ГлавнаяКонтактыДобавить в закладки

Логин: Пароль: Регистрация |

СТРОЙМАТЕРИАЛЫ

12.06.15  Сертификация строительных материалов

Сейчас рассмотрим, чтo сoбoй предстaвляет сертификация строительных материалов. Успешнoе ведение

18.05.15  Отклонения и пороки древесины и пиломатериалов

Условия, в которых растет и развивается дерево, влияют не только на текстуру его древесины, но и

01.05.15  Рубероид рулонный

Рубероид - рулонный кровельный гидроизоляционный материал, получаемый путем пропитки кровельного

Огнеупорные и кислотоупорные цементы применяемые в строительстве


Одним из актуальных эксплуатационных свойств цементов являются их огне- и кислотостойкость. Обычные растворы на основе портландцемента теряют прочность уже при 250 °С, а при 500 °С начинают активно разрушаться. Содержание кислот в окружающей среде также пагубно влияет на прочность и долговечность строительного материала.

Как высокая температура и кислоты разрушают изделия из цемента

В составе цементных растворов содержится гидроксид кальция – продукт гашения извести водой. При нагревании происходит его разложение до оксида кальция и воды, испаряющейся в окружающую среду. После остывания образовавшийся оксид кальция (негашеная известь) начинает интенсивно впитывать влагу из воздуха, вступая с ней в реакцию.

Происходящий процесс гашения сопровождается увеличением объема за счёт вновь образованного гидроксида. Сопутствующим фактором является образование микротрещин, развивающихся в крупные дефекты.

Кислоты, содержащиеся в воде, вступают во взаимодействие с соединениями кальция, постепенно вымывая их из цементного раствора. Даже слабая угольная кислота, образующаяся при растворении углекислого газа в воде, оказывает весьма разрушительное действие. Сохранить термическую устойчивость и противостоять кислотам позволяет специальный химический состав.

Производство и компоненты

Для придания материалу свойства термической стабильности применяются два пути:

введение в состав обычного портландцемента специальных химических добавок, препятствующих возникновению оксида кальция при нагревании. В качестве таких добавок применяется кремнезем (оксид кремния) и фосфаты щелочных металлов. При повышении температуры образуются силикаты или фосфаты кальция, практически не подверженные дальнейшему температурному воздействию;

использование специальных, не чувствительных к нагреву композиций. Наиболее популярным и используемым является высокоглиноземистый цемент.

В состав материала входят очищенные бокситы с высоким содержанием глинозема (оксида алюминия) и известняк (карбонат кальция). Конечное содержание глинозема составляет не менее 60 %, а оксида кальция – не более 35-40 %. Примеси оксидов других элементов незначительны и составляют в сумме 3-5 %.

Получение термостойкого цемента заключается в тщательном смешивании компонентов и последующем обжиге. Образующиеся при этом конгломераты или брикеты называются клинкером и подвергаются дроблению и просеиванию.

В состав кислотоупорного цемента входит кремнезем как наполнитель, кремнефтористый натрий (фторосиликат натрия) как ускоритель затвердевания и силикат натрия (жидкое стекло). Кремнефтористый натрий придает смеси дополнительные водоотталкивающие (гидрофобные) и кислотоустойчивые свойства.

Пропорции кремнезема и жидкого стекла составляют примерно 4 к 1 (в зависимости от нужных свойств и задачи). Содержание фторосиликата натрия в цементах, используемых для приготовления бетонов, составляет 8 %. Если цемент используется для замазок стыков и дефектов, доля фторосиликата не превышает 4 %.

Готовят кислотоупорный цемент путем заливки смеси фторосиликата и кремнезема жидким стеклом. Полученная смесь применяется только на воздухе, в связи с участием углекислого газа из воздуха в процессе схватывания.

Упаковки огнеупорного и кислотоупорного цементов

Огнеупорные и кислотоупорные цементы применяемые в строительстве
Кислотоупорный цемент

Огнеупорные и кислотоупорные цементы применяемые в строительстве

Огнеупорный цемент


Эксплуатационные свойства жаропрочного цемента

Приготовленные на основе портландцемента смеси имеют классические показатели прочности. Допустимый предел при проверке на сжатие составляет от 200 до 600 МПа/см2.

Следует отметить, что термическая стабильность таких составов проявляется при температурах не более 400-500 °С. Длительное воздействие открытого пламени или раскаленных предметов уменьшает прочность цементов и приводит к возникновению дефектов.

Наиболее жаростойкие цементы, выполненные на основе глинозема, выдерживают все достижимые в быту температуры. Высокоглиноземистые покрытия обладают термостабильностью порядка 1600 °С и выше. Повышение температуры эксплуатации приводит к увеличению жаропрочности, поскольку происходит спекание цементной массы до керамического состояния.

