Термостойкие тампонажные цементы. Цемент жаропрочный

приготовление растворов на основе глины, известки и цемента

Рассматривая варианты приемлемых растворов для скрепления кирпичей в топках и других частях печек и каминов важно понимать, что речь идет не только о красоте, прочности конструкции, но прежде всего о безопасности.

Добротная огнеупорная смесь для кладки печей исключает образование трещин при многократном разогревании любыми видами топлива, остывании, механических нагрузках от чугунных колосников, дверец, емкости для золы. Соответственно, в помещение не попадут вредные продукты горения, жители могут наслаждаться теплом с полным спокойствием и уверенностью в безопасности.

Виды смесей

Ассортимент готовых кладочных составов способен удовлетворить любые запросы мастеров, осуществить креативные идеи заказчиков. Единственный момент, к которому нужно морально подготовиться – это суммарная стоимость огнеупорной печной смеси, требуемой для возведения всей конструкции.

Цена за одну пачку вполне доступна, но с учетом немалого количества, которое потребуется на всю кладку: от фундамента до трубы денежные затраты будут заметными.

Можно сделать растворы самим, только для этого нужно разобраться в сути вопроса, рассмотреть виды смесей, необходимое исходное сырье.

При обсуждении характеристик применяют термины, не являющиеся синонимами:

жаростойкий;
жаропрочный;
огнеупорный.

Жаростойкая масса хорошо выдерживает нагревание до высоких температурных значений, последующее остывание, не претерпевает никаких структурных деформаций, успешно выдерживает большую статическую нагрузку.

Жаропрочные смеси стойко выдерживают термические нагрузки, способны переносить не только статический вес, но и динамические умеренные воздействия от работающих рядом механизмов.

Огнеупорные составы сочетают эксплуатационные качества стойких и прочных к жару смесей, проявляют при этом абсолютную инертность к выделяющимся продуктам горения любых видов топлива.

Обычные растворы, используемые при проведении общестроительных работ, совокупностью указанных качеств не обладают, поэтому для изготовления печей и каминов их использовать нельзя.

Глиняные огнеупорные составы

Глина у нас есть практически везде, главное – выбрать подходящий по составу вид. Брать глиняную смесь для кладки печи или камина у огородников не стоит, так как в ней содержится много органических отходов. Делать глубокие раскопки владельцы участков не будут.

Качество глины главным образом определяется содержанием и соотношением двух оксидов: алюминия и кремния.

Незначительное количество примесей, присущих конкретному пласту, придает специфическую окраску, не принципиально сказываясь на потребительских параметрах.

Большое значение для основного качества глины – жирности имеет массовая доля в ней песка. Сырье с большим количеством песка называется тощим, с минимальным содержанием – жирным. Для укладки печей лучше всего брать глину со средними значениями жирности. Высокожирное сырье после полного высыхания может приводить к появлению трещин, маложирная глина обладает малой прочностью.

Глиняные термостойкие составы обойдутся недорого, вполне пригодны по всем качествам для прогревания кладки до 1100 ℃, обладают полной инертностью к продуктам горения, обладают абсолютной газонепроницаемостью. Смесь удобна в работе тем, что не схватывается мгновенно, а постепенно высыхает в удобном для работника режиме.

Для приготовления огнеупорного раствора придется отработать навыки, что вполне удается сделать большинству даже начинающих мастеров. Масса удобна тем, что пригодна к использованию долгое время, даже после полного высыхания. Достаточно две части песка соединить с одной частью глины, добавить воду, дать размокнуть всем компонентам, хорошо перемешать и огнеупорный раствор можно укладывать. Способность изменяться под действием воды, не позволяет класть уличные печи на глиняных растворах.

Известковая огнеупорная смесь

Чтобы приготовить смесь для кладки печи, нужно взять очищенную гашеную известь, которую иногда называют кипелкой. Если таковой не окажется рядом, можно использовать негашеную известку и добавить воду до стадии полного окончания выделения пузырьков газа. Затем к одной части известковой массы добавляют три части песка.

Кладки печей на огнеупорных известковых смесях обладают большой механической прочностью, выдерживают контакт нагретых до 500 ℃ газов из топки, не пропускают их, могут использоваться для работы на улице потому, что совсем не реагируют на действие воды. Известковый состав долго держать нельзя, его нужно использовать максимум в течение 3 дней.

Цементно-известковая

Состав из цемента и гашеной извести, предназначенный для кладки печей, стоит дороже, чем однокомпонентная огнеупорная известковая масса, он обладает большей прочностью. Раствор устойчив к действию выделяющихся газов, имеющих температуру до 250 ℃, не реагирует с ними. Однако, в небольших количествах, не представляющих опасности, может пропускать газообразные продукты в окружающую среду.

Огнеупорный материал с цементной добавкой рекомендуют для укладки фундаментов под печи, использовать его нужно сразу после замешивания, не допуская выдерживания раствора более 1 часа.

Глиняно-шамотная

Добавление к обычной глине шамотных видов увеличивает стойкость кладочных швов к высоким температурам, достигающим 1300 ℃.

Все остальные показатели смеси в точности соответствуют характеристикам огнеупорных растворов из обычной глины. Но учитывая стоимость добавленного шамотного сырья, конечная цена смеси будет ощутимой для потребителя.

Цементно-шамотная

При смешивании огнеупорного шамотного сырья с цементом получают смеси, сочетающие лучшие характеристики всех предыдущих составов. Масса после застывания образует прочный, жаростойкий шов с хорошей огнеупорностью, вполне достаточной для топки среднестатистической печки. Кладочная связывающая прослойка не проницаема для газов.

