazione, il prodotto, prima dell'uso, deve essere controllato per verificarne la conformità ai requisiti della presente norma. Nel mercato delle costruzioni, il vetro liquido è rappresentato principalmente da piccole imprese di costruzioni. Il consumatore medio acquista più spesso questo tipo di prodotto sui mercati commerciali.

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Calcestruzzi refrattari su vetro liquido

Nel cemento su vetro liquido, una soluzione acquosa di silicato di sodio con Na è un astringente.2O * nSiO2 * mH2O, che a seguito dell'interazione fisico-chimica con il silicofluoruro di sodio o altri additivi (agenti indurenti) si decompone con il rilascio di Si (0H)4, coagula e incolla i grani degli aggregati in un conglomerato monolitico. Il vetro liquido ha elevate proprietà adesive rispetto a tutti i materiali utilizzati nell'industria refrattaria. La sua capacità di incollaggio è 3-5 volte superiore rispetto ai cementi, che fornisce calcestruzzo di alta qualità resistente al calore sulla base.

A differenza del calcestruzzo su leganti idraulici, il calcestruzzo non si indurisce a causa dell'idratazione dei minerali, ma come risultato della formazione della colla colloidale Si (OH) 4, che acquisisce la massima resistenza dopo l'essiccazione e la ricristallizzazione in Si02 con il rilascio di acqua. Il calcestruzzo indurisce in condizioni di aria secca a temperatura dell'aria non inferiore a 15 ° С. A temperature più basse, il processo di indurimento praticamente non avviene nelle temperature di indurimento più favorevoli di 25-50 ° C. Le proprietà più soddisfacenti del vetro liquido, in cui il modulo di silice (rapporto molare di SiO2 e Na2O) va da 2,5 a 3. Un modulo di silice è anche chiamato un modulo di vetro. Il processo di presa e indurimento del calcestruzzo avviene solo al momento della selezione del gel di silice da una soluzione colloidale:

L'impostazione e l'indurimento di calcestruzzi su vetro liquido con l'aggiunta di silicofluoruro di sodio o altri agenti indurenti è un complesso processo di adsorbimento colloidale dovuto all'interazione colloidale-chimica dell'agente indurente con silicato di sodio alcalino. In una forma semplificata, l'interazione chimica del silicofluoruro di sodio con silicato di sodio alcalino, in cui il modulo di silicato è uguale a due, può essere espressa dallo schema seguente:

Il silicofluoruro di sodio a causa della bassa solubilità in acqua (0,6%) reagisce lentamente con il vetro liquido.

Il processo di impostazione e indurimento, a seconda della quantità di silicofluoruro aggiunto, sulla temperatura e il modulo del vetro liquido, inizia in 30-60 minuti. Durante questo periodo, la massa appena preparata è sufficientemente plastica e ben modellata. La quantità di sodio silicofluoruro dovrebbe garantire il normale tempo di presa e indurimento del calcestruzzo, nonché la necessaria resistenza del calcestruzzo al momento dello stripping. Non bisogna dimenticare che il silicofluoruro di sodio è un prodotto altamente attivo, liscio, che abbassa le proprietà refrattarie del calcestruzzo sul vetro liquido.

Oltre al silicofluoruro di sodio, l'indurimento del calcestruzzo sul vetro liquido a volte utilizza fanghi di nefelina, scorie ferrocromo e serpentinite bruciata, che viene anche utilizzato come riempitivo per la produzione di calcestruzzo refrattario con tempi di polimerizzazione più rapidi (10-30 minuti).

Quando si riscalda il vetro liquido solidificato con l'aggiunta di silicofluoruro di sodio, la parte principale dell'umidità (80%) viene rimossa a 100 ° C, mentre si scalda a 200 ° C, viene rimosso un altro 12% di umidità. Residui di umidità (8%) vengono rimossi quando riscaldati a 300 ° C, a causa della disidratazione dell'elio di acido silicico durante la cristallizzazione di Si02. Come risultato della rimozione dell'umidità nel calcestruzzo, si osserva un restringimento che, con un'adeguata selezione della composizione del calcestruzzo, non supera lo 0,8% e quando si utilizza il calcestruzzo con magnesite finemente macinata, lo 0,25%.

Il riscaldamento a 800-900 ° C porta alla parziale sinterizzazione del calcestruzzo. Con l'introduzione di additivi refrattari fine macinati, la sinterizzazione del calcestruzzo avviene a temperature più elevate, la sua refrattarietà aumenta.

Per la preparazione di additivi finemente macinati vengono utilizzati argilla refrattaria, magnesite, cromite, magnesite di cromo, quarzo, dunite, serpentinite, talco, andesite, diabase, ecc. Il grado di macinazione di tutti i tipi di additivi dovrebbe essere tale che un setaccio di 0.09 mm (4900 fori / cm 2) superi almeno il 50% della massa del materiale.

La scelta di questo o quel tipo di additivo dipende dalla refrattarietà richiesta del calcestruzzo e dalle condizioni del servizio di rivestimento. L'uso di magnesite e cromomagnesite finemente macinate aumenta la refrattarietà.

Più bassa è la densità del vetro liquido, minore è la resistenza del calcestruzzo, ad esempio, quando si usa un vetro liquido con una densità di 1,25, la resistenza a trazione è solo del 50% della resistenza a compressione del calcestruzzo essiccato (25-30 N / mm 2) preparato su vetro liquido con una densità di 1, 36 g / cm 3.

Con un aumento del consumo di vetro liquido, la quantità di acqua nel calcestruzzo aumenta, a causa della quale la sua porosità aumenta e la sua resistenza diminuisce. Quindi, con un aumento del contenuto di vetro liquido da 400 a 500 kg per 1 m 3 di calcestruzzo, la resistenza alla compressione diminuisce in proporzione al contenuto di Na2O.

Come risultato della cottura, la resistenza del calcestruzzo sotto compressione cambia solo leggermente rispetto alla resistenza del calcestruzzo essiccato. Il riscaldamento a 300-400 ° C provoca l'indurimento della sua struttura a causa della disidratazione del gel; a 400-600 ° C, si osserva una diminuzione della forza; quando la temperatura sale a 800-1000 ° C, la forza per la maggior parte delle composizioni non cambia o aumenta leggermente.

Tipi di additivi finemente macinati influenzano la resistenza del calcestruzzo quando riscaldato. È il più alto in calcestruzzo con magnesite fine e additivi chamotte. L'aggiunta di quarzite macinata fine riduce significativamente la resistenza dovuta alla sua trasformazione di modificazione a 575 ° C.

