Жаропрочный бетон или огнеупорный бетон обладает свойствами выдерживать экстремальные температуры. Рассматриваются вопросы установки и применения жаропрочного огнеупорного бетона.
Установка, отверждение и применение жаропрочного и огнеупорного бетона будут рассмотрены в следующих разделах.
Жаростойкий бетон или огнеупорный бетон
Жаростойкий бетон или огнеупорный бетон – установка и применение
Далее подробно рассматривается жаропрочный огнеупорный бетон:
- Укладка и уплотнение жаропрочного бетона или огнеупорного бетона
- Твердение жаростойкого бетона
- Сушка и обжиг жаростойкого огнеупорного бетона
- Армирование в жаростойком бетоне или огнеупорном бетоне
- Усадка и тепловое расширение жаростойкого бетона
- Прочность после обжига
- Применение жаропрочного огнеупорного бетона
Укладка и уплотнение жаропрочного бетона или огнеупорного бетона
Укладка и уплотнение жаропрочного бетона и огнеупорного бетона имеет существенное значение. Как и обычный бетон, жаропрочный и огнеупорный бетон укладывается и затвердевает, при этом не требуется ни специального инструмента, ни особых навыков.
Что касается опалубки, то используются стандартные материалы, а при использовании сборных элементов необходимо тщательно продумать размеры. Если место труднодоступно и не может быть залито обычным способом, то рассматривается вариант нанесения опалубки, который выполняется особо квалифицированными подрядчиками.
Отверждение Жаропрочный бетон или огнеупорный бетон
Основной целью твердения бетона является сохранение влаги в бетоне и продолжение реакции гидратации для получения бетоном достаточной прочности. Недостаточное твердение приводит не только к пыльной и рыхлой поверхности бетона, но и к разрушению бетона при эксплуатационных нагрузках. Поэтому твердение бетона на основе кальций-алюминиевого цемента (КАЦ) имеет большое значение.
Твердение жаропрочного бетона и огнеупорного бетона аналогично обычному бетону, но твердение бетона на основе кальций-алюминиевого цемента должно начинаться в течение 3-4 часов после укладки из-за быстрого затвердевания и большого выделения тепла.
Сушка и обжиг Жаростойкий бетон или огнеупорный бетон
После завершения твердения бетона в нем остается значительное количество свободной воды. Если эта свободная вода не будет удалена, то при воздействии огня на бетон не удастся избежать его растрескивания.
Перед тем как подвергнуть бетон воздействию огня, рекомендуется удалить как можно больше свободной воды путем принудительной сушки при температуре 100oC или естественной сушки, а если степень нагрева превышает 100oC до 350oC, то вода из гидратационного цемента удаляется.
Очень важно применять прогрев осторожно, и плоскость применения тепла зависит от ряда факторов, таких как толщина, тип бетона и цель, для которой строится объект.
Типичная плоскость прогрева бетона включает прогрев бетона в течение шести часов при минимальной температуре 50oC до 500oC, затем температура повышается до достижения температуры эксплуатации.
Бывают случаи, когда высыхание бетона нелегко и не может быть проведено должным образом, например, когда толщина бетона превышает 500 мм. Поэтому рекомендуется создать надлежащий проход для выхода водяного пара. Это может быть достигнуто путем увеличения пористости бетона за счет добавления органических волокон или пористого заполнителя.
В отдельных случаях, например, при наружном хранении в зимний период, не допускается применять обогрев, если бетон полностью не увлажнен.
Армирование в жаростойком бетоне
Если стальные стержни закладываются в жаропрочный огнеупорный бетон, который подвергается большой степени нагрева, то необходимо уделить пристальное внимание применению арматуры.
Высокая температура не только приводит к снижению связи между сталью и бетоном и возможному плавлению при высокой температуре, но также может вызвать растрескивание бетона и повлиять на свойства стали.
