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Il calcestruzzo resistente al calore è un tipo di calcestruzzo che viene utilizzato in condizioni di esposizione a lungo termine alle alte temperature ed è in grado di mantenere le sue proprietà meccaniche. Viene utilizzato nell'industria nella costruzione di gruppi termici, fondazioni di altiforni, forni di riciclaggio, cottura di laterizi.

Nelle piccole imprese e nell'edilizia privata calcestruzzo resistente al calore utilizzato per l'installazione di blocchi prefabbricati stufe per riscaldamento, caminetti, stufe in bagni e saune, camini.

A causa della sua bassa conduttività termica, il calcestruzzo ordinario è in grado di sopportare un riscaldamento a breve termine fino a una temperatura di 200°C, ma quando la temperatura sale a 200°C - 250°C, perde fino al 25% della sua resistenza, ed a temperature superiori a 250°C comincia a fessurarsi, aderisce alle armature e si distrugge completamente.

Il motivo principale è quando alte temperature si verifica la disidratazione e la decomposizione dei suoi componenti.

A causa dell'umidità e degli sbalzi di temperatura durante lo spegnimento degli incendi, il calcestruzzo normale si rompe ancora più velocemente.

Il calcestruzzo resistente al calore può essere utilizzato a temperature non superiori a 1580°C, calcestruzzo refrattario - fino a 1770°C, calcestruzzo altamente refrattario - superiore a 770°C. I principali materiali leganti per la loro produzione sono il cemento di scorie Portland, il cemento Portland, gli additivi fosfatici, l'acido ortofosforico e il vetro liquido.

Per conferirgli tali proprietà, alla miscela vengono aggiunte rocce refrattarie e aggregati frantumati refrattari (prodotti frantumati costituiti da materiali refrattari). Il calcestruzzo resistente al calore diventa più durevole durante il funzionamento.

Come realizzare calcestruzzo resistente al calore con le tue mani

Esistono due modi principali per realizzare calcestruzzo resistente al calore con le proprie mani: utilizzare singoli componenti o una miscela secca già pronta.

È preferibile la seconda opzione. La miscela prodotta in fabbrica è omogenea e soddisfa gli standard. Basta aggiungere acqua e mescolare accuratamente. Dopo che si è indurito, si ottiene calcestruzzo refrattario di alta qualità.

Se prepari tu stesso la miscela, devi scegliere il giusto tipo di materiali a seconda delle condizioni in cui verrà utilizzato il calcestruzzo:

• se è prevista una frequente interazione con l'acqua, non è possibile aggiungere vetro liquido alla miscela;
• se l'ambiente è acido ed aggressivo non è possibile utilizzare il cemento Portland.

Nei camini si forma un ambiente acido. L'anidride solforica contenuta nei prodotti della combustione distrugge il calcestruzzo realizzato con cemento Portland.

Se al vetro liquido si aggiungono alluminati e silicati di calcio, il risultato è un calcestruzzo con maggiore resistenza agli ambienti aggressivi. Guadagna forza più velocemente, ha un'eccellente resistenza all'acqua e può essere utilizzato a temperature fino a 1600°C.

A casa, i materiali disponibili esistenti possono fungere da riempitivo: rocce refrattarie, minerale di cromite, basalto, diabase, andesite, argilla rotta, alto contenuto di allumina, argilla refrattaria, talco, magnesite e mattoni ordinari. Viene utilizzata la dunite, scoria di titanio-allumina.

Per preparare il calcestruzzo poroso vengono utilizzate scorie di altoforno, argilla espansa e perlite espansa.

A casa, il materiale deve essere frantumato a dimensioni di 5-25 mm. La frantumazione è il processo più lungo e difficile. Successivamente, il riempitivo dovrebbe essere asciugato.

La dimensione delle frazioni nelle miscele di fabbrica è 0,1-5 mm. Più le frazioni sono omogenee, maggiore è la qualità del calcestruzzo.

Per migliorare le proprietà, all'impasto vengono aggiunti additivi finemente macinati: pomice, cemento.

A umidità normale ed una temperatura dell'aria di 20°C, l'impasto indurisce dopo 24 ore.

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Quando acquisti una miscela industriale, devi considerare diverse raccomandazioni.

La miscela secca finita ha una durata di conservazione limitata.

Per uso individuale, è necessario acquistare una miscela a grana grossa ad alta densità. La composizione delle miscele di diversi produttori può differire; è necessario studiare attentamente le istruzioni sulla confezione. Tipicamente la confezione pesa 22-25 kg; per preparare la soluzione sono necessari 7-8 litri di acqua. È preferibile utilizzare meno acqua, poiché un suo eccesso aumenta il tempo di indurimento e lo peggiora.

Per una preparazione di alta qualità della miscela, anche in piccoli volumi, è necessario utilizzare una betoniera. Si versa dell'acqua e, mescolando continuamente, si aggiunge la miscela secca fino a massa omogenea densità richiesta. Se necessario si possono aggiungere plastificanti.

Tra i riempitivi disponibili, è necessario utilizzare un tipo. Materiali vari hanno coefficienti diversi dilatazione termica, il calcestruzzo costituito da diversi tipi di aggregati può fessurarsi nel tempo.