Il grado e i metodi della sua compattazione hanno una grande influenza sulla forza del calcestruzzo. Per garantire la mobilità del calcestruzzo durante la compattazione mediante vibrazioni, almeno il 16% del vetro liquido della massa totale di calcestruzzo deve essere introdotto nel calcestruzzo con aggregati chamotte. Ridurre il consumo di vetro liquido con questo metodo di compattazione è impossibile, poiché il calcestruzzo ha una maggiore viscosità e non è compattato dalle vibrazioni.

Per ottenere calcestruzzi ad alta resistenza e non termoretraibili con un contenuto di vetro liquido del 10-14%, è necessario rattoppare le manomissioni pneumatiche. Allo stesso tempo, le dimensioni dell'aggregato nel calcestruzzo non dovrebbero superare i 5 mm, dal momento che l'irruvidimento porta alla frantumazione compattando e riducendo la resistenza del calcestruzzo.

Con l'uso di miscele semisecco di compattazione, la resistenza a compressione del calcestruzzo sul vetro liquido aumenta di 1,5-2 volte. Allo stesso tempo, il restringimento nel processo di essiccazione e riscaldamento non è quasi mai osservato, è di grande importanza quando si rivestono i forni fusori ad induzione per la fusione dell'alluminio.

L'aumento del contenuto di silicofluoruro di sodio nel calcestruzzo riduce la refrattarietà e la resistenza alle alte temperature, in quanto è un liscio forte.

Calcestruzzo su vetro liquido con additivo finemente macinato e inerti provenienti dalla battaglia di magnesite (1300-1400 ° C) ha la più alta temperatura di applicazione. Tale calcestruzzo inizia ad ammorbidirsi sotto un carico di 0,2 N / mm 2 a 1250-1300 ° C e collassa a 1400-1450 ° C.

Ampio impiego nei forni ad induzione per la fusione del calcestruzzo in alluminio ricevuto con vetro liquido con magnesite finemente triturato e aggregati chamotte. Questo calcestruzzo ha una resistenza alle alte temperature ed è resistente all'effetto riducente dell'alluminio fuso dovuto al fatto che i granuli di argilla refrattaria in questo calcestruzzo sono ricoperti da una guaina di pietra di cemento magnesite.

Come fabbricare il calcestruzzo resistente al calore con le proprie mani

Di norma, il calcestruzzo termoresistente viene utilizzato nella costruzione di camini, fornaci, sia in edilizia industriale che residenziale. Realizzato in conformità con tutti i requisiti della tecnologia, il materiale offre elevata sicurezza e protezione affidabile. A seconda dello scopo, i costruttori utilizzano diverse opzioni di materiale: leggero, denso o cellulare. Calcestruzzo simile può essere utilizzato anche come materiale termoisolante. È necessario lavorare con questo materiale allo stesso modo del normale calcestruzzo, con il risultato che i costi dei lavori di costruzione sono notevolmente ridotti. Inoltre, puoi fare questo cemento con le tue mani. Questo materiale mantiene perfettamente le cadute di temperatura, non cambia le sue qualità dopo il riscaldamento, e quindi è la migliore opzione nella costruzione di vari tipi di oggetti specializzati.

Tabella del consumo di cemento in soluzione 1m3.

Caratteristiche della scelta del calcestruzzo resistente al calore

Per fare questo cemento con le proprie mani, è necessario aggiungere cemento di allumina, amianto, cemento di bario e vetro liquido.

Elenco dei gradi di calcestruzzo.

Gli additivi rendono il materiale adatto all'uso in luoghi con temperature elevate, ad esempio per la costruzione di un forno.

La struttura di un materiale da costruzione ordinario comprende elementi che nel processo di riscaldamento subiscono un processo di disidratazione o disidratazione. La costruzione sottoposta a un test simile esplode rapidamente e collassa, è quasi impossibile fermare il processo. Per evitare tali problemi, in luoghi con temperature elevate è necessario utilizzare calcestruzzo resistente al calore.

Considerando la composizione di questa miscela, possiamo notare l'alto contenuto di vari tipi di impurità. Ogni elemento nella composizione della miscela gioca un ruolo specifico, legando il materiale con l'aumentare della temperatura, aumentando la sua forza.

Fai-da-te concreto resistente al calore: selezione della composizione

Il design del mixer dalla canna.

È possibile realizzare tale calcestruzzo con le proprie mani sulla base di uno dei seguenti leganti: cemento di scoria Portland o cemento Portland, allumina, alta allumina o cemento periclasico, nonché su vetro liquido. Vari additivi finemente macinati vengono introdotti nel vetro liquido e nel cemento portland. A seconda dell'indicatore di peso volumetrico, il calcestruzzo resistente al calore è suddiviso in luce e ordinario (i materiali leggeri includono materiali con un peso alla rinfusa allo stato essiccato non superiore a 1500 kg / m3).

Per la miscelazione di calcestruzzo resistente al calore su cemento periclasico, viene utilizzata una soluzione acquosa di solfato di magnesio. Per garantire l'indurimento del calcestruzzo resistente al calore su vetro liquido a temperatura normale, devono essere introdotti sodio silicofluoruro e altri materiali, ad esempio fanghi di nefelina (rifiuti di produzione di allumina) o scorie di altoforno granulate.

I materiali polverosi o finemente macinati sono usati come additivi finemente macinati: combattimenti di mattoni di chamotte o magnesite, minerali di cromite, lavori di cemento, chumotte, scorie di altoforno granulato, pomice, andesite, ceneri volanti, lame loess. Per le miscele resistenti al calore leggero, i mattoni di diatomea o di argilla refrattaria, si utilizzano argilla espansa, ceneri volanti e argilla cementata.

Come aggregati grandi (5-25 mm) e fini (0,15-5 mm), si utilizzano materiali frantumati: dunite, scorie di allumina e titanio, una battaglia di magnesite-cromite di magnesite, minerale di cromite, argilla refrattaria o mattoni ad alto tenore di allumina, una battaglia di argilla ordinaria, talco e semi-acido mattone, argilla refrattaria, diabase, basalto, scoria d'altoforno, tufo articolare, andesite. In calcestruzzi leggeri resistenti al calore, perlite espansa o vermiculite, viene utilizzata argilla espansa. I riempitivi e gli additivi fini macinati sono selezionati in base al tipo di legante, alla temperatura e alle condizioni di servizio del calcestruzzo.

L'uso di calcestruzzo resistente al calore riduce i tempi di costruzione delle unità termiche, riduce i costi di manodopera e riduce il costo del lavoro.

Istruzioni passo-passo per la preparazione del calcestruzzo resistente al calore

Lo schema di preparazione del mix di calcestruzzo.