Работу с шамотовой смесью, включающей цемент, нужно проводить быстро, потому, что полученная масса пригодна только в течение первых 40 минут. Соотношение компонентов в каждом конкретном случае определяется мастером, исходя из особенностей сырья и конструкции печи.

Особенности приготовления рабочих растворов

Независимо от выбранного состава огнеупорной смеси, мастеру в любом случае понадобится вода. Она не должна содержать большого количества солей жесткости – гидрокарбонатов кальция и магния.

Обычно, население знает особенности местной воды, местонахождение источников с водой небольшой жесткостью. При необходимости можно воду слегка смягчить специальными методами, но делать это целесообразно только в крайнем случае, так как удовольствие будет стоить дороговато.

Для кладки своими руками всех частей печи идеально подходит белый песок, имеющий кварцевый состав. Песчаные крупинки желтоватого цвета можно применять для кладки любых частей печной конструкции, кроме топочной.

Существуют давние исторические методы определения количества песка, которое необходимо добавить в глину. Предки жили неспешной размеренной жизнью, поэтому испытания смесей проводили больше 3 недель. Сейчас народ делает проверку быстрее – готовят несколько вариантов лепешек или шариков, ждут полного высыхания, затем роняют на деревянную поверхность с высоты одного метра. Достоин внимания состав, который не раскололся. Если таких стойких образцов несколько, высоту для проведения испытания можно увеличить, выбрать в коечном итоге самый прочный вариант.

Окончательную контрольную проверку можно проводить следующим образом: готовой смесью смазать широкую часть кирпича (постель) слоем раствора не менее 3 мм, сверху уложить второй кирпич, хорошо прижать его постукиванием деревянным черенком, выждать минут 10 и приподнять. Если нижний кирпич удерживается и не падает, состав подходит.

Готовые сухие составы

Огнеупорные смеси для кладки печей, предлагаемые в продаже, состоят из таких же компонентов, как самодельные составы.

Отличие заключается в проверенном специалистами качестве исходного сырья, его тщательной подготовке в производственных, а не домашних условиях.

Многие технологии используют возможность улучшения потребительских свойств смесей для кладки добавлением пластификаторов, модификаторов, которые в домашних условиях найти проблематично или вообще невозможно.

Каждый производитель прилагает к упаковке с сухой смесью инструкцию по приготовлению раствора, строго следуя которой испортить раствор практически невозможно.

Если покупатель финансово готов к некоторым дополнительным финансовым расходам, конечно, имеет смысл после общения с консультантами – профессионалами купить готовые составы. Работа с ними пойдет гораздо быстрее, потребует меньших физических усилий, позволит рассчитывать на гарантированно предсказуемый результат.

Загрузка...

protivpozhara.com

Цементы огнеупорные - Промышленные огнеупорные материалы

В зависимости от конечной степени насыщения оксидом алюминия специалистами различаются два вида огнеупорных цементов: ГЦ или глиноземистый — до 55 % и ВГЦ или высокоглинозёмистый, с содержанием Al2O3 до 70%. Если у обычного ГЦ температура плавления шихты колеблется в промежутке 1450—1480°C, то у ВГЦ этот показатель доходит до 1750°C. Применяют ВГЦ ещё и как составляющую для различных веществ вяжущего типа: расширяющихся, напрягающих, быстротвердеющих, огнеупорных. Сферы применения — цементная и металлургическая отрасли промышленности, а также техногенные процессы.

Цемент глиноземистый с высоким содержанием оксида алюминия используется и как носитель катализаторов, что необходимо для конверсии некоторых углеводородов. Этот материал выполняет функцию гидравлической связки для производства различных бетонов: как тяжёлых, так и лёгких (ячеистых). ГЦ и ВГЦ — важный компонент при получении торкрет-масс и разнообразных сухих смесей либо кладочных растворов, используемых в ремонтно-восстановительных работах.

При помощи ВГЦ обеспечиваются значительно ускоренный процесс отвердевания бетонам с повышением их прочности в сжатые сроки, а также устойчивость к опасным средам и огню. Для получения строительных растворов с жаростойкими характеристиками прекрасно подойдёт именно глиноземистый или высокоглиноземистый цемент.

Для ВГЦ характерны скорое нарастание прочности, выделение значительных объёмов тепла (это разрешает использование бетона и при минусовых температурах без дополнительного подогрева), очень высокая плотность цементного камня и повышенную устойчивость при воздействии агрессивных газов или жидкостей.

В процессе производства твердеющих гидравлическим способом строительных материалов глинозёмистый цемент используется вместе с шамотом, магнезитом, хромитовой рудой. Достигается прочность в 25—70 МПа на третьи сутки, показатель устойчивости против огня равен 1580—1750°С.

www.promogneupor.ru

Термостойкие тампонажные цементы

Важнейшее условие термостойкости тампонажного цемента – образование в процессе его затвердевания термодинамически устойчивых соединений с хорошими структурообразующими свойствами, без чего нельзя получить высокую прочность и низкую проницаемость образующегося цементного камня. Хорошие структурообразующие свойства имеют кристаллические новообразования с высокой степенью дисперсности и анизотропией формы. Желательно, чтобы эти устойчивые соединения образовывались сразу же на первых стадиях процесса твердения, так как каждый процесс перекристаллизации в уже сформировавшейся структуре цементного камня сопровождается ее разупрочнением.

Поэтому при выборе состава термостойких цементов ориентируются на получение главным образом низкоосновных гидросиликатов: тоберморита или подобных ему ксонотлита, гиролита, трускоттита. Для этого к высокоосновным силикатным вяжущим веществам добавляют оксид кремния.

