Огнеупорный бетон своими руками: состав и как приготовить

Некоторые конструкции изготавливаются исключительно из жаропрочного бетона. Это позволяет изделию выдерживать высокие температуры (до 1800 градусов по Цельсию). Замешать смесь можно самостоятельно. Однако для этого потребуется придерживаться инструкции.

В статье расскажем, как сделать огнеупорный бетон своими руками.

Понятие

Жаропрочный бетон – это материал, который способен переносить высокие температуры (до 1800 градусов по Цельсию). При этом он не теряет свои эксплуатационные и механические качества.

Бетон используется при строительстве промышленных, а также жилых объектов. Составы, отличающиеся огнеупорностью, применяют при возведении домашних печей, бань, саун и т.д.

Обычный бетон отличается от жаропрочного тем, что он способен выдержать лишь непродолжительный нагрев до температуры 200 градусов по Цельсию. Это не позволяет использовать материал для облицовки ковшей, предназначенных для транспортировки раскаленных металлов.

Внимание! Если обычный материал будет подвержен высокой температуре, то он потрескается и разрушится.

Чтобы придать бетону жаропрочные характеристики, в огнеупорные марки цементов добавляют различные связующие вещества. Когда раствор отвердевает, он приобретает структуру камня. Готовое покрытие не нуждается в дополнительном обжиге.

Преимущества огнеупорного бетона:

1. Может выдерживать воздействие открытого огня, не теряя своих свойств.
2. Высокая степень прочности.
3. Увеличенная адгезия, если сравнивать с остальными смесями.
4. Масса быстро затвердевает.
5. Способен преодолеть воздействие агрессивных факторов.

Однако у материала есть и недостатки. Один из них – высокая цена по сравнению с другими составами.

Состав огнеупорной смеси зависит от используемых материалов, а также от нужных характеристик. Есть несколько видов тяжелых бетонов, о которых мы расскажем в отдельности.

На портландцементе

Такой бетон очень распространен, так как отличается хорошей прочностью и невысокой стоимостью. Составы на портландцементе используют при строительстве тепловых агрегатов, дымовых труб и т.д.

Для приготовления смеси используются огнестойкий цемент, а также активные минеральные вещества. Это может быть шамот, доменный шлак, топливная зола и т.д. Чтобы покрытие отличалось высокой степенью прочности, необходимо добавить в раствор именно шамот.

На глиноземистом алюминатном цементе

Класс термостойкости такого бетона находится в диапазоне И8-И18. Для приготовления обычного цемента в качестве основы берется моноалюминат кальция. Для получения высокоглиноземистого цемента потребуется диалюминат кальция.

Внимание! Если в составе смеси не будет никаких добавок, то покрытие сможет выдержать температуру до +1300 градусов по Цельсию. Наличие корунда в растворе увеличивает этот показатель до 1650 градусов по Цельсию.

Конструкции из глиноземистых цементов обладают следующими свойствами:

1. Термическая усадка минимальная.
2. Устойчивость к резким перепадам температуры.
3. Высокая степень прочности.
4. Минимальная теплопроводность.
5. Конструкцию можно эксплуатировать уже через сутки после заливки.

На жидком стекле

Бетоны, в составе которых присутствует жидкое стекло, могут эксплуатироваться при температуре от +800 до 1600 градусов по Цельсию. Применяются как натриевые, так и калиевые составы.

По структуре жидкое стекло может быть:

• низкомодульным;
• среднемодульным;
• высокомодульным.

О жидком стекле:

1. Стекло долго затвердевает, поэтому в него добавляют различные отвердители. Это могут быть щелочные металлы или фторсилиликаты. Наличие этих добавок делает покрытие прочным, а сам раствор – плотным.
2. Если в основе раствора лежит жидкое стекло, то выполнять замешивание нужно прямо на объекте. Это связано с тем, что смесь заливается в течение 30 минут.
3. Раствор на базе жидкого стекла нужно укладывать при температуре +15 градусов по Цельсию. Показатель влажности должен составлять около 70%.

При изготовлении легких ячеистых бетонов используются пористые заполнители, которые уменьшают вес конструкции.

Особенности

У огнеупорного бетона не так много общего со стандартным. Главное отличие – материал отлично переносит высокие температуры. При контакте с огнем покрытие не теряет своих свойств, что делает его пригодным для возведения печей. Жаропрочная смесь способна выдержать нагревание от 800 до 1800 градусов по Цельсию – все зависит от состава.

Также огнеупорный цемент отличается повышенным содержанием специальных компонентов в смеси. Они значительно улучшают его характеристики. Например, если в составе есть глинозем, то покрытие будет очень прочным и надежным.

Назначение

Огнеупорный бетон применяется при строительстве общественных зданий и жилых объектов. Также материал востребован в газовой и нефтяной отраслях. Без него возникли бы большие проблемы с возведением мартеновских печей.