Preparare gli strumenti per il lavoro:

  1. Cazzuola.
  2. Una pala
  3. Carriola o betoniera.
  4. Ghiaia.
  5. Casseforme.
  6. Cemento ignifugo
  7. Sand.
  8. Flacone spray
  9. Calce spenta.
  10. Foglio di plastica
  11. Tubo o altra scorta d'acqua.

Consegna una carriola o betoniera nell'area di lavoro. È necessario avere accesso all'acqua, che può essere facilmente aggiunta alla composizione dell'edificio, agli strumenti e al risciacquo del sito, ecc.

Il cemento refrattario assorbe molto l'umidità, dovrebbe essere conservato solo in una stanza asciutta.

I materiali sono mescolati in un rapporto di 3: 2: 2: 0,5, cioè si prendono 3 parti di ghiaia in 2 parti di una stufa, 2 parti di cemento refrattario e 0,5 parti di calce spenta. Aderire a questo rapporto, indipendentemente dal volume richiesto di composizione resistente al calore.

Metti sabbia e ghiaia in una carriola, un trogolo o una betoniera. Aggiungi calce spenta e cemento ignifugo su ghiaia e sabbia. Mescolare gli ingredienti secchi con una vanga. Mescolare fino a ottenere una distribuzione uniforme degli ingredienti.

Aggiungere acqua alla miscela. Miscela secca e acqua vengono miscelate. L'acqua deve essere aggiunta fino a quando la miscela diventa la consistenza desiderata. Continua ad aggiungere acqua alla miscela fino a quando il calcestruzzo non ha raggiunto la sua densità di lavoro. È molto semplice controllare questo: creare un nodulo dalla miscela come se fosse una palla di neve, e se non si rompe e non si diffonde, allora c'è abbastanza acqua.

Usando una vanga, riempire la cassaforma o il modulo da riempire con la soluzione concreta. Utilizzando una cazzuola, è necessario raschiare il cemento in eccesso. Livellare la superficie

La superficie deve essere periodicamente irrorata con acqua. Ciò impedirà un'eccessiva perdita di umidità durante l'indurimento del materiale e consentirà di evitare screpolature. È possibile coprire il calcestruzzo bagnato con pellicola trasparente per due giorni.

Dopo due giorni, rimuovere l'involucro di plastica. Lasciare asciugare il calcestruzzo per almeno 2 giorni prima di tentare di rimuovere la cassaforma. Ora resta solo da aspettare fino alla forza di guadagno concreta (circa 3 settimane). Dopo che la superficie può essere utilizzata.

Ristrutturare il calcestruzzo refrattario con le tue mani

Il calcestruzzo termoresistente viene utilizzato per la costruzione di stufe, caminetti e camini. Questo tipo di calcestruzzo è utilizzato sia in edilizia residenziale che industriale. Affinché il materiale possa svolgere la sua funzione al giusto livello, per garantire sicurezza e protezione, è necessario rispettare rigorosamente tutti i requisiti tecnologici durante la sua fabbricazione. Il materiale può essere cellulare, leggero o denso. Questo fattore dipende dall'area della sua applicazione e scopo. Tale calcestruzzo può svolgere le funzioni di un affidabile isolamento termico.

Per la preparazione del calcestruzzo refrattario si dovrebbe aggiungere alla composizione del vetro liquido, dell'amianto, del cemento di bario o di allumina.

Lavorare con calcestruzzo resistente al calore è simile a lavorare con il normale materiale in calcestruzzo, il che riduce il costo dei lavori di costruzione. Puoi fare con successo questo materiale con le tue mani. È resistente alle variazioni di temperatura e non perde le sue proprietà se riscaldato, ed è anche la migliore opzione per la costruzione di strutture specializzate di vario tipo.

La scelta del calcestruzzo resistente al calore

Per fabbricare il calcestruzzo ignifugo con le tue mani, dovrai aggiungere alla composizione del vetro liquido, dell'amianto, del bario o del cemento di allumina.

Caratteristiche del calcestruzzo resistente al calore.

Questi additivi rendono il calcestruzzo adatto all'utilizzo in aree con temperature elevate. Il materiale ordinario include elementi che subiscono un processo di disidratazione e disidratazione durante il processo di riscaldamento. Il design viene distrutto molto rapidamente, passando attraverso un tale test, e il processo di recupero non è possibile. Per evitare tali situazioni, viene utilizzato calcestruzzo resistente al calore. Considerando il mix di calcestruzzo refrattario in dettaglio, è possibile identificare un alto contenuto di varie impurità. Ognuno di loro svolge il suo ruolo, aumenta la forza, i materiali leganti a temperature elevate. Per la produzione di calcestruzzo resistente al calore con le proprie mani, è necessario disporre di componenti vincolanti nel materiale di base.

Per questi scopi puoi usare:

  • scorie cemento portland;
  • cemento portland;
  • cemento ad alto tenore di allumina;
  • cemento di allumina;
  • cemento periclasico;
  • bicchiere liquido.

Selezione della composizione per calcestruzzo resistente al calore

Schema di betoniere per la produzione di calcestruzzo.

Varie impurità finemente macinate vengono solitamente aggiunte al cemento Portland e al vetro liquido. Il calcestruzzo resistente al calore può essere normale o leggero, a seconda dei valori di peso volumetrico. Un materiale è considerato leggero se il suo peso alla rinfusa (nello stato essiccato) non supera 1500 kg / m³.

Il solfato di magnesio (soluzione acquosa) viene utilizzato per miscelare la miscela di calcestruzzo resistente al calore sul cemento periclasico. Per la solidificazione del calcestruzzo refrattario miscelato con vetro liquido, è necessario introdurre nella miscela il silicofluoruro di sodio, la scoria d'altoforno o il fango nefelico. Questi additivi vengono introdotti nel calcestruzzo a temperatura normale.

Gli additivi fini possono essere finemente suddivisi o materiali polverosi, come ad esempio:

  • battaglia di mattoni magnesite;
  • mattoni di argilla refrattaria;
  • chamotte grumosa;
  • pomice;
  • tsemyanka;
  • minerale di cromite;
  • ceneri volanti;
  • andesite;
  • loess;
  • scorie di altoforno granulate.

Per miscele luminose resistenti al calore idonee:

  • mattoni di diatomea;
  • mattoni di argilla refrattaria;
  • tsemyanka;
  • ceneri volanti;
  • argilla espansa.

Piccoli aggregati (da 0,15 a 5 mm) e grossolani (5-25 mm) possono essere materiali frantumati, come: battaglia di magnesite e mattone di magnesite-cromite, battaglia di mattoni ad alto-aluminosi e chamotte, battaglia di argilla, mattoni semi-neri o talco, titanio-allumina e scorie di rifiuti esplosivi.