Если температура в скважине более 120 °С, то используют смеси портландцемента с различными видами оксида кремния. Портландцемент в качестве базового вяжущего материала целесообразно применять в некоторых случаях и до 160 °С. При больших температурах целесообразно использовать менее активные вяжущие вещества, содержащие двухкальциевый силикат. В качестве кальцийсодержащего компонента в этом случае успешно используются промышленные отходы – шлаки доменного и специальных чугунов, шлак флюсового феррохрома, нефелиновый шлам и др. Цементы из этих материалов наиболее экономичны и термостойки.

Дополнительное условие получения температуроустойчивого цементного камня – выбор вещественного состава и физического состояния компонентов в соответствии с условиями применения. Для получения наибольшей устойчивости гидратных новообразований следует выбирать вещественный состав и физическое состояние компонентов смеси такими, чтобы они имели наименьшую химическую активность. В этом случае стабильность структуры оказывается наилучшей. Наибольшие стабильность и конечная прочность наблюдаются при твердении смесей с добавками молотого кварцевого песка, когда уже к первым суткам твердения при 300 °С не наблюдается промежуточных фаз.

Цементно-кремнеземистые смеси. Термостойкий тампонажный цемент впервые получили путем добавки тонкоизмельченного (до полного прохождения через сито с размером ячейки 0,074 мм) кварцевого песка к обычному тампонажному цементу. В США до настоящего времени цементно-песчаные смеси – наиболее применяемые термостойкие цементы. Рекомендуется смешивать измельченный кварцевый песок с цементом в соотношении от 1:3 до 1:1. Измельченный кварцевый песок – добавка, которая хорошо сочетается с большинством цементов и почти не влияет на другие свойства цементного раствора. Для сохранения седиментационной устойчивости при неизменном водосодержании и быстрого химического взаимодействия кварца с продуктами гидратации цемента необходима высокая степень дисперсности песка.

Цементно-песчаные смеси при невысоких температурах характеризуются замедленными по сравнению с обычным цементным раствором загустеванием и схватыванием. При высоких температурах наблюдается лишь небольшое замедление загустевания по сравнению с раствором из портландцемента без добавки.

В США измельченный кварц вводят в цемент обычно на месте приготовления раствора. В России в заводских условиях изготовляют тампонажный песчанистый портландцемент совместного помола, содержащий 30-40 % кварцевого песка. Длительное гидротермальное воздействие, характерное для условий применения тампонажных цементов, делает возможным использование мелкого кварцевого песка без измельчения. Несмотря на то, что он неполностью вступает в химическую реакцию, повышенная скорость его поверхностного растворения при высоких температурах обеспечивает значительное повышение термостойкости при увеличении содержания по сравнению с молотым песком. Характерная особенность растворов с немолотым кварцевым песком – седиментационная неустойчивость. При добавке пластификаторов увеличивается опасность выпадения песка.

Шлакопесчаные цементы. При больших температурах скорость гидратации портландцемента излишне высока и требует применения замедлителей, поэтому поиски низкоактивных вяжущих веществ прежде всего предполагали получение медленносхватывающихся тампонажных цементов. Из числа низкоактивных вяжущих веществ для цементирования скважин в России наиболее широко используются доменные шлаки, в США – известковопуццолановые вяжущие.

Доменные шлаки содержат в основном те же оксиды, что и портландцементный клинкер. Но в них содержится значительно меньше оксида кальция и больше оксидов кремния и алюминия. Если шлак быстро охладить, что достигается при грануляции, то он застывает в стекловидном состоянии. Гидратационная активность при этом значительно повышается. Гранулированные доменные шлаки при затворении на воде и введении небольшого количества химических возбудителей (оксида кальция, портландцемента, сульфатов) способны медленно затвердевать. Гидратационная активность шлаков увеличивается при повышении температуры. В этом случае проявляют способность к твердению и закристаллизованные (отвальные) шлаки. Эта способность была использована при применении молотых доменных (гранулированных и отвальных) шлаков, как основы для получения медленносхватывающихся и термостойких тампонажных цементов. Скорость схватывания суспензий измельченных шлаков не намного меньше, чем портландцемента, однако схватывание значительно замедляется при их смешении с кварцевым песком, особенно молотым. При исследовании свойств шлаковых растворов выяснилось, что в условиях повышенных температур (выше 100 °С) они образуют к двум суткам твердения более прочный цементный камень, чем портландцементные растворы. При более высоких температурах термостойким является только шлакопесчаный цемент. Неблагоприятная особенность растворов на шлаковой основе – быстрое загустевание в присутствии небольших примесей портландцемента. Другой недостаток – широкие пределы колебания состава шлаков и свойств цемента в различных партиях.

Белито-кремнеземистый цемент (БКЦ). Нестабильность свойств шлакопесчаных цементов связана с разнообразием их минералогического состава. Между тем известны малоактивные вяжущие вещества, имеющие менее сложный состав. К их числу относятся нефелиновые шламы (отход производства глинозема из нефелиновых пород), которые состоят в основном из 2CaO×SiО2. Этот силикат кальция – один из компонентов портландцементного клинкера, он отличается медленным твердением при невысоких температурах и значительным ускорением твердения в гидротермальных условиях. Рояк С.М. и Дмитриев А.М. предложили использовать смесь нефелинового шлама с измельченным кварцем в качестве тампонажного цемента, названного ими белито-кремнеземистым цементом (БКЦ). БКЦ содержит нефелиновый шлам и кварц в отношении от 3:1 до 1:1. От шлакопесчаных цементов он отличается замедленным схватыванием при высоких температурах и замедленным начальным твердением. Высокая термостойкость, стабильность состава и свойств, благоприятная реакция на химическую обработку делают БКЦ одним из лучших цементов для высокотемпературных скважин. Аналог этого цемента выпускается цементной промышленностью США на основе специального клинкера, силикатная часть которого представлена только 2CaO×SiО2. Цемент относится к классу J и имеет марку HTS. Существует разновидность БКЦ, в которой нефелиновый шлам заменен саморассыпающимся шлаком ферросплавного производства, состоящим на 70-80 % из g-2CaO×SiО2. При охлаждении расплава этих шлаков сначала кристаллизуется b-2CaO×SiО2, однако при медленном охлаждении он переходит в g-форму, что сопровождается увеличением удельного объема кристаллической фазы и самопроизвольном рассыпанием шлака в тонкий порошок, называемый ферропылью.

