Глиноземистый цемент как вяжущее вещество

Железисто-шлаковый цемент и бетоны на его основе

Расширяющимся цементом называют минеральное порошкообразное вяжущее вещество, способное увеличиваться в объеме в процессе высыхания раствора. Расширяясь, цементная смесь заполняет собой все пустоты, швы и щели строительной конструкции, формирует ее предварительное напряжение.

Подобные свойства достигаются за счет включения в состав расширяющих компонентов, содержание которых колеблется от 5% до 20%. При контакте с водой разрушаются химические связи, что вызывает увеличение объема исходного состава, образование кристаллических решеток.

В качестве расширяющих добавок используются:

• алюминия сульфат;
• сульфат хлористого кальция;
• гидроксид магния;
• гидросульфоалюминат кальция;
• сульфитный щелок;
• алюминиевая пудра;
• квасцовый камень.

Свойства расширения в ряде случаев достигаются еще по одной технологии — гашения. Во время этого процесса внутри смеси образуется большое количество мелких пузырьков, повышающих ее объем.

В отличие от ячеистых бетонов, способных терять прочность в процессе пенообразования, растворы с расширяющимся цементом сохраняют прочностные характеристики.

Эффект расширения наблюдается только в условиях повышенной влажности, в то время как при сухой погоде усадка не наблюдается. Самонапряжение железобетонной конструкции происходит независимо от расположения и направления стержней арматуры. В результате получается двухосное объемное самонапряжение, что способствует повышению прочности и стабильности сооружения.

Преимущества состава:

• высокая адгезия — обеспечивает плотное прилегание смеси к поверхностям конструкции;
• гидроизоляционные свойства — подходит для заделки трещин, микропор и швов, через которые может просачиваться вода;
• устойчивость к смене температур — сохраняет технические характеристики и эластичность даже при низких показателях температуры;
• ускоренный набор прочности — в зависимости от марки, раствор достигает прочности 80% за первые 24 часа.

Состав огнеупорного бетона

Конкретный состав материала может меняться в зависимости от его назначения. К примеру, термостойкие смеси для сооружения дымоходов могут быть не схожи по составу с растворами для предприятий химической индустрии.

Важно! Жаростойкий бетон производится согласно ГОСТу 20910-90 и содержит вяжущее, наполнитель и целевые добавки.

Вяжущие вещества

Для производства огнестойкого бетона чаще всего используют портландцемент – самое популярное вяжущее вещество, которое не вызывает значительного удорожания смеси, характеризуется прочностью, надежностью, имеет годами отработанную технологию применения.

Огнеупорный бетон на основе цемента марки М400 и выше подходит для устройства дымовых труб, тепловых агрегатов. Класс его прочности соответствует В15-В40, а в состав обязательно включаются мелкозернистый наполнитель (тонкомолотая добавка) и активная минеральная составляющая – шамотная глина, доменный шлак.

Шамотная глина КБС 20 кг

Прочие разновидности вяжущих веществ для жаропрочного бетона:

1. Шлакопортландцемент. Кроме портландцемента включает небольшое количество доменного шлака. Используется для приготовления бетонов, которые выдерживают максимальную температуру до +700 градусов.
2. Жидкое стекло (натриевые или калиевые составы). Готовый огнеупорный бетон с таким вяжущим может эксплуатироваться при температурах в пределах +800…+1600 градусов, а также в нагревающейся газовой среде. По структуре жидкое стекло бывает высокомодульным, среднемодульным, низкомодульным. Оно долго отверждается, поэтому в бетонный раствор дополнительно вводят ускорители реакции: кремниефторид натрия, фторсиликат щелочных металлов, феррохром, ферромарганец, нефелиновый шлам.
3. Глиноземистый или высокоглиноземистый цемент. Применяется в качестве вяжущего, если жаростойкий бетон будет эксплуатироваться в водородной, углеродной, фосфорной среде при температурах до +1300 градусов. Основной минеральной составляющей данного типа бетона должен выступать моно- или диалюминат кальция. При дополнительном введении корунда, оксида алюминия термостойкость бетона возрастет до +1650 градусов. Конструкции на основе глиноземистого цемента отличаются минимальной усадкой, малым линейным расширением при нагреве, большой прочностью, стабильностью при температурных перепадах. Для еще большего упрочнения их структуры в состав дополнительно вводят андезит, шамотную крошку, доменный шлак.

Повысить жаростойкость бетона можно путем замены части вяжущего вещества на силикатные или фосфатные составы. Готовый раствор будет лучше схватываться с основанием, быстрее затвердевать и обретать окончательную прочность. Кроме того, он лучше подходит для применения в условиях кислотной среды.

Заполнители

Большую роль в обретении стойкости к действию высоких температур при изготовлении бетона играют наполнители.

Важно! Они должны быть правильно подобраны: равномерно расширяться при повышении и снижении температур, выдерживать действие огня. Обычные наполнители переносят нагрев максимум до +200 градусов, а уже при +600 полностью разрушаются.

Шлак гранулированный доменный

Для жаростойкого раствора подходят лишь специальные заполнители, которые не размягчаются под действием высоких температур и не вызывают излишнего напряжения в монолите. Таковыми могут быть:

• базальт, андезит, диабаз (выдерживают до +600…+800 градусов);
• кирпичный бой, керамзит, перлит, шлаковая пемза, доменный шлак в гранулах (не портятся при температурах до +1200…+1700 градусов).