Область применения бетона зависит от марки:

Требования

Бетон должен соответствовать нормам, которые регламентируют действующие нормативно-правовые акты. Речь идет о следующих документах:

1. ГОСТ 28874-2004. Приводит классификацию огнеупоров.
2. ГОСТ Р 52541-2006. Регламентирует порядок подготовки образцов жаропрочных бетонов для испытаний.
3. ГОСТ 24830-81. Определяет методы контроля качества огнестойкого цемента.

Бетон – это продукция, которая подлежит обязательной сертификации. Такой документ выдается только в том случае, если смесь прошла все испытания.

Внимание! По результатам исследований составляется протокол. На основании этой бумаги оформляется сертификат на изделие.

Основные производители

Существуют как зарубежные, так и отечественные производители огнеупорного бетона.

Отечественная продукция:

Зарубежная продукция:

1. Calcestruzzo refrattario.
2. Promacret-PF.
3. Rath CARATH.

В 2022 году популярна именно отечественная продукция, так как цены на зарубежные товары существенно возросли.

Самостоятельное приготовление

Жаростойкий бетон можно приготовить своими руками. Для этого нужно взять необходимые ингредиенты и следовать инструкции. Все просто: сухая смесь засыпается в бетономешалку, а затем затворяется жидким стеклом или водой.

Особенности самостоятельного приготовления состава:

1. Потребуется выбрать нужные ингредиенты.
2. Если нет бетономешалки, то можно взять любую другую посуду, предназначенную для замешивания.
3. В бетономешалку заливается около 90% нужного объема воды. В качестве альтернативы можно использовать жидкое стекло.
4. Сначала следует добавить только 50% цемента, а уже потом оставшуюся половину.
5. Замешивать состав следует на протяжении пяти минут. Это минимальное время.
6. Отгрузка готовой смеси осуществляется прямо на объекте.

Если придерживаться инструкции, то с приготовлением раствора не возникнет никаких проблем.

Подготовка

Жаропрочный цемент не нуждается в обжиге. За счет этого можно сэкономить денежные средства. Чтобы изготовить блоки в домашних условиях, необходимо выделить площадку, а также взять подходящие инструменты и сырье.

Внимание! Заливка осуществляется в чистом месте. Также нужно предусмотреть наличие доступа к воде.

Выполнять работы можно только чистыми инструментами, поэтому предварительно очистите их от загрязнений. Само сырье должно соответствовать установленным нормам. Рекомендуется использовать уже готовые смеси, в составе которых есть необходимые добавки.

Инструменты

Чтобы изготовить качественные бетонные блоки, необходимо взять хорошее сырье. Для работы понадобятся следующие материалы:

• гравий;
• песок;
• гашеная известь;
• вода;
• цемент огнестойкий.

Опытные строители советуют брать качественные бетонные смеси, в составе которых уже содержатся все необходимые вещества. Такой продукт достаточно развести обычной водой и перемешать.

Внимание! Производители указывают на упаковке изделия инструкцию по замешиванию.

Для работы нужны следующие инструменты:

1. Деревянные формы.
2. Полиэтилен.
3. Перфоратор.
4. Шпатель.
5. Лопата.
6. Бетономешалка.

Мы уже упомянули, что бетономешалку можно заменить на другую посуду, предназначенную для замешивания.

Состав

Плотный бетон применяется при изготовлении огнестойких конструкций. Также материал активно используется на производствах химической промышленной сферы.

Тяжелые смеси сокращают время, затраченное на строительство. Также они имеют низкую себестоимость.

В составе жаростойкого бетона есть не только вяжущие компоненты, но и различные заполнители.

Вяжущие

Производство жаростойких бетонов осуществляется в соответствии действующими нормативно-правовыми актами. В частности, речь идет о ГОСТ 20910 90. В данном документе говорится о том, что для приготовления смеси используются вяжущие компоненты. Это может быть:

1. Жидкое стекло.
2. Глиноземистый цемент.
3. Портландцемент, в составе которого есть микронаполнитель.
4. Шлакопортландцемент.

Заполнители

В составе огнеупорного бетона есть заполнители, которые отвечают за равномерное расширение состава. Это позволяет покрытию выдерживать высокие температуры.

Выбор заполнителя осуществляется в соответствии с температурой, которой будет подвергаться конструкция:

1. 800 градусов по Цельсию. Используются горные породы (базальт, андезит, диабаз).
2. 1200-1700 градусов по Цельсию. Используются огнеупорные материалы – магнезит, корунд, каолин и т.д.

Если конструкция будет подвергаться влаге

В нейтральной среде применяется смесь на основе портландцемента. Такое покрытие хорошо переносит воздействие влаги.

Если среда кислая и агрессивная

Если конструкция будет эксплуатироваться в кислой среде, то лучше выбрать смесь, в составе которой есть жидкое стекло. Такое покрытие сможет выдержать воздействие агрессивных факторов.