Двухкальциевый силикат в g-форме при температурах, обычных для поверхности земли, реагирует с водой очень медленно, однако при высоких температурах (выше 120 °С) его водные суспензии приобретают способность достаточно быстро схватываться, а при добавке 30-50 % песка образуют цементный камень высокой термостойкости.

Известково-кремнеземистые цементы. При реакции гидроксида кальция (суспензия готовится, как правило, на основе гашеной извести-пушенки) с оксидом кремния образуются гидросиликаты кальция: nCa(OH)2 + SiO2 + mh3O = nCaO×SiO2×mh3O.

При температурах ниже 40 °С реакция синтеза гидросиликата из Ca(OH)3 и SiO2 идет очень медленно, даже если оксид кремния брать в высокоактивной форме в виде диатомита или силикагеля. Применение ускорителей схватывания и твердения при этом неэффективно. В температурном интервале 40-80 °С следует применять смеси гашеной извести-пушенки с диатомитом, трепелом или пылевидной золой каменных углей. При этом получаются седиментационно-устойчивые суспензии с высоким водосодержанием, быстротвердеющие, особенно при добавках фторидов натрия, кальция, алюминия, но нуждающиеся в замедлении схватывания. Эффективными замедлителями являются соли винной, фосфорной и борной кислот. Суспензии извести и кристаллического кремнезема достаточно быстро затвердевают при температурах выше 120 °С, при этом без добавки замедлителя схватывания время сохранения прокачиваемости незначительно. При температурах выше 120 °С прочность цементного камня из известково-кремнеземистых тампонажных растворов постепенно снижается и повышается проницаемость. Поэтому наиболее благоприятная область применения этих материалов от 40 до 120 °С в составе тампонажных растворов пониженной плотности. При использовании известково-зольных смесей плотностью 1600-1700 кг/м3 при В/Ц = 0,55-0,6 прочность образующегося камня выше, чем камня из других тампонажных растворов такой плотности.

infopedia.su

Огнеупорный цемент - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Огнеупорный цемент

Cтраница 1

Огнеупорные цементы и бетоны представляют собой зернистые керамические смеси, образующие при замешивании с водой или другими затворителями пластичные огнеупорные массы. Эти массы схватываются и твердеют на воздухе в результате химического взаимодействия с водой или вследствие высыхания массы, спекающейся при нагреве до высоких температур. По своему назначению огнеупорные цементы и бетоны подразделяются на мертели и бетоны. [2]

Огнеупорный цемент - это огнеупорный микрозернистый материал, который при взаимодействии с химической связкой образует вяжущее, обладающее адгезионными свойствами и обеспечивающее огнеупорному бетону после твердения заданные свойства. [3]

Магнезиальные огнеупорные цементы, состоящие преимущественно из основных оксидов, быстро взаимодействуют при нормальной температуре с водородсодержащими фосфатными связками, что приводит к образованию одно -, двух - и трехзамещенных ортофосфатов. Образование этих химических соединений происходит быстро, сопровождается повышенным выделением тепла. Это приводит к быстрому схватыванию магнезиальных цементов с кислотой и ортофосфатами, что делает невозможным их применение для производства бетонных блоков или изделий. [4]

Кремнеземистые и алюмосиликатные огнеупорные цементы, состоящие преимущественно из кислых и нейтральных оксидов, практически не взаимодействуют при нормальной температуре с фосфатными связками. Вследствие этого механизм твердения таких цементов обусловлен адгезионным склеиванием частиц цемента. Новые химические соединения не образуются, а твердение происходит в результате образования водородных связей фосфатных анионов с поверхностью частиц огнеупорных цементов. Повышение тонины помола огнеупорных цементов, степени их активности и активности фосфатных связок и их концентрации приводит к повышению прочности связывания частиц этих цементов. Особенно существенное влияние оказывает повышение температуры нагрева вяжущих при их сушке. При этом происходит образование новых химических соединений, их кристаллизация, обусловливающая увеличение прочности связывания частиц цементов. [5]

При нагреве огнеупорный цемент претерпевает усадку. Выбит рая подходящий наполнитель, можно получить бетон, который не изменяется в объеме до 1100 С. [6]

Для каждого вида огнеупорных цементов существует свой, наиболее рациональный состав химической связки, обусловливающий получение огнеупорных бетонов с наилучшими свойствами. [7]

Футеровка топки выполнена из огнеупорного цемента, высокоглиноземистого и шамотного фасонного кирпича. [8]

Растворимые силикаты применяют в качестве огнеупорных цементов для кирпичей в резервуарах, бойлерах, промышленных печах и дымовых трубах, для починки печей, стоков и полов. [9]

Боковые стороны блоков покрывают мертелем из огнеупорного цемента. После установки блоков в гнезда швы заполняют тем же мертелем. [10]

Каждый из этих видов вяжущих состоит из огнеупорного цемента и химической связки. [11]

В силикатных вяжущих материалах протекают процессы взаимодействия огнеупорного цемента и химической связки при низкой, а также высокой температурах. При этом различают вяжущие, содержащие щелочной окисел, и вяжущие, не содержащие щелочного окисла. В первом случае формирование структуры огнеупорного бетона характеризуется наличием определенного количества жидкой фазы, образующейся уже при 700 - 1000 С, во втором случае жидкая фаза отсутствует вплоть НО высоких температур. [12]

