Приготавливаем жаропрочный бетон своими руками: Пропорции и инструкция – Обзор

Использование огнеупорного бетона

В состав огнеупорного бетона входят специализированные добавки и смеси, которые придают материалу большую прочность при влиянии больших температур.

Во время эксплуатации жаропрочный бетон приобретает еще значительную стойкость к нагреву. Хорошим положительным качеством считается тот момент, что огнеупорный бетон не просит очень дорогого особого обжига, потому повсеместно применяется в строительстве.

По фунционалу он не выделяется от простого бетона и может обеспечивать полную безопасность и защиту вашей конструкции от перегревания. Более того, жаропрочный бетон может использоваться как материал для термоизоляции.

В зависимости от сферы использования делят ячеистый, не тяжелый или плотный бетон. Не тяжёлым материал считается, когда в высушенном состоянии его вес не больше 1500 кг/м3. К базисному сырью из шлакопортландцемента, портландцемента, глиноземистого цемента или стекла жидкого прибавляются тонкомолотые примеси, вроде боя огнеупорного кирпича, кускового шамота, пемзы, боя магнезитового кирпича, андезита и прочих. Добавки помогают отвердеванию жаростойкого бетона и формируют его жаростойкие качества.

Жаростойкие бетоны на фосфатной и силикатной связке

Есть говоря иначе специализированный жаропрочный бетон. Это когда кроме глиноземисто-цементной связки в его состав добавляют силикатную или фостфатную основу. Жаропрочный бетон на фосфатной связке лучше схватуется с другими огнеупорами, быстрее затвердевает и имеет более большую прочность если сравнивать с бетоном на глиноземистом цементе. Отвердитлем выступает цемент, тальк, окись магния. Наполнением служат высокотемпературные материалы: корунд, бой корундовых и высокоглиноземистых огнеупоров, хромиты и хромомагнезиты.

Жаростойкие бетоны на силикатной связке используют в условиях кислотной среды. С целью увеличения твердости добавляют силиката натрия, кремнефтористый натрий, фосфаты.

Заполнителем служит кварц, высококремнеземистый шамот. Благодаря очень высокой стойкости к кислотам жаропрочный бетон на силикатной связке как правило применяют для дымоотвода в травильных ваннах, баках, футеровки труб.

Если вы пришли к выводу построить из огнеупорного бетона мангал, камин или печька в доме собственными руками, то для экономии во время строительства это можно легко изготовить собственноручно. Чтобы это сделать применяют сухую приготовленную смесь или перемешивают компоненты по особенной технологии, схожей с приготовлением простого бетона.

Фабричные смеси сделаны по всем нормам и могут обеспечивать качество продукции. Используя сухую приготовленную смесь, тщательно прочтите на упаковке инструкцию и жестко следуйте ей.

Производственная технология огнеупорного бетона делится на два варианта: если конструкция будет подвергаться влаге, не добавьте жидкое стекло, если среда кислая и опасная не примените портландцемент.

Установите рабочую площадку, удостоверьтесь в общедоступности воды и чистоте инструментов.

Изготовление жаростойкого бетона

В типовый состав жаростойкого бетона входят: песок, гравий, гашеная известь, огнеупорный цемент. В соотношениях исходя из этого 3:2:2:0,5. Чистой фильтрованой воды требуется 7,7 л для 22,5 кг смеси. Лопатой как следует смешайте песок и гравий в тачке или примените бетоньерку.

Потом заливайте смесь водой, пока она не наберет необходимую консистенцию. Перенесите смесь в готовую форму или отливку, выровняйте поверхность шпателем и уберите лишний бетон. Чем быстрее вы будете работать, тем плотнее будет раствор.

Дабы убрать пустоты и освободится от воздушных пузырьков в жаростойкой смеси используйте перфаратор или воспользуйтесь отбойным молотком. В древесную часть формы вставьте сверло и работайте в течении одной минуты. Дальше смесь которая уже готова к использованию нужно покрыть пленкой и оставить на несколько дней, иногда сбрызгивая водой. Готовый противопожарный блок перенесите в помещение и потом оставьте на 25 дней.

Чтобы выполнить отливки воспользуйтесь фанерой. Для легкого извлечения жаростойкого блока на днище формы кладут полимерный этилен, или как максимум смазанный жиром силикон, который не будет мешать испарению воды с поверхности блока.

