Когда работы связаны с защитой конструкции от высоких температур (например, обмазка печей, футеровка сталеразливочных ковшей, обустройство дымоходов, кладка каминов), используется особый вид бетона – огнеупорный.
Определение и особенности
Огнеупорным является узкоспециальный вид смеси, который способен выдерживать нагревание до больших отметок без потери прочности. При тестировании на сдавливание он демонстрирует показатели от 400 до 600 МПа/см2, что подтверждает высокий индекс крепости и возможность его использования в качестве конструкционного материала.
Обычные бетоны сами по себе достаточно прочны и огнестойки. Тому подтверждение – алмазное бурение в них отверстий. Даже при существенном нагреве в результате трения затвердевший раствор не утрачивает своих свойств и не плавится. Однако малая теплопроводность здесь действует кратковременно: если довести конструкцию до 200°C и оставить подвергаться нагреванию на долгий срок, то она лишится прочности на 30-35 %. А продолжительно воздействуя на устройство с температурой в 250°C, оно и вовсе разрушится.
Состав и рецептура
Для приготовления огнеупорного бетона применяются специальные компоненты, обладающие хорошей жаростойкостью. К их числу относятся:
- связующие – периклазовый/глиноземистый/портланд цемент, алюмофосфаты, жидкое стекло (как правило, водный раствор силикатов натрия);
- пластификаторы (вещества, придающие материалу пластичность при эксплуатации) – перлит, вермикулит, керамзит или нефелиновый шлам (феррохромовый шлак);
- заполнители – магнезит, щебень, корунд, хромитовая пылевидная руда, кусковой шамот, пемза.
Огнеупорные заполнители могут изготавливаться промышленным методом. Но чаще в ход идут раздробленные тугоплавкие горные породы и вторичные ресурсы, например, бой обыкновенного/шамотного кирпича, отвальный доменный шлак.
Производители нередко принимают и реализовывают индивидуальные заказы, базирующиеся на проектных разработках. Рецепт приготовления подбирается персонально: и состав, и пропорции ингредиентов определяются исключительно по максимально возможным температурным отметкам.
Разновидности и применение огнестойкого бетона
Классифицировать жароупорные растворы можно по многим признакам.
1. По назначению:
- теплоизоляционные композиты – исполняют роль главного термического сопротивления в сооружениях;
- конструкционные – подвергаются нагреванию одновременно с выдерживанием колоссальных нагрузок.
По структуре бывают:
- ячеистые легкие;
- умеренно плотные;
- плотные тяжелые.
2. По рабочей температурной эксплуатации:
- огнестойкая смесь, выдерживающая нагрев до 1500°C;
- жаропрочный бетон, не теряющий свойства при температурах 1500-1750°C;
- высоко жаростойкий раствор, сохраняющий целостность при постоянном термовоздействии свыше 1750°C.
К строительному материалу первого плана относятся марки:
- АСБС-30 (алюмосиликатный, содержащий в составе основной ингредиент не менее 30 %) – предназначен для обеспечения жароупорного слоя неэкранизированных поверхностей, лазов, амбразур горелок, люков и прочих участков агрегатов, работы которых ведутся при температуре ниже 1300°C;
- АСБС-Л (легкий теплоизоляционный) – для футеровок тепловых конструкций с режимом до 1000°C и для изготовления формованных изделий различной конфигурации;
- АСБС-П (защитный теплоизоляционный) – необходим для термического сопротивления в трубопроводах, энергетических оборудованиях, где температурные отметки не достигают 1000°C;
- СБС (саморастекающийся) – используется для печей, отделки тепловых агрегатов с режимом нагрева до 1500°C;
- ШБ-Б (на базе шамотного наполнителя) – сфера применения и предельная температура аналогичны АСБС-30;
- Алкор 45Т (шамотная смесь с высоким содержанием огнеупорного цемента) – универсальна, но не допускает нагревания более 1400°C; может укладываться посредством не только заливки, ручной обмазки, но и торкретирования.
Жаропрочными растворами, выдерживающими термовоздействие от 1500 до 1750°C, являются:
- АСБС-70 – предназначается для выполнения монолитной отделки арматурного слоя тепловых сооружений;
- ССБА (сухая жаростойкая арматурная смесь) – подходит для футеровки промышленных печей;
- ВГБС (высокоглиноземистый) – используется с целью обустройства внутренней полости сталеразливочных ковшей;
- Алкор 94 (на корундовой основе) – рекомендуется для эксплуатации в восстановительной атмосфере.
К огнеупорным жаростойким бетонам, чья целостность сохраняется даже при температурах свыше 1750°C, относятся:
- СБК (раствор с корундовым наполнителем) – незаменим для термозащиты пода печей;
- АСБС-80 – применяется в целях футерования тепловых агрегатов, в том числе днищ и стен разливочных ковшей;
- Алкор 96 (высокочистый корундовый) – необходим для эксплуатирования в сильновосстановительной атмосфере, в частности с большим содержанием водорода.
Рецепт самостоятельного производства в домашних условиях
Можно ли приготовить огнеупорный раствор самостоятельно? Да, главное – придерживаться следующего алгоритма:
- в бетономешалку изначально помещаются сухие ингредиенты – измельченный гравий (базальт), песок, жаропрочный цемент, известь – взятые в соотношении 6:4:4:1;
- после доведения их до однородности и с целью улучшения теплостойкости вводится ¼ часть тонкомолотых веществ (пемзы, золы, доменного шлака);
- ограниченными объемами добавляется вода; ее включение должно быть постепенным, с осуществлением постоянного перемешивания и до тех пор, пока масса не приобретет тестообразную консистенцию.
Рецепт не характеризуется сложностью приготовления и труднодоступностью (в плане приобретения) компонентов. Специалисты советуют не экономить и приобретать заводскую смесь.
Стоимость жароупорного бетона
Цены разнятся в зависимости от состава, эксплуатационных параметров, территориальной дифференциации, разрекламированности бренда.
| Предельная термостойкость | Стоимость за 1 кг, рубли |
| до 1500°C (АСБС-30, АСБС-Л, АСБС-П, СБС, ШБ-Б, Алкор 45Т) | 38-45 |
| от 1500 до 1750°C (АСБС-70, ССБА, ВГБС, Алкор 94) | 44-48 |
| более 1750°C (АСБС-80, СБК, Алкор 96) | 46-50 |