Следовательно, вазимодействие водородсодержащих фосфатных связок с огнеупорными цементами носит обычный характер реакции кислоты с оксидами. [13]

Интенсивность этих процессов определяется следующими факторами: основностью оксидов огнеупорных цементов, тониной помола огнеупорных цементов, степенью их активности, составом фосфатных связок, их концентрацией и температурой нагрева вяжущих. [14]

Фосфатные вяжущие представляют собой дисперсные системы, состоящие из различных огнеупорных цементов и растворов ортофосфор-ной кислоты или фосфатов. [15]

Страницы: 1 2 3

www.ngpedia.ru

Цементы для жаростойких бетонов

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЦЕМЕНТЫ

Жаростойкие бетоны состоят из твердеющей при нормальной температуре связующей части и огнеупорных заполнителей. Они способны длительно выдерживать воздействие высоких температур и не отличаются по своим свойствам от обычных огнеупоров. Для изготовления огнеупорных бетонов применяют портландцемент, глиноземистый цемент, жидкое стекло, бариевый цемент. Прежде всего следует отметить, что затвердевшие портландцемент, глиноземистый цемент и некоторые другие вяжущие, как известно, содержат воду различных видов: химически связанную (кристаллизационную), адсорбированную цементным гелем, капиллярную, свободную. Вода из гидросиликатов, гидроалюминатов, гидроксида кальция и др. удаляется в определенном интервале температур и практически полностью при высоких температурах. Дегидратация при быстром нагреве может вызвать нарушение структуры цементного камня.

Исследования К. Д. Некрасова и его сотрудников показали, что прочность бездобавочного портландцемента при дегидратации при температуре до 1173 К снизилась на 90% от первоначальной прочности, а у пуццолановых и шлакопортландцементов на 50—75%. Дальнейшее повышение температуры до 1523—1623 К ведет к образованию плотного спекшегося цементного камня.

Установлено, что для получения качественных бетонов на портландцементе в его состав вводят небольшое количество фосфорного ангидрида для стабилизации, C2S в p-форме и предупреждения его перехода в у-фор - му. Эффективность службы огнеупорного бетона повышается при введении в состав портландцемента тонкомолотой добавки, преимущественно огнеупорной, в виде хромита, магнезита, шамота обычно в количестве не более 10% массы цемента. Эта добавка при 873—■ 1273 К вступает в твердофазовую химическую реакцию с оксидом кальция, образовавшимся при дегидратации Са(ОН)2, а также с цементными дегидратированными и негидратированными соединениями. Реакции продолжаются при 1473—1573 К и протекают уже с участием появившейся жидкой фазы, которая способствует уплотнению структуры и повышению прочности бетона.

Для некоторых видов огнеупорного бетона можно применять шлакопортландцемент. При использовании глиноземистого цемента необходимость ввода в его состав тонкомолотой добавки отпадает, поскольку образующийся при гидратации цемента А1(ОН)3 и гидроалюминаты кальция постепенно дегидратируются и прочность бетона при этом снижается в меньшей степени. Применяются также высокоглиноземистый цемент, отличающийся повышенным (до 75%) содержанием глинозема, жидкое стекло с добавкой кремнефтористого натрия, тонкомолотого магнезитового кирпича, хромита, талька или шамота. Употребляют периклазовый цемент, получаемый путем затворегшя тонкоизмельченного магнезитового кирпича на растворе сернокислого магния. Топкомолотые добавки в его состав не вводят.

В огнеупорном бетоне вяжущим могут служить соединения бария. Они придают ему огнеупорность и делают устойчивым против радиоактивного излучения. Ортосиликаты бария и кальция образуют ряд твердых растворов, плотность которых достигает 5,2 г/см3. Орто - силикат бария 2Ba0-Si02 гидратируется с образованием гидроксида бария. Дегидратация этого соединения полностью заканчивается лишь при 1123 К.

Известны следующие соединения алюминатов бария, плавящиеся при высоких температурах без разложения:

3 Ва0-А1203 при 2023К;

ВаО-А120з » 2103К;

Ва0-6А1203 » 2173К (вяжущими свойствами не обладает) .

Возможно получение двухбариевого феррита, также обладающего вяжущими свойствами. Большой интерес для получения жаростойких бетонов представляет моноалюминат бария. Если в качестве заполнителя применяется шамот, хромомагнезит, муллит и корунд, то бетоны на бариево-алюминатной связке отличаются высокими техническими свойствами. Прочность бетонов на алюминатно-бариевом цементе не снижается при нагреве до 1473 К, а при 1623 К она возрастает примерно в 2 раза. Положительные результаты получены при испытании барийсодержащего портландцемента. Оксид бария (3—5%) в нем входит в виде твердого раствора преимущественно в состав белита. Жаростойкие бетоны, полученные на этом цементе, в состав которого вводилась тонкомолотая добавка шамота, характеризовались достаточной brneynopHocTbjo. Эффективным вяжущим для получения стойких бетонов является жидкое стекло.

Заполнителями бетона в этом случае должны быть преимущественно диабаз и андезит [92]. Наибольшей огнеупорностью обладают бетоны на высокоглиноземистых цементах, в состав которых введена тонкомолотая добавка корунда и особенно плавленого глинозема.