Твердение бетона в условиях отрицательных температур

В зимнее время работы с бетоном проводятся тогда, когда есть возможность обеспечить гидро- и теплоизоляцию после заливки смеси. Из-за отрицательных температур гидротация значительно замедляется, как результат, бетон медленно набирает прочность. Для получения прочности при температуре в -5°C времени нужно больше 6-8 раз, в сравнении с температурой в +20°C.

При работе в осенних и зимних условиях требуется четко соблюдать время набора прочности. Чем ниже температура, тем больше времени потребуется для полного застывания. Ускорить ситуацию могут дополнительные смеси, рассчитанные на холод.

5 / 5 ( 1 )

Материалы и инструменты

Для производства огнеупорных бетонных блоков потребуется подготовить следующие инструменты:

тачку;
бетономешалку;
шланг;
опалубку;
мастерок;
виброинструмент (например, перфоратор);
распылитель;
лист пластика;
огнеупорный цемент;
гашеную известь;
гравий.

Также отнюдь не лишним является и использование добавок:

асбеста;
бариевого цемента;
жидкого стекла.

Эти присадки придадут бетону все необходимые характеристики, позволяющие использовать его при возведении конструкций, которые будут эксплуатироваться при высоких температурах.

Жаростойкий бетон изготавливается своими руками следующим образом:

В бетономешалку насыпается цемент и песок в пропорции 1:4.
При перемешивании в смесь постепенно заливается вода (желательно фильтрованная) и тонкомолотые компоненты до получения тестообразной консистенции.

Полезно! Для улучшения результата рекомендуется использовать ингредиенты комнатной температуры — 15-20 °С.

Заливка смеси

Приготовленную бетонную смесь необходимо залить в опалубку либо формы, предварительно смазанные жиром или силиконом для недопущения потери влаги и упрощения извлечения застывшего блока.

Работа должна выполняться оперативно, так как раствор отличается высокой плотностью и быстро застывает. Раствор укладывается лопатой с небольшим запасом, излишки при этом убираются мастерком.

Уплотнение

Уплотнение бетонной смеси производится при помощи различных трамбовочных механизмов: погружных либо поверхностных вибраторов. Рабочая часть инструмента помещается в наполненную смесью форму и на протяжении минуты производится усадка раствора.

Основная цель уплотнения — устранение пузырьков воздуха, негативно влияющих на характеристики материала, а также снижающих его качество и эксплуатационные свойства.

Выдержка и увлажнение

По окончании уплотнения раствор оставляется для затвердевания. При естественном твердении из смеси испаряется влага, что может привести к растрескиванию блоков. Поэтому раствор необходимо периодически увлажнять, обрызгивая его водой.

В первые 48 часов затвердевающие блоки укрываются полиэтиленовой пленкой. Через два дня пленка убирается, блоки извлекаются из форм и переносятся в теплое помещение на 28 суток, требующихся для окончательного набора прочности.

На завершающем этапе изготовления материала, следует промыть, применявшееся оборудование и удалить с него остатки смеси. Лучше очищать инструменты сразу после их использования, чтобы цементный раствор не успех засохнуть.

Использование огнеупорного бетона

Классификация

Существует несколько видов жаропрочного бетона, который еще называют огнеупорным или жароустойчивым.

В состав материала входят специальные огнеупорные добавки. Основным вяжущим компонентом при производстве жаропрочного бетона выступает портландцемент. В качестве наполнителей здесь могут использоваться: доменные шлаки, отсевы горных пород (диабаз, андезит, пористые породы вулканического происхождения, диорит, искусственные наполнители), доменные шлаки.

Разделяют материал на отдельные классы согласно:

Структуре (тяжелый, легкий, пористый).Назначению (теплоизоляционный, конструкционный).Характеру наполнителей.Используемым вяжущим компонентам.

Составляющие бетонной смеси

Чтобы сделать бетон, необходим цемент, песок и повышающие ее прочность щебень, галька, гравий и другие наполнители. В настоящее время, для придания материалу уникальных свойств, в него добавляют специальные добавки, которые называются пластификаторами.

Для защиты основного тела фундамента от проседания и агрессивного воздействия воды часто применяют подложку, изготовленную из раствора цемента и песка. Цементный раствор без щебня и арматуры не отличается высокой прочностью, но защитные функции выполнять способен.

Задумавшись над тем, как сделать бетон своими руками правильно, надо понимать, что его прочность зависит от качества цемента, песка и фракции наполнителя, а также от чистоты всех составляющих ее компонентов.