Se è presente una struttura in calcestruzzo ordinario, la sua resistenza alle alte temperature può essere aumentata trattandola con impregnazioni o mastici speciali. Penetrando nella struttura, riducono il grado di disidratazione e disidratazione.

Cemento ignifugo, come suggerisce il nome, viene utilizzato laddove la struttura può risultare significativa carichi di temperatura. Le proprietà di questo materiale gli consentono di resistere al riscaldamento ad alte temperature senza perdita di resistenza, e quindi è indispensabile quando si sistemano camini, si posano stufe, ecc. E per le strutture ordinarie, la resistenza al fuoco non sarà superflua.

In quali gruppi sono suddivisi i calcestruzzi refrattari, cosa è incluso nella loro composizione e come preparare da soli una soluzione del genere: te lo diremo nel nostro articolo.

Aggiungendo vari componenti alla soluzione si può aumentare notevolmente la sua resistenza alle alte temperature.

Panoramica dei materiali

Gli stessi calcestruzzo e cemento armato sono materiali piuttosto resistenti e resistenti al fuoco. Ciò può essere confermato anche da un processo come la perforazione con diamante di fori nel calcestruzzo: anche con un notevole riscaldamento dovuto all'attrito, la soluzione congelata non si scioglie e non perde le sue proprietà.

IN forni vari vengono utilizzate attivamente parti a base di cemento resistente al fuoco

Tuttavia, la bassa conduttività termica del calcestruzzo “si innesca” solo durante il riscaldamento a breve termine. Se, attraverso un'esposizione prolungata, la struttura viene portata a 250°C, inizierà a collassare, mentre a 200°C perderà la sua resistenza del 25-30%. Ciò può portare alle conseguenze più disastrose e pertanto in alcuni casi si consiglia di utilizzare composti resistenti al fuoco e resistenti al calore.

In base alle loro proprietà, i calcestruzzi sono suddivisi in diversi gruppi. Loro brevi caratteristiche si può vedere nella tabella:

Nota!
Le composizioni resistenti al calore e al fuoco con densità inferiore a 1500 kg/m3 sono classificate come calcestruzzo leggero.

Le istruzioni consigliano di utilizzare tali materiali ovunque la struttura sia sottoposta a un'esposizione periodica o costante alle alte temperature. Inoltre, l'uso di miscele resistenti al calore è giustificato se la distruzione di elementi portanti in un incendio può portare a conseguenze tragiche (fondamenta portanti di officine, edifici residenziali e edifici pubblici e così via.).

Imballaggio della miscela prodotta in fabbrica

Metodo di produzioneCaratteristiche della composizione

Per la posa di stufe e caminetti, la sistemazione dei camini e la risoluzione di problemi simili, potremmo aver bisogno di un materiale in grado di resistere al riscaldamento fino a 1000 - 1200 0C senza perdita di resistenza. Il prezzo delle miscele di fabbrica già pronte è piuttosto alto, quindi puoi provare a realizzare tu stesso la soluzione.

Conseguenze dell'esposizione a fiamme ad alta temperatura

Per capire quali sostanze aggiungere come modificanti è opportuno capire cosa succede al cemento indurito durante la combustione:

• Come sapete, l'acqua, che reagisce con i granuli del materiale, è in gran parte responsabile dell'indurimento del cemento nel calcestruzzo.
• All'aumentare della temperatura, la maggior parte del liquido evapora, si verifica la disidratazione del cemento e perde la sua forza.
• Questo processo è irreversibile, pertanto non sarà possibile ripristinare almeno parzialmente le proprietà del materiale.

Pertanto, per evitare il deterioramento del calcestruzzo, è necessario trattenere l'acqua all'interno mediante l'aggiunta di additivi cementizi.

Questo ruolo è solitamente svolto da:

• Cemento Portland/scorie Cemento Portland.
• Cemento periclasio.
• Cemento ad alto contenuto di allumina.
• Vetro liquido.

Cemento, allumina, vetro liquido, ecc. favorire la ritenzione idrica

Inoltre, per migliorare la resistenza al calore, al materiale vengono aggiunti additivi finemente macinati:

• Mattoni rotti (magnesite, dolomite, argilla refrattaria).
• Pomice.
• Minerali di cromite.
• Scorie di altoforno (macinate e granulate).
• Argilla espansa.
• Cenere.

Come riempitivo vengono utilizzati anche frammenti di mattoni refrattari, scorie di altoforno e frammenti di rocce durevoli: diabase, basalto, tufo, ecc. Le soluzioni leggere resistenti al fuoco sono realizzate con perlite o vermiculite.

Nota!
Il riempimento con ghiaia frantumata proveniente da rocce dense rende quasi impossibile la lavorazione della malta indurita.
Quindi, se necessario, si ricorre al taglio del cemento armato con mole diamantate o alla foratura con strumenti simili.

Produzione indipendente

È del tutto possibile realizzare da soli miscele di calcestruzzo ignifughe.

Per garantire una qualità accettabile, è necessario seguire il seguente algoritmo:

• In una betoniera, mescolare tre parti di ghiaia (basalto o tufo frantumato), due parti di sabbia, due parti di cemento refrattario e mezza parte di calce.