Важно отметить, что сушить и разогревать тепловые агрегаты из цементного бетона нужно очень медленно и осторожно, так как при быстром высушивании и разогреве в пусковой период работы агрегата возможно изменение структуры цементного камня, образование трещин в бетоне и даже его разрушение. Поэтому допустимы сушка и разогрев тепловых агрегатов из бетона на портландцементе только 7-суточного, а на других цементах только 3-суточного срока твердения. В зависимости от объема бетона общая продолжительность сушки и разогрева, включая подъем температуры от 973 К до рабочей, установлена в пределах 60—408 ч. Однако даже при соблюдении этих условий прочность бетона после сушки и разогрева снижается. Поэтому следует применять бетон самой высокой марки. Большую прочность бетона можно получить при минимальном значении ВЩ, без увеличения удельного расхода цемента.

По нормативным документам допустимая остаточная прочность после нагревания до 1073 К для бетона на портландцементе составляет 30—40%; на глиноземистом, высокоглиноземистом и периклазовом цементах— 30%; на жидком стекле — 50—90%. При применении барийсодержащего портландцемента с тонкомолотой добавкой шамота остаточная прочность достигает 43—68%.

Советская цементная промышленность по объему производства цемента занимает с' 1962 г. первое место в мире. Выпуск цемента в СССР в 1982 г. составил 125 млн. т, а в США — …

В последние годы советские ученые М. М. Сычев, Н. Ф. Федоров, Л. Г. Судакас, Д. И. Чемоданов разрабатывают область науки о новых видах вяжущих, представляющих собой композиции из порошков металлов, …

' Современные строительные цементы, состоящие из силикатов, алюминатов и алюмоферритов кальция растворяются в кислотах, и поэтому их нельзя применять в условиях кислотной агрессии. В химической промышленности для связи (склеивания) штучных …

msd.com.ua

Цемент огнеупорный

Главная / Цемент огнеупорный

Огнеупорные жаростойкие цементы Огнеупорным называют жаростойкий цемент, относящийся к глиноземистым или высокоглиноземистым материалам. Раствор, приготовленный на его основе, отличается повышенной скоростью затвердевания в водной и воздушной среде и особой прочностью.

Цемент глиноземистый ГЦ-40

Предел прочности при сжатии, МПа, не менее в возрасте 1 сутки 22,5 в возрасте 3 суток 40,0 Помол, остаток на сите 0,08, %, не более 10 Сроки схватывания: начало, минут, не ранее 45 конец, часов, не позднее 10

Заказать

Цемент глиноземистый ГЦ-50

Предел прочности при сжатии, МПа, не менее в возрасте 1 сутки 27,4 в возрасте 3 суток 50,0 Помол, остаток на сите 0,08, %, не более 10 Сроки схватывания: начало, минут, не ранее 45 конец, часов, не позднее 10

Заказать

Цемент глиноземистый ГЦ-60

Предел прочности при сжатии, МПа, не менее в возрасте 1 сутки 32,4 в возрасте 3 суток 60,0 Помол, остаток на сите 0,08, %, не более 10 Сроки схватывания: начало, минут, не ранее 45 конец, часов, не позднее 10

Заказать

Цемент высокоглиноземистый ВГМЦ-1-1700

Удельная поверхность не менее 450 м 2 / кг Сроки схватывания: начало конец не ранее 2 не позднее 12 часов Прочность при сжатии через 3 суток твердения не менее 50 МПа Огнеупорность не менее 1670 0С Al2O3 не менее 70% CaO не менее 20% Fe2O3 не более 1%

Заказать

Цемент высокоглиноземистый ВГЦ-1

Предел прочности при сжатии, Мпа, не менее в возрасте: 3 суток 35 Тонкость помола: остаток на сите с сеткой №008 по ГОСТу 6613, %, не более 10 удельная поверхность, м2/кг, не менее 300 Сроки схватывания: начало, мин., не ранее 30 конец, час, не позднее 12 Огнеупорность, С0, не менее 1580

Заказать

Цемент высокоглиноземистый ВГЦ-II

Предел прочности при сжатии, Мпа, не менее в возрасте: 3 суток 25 Тонкость помола: остаток на сите с сеткой №008 по ГОСТу 6613, %, не более 10 удельная поверхность, м2/кг, не менее 300 Сроки схватывания: начало, мин., не ранее 30 конец, час, не позднее 15 Огнеупорность, С0, не менее 1670

Заказать

Глиноземистый цемент SECAR 38 R

Al2O3 > 35.0% Начало схватывания чистого цемента ->45 мин., Конец схватывания чистого цемента Прочность на сжатие через 24 часа >22,5 МПа, Прочность на сжатие через 72 часа > 40 МПа, Растекаемость через 15 мин >30%. Удельный вес глиноземистого цемента — 3,1. Объемный вес— 1000—1300 кг/м3 в рыхлом и 1600—1800 3 в уплотненном состоянии.

Заказать

Глиноземистый цемент SECAR 51

Al2O3 > 50.0% Начало схватывания чистого цемента >150 мин., Конец схватывания чистого цемента Прочность на сжатие через 6 часов >15 МПа, Прочность на сжатие через 24 часа > 50 МПа, Растекаемость через 30 мин >30%. Удельный вес глиноземистого цемента — 3,1. Объемный вес— 900—1100 кг/м3 Огнеупорность по конусу - 1430-1450 С.

Заказать

Глиноземистый цемент SECAR 70

Al2O3 > 67.0% Начало схватывания чистого цемента >150 мин., Конец схватывания чистого цемента Прочность на сжатие через 6 часов >10 МПа, Прочность на сжатие через 24 часа > 30 МПа, Растекаемость через 30 мин >50%. Удельный вес глиноземистого цемента — 2,90 - 3,05 г/см3 Объемный вес— 900 кг/м3 Огнеупорность по конусу - 1590-1620 С.

