Обзор жаростойких цементных смесей

К огнеупорным видам цемента относят глиноземистые и высокоглиноземистые составы, выдерживающие нагрев до 1700 °C без потерь прочности. Отличительными свойствами таких материалов являются повышенная скорость схватывания и застывания, стойкость к сульфатам, агрессивным средам и коррозии, улучшение прочностных характеристик при воздействии высоких температур и выделение большой доли тепла на начальном этапе гидратации. Основная сфера применения огнеупорных марок – промышленное строительство, в частных целях они используются при кладке печей или каминов или изготовлении штучных изделий.

Огнестойкие цементные составы

Оглавление:

  1. Технические параметры
  2. Сравнение с другими видами
  3. Область использования
  4. Цена продукции разных марок

Особенности и характеристики

Материал представляет собой тонко помолотый порошок (остаток на сите №008 не превышает 10 %), клинкер получают путем спекания или плавления. Глиноземистый цемент имеет серый или темно-коричневый цвет (влияет марка), высокоглиноземистый – белый или светло-серый. Плотность варьируется в пределах 2,8-3,2 г/см2, после застывания растворы имеют низкопористую структуру. Точный состав зависит от вида, но в среднем итоговое содержание глиноземов в марках с огнеупорными свойствами достигает не менее 60%, оксидов кальция – 35-40, других веществ – не превышает 3-5.

К основным рабочим характеристикам относят:

  • Прочность на сжатие. Точная величина зависит от разновидности, но стандартный диапазон для жаростойкого цемента составляет 25-60 МПа, такое значение достигается на 1-3 сутки.
  • Сопротивление агрессивным средам. Это объясняется способностью к выделению гидроксидов алюминия в процессе гидратации и обволакивания им частиц раствора. Бетоны на основе такого цемента устойчивы к сульфатам, воздействию минеральных вод и ряда кислот. К разрушающим структуру веществам относят уксусную кислоту, гидроксиды и карбонаты щелочей.
  • Ускоренные сроки схватывания, начальное время затвердевание варьируется в пределах 30-60 мин, окончательное – 6,5-12 ч.
  • Тепловыделение: до 70 % от общей величины в процессе гидратация за первые сутки. Это свойство объясняет востребованность при зимнем бетонировании.
  • Огнеупорность, в среднем – 1700 °C. Марки с более высокой термостойкостью встречаются редко и практически не используются в частном строительстве.

Где применяется жаропрочный цемент

Отличия огнеупорного цемента от других видов

Разный состав клинкера у портландцемента и жаростойких разновидностей определяет разницу в свойствах и условиях эксплуатации.

Наименование характеристики Портландцемент ГП и ВГЦ
Начало схватывания Не менее 45 мин От 30 минут до 1 часа
Огнестойкость бетона 250 °C От 1100 и выше, точное значение зависит от марки и пропорций
Марочная прочность 28 суток 72 часа
Тепловыделение за первые сутки в % от общей величины 15-20 70
Сохранность прочностных свойств Одинакова: по истечении 30 суток при эксплуатации в воздушно-влажностных условиях теряют до 20 %

Отличия от портландцемента заметны еще на стадии затвердевания: огнеупорные составы набирают основную прочность в течении первых суток, рекомендуемая среда при этом – повышенная влажность, не выше +30 °C. Глиноземные марки теряют до 30 % устойчивости к сжатию в случае длительного воздействия высоких температур на начальной стадии гидратации, поэтому изделия не советуется пропаривать или подвергать автоклавной обработке (существуют специализированные марки, для которых оно действует наоборот).

К положительным отличиям от портландцемента относят повышенную плотность цементного камня, лучшую морозостойкость, хорошую устойчивость к агрессивным средам и коррозии. Обратной стороной является разрушение под воздействием щелочных растворов, жаростойкие глиноземные виды не рекомендуют смешивать с известью, гипсом или самим ПЦ. Последним фактором служит цена – у огнеупорных видов она в разы больше, чем у портландцемента (при равной марочной прочности ПЦ обходится как минимум в 3 раза дешевле).

Схема производства цемента

Сфера применения

Основными потребителями являются предприятия металлургического и топливно-энергетического комплекса (футеровка печей и сталеплавильных ковшей, теплоизоляция котлов, дымоходы). Помимо огнеупорности эти цементы ценятся за ускоренный набор прочности и применяются при ведении ремонтных и восстановительных работ, строительстве подземных сооружений.

Они используются в качестве основных ингредиентов при изготовлении готовых жаростойких составов и клеев (соединительных, обмазочных, отливочных), их добавляют при производстве ячеистых бетонов и мелкоштучных кладочных изделий с высокой прочностью. Благодаря значительному тепловыделению на начальной стадии гидратации они востребованы при проведении бетонирования в зимнее время (допустимая температура – до -10 °C) и при необходимости замеса безусадочных или расширяющихся смесей.

Характеристики цемента Secar 38R

Стоимость материала

Наименование марки, производитель Рекомендуемая сфера применения Сроки схватывания, начало/конец Окончательная прочность Вес, кг Цена, рубли
Глиноземистые цементы
GORKAL 40, Польша Используется в промышленном строительстве, обогревательных устройствах с максимальной температурой 1300 °C, горнодобывающих комплексах 1,5/8 ч

 

45 МПа через сутки 50 1300
Secar 38R, Франция Помимо строительства сооружений с повышенной сульфатостойкостью и быстрыми сроками затвердевания Secar 38R используется для изготовления огнеупоров, эксплуатируемый при температурах до 1700 °C 1/6,5 ч ≥40 МПа через 3 дня 25 800
ГЦ-40, Россия, ПМЦЗ Огнеупорный бетон и штучные изделия с термостойкостью до 1700 °C 45 мин/10 ч 50 1200
Высокоглиноземистые цементы
ВГЦ-I-35, Россия Огнестойкость в пределах 1580 °C, черная и цветная металлургия, защита футеровки печей и повышение теплоизоляционных свойств конструкций 0,5/12 ч 35 МПа через 3 дня 50 3000
ВГЦ-II-25, Россия То же до 1670 °C 0,5/10 ч 25 МПа через 3 дня 50 3500

Материал реализуется в мешках и навалом, срок сохранения активности ограничен 6 месяцами, дешевле всего его купить оптом. Продукцию выпускают как российские, так и зарубежные фирмы. К лучшим отечественным производителям огнеупоров относят Боровичский комбинат, Волховский Алюминий, Пашийский и Ключевский заводы. К ведущим зарубежным брендам: Secar (Франция), Gorkal (Польша), Cimsa Icidac (Турция), Ciment Fondu (Франция), среди готовых смесей для печей и каминов положительно оценивают Lakka Tulenkestava от финской фирмы Lakan Betoni, ее советуют купить при необходимости отливки жаростойких изделий, постоянно эксплуатируемых при температуре около 1300 °C.



Автор:
Евгений Клеменко
Share

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2018 stroitel lab