Обычный цемент может претерпевать изменения, разрушаться при повышении температуры. Поскольку этот материал наиболее часто используют в строительстве, то возникает необходимость в поиске огнестойких модификаций.
Во многих ситуациях нужно использовать огнеупорный цемент, который без разрушения выдерживает продолжительные термические нагрузки до 3000 ℃. Особая огнестойкость обусловлена составом, технологией производства. Материал ориентирован на применение в жилом и промышленном строительстве, огнеупорные цементы применяют при обустройстве печей, где они проявляют хорошие качества при грамотной подготовке смеси.
Состав
Все цементы – это минеральные композиции на основе известняка, глины и гипса. Может сложиться впечатление, что такое сырье заведомо обладает огнеупорными свойствами.
Известняк и гипс, действительно, хорошо выдерживают нагревание, в то время как термостойкость глины в большой степени зависит от ее природы.
Существует 5 разновидностей цементных смесей, из которых в обычной практике наибольшее распространение получил портландцемент с максимальной термической устойчивостью до 600 ℃.
Нагревание уже до 250 ℃ провоцирует появление первых трещин, по которым может распространяться дым и огонь. При более высоких температурах портландцемент начинает разрушаться, что чревато серьезными последствиями при пожарах.
Таблица. Содержание оксидов в высокоглиноземистых составах
|
Вид цемента |
Содержание оксидов нижеуказанных элементов , % |
||||||
|
Оксид кальция СаО |
Оксид железа Fe2O3 |
Оксид кремния SiO2 |
Оксид магния MgO |
Оксид серы SO3 |
Диоксид титана ТiO2 |
Оксид алюминия Аl2О3 |
|
|
ВГЦ I |
32% |
1.0% |
3.0% |
1.5% |
2.0% |
0.05% |
60% |
|
ВГЦ II |
28% |
1.0% |
1.5% |
1.0% |
2.0% |
0.05% |
70% |
Огнеупорный цемент, сделанный на основе специальных видов глины с преобладанием глиноземистого и высокоглиноземистого сырья, благополучно выдерживает достаточно длительное нагревание до 1480 ℃, особые сорта – до 1750 ℃. Повышенная термостойкость обусловлена большими концентрациями оксида алюминия, которые варьируются от 55 % до максимального содержания, равного 70 %.
Достоинства
Огнеупорные марки цемента имеют следующие достоинства:
- способность выдерживать действие открытого огня;
- стойкость при непродолжительном нагревании свыше 3000 ℃;
- высокая механическая прочность;
- увеличенная адгезия по сравнению со всеми остальными видами смесей;
- большая скорость полного затвердевания массы;
- инертность по отношению к агрессивному влиянию внешней среды.
Жаропрочный цемент мелко измельчают, после чего однородный порошок просеивают через сито №008, получая 90% материала. Фракция с зернами покрупнее составляет не больше 10 %. Цементная смесь с обычным содержанием глинозема окрашена в серые или светло-коричневые цвета; с повышенной концентрацией термостойкого компонента – в белые или светло-стальные цвета. Плотность огнеупорного порошка отличается: ее минимальный показатель составляет 2,8 г/см2, максимальный – 3,2 г/см2.
Продукт с улучшенными огнеупорными качествами готовят по стандартной технологии, используя обычное количество песка и воды. При этом застывания портландцемента приходится ждать от 1 до 3 суток, а огнеупорные марки затвердевает полностью за 10 часов даже во влажном окружении.
Из негативных аспектов, характеризующих термостойкий цемент, отмечают повышенную цену по сравнению с другими сортами, что вполне понятно. Некоторые авторы говорят о вредном влиянии на огнеупорный материал щелочей. Возможно, концентрированные щелочи в каких-то условиях могут вступать в реакции с определенной частью огнеупорного сырья, но на практике щелочных воздействий такого рода быть не может ни при каких ситуациях.
Направления использования
Огнеупорные виды цемента можно применять для всех строительных работ. Учитывая экономические соображения, чаще всего его используют в ситуациях, когда конструкция постоянно подвергается высокому нагреву. Востребованность в огнеупорной цементной продукции возникает в промышленности и частных владениях.
Основные направления применения огнеупорного высокоглиноземистого цемента следующие:
- футеровка нагреваемого пространства в отопительных комплексах и агрегатах;
- изготовление жаростойких конструкций из железобетона;
- производство огнеупорных панелей, кирпичей, блоков, растворов;
- составление клеевых композиций для нефтяных и химических установок;
- изготовление печей для плавления стеклянных изделий;
- производство сооружений в теплоэнергетике;
- сооружение дымоходов, домашних печей, каминов.
