Что такое огнеупорные и жаропрочные цементы

В условиях эксплуатации, не позволяющих использовать обычные марки ПЦ, актуально применение огнеупорных видов цемента для кладки, обмуровки конструкций различного вида. Они участвуют в качестве гидравлической связки в торкрет-массах, для приготовления катализаторов технологических процессов. В домашних условиях жаропрочные составы эффективны при устройстве топок печей и каминов, прилегающих к ним частей дымовых труб.

Огнестойкий цемент

Оглавление:

  1. Технические параметры
  2. Разновидности
  3. Технология самостоятельного изготовления и расценки

Характеристики жароустойчивых смесей

При приготовлении огнеупоров из жаростойкого бетона (легких, ячеистых, тяжелых) вместо ПЦ в рецепте применяют глиноземные связующие.

К таким видам предъявляют следующие требования:

  1. Размер частиц. Маленькие крупинки увеличивают удельную площадь контактной поверхности. Гидратация проходит полностью с большой скоростью, давая высокую прочность цемента на всех стадиях твердения.
  2. Время схватывания. Рецепт должен отвечать 2 условиям: давать достаточный срок для всех технологических операций (перемешивания, транспортировки, формовки, выравнивания) и быстро затвердевать после их окончания. Для составов на основе глинозема 1 показатель составляет 30-60 мин, полное схватывание – от 6 ч 30 мин до 12 ч.
  3. Объемная стабильность. Потеря влаги после цементирования должно идти равномерно по всей массе. В противном случае происходит коробление, отслаивание, растрескивание, что снижает качество. В условиях, где допустимо применение только жароупорного материала, это приводит к аварии, необходимости замены больших участков огнеупорной кладки или обмазки.

По внешнему виду жаропрочный цемент представляет собой порошок тонкого помола – на сите № 008 остаток не более 10 %. Глиноземистый клинкер производят методом спекания (плавления) такого состава:

  • не меньше 60 % глиноземов с огнеупорными свойствами;
  • 35-40 % оксидов кальция;
  • 3-5 % других веществ.

Прочность огнестойких растворов

Цемент получается темно-коричневого или серого цвета. Высокоглиноземистые сорта имеют светло-серый или даже белый колер. Плотность составляет 2,8-3,2 г/см², структура застывшего раствора низкопористая.

Технические характеристики получаемого жаростойкого бетона выглядят таким образом:

  1. прочность на сжатие – 25-60 МПа, достигается за 24-72 ч;
  2. устойчивость к агрессивным средам (сульфатам, кислотам, минерализованным гидрокарбонатным водам, щелочам);
  3. жаропрочность – 1700 °C (марки с более высоким огнеупорным показателем находят узкоспециальное применение в промышленности).

Выделение тепла в процессе гидратации смеси за 1 сутки варьируется до 70 % от общего параметра. Это качество обусловило использование в дорожном строительстве зимой. Они занимают нишу ПЦ, хотя имеют более высокую стоимость.

Состав жаростойких цементов

Виды огнеупорных глиноземов

Для различных условий эксплуатации жаростойкий цемент производится нескольких видов. На упаковке маркировка наносится такими обозначениями:

  1. ГЦ. Глиноземистый цемент, способный схватываться и набирать марочную прочности в воздухе и воде (без доступа кислорода). Материал с высоким содержанием Al₂О₃ (оксид алюминия). Порошок имеет оттенок от темно-коричневого до серо-зеленого.
  2. ГЦ40 – ГЦ60. Эти составы находят применение в топливной, энергетической сфере, промышленном и дорожном строительстве. Широкое использование при создании специальных мертелей и сухих жароупорных смесей, монолитов. Незаменимы для бетонирования при низкой температуре.
  3. ВГЦ 70 – ВГЦ 75, ВГЦI – ВГЦIII. Обозначение высокоглиноземистых марок, имеющих повышенные характеристики. При сильном нагреве не «газуют». Предназначаются для изготовления строительного быстротвердеющего бетона или раствора. По отношению к ГЦ их стоимость выше.

ВГКЦ-70-1 используется в черной и цветной металлургии, нефтеперерабатывающей, химической промышленности, производстве огнеупоров, футеровке печей обжига (стекло, цемент, керамика). Его применяют для изготовления камней и подложек из-за сочетания жаростойкости и прочности.

Схема производства цемента

Как приготовить огнеупорный материал самостоятельно?

Жаростойкие свойства в частном строительстве потребуются цементу для печи, дымовых труб, основания и топки камина. В качестве добавки его можно выбирать при бетонировании, если температура воздуха на месте работ опустилась до -10°С. Усилить огнеупорные характеристики бетона на основе ПЦ выйдет включением в его рецепт асбестового порошка, жидкого стекла, глиноземного, периклазового или бариевого связующего.

Затворение состава с включением жидкого стекла проводится с добавлением доменного гранулированного шлака, кремнефтористого натрия, нефелинового шлама. При участии периклазового материала нужно применять водный раствор сернокислого магния.

Кроме специальных цементов целесообразно использование определенного наполнителя. Он придает жесткость застывшей массе, является теплоизолятором и удерживает форму, имея низкий коэффициент расширения, в зоне действия высоких температур.

Где применяется жаропрочный цемент

В домашних условиях можно купить и добавить следующие виды огнеупорных заполнителей, отличающихся крупностью частиц:

  • керамзит;
  • бой шамотного кирпича;
  • кусковый шамот;
  • зола-унос;
  • вермикулит;
  • гранулированный доменный шлак;
  • бой магнезитового кирпича;
  • цемянка;
  • перлит;
  • пемза;
  • андезит;
  • хромитовая руда;
  • лессовый суглинок;
  • бой диатомового кирпича.

В зависимости от назначения раствора для использования берут дробленый или тонкомолотый наполнитель. Мелкой считается фракция зерна размером 0,15-5 мм, крупной – от 5 до 25 мм.

Компоненты смешивают в пропорциях 3:2:2:0,5, где гравия – 3 части, 2 огнеупорного связующего, 2 песка, 0,5 гашеной извести. Количество приготовленного состава не должна влиять на соотношение ингредиентов в рецепте. Портландцемент можно применять для работ на участках дымоходов, опорных и декоративных конструкций, удаленных от зоны горения, значительных перепадов температуры.

Купить качественный огнеупорную сухую смесь зимой выйдет дешевле, чем летом. Но в любом случае он должен иметь сертификат производителя.

Марка Страна (производитель) Количество, кг Цена, рубли
GORKAL 40 Польша 50 1300
ГЦ-40 Украина 50 1300
ISIDAS 40 Турция 25 625
LAKKA TULENKESTAVA Финляндия 25 1300
ВГЦ-50 Россия (Новосибирск) 20 1800
ГЦ-40 Россия (ООО Комбинат Строительных Материалов) 1000 23040
ГЦ-40 Россия (Пашинский ПМЦЗ) 50 37/1 кг
ВГЦ-2-25 Россия (ООО Огнеупоркомплект) 1 99
ВГМЦ-I-1700 Россия (ООО «ТЕХНОЦЕНТР) 1 127
ВГЦ-2 Россия (Собственное производство) 50 3900



Автор:
Валентин Токарев
Share

Подписка на новости
Подпишитесь, чтобы не пропустить новинки
Подписаться