Possono anche essere contati come dunite, balzat, diabase, andesite, tufo articolare, chamotte grumosa. Per i calcestruzzi leggeri e refrattari, è preferibile utilizzare come additivi la vermiculite, l'argilla espansa o la perlite espansa. Il tipo di legante, la temperatura e le condizioni di servizio del calcestruzzo determinano la scelta degli additivi e degli aggregati del terreno. L'uso di calcestruzzo refrattario riduce il costo del lavoro, i costi di manodopera, riduce i tempi di costruzione.

Cottura passo-passo del calcestruzzo resistente al calore con le tue mani

Lo schema di preparazione del mix di calcestruzzo.

Per questo processo è necessario disporre degli strumenti e dei materiali:

  • betoniera;
  • carriola;
  • spatola;
  • pala;
  • atomizzatore;
  • tubo flessibile o altra fonte d'acqua;
  • cassaforma;
  • foglio di plastica;
  • sabbia;
  • cemento ignifugo;
  • ghiaia;
  • calce idrata.

La betoniera o la carriola devono essere collocati nelle immediate vicinanze della fonte di approvvigionamento idrico. L'acqua sarà necessaria per aggiungere alla composizione, agli strumenti di lavaggio e ai campi da gioco. I materiali devono essere mescolati in proporzioni di 3: 2: 2: 0,5, ad esempio - 3 parti di ghiaia in 2 parti di sabbia e 2 parti di cemento refrattario in 0,5 parti di calce spenta. L'entità dei volumi di composizione resistente al calore non dovrebbe influenzare questi parametri e il rapporto dei materiali, essi dovrebbero rimanere invariati. Si mettono ghiaia e sabbia nella betoniera, si aggiungono cemento refrattario e calce spenta, usando una vanga tutti gli ingredienti vengono mescolati accuratamente in modo che gli ingredienti siano distribuiti uniformemente. Quindi l'acqua viene aggiunta alla miscela e miscelata di nuovo. L'acqua viene aggiunta fino a quando la miscela acquisisce la consistenza necessaria (spessore di lavoro). Per controllare la miscela risultante, prova a fare un grumo. Se c'è abbastanza acqua, il nodulo non si disgregherà e non si diffonderà tra le mani.

Questa malta concreta riempie la cassaforma o una forma speciale. Questo processo viene eseguito con una vanga, l'eccesso viene rimosso con una spatola, dopo di che la superficie viene livellata. Il processo di indurimento del materiale è accompagnato da una maggiore perdita di umidità. Spruzzare periodicamente la superficie con acqua, per evitare che si spezzi. Il calcestruzzo bagnato può essere coperto con un involucro di plastica per un paio di giorni. Dopo questo periodo, il film deve essere rimosso e il cemento lasciato asciugare. Prima di rimuovere la cassaforma, il calcestruzzo deve asciugare per almeno 2 giorni. Dopodiché, il calcestruzzo resisterà e guadagnerà forza per 3 settimane. La superficie può essere utilizzata dopo questo periodo.

Calcestruzzo refrattario: produzione indipendente di composizioni resistenti al calore

Il calcestruzzo refrattario, come suggerisce il nome, viene utilizzato laddove una struttura può subire uno stress termico significativo. Le proprietà di questo materiale gli consentono di sopportare il riscaldamento a temperature elevate senza perdita di forza, e quindi è indispensabile per sistemare camini, forni di posa, ecc. E per le strutture convenzionali, la resistenza al fuoco non sarà superflua.

Quali gruppi sono divisi i calcestruzzi refrattari, cosa è incluso nella loro composizione e come preparare una tale soluzione in modo indipendente - lo diremo nel nostro articolo.

Aggiungendo vari componenti alla soluzione, è possibile aumentare ripetutamente la resistenza alle alte temperature.

Calcestruzzo e cemento armato sono materiali abbastanza durevoli e resistenti al fuoco. Ciò può essere confermato da un processo come la perforazione a diamante di fori nel calcestruzzo: anche con un considerevole calore da attrito, la soluzione congelata non si scioglie e non perde le sue proprietà.

In vari forni vengono utilizzate attivamente parti basate su cemento resistente al fuoco

Tuttavia, la bassa conduttività termica del calcestruzzo "funziona" solo durante il riscaldamento a breve termine. Se, per esposizione prolungata, la struttura viene portata a 250 ° C, inizierà a collassare, e a 200 ° C, perderà la sua forza del 25-30%. Ciò può portare alle conseguenze più tristi e, pertanto, in alcuni casi è consigliabile utilizzare composti resistenti al fuoco e resistenti al calore.

Con le loro proprietà, i calcestruzzi sono divisi in diversi gruppi. Le loro brevi caratteristiche possono essere viste nella tabella:

Fai attenzione!
Le composizioni resistenti al calore e resistenti al fuoco con una densità inferiore a 1500 kg / m3 appartengono alla categoria del calcestruzzo leggero.

L'istruzione raccomanda l'uso di tali materiali ovunque la struttura subisca un'esposizione periodica o costante alle alte temperature. Inoltre, l'uso di miscele resistenti al calore è giustificato nel caso in cui la distruzione degli elementi di supporto in un incendio possa portare a tragiche conseguenze (basi portanti di officine, edifici residenziali e pubblici, ecc.).

Imballaggio di una miscela di produzione in fabbrica

Tecnica di produzione

Per la posa di stufe e caminetti, l'organizzazione di camini e la risoluzione di problemi simili, potremmo aver bisogno di un materiale in grado di sopportare un riscaldamento fino a 1000 - 1200 0С senza perdita di forza. Il prezzo dei mix di fabbrica già pronti è piuttosto alto, quindi puoi provare a creare la soluzione da solo.

Conseguenze dell'esposizione alla fiamma ad alta temperatura

Per capire quali sostanze dovrebbero essere aggiunte come modificatori, vale la pena di capire cosa succede al cemento indurito durante la combustione:

  • Come sapete, per l'indurimento del cemento nel calcestruzzo è in gran parte responsabile per l'acqua, che reagisce con i granuli del materiale.
  • Quando la temperatura aumenta, la maggior parte del liquido evapora, si verifica la disidratazione del cemento e perde la sua forza.
  • Questo processo è irreversibile, perché per ripristinare le proprietà del materiale almeno parzialmente falliscono.

Pertanto, per evitare la distruzione del calcestruzzo, dobbiamo mantenere l'acqua all'interno aggiungendo leganti.