Огнеупорные виды цемента востребованы в горной, металлургической промышленности, а также при строительстве тоннелей, подложек для мощных тепловых установок в любых сферах.
Марки огнеупорных цементов
Жаростойкие сорта цемента сделаны с вложением глинозема, строго в соответствии с ГОСТом. Главным показателем для их подразделения на марки является содержание оксида алюминия.
Аббревиатурой ГЦ обозначена продукция с концентрацией оксида алюминия минимум 35 %.
Марки с большей массовой долей оксида обозначаются буквосочетанием ВГЦ.
Продукция ВГЦ I содержит следующие концентрации оксидов: минимум 60 % алюминия; кальция – 32 %; кремния – 3 %; железа, магния, серы – от 1 % до 2 %.
Продукция ВГЦ II содержит оксида алюминия минимум 70 %, оксидов кальция и кремния немного меньше, чем предыдущая марка, остальных – в таком же количестве.
В цементе ВГЦ III оксида алюминия минимум 80 %, оксидов кальция и кремния – 18 % и 0, 5 %, соответственно, остальных – прежнее количество.
Все марки продукции с обозначением ВГЦ имеют следовые количества оксида титана.
В маркировке рядом с буками указывают числа, которые обозначают предел прочности при сжимающих нагрузках на продукцию через 3 суток выдерживания. Например, цемент ГЦ 40 выдерживает нагрузку минимум 40 мПа.
Таблица. Технические параметры огнеупорных цементов
| Наименование показателя | Значение для цемента вида и марки | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ГЦ | ВГЦ I | ВГЦ II | ВГЦ III | ||||
| 40 | 50 | 60 | 35 | 25 | 35 | 25 | |
| 1. Предел прочности при сжатии, МПа, не менее, в возрасте: | |||||||
| 1 сут | 22,5 | 27,4 | 32,4 | — | — | — | — |
| 3 сут | 40,0 | 50,0 | 60,0 | 35,0 | 25,0 | 35,0 | 25,0 |
| 2. Тонкость помола: | |||||||
| остаток на сите с сеткой № 008 по ГОСТ 6613, %, не более | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| удельная поверхность, м2/кг, не менее | — | — | — | 300 | 300 | 300 | 300 |
| 3. Сроки схватывания: | |||||||
| начало, мин, не ранее | 45 | 45 | 45 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| конец, ч, не позднее | 10 | 10 | 10 | 12 | 15 | 15 | 15 |
| 4. Огнеупорность, °С, не менее | — | — | — | 1580 | 1670 | 1670 | 1670 |
Покупатели выбирают марку, с учетом реальных термических и механических нагрузок, при которых будет эксплуатироваться цемент. На рынке строительных материалов представлены марки авторитетных отечественных производителей огнеупоров, использующих глиноземистый клинкер из центральной, приволжской частей страны, Сибири. В продаже есть неплохие огнеупорные смеси от зарубежных производителей: Польши, Франции, Турции, Финляндии. Импортный материал полностью расфасован, отечественную продукцию могут расфасовывать по заявке заказчиков.
Как работать
Цементная продукция с высокой термостойкостью стоит дороже, чем обычная, требует внимательного отношения при работе.
Пренебрежение к правилам, погрешности в работе могут привести к опрометчивой потере средств, получению ненадежного материала, ухудшающие возможности эксплуатации конструкции в целом.
Материал хорошо закрепляется на очищенной поверхности, поэтому нужно не экономить время и силы для проведения подготовительной работы.
Перед нанесением массы рабочую площадь следует тщательно убрать, пыль смести или снять пылесосом, сажу счистить, ее местонахождение отшлифовать, жировые пятна убрать растворителями.
Цементный порошок разводят в точном соответствии с указаниями из инструкции. Наиболее часто для цементной смеси используется пропорция: 1 часть цемента:3 части песка. Однако по технологии в раствор могут добавляться другие материалы (щебень, шамот, известь). При изменении пропорций компонентов результат может не соответствовать ожиданиям и обещаниям. В зависимости от массы раствора его можно перемешивать обычным мастерком или бетономешалками.
При правильном выборе марки огнеупорного цемента, соответствующей режиму эксплуатации конструкции, материал будет прочным, надежным на протяжении десятилетий.
(Пока оценок нет)
Загрузка...