Платой за высокую огнестойкость глиноземистого цемента является меньшая прочность. Выдерживаемое давление таких растворов составляет 25-35 МПа/см2.

Пример использования жаропрочного цемента для изготовления садового барбекю:



Кислотоупорные цементы – ограниченная сфера применения

Прочность кислотоупорных цементов составляет 30-40 МПа/см2. Стойкость материала к действию кислот увеличивается с повышением концентрации кислоты. Единственным веществом, активно разрушающим кислотоупорное стекло, является фтористоводородная (плавиковая) кислота.

Причины разрушения кислотоупорного цемента со временем эксплуатации следующие:

Водная среда – несмотря на относительную твёрдость цементного раствора, под воздействием воды составляющие компоненты из него вымываются. Для повышения гидрофобности цемента используются различные покрытия, ставящие цель оградить поверхность от контакта с водой.
Щелочная среда эксплуатации – чем выше pH среды, тем быстрее будет происходить разрушение. Причина заключается во взаимодействии оксидов алюминия в составе цемента с щелочью.
Воздействие пониженных температур. Высокая хрупкость «жидкого стекла» обуславливает невозможность его использования в сильные морозы (ниже -20 °С).

Особенности работы – приготовление и использование растворов специальных цементов

Порядок подготовки огнеупорных составов принципиально не отличается от приготовления портландцемента:

в бетономешалке готовится сухая смесь компонентов в заданных пропорциях (отношение цемент : песок обычно составляет 1 : 4);

после перемешивания добавляется вода до получения тестообразной консистенции. Поскольку жаропрочные материалы имеют особые параметры вязкости и высокую скорость затвердевания, при добавлении воды лучше пользоваться рекомендациями производителя. Добавляя воду «на глаз», легко ухудшить прочностные характеристики строящейся конструкции;

использование раствора для заливки в формы, опалубку или для кладки огнеупорного кирпича. В случае высокоглиноземистого цемента после добавления воды нужно действовать оперативно, чтобы не допустить преждевременного схватывания раствора;

сразу по окончании работ следует почистить и вымыть строительное оборудование – убрать затвердевший через день раствор окажется непростой задачей.

При небольшом объёме огнеупорных растворов на основе портландцемента смешивание компонентов можно проводить вручную в широких емкостях – тазах, ночвах или ванне. Для глиноземистых цементов необходимо применение бетономешалки.

Кислотоупорные цементы готовятся путем разведения и смешивания сухой смеси (песок и ускоритель схватывания) с жидким стеклом в рекомендованных производителем пропорциях. На промышленных стройках существуют налаженные приспособления для получения раствора. В домашнем строительстве готовить смеси удобно в широкой и достаточно глубокой емкости (ведро, глубокий таз).

Перемешивать раствор лучше не вручную, а автоматически. Широкое распространение получили насадки для дрели, с помощью которых на малых оборотах можно получить хорошо гомогенизированный раствор.

Если цементный раствор с жидким стеклом заливается в подготовленную форму, необходимо обеспечить доступ воздуха к цементной смеси. В противном случае скорость твердения будет недостаточно высокой и часть состава успеет вытечь через трещины в опалубке.

Плюсы и минусы цементов – оцениваем материалы

Подведем итоги положительных и отрицательных сторон огне- и кислотостойких цементов, оценивая их показатели в виде таблицы.

Характеристика материалов по пятибалльной шкале

Огнеупорные и кислотоупорные цементы применяемые в строительстве


Несмотря на ряд эксплуатационных сложностей и высокую цену, огне- и кислотостойкие цементы необходимы как в частном, так и крупнотоннажном строительстве. При футеровке печей, каминов, выполнении химически стойких отводов и сливов нельзя обойтись без специальных вяжущих средств. Держать «про запас» такие материалы не стоит – длительное хранение никогда положительно не сказывалось на качестве цементной смеси.
(голосов:1)

Похожие новости
Цемент его виды и свойства

Цемент его виды и свойства

Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество - продукт тонкого...
Добавки в бетон

Добавки в бетон

Для улучшения свойств бетонов или растворов применяют добавки. Они вводятся в...
Магнезиальное вяжущее

Магнезиальное вяжущее

Каустический магнезит получают при умеренном обжиге магнезита при температуре...
Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент представляет собой быстротвердеющее в воздухе и воде...
Строительный раствор его состав

Строительный раствор его состав

Строительный раствор состоит из минерального заполнителя, вяжущего вещества и...
Комментарии