Огнестойкость, жаростойкость бетона

Сопротивление бетона кратковременному воздействию огня в случае пожара называют его огнестойкостью. Жаростойкость же бетона представляет собой стойкость бетонов при постоянном и длительном воздействии высокой температуры при эксплуатации различных тепловых агрегатов (бетон жароупорный). Бетон относят к классу огнестойких материалов.

Из-за относительно низкой теплопроводности бетона непродолжительное действие высоких температур не вызывает достаточного нагревания бетона, а также арматуры, которая находится под защитным слоем. Гораздо опаснее является поливание холодной водой сильно разогретого бетона (к примеру, при тушении пожара). При этом холодная вода вызывает образование трещин, нарушение защитного слоя, а также обнажение арматуры при не прекращающемся воздействии высоких температур.

Бетон на портландцементе при длительном действии высокой температуры является не пригодным к эксплуатации при температурах больше 2500С. Известно, что при нагревании обычного бетона от 2500С до 3000С происходит уменьшение прочности, сопровождающееся разложением гидрата кальция окиси, а также разрушением структуры камня цементного. Под воздействием температур выше 5500С, содержащиеся в гранитном щебне и в песке зерна кварца начинают растрескиваться, поскольку при таких температурах кварц переходит в иную модификацию (тридимит). Растрескивание обусловлено увеличением объема кварцевых зерен и образованием микротрещин в тех местах, где цементный камень соприкасается с зернами заполнителя. С последующим увеличением температуры приходят в разрешение и иные структурные элементы стандартного бетона. Посредством практических и научных изысканий была установлена возможность создания на основе портландцемента бетона жароупорного, который способен проявлять стойкость к температурам от 11000С и выше.

С этой целью в бетоны надо вводить кремнеземистые или алюмокремнеземистые тонкомолотые добавки, которые связывают выделяющуюся в ходе гидратации цемента свободную гидроокись кальция. Заполнителями в таком бетоне должны быть такие материалы, которые обладают достаточным уровнем термостойкости и огнеупорности (к примеру, шамот, кирпичный щебень, туфы, отвальный доменный шлак, андезит, базальт, хромистый железняк). Цифры максимальных температур, которые способна выдерживать конструкция, зависят от термостойкости и огнеупорности тонкомолотых добавок и заполнителей.

Например, при использовании молотых добавок и шамота максимальная температура эксплуатации бетонов жароупорных на портландцементе составляет 11000С-12000С. Если же максимальные температуры эксплуатации не превышают 7000С, то в качестве заполнителей бетона можно использовать бой глиняного кирпича, артикский туф, отвальный доменный шлак, андезит, диабаз, базальт, а в качестве добавок – цемянку, гранулированный доменный шлак, золу-унос, пемзу. При этих же температурных условиях (до 7000С) можно в бетоне портландцемент заменять на шлако-портландцемент. При этом вводить тонкомолотые добавки не требуется. Чтобы изготовить жароупорный бетон для эксплуатации при 13000С-14000С, надо использовать цемент глиноземистый с крупным и мелким заполнителями из хромистого железняка либо шамота. При этом тонкомолотые добавки, предназначенные для связывания гидроокиси кальция не нужны. Для жароупорного бетона, который будет использоваться при максимальных температурах до 9000С-10000С, в качестве вяжущего можно использовать и жидкое стекло с натрием кремнефтористым.

назад в раздел "Справочник строительных материалов (О)"
назад в раздел "Справочник строительных материалов и терминов"