Mescolare tutti gli ingredienti secchi

• Per migliorare la resistenza al calore, è possibile aggiungere 0,25 parti di sostanze finemente macinate: cenere, scorie di altoforno o pomice.
• Aggiungere acqua in piccole porzioni, portando la soluzione alla consistenza ottimale.

In ogni caso procediamo così:

Stampo in plastica per elementi di forni in calcestruzzo

• Produciamo casseforme abbastanza resistenti in compensato, plastica o metallo.
• Versiamo la soluzione nel cassero, cercando di non creare vuoti o vuoti.
• Compattare accuratamente il materiale, eliminando tutte le bolle d'aria.

Nota!
Un trattamento vibrante prolungato fa sì che il materiale di riempimento della ghiaia si depositi sul fondo della cassaforma.
Ecco perché il tempo necessario per compattare la soluzione è molto breve.

Rimuovere la soluzione in eccesso con una cazzuola.

Fatto questo passiamo all'asciugatura del materiale:

• I calcestruzzi resistenti al fuoco sono più sensibili alle condizioni di idratazione. La presenza di calce nella loro composizione lo consente a lungo mantenere una temperatura elevata all'interno della miscela, il che garantisce insieme efficace resistenza dei prodotti in calcestruzzo.
• Per evitare che questo processo rallenti, è necessario coprire accuratamente la cassaforma, minimizzando la perdita di calore e riducendo la velocità di evaporazione dell'acqua.

In linea di principio, la tecnologia consente lo smantellamento della cassaforma immediatamente dopo il raffreddamento della miscela. Tuttavia, per garantire le massime caratteristiche meccaniche, gli esperti consigliano di conservare la soluzione nello stampo per almeno tre giorni e, dopo averla smontata, inumidire tutte le superfici per altri tre-quattro giorni consecutivi.

Foto parte finita, gettato in cassaforma

Se parliamo di piccoli volumi (ad esempio, per costruire un camino o posare un caminetto), chiunque può realizzare calcestruzzo ignifugo con le proprie mani. Per padroneggiare la tecnica sarà sufficiente acquistare i componenti necessari, oltre a seguire i suggerimenti forniti nel video di questo articolo.

Nell'edilizia abitativa privata si pone spesso la questione dell'utilizzo del calcestruzzo in ambienti con temperature elevate: si tratta della costruzione di caminetti, camini, stufe e focolari all'aperto. Per questi scopi è consigliabile utilizzare calcestruzzo resistente al calore con additivi che conferiscono proprietà speciali al materiale da costruzione.

Prima di parlare della composizione e delle caratteristiche del materiale, va notato che il calcestruzzo non è un nanomateriale creato da tecnologie speciali. La proprietà principale del calcestruzzo è il basso costo e la facilità di produzione. Pertanto, come additivi per impasti cementizi, vengono utilizzati scarti di varie industrie: principalmente mineraria e metallurgica. Non c'è quindi da stupirsi se al posto degli additivi unici vengono utilizzati i rifiuti più comuni, come i trucioli di argilla espansa.

Un altro punto che vale la pena chiarire è la quantità di additivi e liquidi con cui creare la miscela. Una miscela di cemento raramente contiene più di un additivo. Viene selezionato in base alle proprietà richieste del futuro calcestruzzo. Non ha senso utilizzare un additivo più costoso per creare calcestruzzo refrattario se si riesce a cavarsela con un normale riempitivo per calcestruzzo refrattario. Tutte le spese di costruzione devono essere ragionevoli.

La composizione di qualsiasi calcestruzzo comprende una base di cemento, pietrisco di varie composizioni disperse, sabbia e, se necessario, additivi.

Come base cementizia è possibile utilizzare:

• Cemento Portland o cemento di scorie Portland
• Vetro liquido
• Cemento alluminoso

Sia in un normale cantiere edile che nella costruzione di case private a pochi piani, sono più accettabili varie marche di cemento Portland. Il cemento alluminoso non viene prodotto in tutte le regioni della Russia, quindi la sua consegna è associata a costi aggiuntivi, che aumentano significativamente il prezzo del materiale.

Il vetro liquido è fondamentale nuovo materiale. Il suo utilizzo è associato a costi aggiuntivi per attrezzature, materie prime e additivi. Pertanto, il suo utilizzo è associato a costi molto maggiori rispetto anche all'uso di cementi alluminosi. I cementi liquidi a base di vetro vengono utilizzati nella costruzione di edifici che lo richiedono requisiti aumentati forza e affidabilità: istituzioni scientifiche, centrali nucleari e idroelettriche, grattacieli.

A seconda dell'additivo si forma la densità del materiale finale, ma, indipendentemente dalla fonte, la densità delle composizioni di calcestruzzo resistenti al calore parte da 1500 kg/m3.