In questo ruolo di solito agisce:

  • Portland / cemento Portland di scorie.
  • Cemento periclase
  • Il cemento è ricco di allumina.
  • Vetro liquido

Cemento, allumina, vetro liquido, ecc. promuovere la ritenzione idrica

Inoltre, per migliorare la resistenza al calore del materiale iniettato con additivi finemente macinati:

  • Mattone da combattimento (magnesite, dolomite, chamotte).
  • Pomice.
  • Minerali di cromite.
  • Scorie di dominio (macinate e granulate).
  • Argilla espansa.
  • Ash.

Come aggregato, vengono utilizzati anche frammenti di mattoni refrattari, scorie d'altoforno e frammenti di rocce solide: diabase, basalto, tufo, ecc. Le soluzioni leggere a prova di fuoco sono realizzate su perlite o vermiculite.

Fai attenzione!
Il riempimento di ghiaia schiacciata da rocce dense rende quasi impossibile elaborare una soluzione congelata.
Quindi, se necessario, viene utilizzato il taglio del cemento armato con mole diamantate o la perforazione con strumenti simili.

È possibile creare miscele di cemento a prova di fuoco autonomamente.

Per garantire una qualità accettabile, vale la pena agire secondo il seguente algoritmo:

  • In una betoniera mescoliamo tre parti di ghiaia (basalto tritato o tufo), due parti di sabbia, due parti di cemento refrattario e mezza parte di calce.

Mescolare tutti gli ingredienti asciutti

  • Per migliorare la resistenza al calore, è possibile produrre 0,25 parti di sostanze finemente macinate: ceneri, scorie d'altoforno o pomice.
  • Aggiungere acqua in piccole porzioni, portando la soluzione alla consistenza ottimale.

Quindi dobbiamo eseguire il riempimento. Il calcestruzzo destinato ad essere utilizzato a temperature elevate può essere versato direttamente nella cassaforma della struttura o stampato in blocchi separati.

In ogni caso, agiamo in questo modo:

Stampo in plastica per elementi di forno in cemento

  • Da compensato, plastica o metallo, realizziamo casseforme sufficientemente solide.
  • Riempi la soluzione di cassaforma, cercando di non creare spazi vuoti e vuoti.
  • Sigillare accuratamente il materiale, rimuovendo tutte le bolle d'aria.

Fai attenzione!
Il trattamento delle vibrazioni a lungo termine porta al fatto che l'aggregato di ghiaia si deposita sul fondo della cassaforma.
Ecco perché è necessario condensare la soluzione per un tempo molto breve.

La soluzione in eccesso viene rimossa con una cazzuola.

Dopo di ciò vai all'essiccazione del materiale:

  • I calcestruzzi caratterizzati dalla resistenza al fuoco sono più sensibili al regime di idratazione. La presenza nella loro composizione di calce consente a lungo tempo di mantenere una temperatura elevata all'interno della miscela, che assicura un'efficace polimerizzazione dei prodotti in calcestruzzo.
  • In modo che questo processo non rallenti, è necessario coprire con cura la cassaforma, riducendo al minimo la perdita di calore e riducendo il tasso di evaporazione dell'acqua.

In linea di principio, la tecnologia consente di smantellare la cassaforma immediatamente dopo il raffreddamento della miscela. Tuttavia, per garantire le massime caratteristiche meccaniche, gli esperti raccomandano di mantenere la soluzione sotto forma di almeno tre giorni, e dopo averlo smontato, inumidire tutte le superfici per altri tre o quattro giorni consecutivi.

Foto di pezzi finiti espressi in cassaforma

Se stiamo parlando di piccoli volumi (ad esempio, per la costruzione di un camino o la posa di un caminetto), tutti possono fare il calcestruzzo resistente al fuoco con le proprie mani. Per padroneggiare la tecnica sarà sufficiente acquistare i componenti necessari e seguire i suggerimenti forniti nel video in questo articolo.

Calcestruzzo resistente al calore: caratteristiche, applicazione

Il calcestruzzo termoresistente è un tipo speciale di materiali che, sotto l'influenza di alte temperature (fino a 1800 ° C), sono in grado di mantenere le proprie caratteristiche fisiche e meccaniche entro i limiti stabiliti. Le miscele resistenti al calore sono utilizzate con successo in tutti i settori della costruzione industriale, in nessun modo inferiori ai materiali refrattari di piccoli pezzi.

Ad esempio, i calcestruzzi GOST 20910-90 resistenti al calore, rispetto ai materiali refrattari convenzionali, non necessitano di speciali pre-firing. Il trattamento termico (cottura), calcestruzzo resistente al calore, avviene al primo riscaldamento della struttura finita, al momento del lancio dell'unità di riscaldamento.

Informazioni generali, materiali e caratteristiche del calcestruzzo resistente al calore

Per funzione, i prodotti resistenti al calore sono suddivisi in termoisolanti e strutturali, e dalla loro struttura nei seguenti tipi di calcestruzzo resistente al calore:

La composizione di dense soluzioni ritardanti di fiamma

I calcestruzzi densi resistenti al calore pesante sono utilizzati per la fabbricazione di strutture edili resistenti al fuoco e come rivestimento termoresistente in unità termiche: recuperatori di altiforni, in impianti chimici, in forni per mattoni da costruzione, nella costruzione di camini, ecc. termini di riparazione e costruzione di unità termiche e allo stesso tempo riducono il costo e la complessità dei processi.

cementare

Secondo GOST 20910 90 - i calcestruzzi termoresistenti, tenendo conto delle esigenze del documento e delle condizioni operative delle strutture, possono essere realizzati sui seguenti tipi di leganti:

  1. Cemento Portland con presenza di additivi finemente macinati (microfiller).
  2. Scorie di cemento Portland con micronastri.
  3. Allumina e cemento ad alta allumina.
  4. Sul vetro liquido

In ambienti alcalini e neutri, si consiglia di utilizzare calcestruzzo su cemento di scorie e cemento portland; in un ambiente gassoso acido - miscele su vetro liquido; gli ambienti di carbonio, fosforico e idrogeno richiedono l'uso di soluzioni su allumina e cementi ad alta allumina.

Per migliorare la struttura della composizione del cemento e aumentare la resistenza delle strutture, i componenti minerali vengono aggiunti al legante (una battaglia di magnesite o mattoni di argilla refrattaria, andesite, scorie granulate, lombi, ceneri volanti, ecc.) Con gli indici di refrattarietà necessari.

riempitivi

Quando si riscaldano strutture in cemento armato, i processi distruttivi si verificano non solo nei leganti cementizi, ma anche negli aggregati usati. Il verificarsi di queste reazioni è dovuto alla irregolare dilatazione termica degli aggregati minerali. Pertanto, è necessario considerare attentamente la scelta degli aggregati per una particolare marca di calcestruzzo resistente al calore.

