ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Материалу для приготовления торкрет-смесей из "Торкредитование тепловых агрегатов Изд.3" Эксплуатационные характеристики торкрет-бетонов и технологические свойства торкрет-смесей определяются соответствующими свойствами материалов, использованных для их приготовления, а также соотношением количества этих материалов в смеси. Основной объем в затвердевшем бетоне приходится на заполнитель (до 70% в тяжелых и до 98% в легких и теплоизоляционных бетонах), поэтому плотность и теплопроводность бетонов в первую очередь определяются свойствами заполнителей. [c.12] Вяжущие материалы в зависимости от условий их твердения делят на гидравлические (твердеющие во влажных условиях или под водой) и воздушного твердения. [c.13] Гидравлические вяжущие представляют собой порошкообразные материалы (цемент) с крупностью зерен менее 0,1 мм, твердеющие в результате химических реакций с водой. Для полного протекания этих реакций достаточно 10—15% воды, однако для придания цементному тесту необходимой удобоукладьшае-мости в него вводят от 30 до 60% воды. Не вступившая в реакцию с цементом вода остается в затвердевшем цементном тесте в свободном состоянии и, испаряясь из него во время сушки, оставляет после себя заполненные воздухом пары. С увеличением количества избыточной воды повышается общая пористость цементного камня, уменьшается его прочность, плотность, повышается его проницаемость. [c.13] Максимальные прочностные показатели гидравлических вя-жуцщх достигаются только при твердении их в условиях вьюо-кой влажности среды (не менее 90%). После высушивания их твердение прекращается. При приготовлении жаростойких торкрет-бетонов используют следующие гидравлические вяж -щие портландцемент, глиноземистый цемент и высокоглиноземистый цемент. [c.13] Вяжущие воздушного твердения приобретают высокую прочность в условиях низкой влажности среды. Для твердения некоторых из них необходима высокая температура (до 500°С). К этой группе вяжущих относят жидкое стекло, фосфатные связки и керамические связки (глины). [c.13] Портландцемент — нормально схватывающееся, сравнительно медленно твердеющее вяжущее. Начало схватывания портландцемента после его смешивания с водой наблюдается не ранее 45 мин, заметный набор прочности в нормальньгх условиях (влажность не менее 90%, температура около 20 С) наблюдается в течение 6—24 мес. За марочную прочность портландцемента (активность цемента) принимают прочность изготовленных на его основе растворных образцов состава 1 3, набранную ими за 28 сут твердения в нормальных условиях. При повышении температуры твердение портландцемента резко ускоряется и марочная прочность может быть достигнута за 7-20 ч. Прочность цемента, твердевшего при температуре выше 70°С, после окончания прогрева практически не повышается и его конечная прочность значительно ниже конечной прочности цемента, твердевшего при нормальной температуре. [c.13] Отечественная промышленность выпускает несколько разновидностей портландцемента и в том числе быстротвердеющий и особобыстротвердеющий портландцементы (БТЦ и ОБТЦ), которые через трое суток набирают не менее 5Ш марочной прочности (около 25 МПа). Использование таких цементов эффективно при производстве аварийных и ремонтных работ, так как позволяет существенно сократить продолжительность влажностной выдержки уложенных бетонов, уменьшить сроки работ. [c.14] В затвердевшем портландцементе содержится 10-15% гидроокиси кальция, которая при температуре около 500°С разлагается на окись кальция и воду. После остывания бетона до нормальной температуры окись кальция реагирует с содержащимися в воздухе парами воды, увеличиваясь в объеме и резко снижая прочность цементного камня. Для предотвращения этого явления в жаростойкий бетон на основе портландцемента вводят тонкомолотые добавки, связывающие окись кальция. В качестве таких добавок используют тонкомолотый шамот, золу-унос, молотое стекло и тл. [c.14] Предельная температура эксплуатации наиболее распространенных торкрет-бетонов на основе портландцемента и шамотного песка составляет 1200°С. При использовании в составах таких бетонов более температуростойких тонко молотых добавок и заполнителей (например, хромомагнезитовых) предельная температура эксплуатации может быть повышена до 1500 С. [c.14] Портландцемент щелочестоек, но легко разрушается кислотами, поэтому его нельзя использовать при вьшолнении футеровок, соприкасающихся с кислыми газами (окислы серы, азота). [c.14] Прочность торкрет-бетона на основе портландцемента при его первом нагреве до температуры 600- 1000°С