Жаростойкие бетоны

Жаростойкие бетоны - это специальные бетоны, предназначенные для применения в бетонных и железобетонных конструкциях и изделиях, работающих в условиях воздействия высоких технологических температур. Не надо путать жаростойкие бетоны с огнеупорными, которые составляют особый тип бетонов.

Производство жаростойких бетонов регламентируется ГОСТом 20910-2019 «Бетоны жаростойкие. Технические условия.», который был разработан Структурным подразделением АО «НИЦ «Строительство» - Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева (НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»). Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 апреля 2019 года N 171-ст ГОСТ 20910-2019 был введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2019 года. Данный стандарт распространяется на жаростойкие бетоны, предназначенные для применения при эксплуатационных температурах не выше +1800°C.

Жаростойкие бетоны классифицируют по следующим признакам:

• по назначению;
• структуре;
• виду вяжущего;
• виду тонкомолотой добавки;
• виду заполнителя.

По основному назначению жаростойкие бетоны подразделяют:

• на конструкционные (бетоны несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, определяющими требованиями к качеству которых являются требования по физико-механическим характеристикам);
• конструкционно-теплоизоляционные (бетоны, в которых сочетаются требования и к конструкционным, и к теплоизоляционным бетонам);
• теплоизоляционные (специальные бетоны, предназначенные для тепловой изоляции конструкций, зданий и сооружений).

По своей структуре жаростойкие бетоны подразделяют:

• на плотные тяжелые и легкие (плотные бетоны - бетоны, у которых пространство между зернами крупного и мелкого или только мелкого заполнителя заполнено затвердевшим вяжущим и порами вовлеченного газа или воздуха, в том числе образующимися за счет применения добавок, регулирующих пористость в объеме не более 6%);
• на ячеистые (бетоны, у которых основную часть объема составляют равномерно распределенные поры в виде ячеек, полученных с помощью газо- или пенообразователей).

По виду вяжущего жаростойкие бетоны подразделяют на бетоны с использованием:

• портландцемента и его разновидностей - быстротвердеющего портландцемента, шлакопортландцемента (обозначаются в маркировке жаростойкого бетона буквой «Р»);
• алюминатных цементов - глиноземистого и высокоглиноземистого цементов (обозначаются в маркировке жаростойкого бетона буквой «А»);
• силикатных вяжущих - жидкого стекла с отвердителем, силикат-глыбы с отвердителем (обозначаются в маркировке жаростойкого бетона буквой «S»).

В зависимости от вида тонкомолотой добавки различают жаростойкие бетоны со следующими добавками: шамотной, кордиеритовой, золошлаковой, керамзитовой, аглопоритовой, магнезиальной, периклазовой, алюмохромитовой, карборундовой, силикатной, алюмосиликатной, золой-уноса.

По виду заполнителя жаростойкие бетоны подразделяют на: шамотные, муллитокорундовые, корундовые, магнезиальные, карборундовые, кордиеритовые, кордиеритомуллитовые, муллитокордиеритовые, шлаковые, золошлаковые, базальтовые, диабазовые, андезитовые, диоритовые, керамзитовые, аглопоритовые, перлитовые, вермикулитовые, бетоны из боя бетона, алюмосиликатные.

Заполнитель для жаростойких бетонов в зависимости от крупности зерен подразделяют:

• на мелкий - песок с зернами размером от 0 до 5 мм;
• крупный - щебень с зернами размером от 5 до 20 мм.

Основной специальной характеристикой жаростойких бетонов, помимо стандартных бетонных характеристик (таких как класс бетона по прочности на сжатие В, марка бетона по водонепроницаемости W, марка бетона по морозостойкости F и т.п.), является Класс бетона по предельно допустимой температуре применения, который обозначается буквой «И» и цифрами от 2 до 18. Классы бетонов по предельной допустимой температуре применения приведены в Таблице 1.

Таблица 1

Класс бетонов по предельно допустимой температуре применения определяют по значениям остаточной прочности и температуры деформации под нагрузкой, указанным в Таблице 2.

Таблица 2

Остаточная прочность бетона зависит от вида вяжущего, температуры нагрева и характеризуется процентным отношением прочности бетона после нагрева до предельно допустимой температуры применения для бетонов классов И2-И7 и после нагрева до температуры 800°C для бетонов классов И8-И18 к прочности бетона в проектном возрасте.

Еще одной характеристикой жаростойкого бетона, к которому предъявляют еще и требования по термостойкости (термостойкость бетона – это его способность оставаться цельным после многочисленных циклов нагревания и охлаждения) является Марка бетона по термической стойкости в теплосменах водных – Т1 и воздушных – Т2.

Для бетонов, предназначенных для изготовления изделий, конструкций и сооружений, к которым предъявляют требования по термостойкости, устанавливают следующие марки по термостойкости: Т₁5, Т₁10, Т₁15, Т₁20, Т₁30, Т₁40 (водные теплосмены); Т₂10, Т₂15, Т₂20, Т₂25 (воздушные теплосмены).

Условное обозначение жаростойкого бетона, в соответствии с действующими стандартами должно включать в себя основные его характеристики:

• по назначению;
• структуре;
• виду вяжущего;
• виду тонкомолотой добавки;
• виду заполнителя.

По основному назначению жаростойкие бетоны подразделяют:

Жаростойкий бетон на портландцементе, класса В20 по прочности на сжатие, с температурой применения 1200°C:

BR
P В20 И12 ГОСТ 20910-2018

Жаростойкий бетон на алюминатном цементе, класса В35 по прочности на сжатие, с температурой применения 1600°C:

BR
A В35 И16 ГОСТ 20910-2018

Жаростойкий бетон на силикатном вяжущем, класса В25 по прочности на сжатие, с температурой применения 1300°C:

BR
S В25 И13 ГОСТ 20910-2018