Главный компонент — качественный цемент

Связывающим компонентом всех ингредиентов цементного раствора является цемент. Отличным качеством славится портландцемент, содержащий до 80% силиката кальция, который обеспечивает прекрасное сцепление с обрабатываемой основой и имеет клеящие свойства. Чем выше марка цемента, тем крепче будет бетон. При обустройстве ленточных фундаментов частных домов часто применяется цемент М 500.

При использовании марки М 400 эксплуатационный срок сооруженного фундамента снижается. Если строительные работы осуществляются при отрицательных температурах окружающей среды, хорошо подходит портландцемент, но при температурах ниже 17 градусов в него нужно добавлять пластифицирующие добавки. При сильной жаре применяют портландцемент с наполнителем из шлака.

Буква Д на маркировке цемента обозначает количество примесей в его составе, выраженное в процентном соотношении от его общего объема. Качественный цемент имеет не больше 20% примесей в своем составе, он должен быть сыпучим и сухим, не иметь отсыревших комков в своей массе

При приобретении цемента нужно обращать внимание на то, чтобы его упаковка была неповрежденной и на ней имелась этикетка с маркировкой

Выбираем песок получше

Помимо наполнителя из гравия или щебня, для приготовления смеси обязательно используется песок. Его можно исключить из состава смеси, когда крупного размера заполнитель можно утрамбовать таким образом, чтобы промежутки между компонентами были очень маленькими. Частицы качественного песка не должны сильно отличаться друг от друга по размерам и иметь в сечении от полутора до пяти миллиметров. Корни растительности, бумага и другие фрагменты в его составе, которые разлагаются и гниют, снижают прочность готового изделия, поэтому перед употреблением песок необходимо просеять через сито.

Хорошими эксплуатационными качествами обладает речной песок, он не содержит глиняных включений, являясь материалом, добытым в оврагах. Включения глины в бетонной смеси снижают ее способность к сцеплению с элементами наполнителя, а ведь именно они обеспечивают прочность отлитого изделия. Частицы глины из песка удалить достаточно сложно, для этого его нужно замочить и отстаивать, что очень трудоемко и невыгодно, поэтому лучше использовать речной песок, хоть он и дороже.

В районах расположения карьеров можно приобрести искусственно приготовленный песок из мелко раздробленного камня, имеющий большую массу и плотность. Если его хорошенько просеять через сито, то по своим эксплуатационным качествам он будет превосходить песок из реки. При его применении необходимо учитывать, что вес готового изделия будет значительно выше, чем в случае использования обычного песка. Радиационный фон также может быть повышенным.

Подбираем щебень по назначению бетона

Прочность бетону придает наполняющий его щебень. Хорошо подходит материал раздробленной каменной выработки. Обточенная водой галька не обеспечивает хорошего сцепления компонентов смеси, поэтому ее не следует использовать.

Размер отдельных частиц варьируется от восьми до тридцати пяти миллиметров, большие фрагменты редко применяются, чаще всего при промышленном производстве. В составе щебенки также не должно быть включений глины, ее необходимо очистить от строительного мусора перед использованием. В зависимости от назначения конструкции из бетона, в качестве его наполнителя может применяться легкий керамзит и другие подобные компоненты.

При самостоятельном замесе раствора лучше использовать щебень, частицы которого имеют разные размеры, либо необходимо произвести предварительное смешивание его крупных и средних фрагментов.

Этап формования

Изготовление кирпича из глины начинается с отливки заготовки, для чего нужно подготовить формы из деревянных брусков или стального проката. Чтобы готовое изделие имело наиболее удобные для руки размеры — 250х120х65 мм, размер внутреннего пространства формы должен составлять 260х130х75 мм. Такой припуск обусловлен усадкой глины в процессе сушки и обжига.

Изнутри форма должна быть гладкой. Дно приделывать необязательно — можно просто ставить форму в виде рамки на ровную поверхность. На дне или используемом в этом качестве основании можно закрепить конические шипы, которые оставят в кирпиче выемки. Благодаря им, он будет удерживаться на растворе более прочно.

Чтобы кирпич из глины к форме не прилипал, нужно на дно ее перед формовкой насыпать песка или опилок, а стенки смазать меловым раствором, маслом или присыпать сухим цементом.

Поскольку оборудование для производства кирпича из глины (специальные прессы) для небольшой партии приобретать нецелесообразно, утрамбовку глины в формах приходится делать вручную. Эту операцию нужно выполнять с большим тщанием — глина должна плотно заполнить все углы. После этого излишек сырья снимают рейкой, формируя при этом верхнюю грань, и форму снимают.

