Огнеупорный бетон: характеристики, состав, как сделать своими руками, цены

Когда работы связаны с защитой конструкции от высоких температур (например, обмазка печей, футеровка сталеразливочных ковшей, обустройство дымоходов, кладка каминов), используется особый вид бетона – огнеупорный.

Определение и особенности

Огнеупорным является узкоспециальный вид смеси, который способен выдерживать нагревание до больших отметок без потери прочности. При тестировании на сдавливание он демонстрирует показатели от 400 до 600 МПа/см2, что подтверждает высокий индекс крепости и возможность его использования в качестве конструкционного материала.

Обычные бетоны сами по себе достаточно прочны и огнестойки. Тому подтверждение – алмазное бурение в них отверстий. Даже при существенном нагреве в результате трения затвердевший раствор не утрачивает своих свойств и не плавится. Однако малая теплопроводность здесь действует кратковременно: если довести конструкцию до 200°C и оставить подвергаться нагреванию на долгий срок, то она лишится прочности на 30-35 %. А продолжительно воздействуя на устройство с температурой в 250°C, оно и вовсе разрушится.

Состав и рецептура

Для приготовления огнеупорного бетона применяются специальные компоненты, обладающие хорошей жаростойкостью. К их числу относятся:

связующие – периклазовый/глиноземистый/портланд цемент, алюмофосфаты, жидкое стекло (как правило, водный раствор силикатов натрия);

пластификаторы (вещества, придающие материалу пластичность при эксплуатации) – перлит, вермикулит, керамзит или нефелиновый шлам (феррохромовый шлак);

заполнители – магнезит, щебень, корунд, хромитовая пылевидная руда, кусковой шамот, пемза.

Огнеупорные заполнители могут изготавливаться промышленным методом. Но чаще в ход идут раздробленные тугоплавкие горные породы и вторичные ресурсы, например, бой обыкновенного/шамотного кирпича, отвальный доменный шлак.

Производители нередко принимают и реализовывают индивидуальные заказы, базирующиеся на проектных разработках. Рецепт приготовления подбирается персонально: и состав, и пропорции ингредиентов определяются исключительно по максимально возможным температурным отметкам.

Разновидности и применение огнестойкого бетона

Классифицировать жароупорные растворы можно по многим признакам.

1. По назначению:

теплоизоляционные композиты – исполняют роль главного термического сопротивления в сооружениях;

конструкционные – подвергаются нагреванию одновременно с выдерживанием колоссальных нагрузок.

По структуре бывают:

ячеистые легкие;

умеренно плотные;

плотные тяжелые.

2. По рабочей температурной эксплуатации:

огнестойкая смесь, выдерживающая нагрев до 1500°C;

жаропрочный бетон, не теряющий свойства при температурах 1500-1750°C;

высоко жаростойкий раствор, сохраняющий целостность при постоянном термовоздействии свыше 1750°C.

К строительному материалу первого плана относятся марки:

АСБС-30 (алюмосиликатный, содержащий в составе основной ингредиент не менее 30 %) – предназначен для обеспечения жароупорного слоя неэкранизированных поверхностей, лазов, амбразур горелок, люков и прочих участков агрегатов, работы которых ведутся при температуре ниже 1300°C;

АСБС-Л (легкий теплоизоляционный) – для футеровок тепловых конструкций с режимом до 1000°C и для изготовления формованных изделий различной конфигурации;

АСБС-П (защитный теплоизоляционный) – необходим для термического сопротивления в трубопроводах, энергетических оборудованиях, где температурные отметки не достигают 1000°C;

СБС (саморастекающийся) – используется для печей, отделки тепловых агрегатов с режимом нагрева до 1500°C;

ШБ-Б (на базе шамотного наполнителя) – сфера применения и предельная температура аналогичны АСБС-30;

Алкор 45Т (шамотная смесь с высоким содержанием огнеупорного цемента) – универсальна, но не допускает нагревания более 1400°C; может укладываться посредством не только заливки, ручной обмазки, но и торкретирования.

Жаропрочными растворами, выдерживающими термовоздействие от 1500 до 1750°C, являются:

АСБС-70 – предназначается для выполнения монолитной отделки арматурного слоя тепловых сооружений;

ССБА (сухая жаростойкая арматурная смесь) – подходит для футеровки промышленных печей;

ВГБС (высокоглиноземистый) – используется с целью обустройства внутренней полости сталеразливочных ковшей;

Алкор 94 (на корундовой основе) – рекомендуется для эксплуатации в восстановительной атмосфере.

К огнеупорным жаростойким бетонам, чья целостность сохраняется даже при температурах свыше 1750°C, относятся:

СБК (раствор с корундовым наполнителем) – незаменим для термозащиты пода печей;

АСБС-80 – применяется в целях футерования тепловых агрегатов, в том числе днищ и стен разливочных ковшей;

Алкор 96 (высокочистый корундовый) – необходим для эксплуатирования в сильновосстановительной атмосфере, в частности с большим содержанием водорода.

Рецепт самостоятельного производства в домашних условиях

Можно ли приготовить огнеупорный раствор самостоятельно? Да, главное – придерживаться следующего алгоритма:

1. в бетономешалку изначально помещаются сухие ингредиенты – измельченный гравий (базальт), песок, жаропрочный цемент, известь – взятые в соотношении 6:4:4:1;
2. после доведения их до однородности и с целью улучшения теплостойкости вводится ¼ часть тонкомолотых веществ (пемзы, золы, доменного шлака);
3. ограниченными объемами добавляется вода; ее включение должно быть постепенным, с осуществлением постоянного перемешивания и до тех пор, пока масса не приобретет тестообразную консистенцию.

Рецепт не характеризуется сложностью приготовления и труднодоступностью (в плане приобретения) компонентов. Специалисты советуют не экономить и приобретать заводскую смесь.

Стоимость жароупорного бетона

Цены разнятся в зависимости от состава, эксплуатационных параметров, территориальной дифференциации, разрекламированности бренда.

Предельная термостойкость	Стоимость за 1 кг, рубли
до 1500°C (АСБС-30, АСБС-Л, АСБС-П, СБС, ШБ-Б, Алкор 45Т)	38-45
от 1500 до 1750°C (АСБС-70, ССБА, ВГБС, Алкор 94)	44-48
более 1750°C (АСБС-80, СБК, Алкор 96)	46-50