Classificazione del calcestruzzo resistente al calore

Il calcestruzzo resistente al calore, per le sue caratteristiche di resistenza, viene utilizzato non solo per lo scopo previsto, ma anche come materiali termoisolanti e come base per strutture portanti. Materiali da costruzione da calcestruzzo resistente al calore sono in grado di sopportare pressioni da 200 a 600 MPa/cm 2, mentre lo stesso indicatore per il calcestruzzo ordinario, a seconda della qualità delle materie prime iniziali, varia da 50 a 200. Pertanto si è ritenuto opportuno classificare il calcestruzzo in diverse parametri al fine di facilitare la scelta del materiale da costruzione per ogni specifico compito di costruzione.

Per struttura

A seconda degli additivi cambia la densità dell'impasto cementizio e di conseguenza cambiano il peso di 1 metro cubo di cemento e le sue caratteristiche. A questo proposito, secondo la sua struttura, il calcestruzzo è suddiviso in:

• Pesante
• Facile
• Cellulare

Il calcestruzzo pesante prevede l'utilizzo di rifiuti bruciati dell'industria mineraria. Questo cemento è ottimo per la costruzione di alti camini industriali, supporti edifici a più piani e costruzione di forni industriali. IN costruzione bassa il suo utilizzo è inappropriato.

Il calcestruzzo leggero viene creato principalmente aggiungendo argilla espansa alla soluzione, sebbene sia consentito l'uso di altri additivi sintetici cotti.

Il calcestruzzo cellulare contiene vuoti con aria, che aumentano significativamente le caratteristiche di schermatura termica del materiale da costruzione, ma ne riducono la resistenza. È quasi impossibile realizzare in casa blocchi di calcestruzzo resistente al calore di questo tipo. Ma sono liberamente disponibili sul mercato materiali da costruzione. Questo materiale non viene utilizzato come base per una struttura di recinzione o portante, ma è eccellente per proteggere le pareti dagli effetti distruttivi delle fiamme libere o delle strutture isolanti.

Legando i componenti

Come accennato in precedenza, in base alle componenti leganti o base cementizia, il calcestruzzo si distingue in base a:

• cemento Portland
• Cemento di scorie di Portland
• Cementi alluminosi
• vetro silicato

Certamente, opzione ideale il vetro ai silicati sarebbe adatto per la costruzione, ma è costoso da usare. I cementi Portland e i cementi di scorie Portland sono quasi identici nelle loro caratteristiche prestazionali. Ma i cementi di scorie Portland contengono già alcuni additivi che possono rendere difficile l'uso degli additivi.

Per il calcestruzzo resistente al calore, è più consigliabile utilizzare una base di cemento alluminoso, poiché sotto l'influenza delle alte temperature questo materiale non si deforma, ma acquisisce solo resistenza.

Ma se le proprietà di protezione termica di tali blocchi sono sufficienti alto livello, la capacità portante è molto inferiore a quella del cemento Portland.

Pertanto, in condizioni Fai da te calcestruzzo resistente al calore, è meglio usare il cemento Portland relativamente universale.

Per metodo di applicazione

L'ambito di applicazione del calcestruzzo resistente al calore è piuttosto ampio, ma esistono solo tre modi specifici per utilizzare la soluzione o i blocchi:

• Per realizzare strutture portanti per pareti o stufe. Per piccole stufe, caminetti e focolari aperti di case private, le caratteristiche portanti di vari sottotipi di calcestruzzo resistente al calore non sono critiche, ma nelle condizioni di costruzione industriale questa caratteristica è davvero importante. Pertanto, a casa è possibile utilizzare, ad esempio, cemento leggero o cellulare per formare il focolare di un camino o di una stufa. Questo è inaccettabile in un grande cantiere.
• Per il rivestimento interno delle camere di combustione. Ci sono sia caldaie enormi che piccoli forni domestici. Sia nel primo che nel secondo caso è consentita la realizzazione di una struttura portante con materiali non resistenti al calore con successivo rivestimento delle strutture a contatto con una fiamma libera. È per rivestire questi spazi interni che viene utilizzato il calcestruzzo resistente al calore.
• Per l'isolamento termico degli edifici. In questo caso il rivestimento viene effettuato con al di fuori strutture che racchiudono e il rivestimento non venga a contatto con la fiamma. Per tali scopi viene spesso utilizzato il calcestruzzo con struttura cellulare.

In base alle condizioni di temperatura d'uso

Qui vale la pena menzionare la differenza nei concetti di calcestruzzo resistente al calore e resistente al calore a seconda delle caratteristiche delle condizioni di temperatura di esposizione.

• Calcestruzzo ordinario, incapace di resistere a temperature superiori a 200 gradi senza fessurazioni e deformazioni
• Calcestruzzo resistente al calore che può resistere a temperature fino a 500 gradi. Questo tipo è abbastanza sufficiente per camino domestico, stufa o focolare aperto.
• Resistente al calore può resistere a temperature fino a 1580 gradi.
• Ignifugo 1580-1770 gradi
• Altamente resistente al fuoco, in grado di resistere a temperature superiori a 1770 gradi.

Per tipo di riempitivo

Come additivi possono essere utilizzati:

• Per il calcestruzzo convenzionale resistente al calore vengono utilizzate scorie di altoforno, rocce vulcaniche porose frantumate, argilla espansa e altri aggregati artificiali frantumati. Prima di essere messi in vendita, gli additivi vengono cotti e granulati.
• Per il calcestruzzo con maggiore resistenza al calore vengono utilizzati materiali refrattari bruciati e frantumati: magnesite, corindone, mattoni refrattari.
• Per i cementi vetrosi liquidi vengono utilizzati i prodotti di argilla e magnesite, chiamati silicati di magnesio.