В качестве наполнителей можно использовать шамотный кирпич, корунд, обожженный каолин, хромит, хромомагнезиты, алюмосиликаты.

Гидравлические вяжущие

Гидравлические вяжущие способны твердеть и длительное время сохранять прочность не только на воздухе, но и в воде. Причем, находясь в воде, они могут повышать свою прочность.

По химическому составу гидравлические вяжущие представляют собой сложные системы, состоящие в основном из соединений четырех оксидов: СаО, SiO₂, Аl₂О₃, Fe₂O₃. Эти соединения образуют основные типы гидравлических вяжущих (приводятся в исторической последовательности):

• гидравлическая известь и романцемент;
• силикатные цементы, состоящие преимущественно из силикатов кальция (портландцемент и его разновидности);
• алюминатные цементы, состоящие в основном из алюминатов кальция (глиноземистый цемент и его разновидности);
• вяжущие эттрингитового типа, основными компонентами которых являются алюминаты кальция и сульфат кальция (расширяющиеся и безусадочные цементы).

Производство цемента для жаростойких бетонов

• посмотреть текст работы

• скачать работу можно здесь

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Виды сырья для глиноземистого цемента, бокситы и чистые известняки. Химический состав, внешние параметры, марки, физико-механические показатели глиноземистого цемента. Способы производства цемента: метод плавления сырьевой шихты и обжиг до спекания.

реферат [21,7 K], добавлен 09.02.2010

Описание производства известково-зольного цемента. Режим работы цеха, расчет грузопотоков. Подбор основного технологического и транспортного оборудования. Контроль сырья и производства продукции. Сырье для производства известково-зольного цемента.

курсовая работа [53,8 K], добавлен 04.04.2015

Общая характеристика, структура и особенности организации технологического процесса производства цемента. Анализ динамики трудозатрат технологического процесса производства цемента. Оценка уровня развития технологий техпроцесса изготовления цемента.

контрольная работа [410,7 K], добавлен 30.03.2010

Назначение марки цемента в зависимости от класса бетона. Подбор номинального состава бетона, определение водоцементного отношения. Расход воды, цемента, крупного заполнителя. Экспериментальная проверка и корректировка номинального состава бетона.

контрольная работа [46,7 K], добавлен 19.06.2012

Характеристика сырьевых материалов для производства цемента. Технологические операции подготовки и получения сырья, оборудование для его измельчения. Вещественный состав и особые виды портландцемента. Технологическая схема его производства сухим способом.

курсовая работа [5,3 M], добавлен 16.02.2011

Оценка агрессивности водной среды по отношению к бетону. Определение параметров состава бетона I, II и III зон, оптимальной доли песка в смеси заполнителей, водопотребности, расхода цемента. Расчет состава бетонной смеси методом абсолютных объемов.

курсовая работа [1,2 M], добавлен 12.05.2012

Определение водоцементного отношения, водопотребности бетонной смеси, расхода цемента и заполнителей. Построение математических моделей зависимостей свойств бетонной смеси и бетона от состава. Анализ влияния изменчивости состава бетона на его свойства.

курсовая работа [2,0 M], добавлен 10.04.2015

Разновидности и структура

Глиноземистый цемент в зависимости от концентрации примесей имеет следующие разновидности:

• обычный состав, с концентрацией глинозема, не превышающей 66%, и долей кремниевой кислоты, составляющей порядка 3%;
• высокоглиноземистый материал, содержащий порядка 76% глинозема, уменьшенную до 1% концентрацию кремниевой кислоты.

Основными составляющими, определяющими структуру смеси на глиноземистой основе, являются оксиды следующих химических элементов:

• Алюминия, концентрация которого составляет от 30 до 50%.
• Кальция, удельный вес которого соответствует значениям от 35% до 45%.
• Железа и кремния, содержащихся в равных процентных соотношениях, изменяющихся от 5 до 15%.

Области применения

Для расширяющихся составов характерна узкая направленность. Они не применяются в общестроительных и отделочных работах из-за высокой стоимости продукта.

1. Используют составы для заполнения образовавшихся микро- и макротрещин в железобетонных конструкциях.
2. Выступая в роли связующего, впрыскиваемый или наносимый цемент стягивает края разрывов, не оставляя места для возникновения конденсата, коррозии и новообразований.
3. Оштукатуривание фасадов из пористых материалов. Здесь все просто, чтобы снизить использование общестроительных смесей при отделке, наносят расширяющийся бетон. Он, попадая в структуру материала, приобретает его форму, не оставляя углублений. Получается монолит, стойкий к переменам погоды.
4. Горнодобытчики используют цемент для разведки и тяжелой работы в труднодоступных участках: они его применяют вместо взрывателя для получения больших частей месторождений.

• В заведенные под нужный участок траншеи заливается смесь.
• Схватываясь, она занимает все пространство, выталкивая огромные куски.

Чтобы построить в прямом смысле на века, используют состав для создания прочного монолитного соединения между стенами и перекрытиями домов. При нанесении цемента получается непроницаемый материал способный равномерно распределить нагрузку.