Заказать

Глиноземистый цемент SECAR 71

Al2O3 > 68.5% Начало схватывания чистого цемента >165 мин., Конец схватывания чистого цемента Прочность на сжатие через 6 часов >10 МПа, Прочность на сжатие через 24 часа > 30 МПа, Растекаемость через 30 мин >60%. Удельный вес глиноземистого цемента — 2,90-3,05. Объемный вес— 900 кг/м3 Огнеупорность по конусу - 1590-1620 С.

Заказать

Глиноземистый цемент SECAR 80

Al2O3 > 79.0% Начало схватывания чистого цемента >35 мин., Конец схватывания чистого цемента Прочность на сжатие через 24 часа > 25 МПа, Растекаемость через 30 мин >30%. Удельный вес глиноземистого цемента — 3,20 - 3,30. Объемный вес— 700—800 кг/м3 Огнеупорность по конусу - 1770-1810 С.

Заказать

Глиноземистый цемент SECAR 712

Низкоцементный огнеупорный бетон (5% цемента) Вода затворения (%)5 Растекаемость (%), ASTM C230 Начальная 120 Через 30 минут 120 Через 60 минут 90

Заказать

Цемент SECAR Plenium

Al2O3 79.5 – 82 Прочность на сжатие, МПа 24 ч 18-24 Огнеупорность по конусу, оС 1270 – 1290 оС Сроки схватывания Начало схватывания, мин 160 - 230 Конец схватывания, мин 180 - 260

Заказать

Цемент глиноземистый FONDU

Al2O3 > 37.0% Начало схватывания чистого цемента ->120 мин., Конец схватывания чистого цемента <480 мин., Прочность на сжатие через 6 часов >30 МПа, Прочность на сжатие через 24 часа > 50МПа, Растекаемость через 15 мин >30%.

Заказать

Цемент GÓRKAL 40

содержание Al2O3 мин. . 40% содержание CaO мин. 36% содержание SiO2 2 - 4% содержаниеć Fe2O3 <14%

Заказать

Цемент GÓRKAL 50+

содержание Al2O3 51-55% содержание CaO < 38% содержание SiO2 < 5% содержание Fe2O3 < 3% Специальные свойства Обычная огнеупорность ≥146 sP Плотность 3,0 г/см 3

Заказать

Цемент GÓRKAL 70

содержание Al2O3 69-71% содержание CaO 28-30% содержание SiO2 < 0,5% содержаниеFe2O3 < 0,3% содержание Na2O + K2O < 0,5% Специальные свойства Обычная огнеупорность ≥158 sP

Заказать

Огнеупорный цемент обладает следующими характеристиками:

Жароустойчивость. Стоек к повышению температуры до 2000-3500°C.

Прочность. При повышении температуры нагревания в составе образуются керамические сцепления, придающие особую прочность материалу. Также на увеличение данной характеристики влияет процентное соотношение цемента в растворе. Чем его больше, тем прочнее смесь.

Скорость затвердевания. Рекордная по сравнению с другими и дающая возможность эксплуатировать полученное изделие уже через 20 часов. Сцепляемость и вязкость. По данным критериям огнеупорный вид цемента ничем не уступает обычному.

Коррозийная стойкость. Благодаря используемому в составе алюминату кальция, огнеупорный раствор не подвержен быстрому разложению и коррозии.

Неэлектропроводные свойства. Обусловлены отсутствием в составе влаги.

Технологичность использования. Пропорции и способы применения данного материала мало чем отличаются от портландцемента.

Простота процесса приготовления. Чтобы изготовить раствор потребуется всего лишь смешать цемент, песок и воду. Огнеупорный отличается от других видов цемента, например, от шлакового или портландцемента, степенью противостояния повышенным температурам. Так практически любой вид при t 250°C деформируется, а при 500°C трескается и лопается, что негативно сказывается на целостности конструкции. Огнеупорный же цемент даже при 2000°C сохраняет свои первоначальные свойства.

Основными потребителями являются топливно-энергетические предприятия, строительные комплексы оборонного значения. Самые распространенные марки высокоглиноземистого цемента ВГЦ-I-35, ВГЦ-75-05. Они имеют повышенные показатели огнеупорности, в сравнении с ГЦ-40 и ГЦ-50 и в процессе эксплуатации не выделяют неприятного запаха.

shamot.su

Огнеупорный цемент

Изобретение относится к строительным материалам, применяемым для огнеупорной бетонной футеровки тепловых агрегатов различных отраслей промышленности. Огнеупорный цемент содержит, мас.%: однокальциевый двуалюминат 65 - 93; хромсодержащий гексаалюминат кальция 5 - 30; натриево-кальциевый алюминат состава 6 Nа2О3СаО5Al2О 3 2 - 5. Технический результат - повышение скорости твердения при сохранении высоких конечных показателей. 1 табл.

Изобретение относится к строительным материалам, находящим применение для огнеупорной бетонной футеровки тепловых агрегатов различных отраслей промышленности.