Requisiti tecnici per soluzioni resistenti al calore

• Capacità di resistere a temperature di almeno 500 gradi
• Capacità di resistere a compressioni da 200 MPa/cm2

Vantaggi e svantaggi

Questo materiale ha molti vantaggi:

• Ampio margine di sicurezza
• Capacità di resistere al calore ad alta temperatura senza deformazioni
• Buone qualità di isolamento termico
• Possibilità di utilizzo sia come fissativo per murature che per la produzione di materiali edili resistenti al fuoco.

Ci sono anche una serie di svantaggi:

• Maggiore è l'integrità, minore è la capacità di resistere alle alte temperature e viceversa
• Già miscela pronta non può essere immagazzinato per più di 2-3 settimane, altrimenti il ​​calcestruzzo ottenuto non potrà essere considerato resistente al calore, poiché non avrà i parametri di protezione termica richiesti

Ambito di utilizzo

Il calcestruzzo resistente al calore viene utilizzato per la costruzione di fabbriche nell'industria elettrica, metallurgica e chimica. Questo materiale da costruzione ha funzionato particolarmente bene in quest'ultimo, poiché il calcestruzzo resistente al calore adeguatamente preparato resiste non solo alle alte temperature, ma anche agli attacchi chimici

Produzione di calcestruzzo resistente al fuoco a casa

Le varianti più semplici del foglio possono essere create a casa. Le composizioni complesse sono esclusivamente per produzione industriale. D’altro canto è difficile immaginare un’attività edilizia nell’ambito dell’edilizia residenziale privata che richieda calcestruzzo resistente al fuoco. Una composizione resistente al calore sarà abbastanza sufficiente.

Selezione della composizione

La composizione del calcestruzzo dovrebbe includere rocce refrattarie, ma a casa è più facile usare l'argilla espansa. Prima della cottura, deve essere macinato allo stato sabbioso. Taglia massima le particelle non devono superare 1 mm.

Strumenti e materiali

Oltre all'additivo, ghiaia, sabbia, calce spenta e cementare direttamente

Strumenti richiesti:

• Maestro, va bene
• Betoniera
• Strumenti vibranti, almeno un trapano a percussione. Per realizzare i blocchi è meglio utilizzare una base vibrante.
• Frantoio o mulino a mano
• Modulo per un blocco o un'area cieca.

Preparazione passo passo della soluzione

Diamo un'occhiata alla preparazione del cemento in più fasi:

1. Preparazione della miscela cementizia. Si tratta di macinare l'additivo e aggiungerlo al cemento e alla sabbia. Ad una parte di cemento aggiungere 4 parti di argilla espansa, 3 parti di sabbia.
2. Dopo che la miscela di cemento diventa omogenea, è possibile aggiungere la ghiaia: a 3 parti della composizione di cemento aggiungere 2 parti di ghiaia e mezza parte di calce spenta.
3. Successivamente l'impasto viene diluito con 2 parti di acqua e modellato. Durante il processo di formatura, lo stampo deve essere posizionato su una base vibrante ed è meglio passare attraverso il calcestruzzo nella cassaforma con un trapano a percussione per eliminare le bolle d'aria.
4. Entro 24 ore dallo stampaggio, la composizione acquista forza. Il calcestruzzo risultante deve essere annaffiato per altri tre giorni per evitare che la miscela pietrificata si rompa.

Realizzare calcestruzzo resistente al calore in casa non è il massimo compito difficile. La cosa principale è valutare in modo sobrio i tuoi punti di forza, scegliere gli additivi giusti e seguire le istruzioni.

DEFINIZIONE

I calcestruzzi refrattari sono materiali compositi non combustibili con una resistenza al fuoco di 1580°C e superiore, costituiti da riempitivo refrattario, materiale legante, additivi e pori, che induriscono in condizioni normali o temperatura elevata ed avente un ritiro limitato alla temperatura di utilizzo.

I prodotti refrattari in piccoli pezzi (dimensioni normali) come materiali refrattari di massa, nonostante le loro elevate proprietà, presentano anche specifici svantaggi tecnici ed economici. La produzione di prodotti refrattari di piccole dimensioni è difficile da meccanizzare e automatizzare e attualmente il livello di meccanizzazione negli impianti refrattari è leggermente superiore al 50%. La meccanizzazione della muratura di vari forni industriali da prodotti normali non supera il 5% e, cosa particolarmente importante da notare, richiede manodopera altamente qualificata di muratori e viene spesso eseguita in condizioni igienico-sanitarie sfavorevoli. Come risultato dello sviluppo della tecnologia per la costruzione e il funzionamento dei forni, è diventata chiara la fattibilità della produzione di calcestruzzo refrattario e della sostituzione con esso di prodotti in piccoli pezzi. Tale sostituzione consente di meccanizzare e automatizzare completamente la produzione di refrattari e di industrializzare la costruzione di forni, sostituendo il lavoro di un muratore con il lavoro di un assemblatore.