Gli aggregati convenzionali possono essere utilizzati a una temperatura non superiore a 200 ° C. Quando la temperatura sale oltre questo valore minimo, si osserva una diminuzione delle caratteristiche di resistenza. E a una temperatura di 600 ° C e oltre, i soliti filler si disintegrano.

Gli aggregati per i calcestruzzi resistenti al calore non dovrebbero ammorbidirsi o collassare sotto l'influenza prolungata di temperature elevate e non dovrebbero essere una fonte di elevate sollecitazioni interne nella struttura delle strutture a causa del riscaldamento.

L'uso di uno o un altro tipo di aggregato dipende dalla modalità di temperatura impostata della loro operazione:

  1. A temperature comprese tra 600 ° C e 800 ° C, rocce (basalto, andesite, diabase), scorie granulate da forno ad altoforno, aggregati vulcanici porosi, combattimenti di mattoni, aggregati porosi artificiali (argilla espansa, vermiculite, espanso) possono essere utilizzati come aggregati. perlite, pomice di scorie, ecc.).
  2. Per il funzionamento di strutture in calcestruzzo entro 1200 ° C - 1700 ° C, le soluzioni resistenti al calore del cemento sono realizzate con l'aggiunta di materiali refrattari frantumati (magnesite, mattoni refrattari, cromite, caolino calcinato, corindone).
  3. Inoltre, vengono utilizzati cariche speciali, prodotte mediante calcinazione ad alta temperatura di una miscela di magnesite e argilla refrattaria - silicati di alluminio di magnesio, caratterizzati da bassa deformazione termica, alta refrattarietà in un ampio intervallo di temperature.

Requisiti tecnici per soluzioni resistenti al calore

I requisiti tecnologici per i principali tipi di miscele resistenti al calore utilizzate nella costruzione e preparate sulla base di cementi alluminati (allumina), cemento di scorie portland o cemento portland, vetro liquido, sono le seguenti:

  1. La marca di calcestruzzo (secondo il calcestruzzo resistente al calore GOST) deve includere le seguenti caratteristiche principali: tipo di calcestruzzo (BR - resistente al calore); tipo di leganti (P ​​- su cemento Portland, cemento alluminato (allumina), S - su leganti di silicati).
  2. Resistenza alla trazione del calcestruzzo - classe di compressione (Bl B40).
  3. Temperatura ammissibile di utilizzo del materiale (DA I18).

Suggerimenti: ad esempio: la designazione del calcestruzzo resistente al calore su cemento Portland di classe di resistenza B20 con una temperatura di utilizzo consentita di 1200 ° C sarà simile a questa: BR Ì B20 I12.

  1. I prodotti con una densità media di 1100 kg / m3 e inferiori vengono utilizzati come materiale termoisolante per strutture di contenimento non caricate.
  2. I prodotti con una densità> 1400 kg / m3 sono utilizzati per la costruzione di strutture murarie portanti di edifici residenziali e pubblici.
  3. Secondo il limite di temperatura di utilizzo, i calcestruzzi sono divisi in 18 classi. Le classi di resistenza al calore I13 - I18 sono consigliate solo per le strutture non portanti.
  1. Per il calcestruzzo, la cui densità media è di 1500 kg / m3 e le strutture in calcestruzzo definite per la fabbricazione, vengono stabiliti i seguenti standard di impermeabilità: W8, W6, W4 e W
  2. I prodotti in calcestruzzo delle stesse marche dovrebbero avere la seguente resistenza al gelo: F75, F50, F35, F25 e F
  3. Insieme con i parametri di cui sopra, i materiali sono classificati in base alla resistenza residua e alla temperatura di deformazione sotto carico meccanico. Questi indicatori dipendono dalla temperatura di riscaldamento e dal tipo di leganti nella composizione del materiale.
  4. Per i prodotti resistenti al calore, sono fornite le seguenti classi di resistenza: B1 - B Per le strutture resistenti al calore resistenti utilizzate in condizioni di alta temperatura, la resistenza alla trazione - classe di compressione deve essere B30 e superiore. Per strutture senza carico - superiore a B12,5.

Principali tipi di calcestruzzo pesante resistente al fuoco

Come già accennato, a seconda dei materiali e delle finalità delle strutture resistenti al calore, vengono utilizzati vari tipi di calcestruzzo resistente al fuoco. Ad esempio, prendere in considerazione alcuni tipi di materiali refrattari di base e più comuni.

Calcestruzzo resistente al calore su cemento Portland e cemento di scorie Portland

Le soluzioni concrete per cemento di scorie e cemento portland sono la prima e più comune classe di calcestruzzo resistente al calore. Il prezzo relativamente basso, le tecnologie collaudate per la produzione di strutture edilizie e industriali per uso termico, caratteristiche piuttosto elevate, consentono loro di competere con successo con altri materiali simili.

I calcestruzzi resistenti al calore di questo tipo vengono utilizzati per la costruzione di unità termiche, camini, costruzione di strutture resistenti al fuoco di centrali nucleari e altre strutture con indici ad alta temperatura.

Le miscele resistenti al calore su scorie di cemento Portland e cemento Portland devono essere conformi alle classi di resistenza B15 - B40.

Il calcestruzzo a base di cemento Portland (cemento di grado 400 e superiore) è realizzato solo con additivi minerali attivi (scorie di altoforno, argilla refrattaria, ceneri di combustibile, ecc.). Gli indicatori di resistenza più elevati possono essere ottenuti con l'introduzione della malta cementizia con additivi chamotte finemente macinati.

Le scorie di cemento Portland incorporano già l'aggiunta di scorie metallurgiche di altoforno e possono essere tranquillamente utilizzate per la preparazione di calcestruzzi operanti a temperature non superiori a 700 ° C.

Calcestruzzo su cemento di allumina (alluminato)

Sui cementi alluminati, ad alta allumina e allumina, vengono preparati i calcestruzzi di classi ad alta resistenza al calore (I8 - I18). L'alta resistenza al fuoco dei cementi alluminati è spiegata dalla loro composizione mineralogica.

Il principale componente minerale del cemento alluminoso è il monoaluminato di calcio (CaO · Al2O3). Cementi ad alta allumina - calcio dialuminato (CaO · 2Al2O3).

Strutture di cemento resistenti al calore su cementi alluminati senza speciali additivi possono resistere a temperature fino a 1.300 ° C e con l'aggiunta di aggregati di ossido di alluminio e corindone, la temperatura sale a 1600 ° C e oltre.