Свежеотлитому самодельному кирпичу из глины нужно дать выстояться в течение пары часов — этот процесс носит название подвяливания. Чтобы проверить готовность, блок нужно просто приподнять, удерживая пальцами. Если вмятин не осталось, можно начинать следующий этап — сушку.

https://youtube.com/watch?v=B1TrGYlIYLQ

Как сделать своими руками

Состав и свойства

Основа огнестойкого бетона – это огнеупорный цемент, являющийся вяжущим элементом, скрепляющим все другие компоненты в однородную, целостную структуру.

Бывают:

Портландцементы высоких марок.
Основа из портландцемента с добавлением зольных, металлургических шлаков, обладающая повышенной вязкостью.
Глиноземная цементная основа с добавлением силикатов (жидкого стекла).
Глиноземистый цемент (ГЦ) с содержанием оксида алюминия до 55 %, температура плавления которого доходит до 1500 ℃.
Высокоглиноземистый цемент (ВГЦ), в котором содержание Al2O3 доходит до 70 %, с температурой плавления – до 1800 ℃.

Применение огнеупорного бетона в металлургии

Наиболее применяем ВГЦ, являющийся гидравлической связкой при производстве как тяжелых, так и легких (ячеистых) бетонов с высокой стойкостью к огню, сильному нагреву.

Глиноземистые цементы – это весьма распространенные компоненты сухих готовых смесей для получения огнестойкого бетона: торкрет-масс, кладочных растворов. К их положительным свойствам относят:

Быстрое нарастание прочности – до 70 МПа после заливки, торкретирования.
Выделение тепла при затвердевании, что позволяет проводить работы при отрицательной температуре без подогрева.
Высокая плотность бетона огнеупорного, полученного на их основе – до 2 тыс. кг/м3.
Устойчивость к агрессивному воздействию среды, что позволяет использовать их в качестве защитного слоя в аппаратах химических производств с высокой температурой технологического режима.
При воздействии открытого пламени, высокотемпературных тепловых потоков происходит спекание бетона, изготовленного на основе глиноземистых марок огнеупорного цемента в однородную керамическую массу.

На эту тему ▼

Огнезащита металлических конструкций

Составы и способы

Второй неотъемлемый компонент огнеупорного бетона – это негорючий наполнитель, в качестве которого используют:

Бой шамотного, магнезитового кирпича.
Магнезит, андезит.
Хромитовую руду.
Металлургические шлаки.
Золу тепловых станций.
Базальт, диорит, корунд.
Вулканическую пемзу.
Обожженную каолиновую глину.

Все виды наполнителей при производстве и подготовке к использованию измельчаются до необходимых по стандартам фракций, проходят термическую обработку, поэтому их свойства под воздействием огня, сильного нагрева неизменны, как и не происходит химических, физических изменений, влияющих на целостность, прочность структуры жаростойкого бетона.

В качестве пластификаторов легких (ячеистых) видов огнеупорного бетона в рецептуру добавляют перлит, вермикулит, керамзит.

Инструменты

В домашних условиях вручную раствор бетона, как правило, приготовляется для хозяйственных зданий, но при постройке жилья к этой процедуре нужно подойти очень ответственно.

Для подушек под фундамент и подготовки работ в сухих почвах используют раствор В7,5 (М100) жесткой консистенции. Как наполнитель используют щебень 5–20 мм. Из такого же бетона, но более пластичного изготавливают лестницы, ступеньки, заливают заборы, дорожки и т. д. Для тех же целей во влажных грунтах рекомендуют приготовить жесткий бетон В10 – В12,5 (М150). Из смеси жесткой консистенции этой марки делают и черновой пол, и дорожки.

Для закладки ленточного фундамента, ненагруженных частей здания подойдет жесткий раствор В15 (М200) или В20 (М250). Он же, только чуть пластичнее, подходит для выгребных ям, отстойников, септиков. Для фундамента хорошего жилого дома нужно сделать бетон М300 (В22,5): это будет лучшим вариантом и щебень лучше взять фракции 20–40 мм.

Бетон марки М350 (В25) и М500 (В40) применяется для высотных сооружений, сверхпрочных конструкций, хранилищ, укладки взлетно-посадочных дорог и в домашнем строительстве не применяются – нет необходимости, да и работать с таким раствором сложно.

Для замеса раствора понадобятся:

корыто или бетономешалка;
лопаты;
молоток (для дробления слежавшегося цемента);
ведра;
сито для просеивания песка;
емкости для промывки наполнителя.