Il calcestruzzo refrattario ha una struttura simile al calcestruzzo da costruzione. È costituito da riempitivo e legante e si differenzia dai materiali da costruzione convenzionali in quanto ha una resistenza al fuoco superiore a 1580 °C e conserva una resistenza strutturale sufficiente durante il servizio, ad es. Il calcestruzzo ignifugo è realizzato con materiali ignifughi.

Il calcestruzzo refrattario differisce dai refrattari convenzionali in quanto, a causa dell'uso di speciali materiali leganti, a temperature normali o leggermente elevate si forma una forte struttura simile alla pietra, che non collassa a temperature di servizio elevate. Pertanto, nella produzione di calcestruzzo refrattario non è necessaria la cottura ad alta temperatura. A questo proposito, i prodotti refrattari in calcestruzzo refrattario e quelli in piccoli pezzi non cotti sono simili.

Il calcestruzzo refrattario presenta alcuni vantaggi rispetto ai prodotti cotti. Con un rivestimento monolitico in cemento, non sono presenti giunture nella muratura. La cottura dei prodotti avviene di norma in un'atmosfera ossidante e la composizione della fase dei prodotti cotti è caratterizzata di conseguenza dalle forme di ossido di alcuni componenti. Questi refrattari servono in molti casi in ambiente riducente o a temperature in cui le forme di ossido diventano instabili, pertanto, nei prodotti cotti di qualsiasi tipo in servizio, si verificano cambiamenti nella composizione delle fasi, spesso accompagnati da una variazione del volume dei minerali, portando all'ammorbidimento dei prodotti.

Nella tecnologia dei prodotti cotti, durante il loro raffreddamento, avviene la cristallizzazione dei minerali dalla fase liquida formata ad alte temperature. Il servizio è rispettato processo inverso— dissoluzione di questi minerali nella fase liquida. Poiché i volumi dello stato liquido e solido sono diversi (per le sostanze ossidi il volume della massa fusa è circa il 10-15% maggiore rispetto allo stato solido), durante la cristallizzazione si forma porosità submicroscopica, causando un aumento energia gratis refrattario. In altre parole, la struttura e la composizione di fase dei prodotti cotti spesso non corrispondono alle condizioni di servizio. In cemento refrattario
la struttura e la composizione della fase sono in gran parte create in servizio e sono quindi in accordo (equilibrio) con le condizioni di servizio.

Il calcestruzzo refrattario è sempre più resistente al calore e meno conduttivo termicamente rispetto ai corrispondenti prodotti cotti. In molti casi il calcestruzzo refrattario risulta essere migliore dei prodotti cotti. Allo stesso tempo, il calcestruzzo resistente al fuoco è sempre meno durevole, soprattutto contro l’abrasione. Pertanto è generalmente impossibile contrapporre il calcestruzzo refrattario ai prodotti cotti.
Le polveri refrattarie sono chiamate riempitivi (grossolane, fini, finemente macinate).
Come riempitivi refrattari vengono utilizzati materiali stabili in condizioni di alte temperature e che non formano eutettici fusibili con il legante. In linea di principio, come riempitivo può essere utilizzato qualsiasi materiale refrattario antiritiro. La dimensione dei grani dell'aggregato è compresa tra 2 e 30 mm. Le polveri refrattarie contenenti tutte le frazioni necessarie alla produzione del calcestruzzo e dei leganti secchi sono chiamate impasti cementizi. Le miscele insieme ad acqua o miscelatori liquidi sono chiamate masse di cemento.
Il calcestruzzo refrattario è classificato in base alla tipologia di prodotto: Blocchi di cemento, miscele di calcestruzzo, masse di calcestruzzo e tipo di leganti.

MATERIALI RILEGANTI. CLASSIFICAZIONE

Per legante del calcestruzzo refrattario si intende un sistema di dispersione costituito da una fase dispersa (materiale refrattario con una dimensione delle particelle inferiore a 0,09 mm - cemento) e un mezzo di dispersione - un legante chimico.

Legante (sistema disperso) = cemento refrattario (fase dispersa) + legante chimico (mezzo disperso).

Pertanto, il legante per calcestruzzo refrattario è un sistema disperso costituito da cemento refrattario e un legante chimico e garantisce l'indurimento del calcestruzzo alle basse temperature, il mantenimento della resistenza alle medie temperature e la formazione di una struttura resistente all'usura fino alle alte temperature con una diminuzione minima resistenza al fuoco.
A tali leganti vengono imposti i seguenti requisiti: devono avere proprietà adesive e garantire una resistenza sufficiente del calcestruzzo durante l'indurimento; non ammorbidire quando riscaldato; la capacità di formare una struttura in calcestruzzo resistente all'usura; non riducono le proprietà ignifughe del calcestruzzo.

Per ogni tipo di cemento refrattario esiste la propria composizione più razionale del legante chimico, che determina la produzione di calcestruzzo refrattario con migliori proprietà. La scelta di una composizione razionale di cemento e legante chimico è una delle questioni principali nella tecnologia del calcestruzzo refrattario.

