ТЕХНОЛОГИЯ ОГНЕУПОРОВ

РАСЧЕТ СОСТАВА ОГНЕУПОРНЫХ БЕТОНОВ

Расчет состава бетонов дан на примере виброформо­вания подвижных масс с применением гидравлических вяжущих. Описанный метод, разработанный НИИЖБ, применим с соответствующими корректировками и для других вяжущих и других методов формования. Извест­но, что глиноземистые и высокоглиноземистые цементы являются плавнями по отношению к большинству огне­упорных заполнителелй. При высоких температурах (в службе) большую усадку дают цементы или продукты их взаимодействия с заполнителем, а не заполнитель. Поэтому образуются поры между цементом и заполните­лем тем в большем объеме, чем больше цемента. С этих точек зрения количество цемента должно быть мини­мальным.

Однако из сказанного не следует, что можно произ­вольно установить минимальное количество цемента. Со­держание цементирующей составляющей определяется и другими свойствами, такими как прочность, плотность и удобоукладываемость.

Для получения (условно) абсолютно плотного бетона весь объем межзеренного пространства необходимо за­полнить связкой. Если объем связки будет только равен объему межзернового пространства, то бетон не будет обладать нужной удобоукладываемостью, т. е. способно­стью уплотняться при вибрации. Требуемая удобоукла­дываемость может быть достигнута, если объем связки будет несколько больше межзернового пространства. Удобоукладываемость зависит также от подвижности самой связки, в основном от ее влажности. Следователь­но, для увеличения удобоукладываемости необходимо увеличить содержание связки. Если связка будет состо­ять из одного цемента, то это невыгодно как из-за сни­жения огневых свойств, так и с точки зрения получения бетона с минимальной пористостью. Дело в том, что в це­мент дают воды больше, чем необходимо для его гидра­тации. После сушки вместо этой избыточной воды обра­зуются поры. При службе бетона при температурах выше дегидратации цемента также образуются поры в резуль­тате разложения цемента. Чтобы снизить расход цемен­та и одновременно с некоторым превышением заполнить объем межзернового пространства, часть цемента заме­няют заполнителем мелкой фракции (менее 0,15 мм). Тонкомолотый заполнитель с цементом образует смешан­ное вяжущее. Активность смешанного вяжущего пропор­циональна содержанию в нем цемента. Замена части це­мента тонкомолотым заполнителем положительно сказы­вается на огнеупорных свойствах бетона, его плотности и огневой усадке, но при этом вследствие снижения актив­ности цемента несколько уменьшается начальная проч­ность бетона. Следует, однако, отметить, что снижение прочности такого бетона после нагревания будет меньше, чем бетона без тонкомолотого заполнителя.

Состав бетона рассчитывают на основании следую­щих положений:

Начальная прочность (прочность после твердения) бе­тона задается техническими условиями, она зависит от количества цемента, его активности и водовяжущего от­ношения;

Содержание вяжущего предопределяет подвижность бетонной смеси;

Для уменьшения содержания плавней и снижения усадки при нагревании в бетон следует вводить мини­мально необходимое количество цемента;

Для получения (условно) абсолютно плотного бетона все межзерновое пространство должно быть заполнено цементом и тонкомолотым заполнителем, а для обеспе­чения нужной удобоукладываемости (подвижности) бе­тонной смеси объем смешанного вяжущего должен быть с некоторым, вполне определенным избытком по отноше­нию к объему межзернового пространства;

С целью минимального расхода вяжущего заполни­тель в бетоне должен иметь минимальное количество пу­стот, для чего соотношение между крупным и мелким заполнителем должно быть установлено по наибольшей насыпной массе (с утряхиванием) их смеси.