Отмечено, что при температуре 300oC связь между бетоном и сталью снижается, а если ее повысить, то бетон начинает расслаиваться и в нем появляются трещины. При более высокой температуре стальная арматура может потерять свою функцию, и присутствие стали в бетоне перестанет быть полезным.
Рекомендации по данной проблеме включают размещение стали вдали от нагретой поверхности бетона, а стальная арматура не должна нагреваться более чем на 300oC.
В ряде случаев, например, в промышленно развитых районах, можно использовать специальную арматуру, например, низкоуглеродистую сталь и стальную фибру. Последняя обладает способностью выдерживать более высокую температуру по сравнению с первой.
Усадка и тепловое расширение жаропрочного огнеупорного бетона
При воздействии огня на жаропрочный огнеупорный бетон обычно образуются трещины из-за усадки, вызванной потерей воды.
Эти трещины не только закрываются в течение срока службы, но и не создают проблем, если не допускать попадания в трещины отработанных материалов, иначе ширина трещин увеличится при повторном нагреве бетона.
Прочность жаростойкого огнеупорного бетона после обжига
До обжига обычный литейный бетон, содержащий около 15-25% цемента по весу, начинает твердеть через 3-4 часа после укладки бетона и набирает большую часть своей прочности через сутки.
Когда бетон подвергается нагреванию, развитие его прочности связано с комбинированной и свободной водой, а при дальнейшем повышении температуры изменения прочности будут связаны с реакцией между кальций-алюминиевым цементом и заполнителем.
При нагревании литого бетона до температуры около 500C происходит снижение гидравлической связи, что приводит к снижению прочности бетона. Когда степень нагрева превышает 500oC, на этом этапе между заполнителем и цементом образуется керамическая связь, которая зависит от типа цемента и заполнителя. Прочность бетона увеличивается при охлаждении, но снижается при испытании до охлаждения.
Бетон с низким содержанием цементных заполнителей демонстрирует повышенную прочность как в горячем, так и в холодном состоянии. Этот тип цемента значительно улучшает свои характеристики при воздействии высоких температур.
Применение Жаростойкий бетон или огнеупорный бетон
Применение жаростойкого бетона или огнеупорного бетона включает в себя пожарные тренировочные площадки, которые могут включать в себя широкие плоские поверхности, полномасштабные помещения или двухэтажные здания, пожарные, лестничные клетки, используемые во время пожарных тренировок, полы литейных цехов, бытовые дымоходы, камины и дымовые трубы.
Что касается учебной зоны пожаротушения, то помимо воздействия огня на бетон, возможно образование химических веществ в результате горения материалов, которые используются для создания огня, и воздействие этих материалов на бетон в этой зоне.
Зона обучения работе с огнетушителями с использованием жаропрочного огнеупорного бетона
Что касается полов литейных цехов, то это тип конструкции, которая может подвергаться постоянному нагреву и тепловым ударам в дополнение к истиранию и ударам. Поэтому необходимо использовать бетон, способный выдерживать не только высокую температуру, но и удары и истирание. Например, кальциево-алюминиевый цементный бетон с синтетическим заполнителем из алюмината кальция.
Полы литейных цехов с использованием жаропрочного огнеупорного бетона
Дымовые трубы обычно подвергаются нагреванию и возможной химической агрессии из-за появления кислоты в дымоходах.
Дымовая труба в зданиях с использованием жаропрочного огнеупорного бетона
Читать далее: Показатели огнестойкости бетонных и каменных конструктивных элементов
Читайте далее:- Типы и конструкция стальных дымовых труб.
- Огнеупорный кирпич – свойства, виды и применение.
- Виды усадки бетона и ее предотвращение.
- Виды трещин в свежем и затвердевшем бетоне, их причины и борьба с ними.
- Системы пожарной безопасности и защиты имущества для зданий.
- Что такое тепловая масса в пассивном солнечном здании?.
- Пожарная безопасность и особенности безопасности высотных зданий и сооружений.