Le principali caratteristiche dei prodotti preparati su cementi ad alta allumina:

  1. Elevata resistenza meccanica.
  2. Condizioni stabili con cambiamenti bruschi delle condizioni di funzionamento della temperatura.
  3. Basso ritiro termico.
  4. Bassa espansione lineare quando riscaldata.
  5. Bassa conducibilità termica

Le strutture resistenti al fuoco preparate con l'uso di cementi ad alta allumina possono essere esposte a temperature elevate già 24 ore dopo la produzione. Le composizioni ottimali di calcestruzzi resistenti al calore su cementi alluminati sono mostrate nella tabella sottostante (vedi foto).

Vetro liquido come calcestruzzo legante resistente al calore

Per la produzione di calcestruzzi refrattari con una temperatura massima di utilizzo di 800 ° C - 1600 ° C, vengono utilizzati composti di sodio o di potassio (vetro liquido). Il vetro liquido di potassio è prodotto con una densità di 1,4-1,56 kg / cm3, vetro al sodio liquido con una densità di 1,36-1,45 kg / cm3.

Il vetro liquido, a seconda della sua struttura, è diviso in:

  • B - alto modulo;
  • B - modulo medio;
  • A - basso modulo.
  • I migliori indicatori di vetro di potassio, come il principale legante nella composizione del calcestruzzo, appaiono quando il modulo di silicato è 2.5-4.0, e il legante di sodio è a 2.0-3.5.
  • Il processo di indurimento del vetro liquido in condizioni naturali è molto lento. Per accelerare l'indurimento delle miscele, viene utilizzato per indurire gli indurenti: fluorosilicato di metalli alcalini e composto di silicofluoruro di sodio.
  • Interagendo con il vetro liquido, gli indurenti riducono il contenuto di reagenti alcalini. Contribuiscono alla secrezione dell'acido silicico, mediante il quale la miscela di calcestruzzo viene compattata e le sue caratteristiche di resistenza sono aumentate.
  • Per accelerare l'indurimento del vetro liquido, si possono anche introdurre prodotti di lavorazione metallurgica - fanghi di nefelina, scorie di ferromanganese, ferrocromo, ecc.

La composizione di miscele di calcestruzzo su vetro liquido, oltre agli indurenti, può comprendere: additivi finemente macinati, plastificanti, riempitivi, regolatori del processo di tempra. E anche - altri componenti che migliorano la lavorabilità della soluzione in calcestruzzo e aumentano le proprietà finali delle prestazioni delle strutture finite.

Il consumo approssimativo di un legante per calcestruzzo per 1 m3 è di 250-400 kg / m3. Il volume dell'induritore dipende dal volume del vetro liquido e corrisponde in media a 0,1-0,2 parti in peso del legante. Consumo di aggregati - 0,12-0,3 parti del consumo di vetro liquido.

Le soluzioni in calcestruzzo su vetro liquido vengono solitamente preparate nel luogo di utilizzo, poiché il tempo di versare la miscela nella struttura non deve superare i 30 minuti. Il processo di posa del calcestruzzo in condizioni naturali dovrebbe avvenire ad una temperatura dell'aria di almeno 15 ° C e di umidità al massimo del 70%.

Calcestruzzo leggero poroso e cellulare resistente al calore

Per la produzione di calcestruzzo poroso e cellulare leggero, si possono usare gli stessi leganti come per la produzione di calcestruzzo pesante (principalmente cemento portland e cemento allumina). Quando si utilizzano speciali aggregati porosi, si ottiene un calcestruzzo leggero e resistente al calore e quando si introducono agenti di formazione di gas o schiuma speciale nella composizione di miscele di calcestruzzo, cemento cellulare.

Calcestruzzi porosi leggeri

I materiali porosi resistenti agli effetti di temperature elevate (700 ° C - 1000 ° C) sono utilizzati come aggregati per tali calcestruzzi:

  • perlite espansa;
  • argilla espansa;
  • tufo vulcanico;
  • vermiculite.

Per il calcestruzzo leggero, tenendo conto della densità media del materiale, impostare la marca: D300... D1800.

Secondo il metodo di applicazione, i calcestruzzi porosi vengono suddivisi nelle seguenti classi:

  1. Isolamento termico La densità del materiale deve essere di 500 kg / m3 e inferiore, la conduttività termica di un massimo di 0,14 W / m * K, resistenza M14 - M25.
  2. Isolamento strutturale e termico: densità di 500-800 kg / m3, conduttività termica - 0,14-0,54 W / m * K, resistenza di M35 e altro.
  3. Strutturale: la densità dovrebbe corrispondere a 1400-1800 kg / m3, resistenza M50 e altro. La conducibilità termica per i calcestruzzi strutturali non è standardizzata.

I calcestruzzi leggeri su cemento ad alto tenore di allumina e cemento portland hanno un'alta resistenza al fuoco e, quando vengono usati come aggregato espanso di pietrisco, la resistenza al gelo del materiale aumenta significativamente (F25-100).

Cemento cellulare

Nella costruzione su larga scala, il calcestruzzo cellulare leggero viene utilizzato principalmente per l'isolamento termico (a causa della bassa conduttività termica) e come materiali resistenti al calore. La loro resistenza al fuoco è significativamente superiore a quella delle formulazioni convenzionali.

I calcestruzzi cellulari sono ampiamente distribuiti nella costruzione individuale in cui vengono utilizzati come blocchi (lavorazione in autoclave e non autoclave) e come elementi di strutture in calcestruzzo di produzione industriale.

Secondo il loro scopo, il calcestruzzo cellulare leggero è diviso in quattro categorie:

  • isolamento termico (fino a 500 kg / m3);
  • isolamento termico e strutturale (500-900 kg / m3);
  • costruttivo (1000-1400 kg / m3);
  • resistente al calore (800-1200 kg / m3), con una temperatura di utilizzo fino a 800 ° C.

I calcestruzzi cellulari (calcestruzzo aerato, calcestruzzo espanso) per 3-7 ore sono in grado di resistere all'influenza del fuoco aperto senza la distruzione visibile delle strutture. Quando i prodotti convenzionali di calcestruzzo aerato vengono riscaldati a una temperatura di 400 ° C, si osserva un aumento della resistenza del materiale, ma quando la temperatura sale a 1000 ° C, si osserva una completa distruzione della struttura del calcestruzzo cellulare.

Se necessario, la resistenza al fuoco delle strutture in calcestruzzo cellulare può essere aumentata utilizzando i seguenti leganti:

  • calc-belitico (800 ° C);
  • cenere di combustibile e scorie metallurgiche;
  • leganti aluminosilicati alcalini.