Изготовление

Есть все необходимые инструменты и материалы? Тогда можно приступать к замешиванию. Старайтесь действовать по инструкции:

1. Смешайте все ингредиенты в бетономешалке. Это нужно делать в течение пяти минут.
2. Подготовьте формы. Чтобы в дальнейшем легко извлекать блоки, разместите на дне конструкции полиэтиленовую пленку.
3. Выполните заливку. Раствор распределяется по ячейкам при помощи совка или лопаты.
4. Приступайте к уплотнению. Для этого нужно воспользоваться отбивным молотком или перфоратором.
5. Выполните выравнивание. Для этого достаточно взять шпатель и убрать излишки.
6. Накройте формы пленкой и ожидайте застывания. На протяжении трех дней материал нужно сбрызгивать водой.

Внимание! Процесс уплотнения позволяет устранить из раствора лишний воздух.

Чтобы бетон был приобрел высокую степень прочности, его нужно хранить в помещении до 25 дней. Если выполнить работу в соответствии с инструкцией, то готовая конструкция прослужит не один десяток лет.

Пропорции

Чтобы приготовить огнеупорный бетон своими руками, нужно использовать готовую цементную смесь, отличающуюся огнеупорными свойствами. Все вещества добавляются в цемент в измельченном виде.

Классическое соотношение частей:

• 3 части гравия;
• 2 части песка;
• 2 части цементной смеси;
• 0,5 части гашеной извести.

На 22 кг смеси приходится 7,5 литров воды.

Как убрать пустоты и пузырьки

Чтобы устранить пустоты и пузырьки, необходимо воспользоваться отбойным молотком или перфоратором. Вставьте в деревянную часть конструкции сверло и работайте на протяжении минуты.

Как сделать отливки

Чтобы сделать отливки, потребуется воспользоваться фанерой. Положите на дно формы полиэтилен для легкого извлечения блока. Также можно воспользоваться смазанным жиром силиконом.

Применение

Самостоятельно приготовленный раствор может использоваться для изготовления печей, каминов и т.д. Важно точно следовать инструкции и соблюдать указанные пропорции.

Предварительные действия

Укладка цемента требует предварительной подготовки поверхности. Для этого нужно выполнить следующие действия:

1. Обезжирить поверхность. Это позволит устранить масляные подтеки, а также жировые пятна. На данном этапе нужно воспользоваться растворителем.
2. Убрать сажу и пыль. Это можно сделать при помощи пылесоса и влажной тряпки.

Если не подготовить поверхность, то покрытие прослужит недолго. Оно начнет трескаться, что приведет к его разрушению.

Внимание! Предварительная подготовка поверхности обеспечивает необходимую адгезию.

Нанесение

Заливать бетон можно при помощи лопаты или совка. Предварительно убедитесь в том, что инструменты чистые.

Внимание! Время высыхания огнеупорного блока составляет 25 дней.

Если укладка бетона осуществляется при температуре +40 градусов по Цельсию, то необходимо соблюсти следующие рекомендации:

1. Используйте составы на основе портландцемента.
2. Увлажните заполнители.
3. Воспользуйтесь пластификаторами. Это позволит понизить водоцементное соотношение.
4. Увеличьте время смешивания компонентов.
5. Транспортировать смесь до объекта можно исключительно в автобетономешалке.
6. Перед заливкой увлажните опалубку, а также проверьте ее на предмет герметичности.
7. Чтобы подать смесь на объект, воспользуйтесь бетононасосом.
8. Для осуществления бетонирования воспользуйтесь глубинным вибратором.

Если соблюсти все рекомендации, то покрытие будет не только прочным, но и долговечным.

Контроль

Максимальная толщина укладки плотных бетонов составляет не более 600 мм. Чтобы обеспечить оптимальные условия твердения изделия, необходимо в течение трех суток сбрызгивать его водой.

Основные моменты

1. Жаропрочный бетон – это материал, который способен переносить высокие температуры (до 1800 градусов по Цельсию).
2. Обычный цемент отличается от жаропрочного тем, что он способен выдержать лишь непродолжительный нагрев до температуры 200 градусов по Цельсию.
3. Чтобы придать бетону жаропрочные характеристики, в огнеупорные марки цементов добавляют различные связующие вещества.
4. Бетоны, в составе которых присутствует жидкое стекло, могут эксплуатироваться при температуре от +800 до 1600 градусов по Цельсию.
5. При изготовлении легких ячеистых бетонов используются пористые заполнители, которые уменьшают вес конструкции.
6. Огнеупорный цемент применяется при строительстве общественных зданий и жилых объектов.
7. Бетон – это продукция, которая подлежит обязательной сертификации.
8. Выполнять работы можно только чистыми инструментами, поэтому предварительно очистите их от загрязнений.
9. Опытные строители советуют брать качественные бетонные смеси, в составе которых уже содержатся все необходимые вещества.
10. Если не подготовить поверхность, то покрытие прослужит недолго. Оно начнет трескаться, что приведет к его разрушению.
11. Для приготовления смеси используется огнестойкий цемент, а также активные минеральные вещества.

Заключение

Из статьи мы выяснили, что можно сделать огнеупорный бетон своими руками. Для этого нужно взять требуемые ингредиенты, а также придерживаться инструкции. Не забывайте о необходимости соблюдения мер безопасности при работе с материалом.