I leganti per calcestruzzo refrattario sono classificati in 5 tipologie: idratazione, silicato, fosfato, solfato-cloruro e organico. Ciascuno di questi tipi di leganti è costituito da cemento refrattario e un legante chimico.

1. I leganti di idratazione sono sistemi dispersi in cui la fase dispersa è rappresentata da cementi ad alto contenuto di allumina, allumina, alluminato di bario, alluminato di periclasio e Portland, e il mezzo di dispersione è l'acqua.

2. I leganti ai silicati sono sistemi dispersi in cui la fase dispersa è rappresentata da vari cementi refrattari e il mezzo di dispersione sono silicati alcalini, silicati di etile, sol di silice e altre soluzioni contenenti sol di acido silicico, stabilizzati da vari additivi (principalmente alcalini).

3. I leganti del fosfato sono sistemi dispersi in cui come fase dispersa vengono utilizzati vari cementi refrattari e come mezzo di dispersione vengono utilizzati acido ortofosforico (H3PO4) o soluzioni acquose di fosfati. Tipicamente, nei leganti del fosfato vengono utilizzate soluzioni dei seguenti fosfati: Al(H2PO4)3, A12(HPO4)3, AlPO4 - leganti alluminofosfato, (A1, Cr)2 (HPO4)3 - legante alluminocromofosfato, Mg(H2PO4)2 - legante fosfato di magnesio, Ca(H2PO4)2 è un legante fosfato di calcio, (NaPO3) è polifosfato di sodio, Na5P3O10 è tripolifosfato di sodio. Oltre a questi sali di base, usano miscele tecniche acido fosforico con argilla (legante argilla-fosfato), con dolomite (legante dolomitofosfato), ecc.

4. I leganti solfato-cloruro sono miscele disperse in cui la fase dispersa è rappresentata principalmente da cementi di magnesio e il mezzo di dispersione sono solfati o cloruri di magnesio, ferro e alluminio. Oltre a questi composti possono essere utilizzate soluzioni di scarto dei bagni di decapaggio.

5. I leganti organici sono sistemi dispersi in cui la fase dispersa è rappresentata da vari cementi refrattari e il mezzo di dispersione è rappresentato da composti organici - resine termoindurenti, peci, SDB, ecc.

Sono possibili leganti combinati, costituiti da miscele di vari cementi e leganti chimici.

Ultima capacità di salvare le impostazioni specifiche tecniche- questa è la proprietà principale dei materiali refrattari che, una volta induriti, diventano prima come la pietra e durante il funzionamento resistono a un'esposizione prolungata a temperature ultra elevate. Con queste caratteristiche viene prodotto il calcestruzzo refrattario, una marca speciale di materiale da costruzione utilizzato per lavori non standard.

Caratteristiche del calcestruzzo resistente al calore:

• elevata resistenza al fuoco;
• forza;
• miglioramento delle proprietà prestazionali durante il funzionamento;
• l'assenza di un processo di cottura complesso e costoso nella tecnologia di produzione.

1. particolarmente pesante;
2. pesante;
3. cellulare leggero.

Lo scopo dei materiali resistenti al calore va in due direzioni:

1. strutturale;
2. isolamento termico.

Secondo operativo condizioni di temperatura spiccano i calcestruzzi:

• Resistente al calore, con modalità operative fino a 15-80 °C.
• Ignifugo, con funzionamento da 1.580 a 1.770 °C.
• Altamente resistente al fuoco, con funzionamento superiore a 1.770 °C.

Composizione del calcestruzzo resistente al fuoco resistente al calore

Questo materiale da costruzione speciale è prodotto sulla base di componenti di base con additivi speciali, che possono essere corindone, magnesite, sabbia refrattaria, tipi diversi pietrisco, cemento alluminoso. Ci sono anche macinati finemente integratori minerali, che svolgono un ruolo nell'elevata resistenza, sono minerali di cromite spolverati o finemente macinati, pomice, scorie di altoforno e molti altri componenti, il cui scopo è aumentare la densità della composizione secca o del prodotto finito.

I riempitivi possono essere prodotti in fabbrica, ma spesso vengono utilizzati prodotti refrattari bruciati e rocce refrattarie. Per diverse marche di calcestruzzo resistente al calore vengono utilizzati aggregati grossolani da 5-25 mm o piccoli da 0,15-5 mm. Si tratta di mattoni refrattari, mattoni di magnesite, scorie alluminose, mattoni ordinari rotti, basalto, diabase, scorie di altoforno di scarto. Il più popolare tra i consumatori è il calcestruzzo resistente al calore contenente chamotte, che soddisfa pienamente le esigenze della costruzione.

L'anello di congiunzione sono gli ingredienti dell'alluminofosfato, il vetro liquido e altri materiali. Componenti vincolanti Vengono utilizzati cementi Portland, cementi alluminosi o periclasio. Le miscele concrete a base di vetro liquido possono aumentare in modo significativo caratteristiche di performance strato di intonaco.

Per le diverse marche vengono aggiunti plastificanti, scorie di ferrocromo o polveri di magnesio. Il calcestruzzo leggero resistente al calore comprende materiali espansi: perlite, argilla espansa o vermiculite.