существенно уменьшается и составляет 15—30% начальной прочности. Для повышения остаточной прочности в бетон вводят огнеупорную глину, жидкое стекло или полифосфаты натрия. [c.14] В отличие от портландцемента глиноземистый и высокоглиноземистый цементы при взаимодействии с водой не выделяют гидроокиси кальция и не требуют обязательного введения тонкомолотых добавок. [c.15] Марочная прочность глиноземистого цемента в нормальных температурно-влажностных условиях достигается за трое суток твердения. Снижение температуры до 0°С уменьшает скорость набора прочности, но в значительно меньшей степени, чем у портландцемента. За трое суток глиноземистый цемент при О С набирает до 50% марочной прочности. Повышение температуры твердения глиноземистого цемента выше 30-35°С приводит к резкому уменьшению его конечной прочности. Высокоглиноземистый цемент при нормальной температуре твердеет медленнее, чем глиноземистый, но в отличие от него допускает повышение температуры до 80-100°С. Повышение температуры твердеющего высокоглиноземистого цемента ускоряет процесс твердения и позволяет за 7—10 ч достичь 50—70% марочной прочности. [c.15] При сушке и нагреве бетонов на основе глиноземистого и высокоглиноземистого цементов отщепление воды от продуктов их гидратации происходит постепенно, без существенного нарушения их структуры. Это предопределяет меньший сброс прочности бетона и его более высокую остаточную прочность по сравнению с бетоном на портландцементе (20—40% для бетона на глиноземистом цементе и до 60% для бетона на высокоглиноземистом цементе). [c.15] Глиноземистый цемент имеет более высокую по сравнению с портландцементом сульфатостойкость, в растворах кислот разрушается несколько медленнее, но в растворах щелочей (в том числе в растворе гидроокиси кальция) быстро разрушается. Поэтому не рекомендуется (а в ряде случаев не допускается) укладка торкрет-бетонов на основе глиноземистого цемента на поверхность портландцементного бетона или другого бетона, содержащего известь. [c.15] Высокоглиноземистый цемент может быть использован в составе комплексных огнеупорных связок в сочетании с фосфатными связками (фосфорной кислотой, сухим алюмохромофосфатом, полифосфатом натрия). Характерной особенностью этих связок является высокая прочность после обжига при 1200—1200 С, равная или превышающая начальную прочность бетона. [c.15] Жидкое стекло представляет собой водорастворимый силикат щелочного металла (натрия или калия), отверждаемый за счет высушивания или с помощью инициатора твердения кремнефтористого натрия, саморассыпающегося шлака феррохромо-вого производства, портландцемента или другого материала, содержащего силикаты кальция или алюминия. Жидкое стекло поставляется на строительную площадку в виде вязкой жидкости плотностью 1,3-1,5 г/см и имеет кремнеземистый модуль (отношение содержания двуокиси кремния к окислу щелочного металла) 2-3,5. Высокая вязкость жидкого стекла затрудняет его перекачку по рукавам и распыление во время торкретирования, поэтому в некоторых случаях ее приходится снижать за счет разбавления стекла водой или за счет его подогрева до 60—80 С. Нормальное твердение жидкостекольных бетонов происходит при температуре выше Ю С и ускоряется с повышением температуры. При температуре ниже О С их твердение практически прекращается, но при повышении температуры процесс твердения возобновляется. Замораживание жидкостекольных бетонов как в пластичном, так и в затвердевшем состоянии практически не сказывается на нарастании их прочности. [c.16] Жидкостекольные материалы обладают высокой клеящей способностью и прочностью, причем во время сушки и первого нагрева их прочностные характеристики, как правило, возрастают. [c.16] Температура плавления силикатов натрия и калия сравнительно низка (около 900°С), поэтому в составах жароупорных торкрет-бетонов они являются плавнями. При сушке торкрет-покрытий на основе жидкого стекла часто наблюдается вьщеле-ние жидкого стекла на открытую поверхность футеровки и его скопление в поверхностном слое. Это резко снижает огнеупорность поверхностных участков бетона. Но высокая клеящая способность жидкого стекла позволяет уменьшить его содержание в жаростойком бетоне до 5-10% по массе (в пересчете на сухое вещество) и уменьшить вредное влияние этого плавня на общую огнеупорность бетона. Например, введение жидкого стекла в количестве до 10% в торкрет-смеси на основе алюмо-силикатных, корундовых, хромомагнезитовых и других высо-коогнеупорньос заполнителей позволяет обеспечить возможность работы такого бетона при температуре 1200-1600°С. [c.16] Вернуться к основной статье