L'uso di cemento resistente al calore

I calcestruzzi termoresistenti sono utilizzati principalmente nella costruzione industriale per la costruzione di strutture speciali resistenti al fuoco. Per la costruzione di strutture in calcestruzzo termoresistente utilizzate prodotti prefabbricati prodotti da imprese specializzate, o miscele di calcestruzzo resistenti al calore realizzate nel luogo di applicazione di strutture refrattarie.

La messa in funzione di nuove strutture in calcestruzzo avviene dopo che è stata raggiunta la resistenza di progetto del calcestruzzo resistente al calore, ma non prima di 3 giorni per i prodotti su cemento ad indurimento rapido, vetro liquido e cemento di allumina; e almeno 7 giorni per i prodotti sul cemento Portland.

Prima di riscaldare le strutture di caldaie e aggregati di calcestruzzo resistente al calore, le miscele indurite vengono asciugate per rimuovere l'acqua libera dalla loro composizione. E il riscaldamento successivo, a seconda del tipo di leganti, viene eseguito secondo le modalità speciali fornite dall'istruzione tecnologica per ogni unità.

Produzione di calcestruzzi resistenti al fuoco a casa

Nella costruzione individuale, il calcestruzzo termoresistente viene utilizzato nella costruzione di stufe, caminetti, camini e altre strutture esposte permanentemente o temporaneamente a temperature elevate.

Pertanto, scegliendo una delle strutture sopra elencate per organizzare la tua casa, potresti trovarti di fronte alla seguente domanda: come fabbricare il calcestruzzo resistente al calore con le tue mani. Il primo e più semplice metodo per realizzare soluzioni resistenti al fuoco è l'uso di miscele resistenti pronte, resistenti alle alte temperature, che possono essere liberamente acquistate nei negozi di edifici di qualsiasi città.

Le istruzioni per la preparazione di tali calcestruzzi si trovano solitamente sulla confezione del prodotto acquistato. E il principio stesso è il seguente: versare il composto secco finito in una betoniera e mescolare (1 minuto). Quindi, a seconda della composizione della miscela futura, misceliamo la soluzione con un vetro liquido diluito o acqua naturale.

Anche la preparazione di calcestruzzi resistenti al calore da singoli componenti non è particolarmente difficile e si riduce alle seguenti operazioni:

  1. La composizione ottimale dei materiali per la preparazione della miscela di calcestruzzo sul cemento Portland, confrontiamo la tabella "Composizione approssimativa del calcestruzzo sul cemento Portland con legature minerali", posta sopra il testo dell'articolo, nel capitolo: "Cemento resistente al calore su cemento Portland e cemento di scorie Portland".
  2. Per prima cosa, nella betoniera, versare il 90% della quantità d'acqua richiesta o un bicchiere liquido diluito.
  1. Addormentarsi additivo finemente macinato. Successivamente, aggiungere metà del totale, aggregato e cemento. Mescoliamo accuratamente la miscela caricata e, senza spegnere la betoniera, cariciamo gradualmente la quantità residua di aggregato e aggiungiamo il resto dell'acqua o del vetro liquido.
  1. Il tempo di miscelazione non deve essere inferiore a 5 minuti.

Suggerimenti: nella produzione di soluzioni concrete resistenti al calore su vetro liquido, si consiglia di eseguire prima la miscelazione di additivi e indurente finemente macinati.

  1. La miscela di calcestruzzo finita viene scaricata dalla betoniera e trasportata per la posa in forme o casseri preparati.

Produzione di calcestruzzo in un clima secco e caldo

Il calcestruzzo nei climi caldi è caratterizzato da una temperatura dell'aria di 35-40 ° С e un'umidità relativa del 10-25%, venti frequenti e un'elevata attività solare.

Nella produzione di lavori concreti in tali condizioni, tutti questi fattori influenzano negativamente le condizioni del calcestruzzo e portano alla disidratazione (drenaggio) del calcestruzzo, che rallenta il processo di idratazione del cemento. La resistenza del calcestruzzo in questo caso è ridotta al 50% rispetto alle miscele di calcestruzzo che si induriscono in condizioni di temperatura standard.

Il versamento di calcestruzzo nel calore danneggia la struttura capillare della miscela di calcestruzzo indurente, che influisce in modo significativo sulla qualità del prodotto e, successivamente, sulla durabilità delle strutture in calcestruzzo finite. La forte disidratazione delle soluzioni di calcestruzzo porta alla formazione di fessure da ritiro e durante il funzionamento, alla desquamazione delle superfici in calcestruzzo.

Per la posa di miscele di calcestruzzo di alta qualità nella stagione calda (vedi il video in questo articolo), è necessario applicare misure tecnologiche per preservare la necessaria coerenza della soluzione concreta - fino a posarla nella cassaforma.

  1. Prima di tutto, devi considerare attentamente la scelta di tutti i componenti del calcestruzzo. In queste condizioni, il cemento Portland è raccomandato come legante.
  2. I materiali con la stessa dilatazione termica e simili nei parametri del cemento utilizzato dovrebbero essere usati come aggregati.
  3. I riempitivi prima dell'uso devono essere sottoposti a trattamento umido.
  4. Per aumentare la mobilità della miscela di calcestruzzo e ridurre il rapporto acqua cemento, i plastificanti vengono aggiunti al calcestruzzo.
  5. Il tempo di miscelazione della soluzione di calcestruzzo deve essere aumentato del 35-50%.
  6. Trasporto della betoniera finita per eseguire solo betoniere. Inoltre, la miscela di calcestruzzo secco viene caricata nel mescolatore e la sua diluizione con acqua avviene solo al momento della posa nella cassaforma. Ciò riduce il rischio di disidratazione della miscela durante la sua consegna al cantiere.
  7. Prima di posare il calcestruzzo, è necessario controllare la tenuta della cassaforma e inumidire la sua superficie interna.
  8. Per la fornitura di calcestruzzo per il luogo di installazione, è consigliabile utilizzare pompe per calcestruzzo o benne speciali.
  9. La cementazione durante la stagione calda deve sempre essere effettuata con vibratori profondi.
  10. Durante il periodo di guadagno di forza, il calcestruzzo viene ricoperto di umidificati: con sacchi, stuoie, stuoie di paglia, ecc. Ogni 3-4 ore la superficie del calcestruzzo viene annaffiata con acqua e, tenendo conto del clima caldo, il tempo di irrigazione del calcestruzzo aumenta a 28 giorni.

Il calcestruzzo resistente al calore, preparato secondo i requisiti tecnologici standard e gli standard stabiliti, assicurerà alla vostra casa sicurezza antincendio e longevità.