I produttori offrono la produzione di miscele di calcestruzzo refrattario su ordinazione, in base agli sviluppi della progettazione. Qui il rapporto dei componenti corrisponde al progetto del cliente. La composizione della miscela viene scelta in base alla temperatura operativa prevista e alle condizioni di servizio dei prodotti.

Tipi di riempitivo:

• dina;
• quarzo;
• corindone;
• miscele già pronte.

I calcestruzzi refrattari sono molto diversi nella composizione del loro riempitivo.

Francobolli	Applicazione
ASBG è una miscela contenente alluminio di calcestruzzo refrattario secco. Comprende diversi gradi: ASBS-30, ASBS-70, ASBS-80, ASBS-P, ASBS-L.	Metallurgia ferrosa e non ferrosa, ingegneria termoelettrica.
VGBS – refrattario ad alto contenuto di allumina miscela di cemento.	Rivestimento monolitico (MF), costruzione del fondo e delle pareti delle siviere di colata in acciaio, a temperature fino a 1.800 °C.
SSBA è una miscela di rinforzo del calcestruzzo secco con una composizione ad alto contenuto di allumina.	MF per forni, per impianti di riscaldamento, per la realizzazione di uno strato di rinforzo, a temperature fino a 1.750 °C.
SBK – miscela di corindone cementizia resistente al fuoco.	Esecuzione di MF per gruppi termici, per la realizzazione del fondo e delle pareti delle siviere di colata dell'acciaio, a temperature fino a 1.800°C.
Marca ШБ-Б, classe B – miscela di calcestruzzo secco con composizione di argilla refrattaria.	Esecuzione di uno strato di fuoco su superfici non schermate, su pozzetti, feritoie di bruciatori nella progettazione di gruppi termici, a temperature fino a 1.300°C.
TIB – calcestruzzo leggero termoisolante.	Per realizzare strati di rivestimento, di lavoro o di isolamento termico nella progettazione di unità termiche riparazione a caldo rivestimenti come massa da tiro.
SBS – impasto cementizio autolivellante, resistente agli acidi, antiritiro	MF nella progettazione di gruppi termici, per forni, per la realizzazione di fondazioni in condizioni aggressive ambiente acido, a temperature fino a 1.500 °C.

I consumatori devono tenere d'occhio l'emergere di nuovi prodotti: tipi migliorati di calcestruzzo resistente al fuoco possono resistere a temperature fino a 2.300 °C. Sono prodotti sulla base di cemento Portland, leganti e aggregati refrattari.

Uso domestico

Se si preferisce acquistare miscele secche in sacchetti, prestare attenzione al processo di impasto. Oltre a questo, dovrebbe essere preso in considerazione ottima opzione per lavoro, breve durata. Tuttavia, gli artigiani russi sono ansiosi di acquistare tali composizioni per l'installazione indipendente di caminetti e stufe domestiche case di campagna e bagni. Per i lavori domestici, il calcestruzzo deve essere ad alta densità e granulometria grossolana. La sua preparazione viene effettuata nel proprio cantiere, in un'officina domestica, in un garage, che differisce in modo significativo dalle condizioni di fabbrica e può di conseguenza influire sulla qualità finale dell'edificio.

La soluzione dovrà essere perfettamente miscelata mediante betoniera meccanica. Anche una massa relativamente piccola non può essere miscelata a mano. La tecnologia di preparazione deve essere seguita nel modo più accurato possibile. Su ogni sacca è indicata la quantità d'acqua consigliata, che a prima vista sembra insufficiente. Tuttavia, qui è tutta una questione di miscelazione accurata, dopo di che la soluzione si adatta bene al luogo richiesto.

Per costruire una stufa affidabile con le tue mani, devi seguire le istruzioni del produttore. Ogni confezione contiene raccomandazioni chiare: per un sacco di miscela secca (circa 22,5 kg) sono necessari circa 7,7 litri di acqua. Non è consigliabile violare le proporzioni; anche un piccolo eccesso di acqua può danneggiare la qualità del funzionamento dell'oggetto finito.

Produttori in Russia

Molte aziende hanno organizzato la produzione di prodotti refrattari stampati o non formati, la produzione di composizioni secche, mastici e additivi. Tutti soddisfano i requisiti di GOST e dispongono di certificati di qualità. JSC NovosibTeploStroy e JSC Magnitogorsk Cement-Refractory Plant si distinguono per i loro grandi volumi di produzione. Ci sono impianti di produzione attivi nella regione di Mosca.

La miscela di alta qualità MKBS viene prodotta presso l'impresa di Mosca "Krugosvet", le composizioni certificate BOSS-200, BOSSL-1300 sono prodotte dall'impianto refrattario di Sukholozhsky. Ekaterinburg OJSC “SpetsOgneuporKomplekt” si distingue per la sua ingegneria innovativa, la supervisione dell'installazione di materiali refrattari e l'isolamento termico con caratteristiche ad alta temperatura.

Il prezzo del calcestruzzo resistente al calore dipende direttamente dalla marca e dai carichi operativi previsti e può variare in base all'attrezzatura utilizzata nella produzione. prezzo medio per il calcestruzzo refrattario è di 35.000 a tonnellata.