Жаростойкий шлакощелочной бетон. Жаростойкие бетоны, изготовляемые на основе шлакощелочного вяжущего, предназначены для сооружения объектов с температурой эксплуатации 200..15000С. Жаростойкость шлакощелочного бетона обусловлена близостью значений коэффициентов термического расширения заполнителей и вяжущего, а также особенностями фазового состава продуктов гидратации последнего, в частности способностью гидратных новообразований к топотоксичной перекристаллизации в безводные вещества без развития значительных деструктивных напряжений в структуре обожженного искусственного маня. Опыт использования разработанных композиций для футеровки магнитодинамических дозаторов и металлопроводов насосов, предназначенных для перекачивания расплавленных цементных материалов, показал, что остаточная прочность после взаимодействия с расплавом алюминия (t=10000С) составляла 93..95%, а металлоустойчивость, определенная по стандартной методике, отвечала предъявляемым к ним требованиям. Футеровка магнитодинамичесих насосов после 6 месяцев эксплуатации не разрушилась, футеровка с жаростойкой смесью на основе глиноземистого цемента выдерживала не более 1..2 мес эксплуатации. Шлакощелочной ячеистый бетон. Использование шлакощелочного вяжущего в производстве автоклавного ячеистого бетона позволило получить высокопрочный, долговечный, малоэнергоемкий строительный материал. Для получения шлакощелочных пенобетонов с низкой плотностью высокоразвитой пористостью, обеспечивающей материалу достаточно высокие звукопоглощающие свойства, используют молотый электротермофосфорный шлак с удельной поверхностью 350..400 м2/кг и щелочные растворы. Способ поризации и стабилизации поровой структуры предусматривает приготовление устойчивой пеномассы с последующим введением в нее тонкомолотого шлака. В качестве пенообразователей используют омыленный древесный песок, смолу древесную омыленную, белковые протеиносодержащие продукты и ряд других отходов производства. В поризованную шлакощелочную бетонную смесь вводят до 10% дегидратированной глины, которая, с одной стороны, стабилизирует пену, а с другой - способствует более полному связыванию щелочного компонента. Прочностные и деформативные показатели шлакощелочного ячеистого бетона приведены в таб.17.
Таблица 17. Прочностные и деформативные показатели шлакощелочного ячеистого бетона Вид шлака | ПлотностьΡ, кг/ | Прочность,МПа | Модуль упругости Е,МПа | | Rсж | Rраст | Основной доменный Кислый доменный Кислый никелевого производства | 300 600 1200 300 600 1200 800 600 1200 | 1,1 7,1 32,4 1,6 7,9 35,8 0,8 33,7 27,8 | 0,087 0,49 1,5 0,11 0,55 2,15 0,06 0,18 1,34 | - 2530 6850 - 2600 7188 - 1967 6330 |
Жаростойкие бетоны на основе вяжущих из природных и техногенных стекол
В свое время в МГСУ им. В.В.Куйбышева были разработаны алюмосиликатные вяжущие цеолитовой структуры путем гидротермального омоноличивания кислых вулканических стекол: перлитов, обсидантов, липаритов, литоидной пемзы и других и жароупорные бетоны на их основе. Природные высококремнеземистые стекла по своему химическому составу (табл.18) можно отнести к алюмосиликатным системам.
Таблица 18. Химический состав перлитов, % Месторождение | SO2 | Аl 2O3 | Fe2O3+FeO | CaO | MgO | Na2O+ К2O | SO3 | Арагошское Береговское Мухор-Талинское | 72,3..74,3 72 69..70,5 | 3,4..14,7 12,4 15,2..16,2 | 0,15..1,4 1,1 0,8..1,5 | 0,01..1 1,1 0,8..1,7 | 0,4..0,6 0,25 0,4..1,3 | 5,2..0,6 5,8 6,4..6,6 | 0,2..0,3 0,3 0,2 |
По дисперсности Sуд=450 м2/кг перлитовые породы проявляют химическую активность вяжущего компонента. Такие вяжущие возможно легировать путем добавления в него таких микронаполнителей, как корунд, технический глинозем, тонкомолотый шамот и др. это позволяет в широких пределах менять химический и фазовый состав вяжущего, в частности соотношение основных оксидов SiO2, Аl 2O3 и соответственно термические свойства изделий. Алюмосиликатные вяжущие обладают рядом существенных достоинств, обусловливающих техническую и экономическую целесообразность их применения при изготовлении жаростойких бетонов: повышение прочности бетона после нагрева на рабочую температуру; высокая реакционная способность при нагреве, позволяющая за счет применения специальных добавок управлять структурой синтезируемого вяжущего; возможность регулирования огнеупорности и термомеханических характеристик вяжущего изменения содержания кремнеземистого и щелочного компонентов. На основе разработанного вяжущего и различных огнеупорных заполнителей получены жаростойкие и огнеупорные бетоны с температурой применения до 15500С, в частности шамотный перлитобетон, легкие шамотные керамзитоперлитобетоны и ячеистые бетоны, муллитокорундовые, цирконовые и другие виды бетонов, которые характеризуются высокими термомеханическими эксплуатационными показателями, несложностью технологии, низкой энергоемкостью производства и себестоимостью. Достоинствами этих бетонов также являются: возможность форсированного первого разогрева на рабочую температуру со скоростью до 5000С в час; отказ от предварительной сушки перед началом монтажа, что обусловлено низкой влажностью изделий после автоклавной обработки; отсутствие для большинства изделий снижения прочности в интервале температур 600…9000С; высокая прочность после разогрева на рабочую температуру. Поэтому применение природных вулканических стекол в качестве компонента вяжущего наиболее предпочтительно при получении алюмосиликатных жаростойких и огнеупорных бетонов. Эксплуатационные свойства такие материалы приобретают в процессе первого разогрева на рабочую температуру. В жаростойких бетонах в процессе первого разогрева на рабочую температуру происходит перерождение вяжущего в керамический черепок. Жаростойкий шамотный перлитобетон получают из гидроалюмосиликатного вяжущего на основе кислых вулканических стекол и шамота (табл.19).
|