Известны цементы (вяжущие), включающие однокальциевый двуалюминат на основе шлаков алюмотермического производства (книга М. Т. Мельник и др. "Огнеупорные цементы", Киев: Виша школа. Головное изд-во, 1984 г, с. 18; авт. св. СССР N 383864, кл. C 04 B 23/00, 1971; патент Великобритании N 765482, кл. C 1 H, 1957). Недостатки этих известных цементов заключаются в пониженных показателях прочности и огнеупорности. Наиболее близким к изобретению является цемент (вяжущее), содержащее однокальциевый двуалюминат (двуалюминат кальция) и добавку хромсодержащего гексаалюмината кальция (авт. св. СССР N 563378, кл. C 04 B 7/32, 1976). Однако этому цементу присущ недостаток в виде пониженной скорости твердения, что в конечном итоге приводит к увеличению сроков футеровочных работ. Цель изобретения - ускорение твердения огнеупорного цемента на основе однокальциевого двуалюмината и хромсодержащего гексаалюмината кальция с обеспечением прочностных показателей на уровне прототипа. Указанный технический результат достигается тем, что цемент на основе однокальциевого двуалюмината и хромсодержащего гексаалюмината кальция содержит в качестве добавки натриево-кальциевый алюминат состава 2Na2O

3CaO

5Al2O3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Однокальциевый двуалюминат - 65-93 Хромсодержащий гексаалюминат кальция - 5-30 Натриево-кальциевый алюминат состава - 2-5 Процесс приготовления предлагаемого огнеупорного цемента заключается в размоле клинкера на основе шлаков алюмотермического производства хрома, содержащих вышеуказанную композицию первых двух основных компонентов, до удельной поверхности более 4000 см2/г в обычных помольных агрегатах с последующим добавлением натриево-кальциевого алюмината состава 2Na2O

3CaO

5Al2O3 или в размоле исходного клинкера, имеющего в своем составе от 2 до 5% данного натриево-кальциевого алюмината. В лаборатории физико-химических исследований авторами проведены испытания цемента, приготовленного из клинкера, содержащего перечисленные компоненты в различных соотношениях. Параллельно испытаны для сравнения образцы цемента - прототипа. Образцы испытывались по стандартным методикам ГОСТов 310.1-76, 310.2-76, 310.3-76 и 310.4-81, нагрев образцов выполнялся до температуры 1000oC. Составы проверенных цементов и результаты испытаний приведены в таблице, где составы NN 1 и 2 соответствуют прототипу, составы NN 3-6 относятся к предлагаемому изобретению, составы NN 7 и 8 по сравнению с предлагаемым изобретением имеют соответственно пониженное и повышенное содержание добавки 2Na2O

3 CaO

5Al2O3. Как следует из результатов испытаний, представленных в таблице, при содержании натриево-кальциевого алюмината состава 2Na2O

3CaO

5Al2O3 менее 2% (состав N 7) сохраняется низкая скорость твердения цемента в начальный период (1-3 сутки), а при содержании этого компонента более 5% (состав N 8) наблюдается снижение огнеупорности и остаточной прочности цемента после обжига. Необходимый технический результат - повышение скорости нарастания прочности цемента в начальный период твердения (1-3 сутки) при сохранении остаточной прочности после обжига и огнеупорности на уровне прототипа обеспечивается при содержании в цементе добавки натриево-кальциевого алюмината состава 2Na2O

3CaO

5Al2O3 в пределах от 2 до 5% массовых частей (составы 3-6). Практическое применение предлагаемого огнеупорного цемента при выполнении футеровок промышленных теплоагрегатов позволяет повысить производительность труда и тем самым сократить сроки футеровочных работ.

Формула изобретения

Огнеупорный цемент, включающий однокальциевый двуалюминат, хромсодержащий гексаалюминат кальция и добавку, отличающийся тем, что он содержит в качестве добавки натриево-кальциевый алюминат состава 2Na2О

3СаО

5Al2О3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Однокальциевый двуалюминат - 65-93 Хромсодержащий гексаалюминат кальция - 5-30 Натриево-кальциевый алюминат состава 2Na2О

3СаО

5Al2О3 - 2-5

РИСУНКИ

Рисунок 1

Похожие патенты:

Изобретение относится к утилизации шлака алюминиевого производства и может быть использовано при производстве строительных материалов и очистке воды

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, к способам получения высокоглиноземистого цемента

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии производства специальных цементов

Изобретение относится к составу мономинерального вяжущего

Изобретение относится к технологии производства специальных цементов, к технологии получения глиноземистого цемента и может быть использовано в химической промышленности и промышленности строительных материалов

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, к производству специальных цементов, преимущественно высокоглиноземистого цемента

Изобретение относится к технологии получения строительных материалов и можег быть использовано при производстве вяжуцих материалов и изготовлении на их основе бетонов и строительных растворов

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к способам получения высокоглиноземистого цемента

Изобретение относится к технологии изготовления вяжущих, а именно к составам сырьевых смесей для получения глиноземистых цементов, и направлено на повышение прочности и стабилизацию роста

Изобретение относится к минеральным гидравлическим вяжущим, в частности к составам огнеупорных вяжущих, и может быть использовано для получения жаростойких бетонов и растворов, применяемых для футеровки тепловых агрегатов с температурой эксплуатации 1200-1400°С

Изобретение относится к способам переработки шлаков плавки алюминия и его сплавов, а также к технологиям производства строительных материалов и неорганических веществ, в частности к технологии получения основных хлоридов алюминия

Изобретение относится к составу вяжущего и может быть использовано при изготовлении бетонов и растворов, применяемых для футеровки тепловых агрегатов с температурой эксплуатации 800-1200oC

Изобретение относится к экологии и может быть использовано в металлургии и производстве строительных материалов - минеральных вяжущих

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении элементов тепловых агрегатов

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении жаростойких вяжущих веществ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при производстве глиноземистого цемента

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству жаростойкого вяжущего, и может быть использовано для приготовления жаростойких бетонов и изделий на их основе, изготовления монолитных элементов футеровок тепловых агрегатов, а также для приготовления огнеупорных растворов, клеев и других смесей

Изобретение относится к схватывающейся композиции для использования при нанесении на поверхность покрытий, обладающих долговременной гибкостью и высоким пределом прочности при растяжении

Изобретение относится к составу сырьевой смеси для производства глиноземистого цемента

Изобретение относится к строительным материалам, применяемым для огнеупорной бетонной футеровки тепловых агрегатов различных отраслей промышленности