Печатаются по решению секции по технологии бетона НТС НИИЖБ (протокол от 29 января 1981 г.).

Рекомендации содержат основные положения по технологии изготовления легких жаростойких бетонов с температурой от 700 до 1200 °C на новых видах искусственных пористых заполнителей.

Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников проектных, производственных организаций и лабораторий, занимающихся проектированием и изготовлением деталей и конструкций из легкого жаростойкого бетона.

Рекомендации содержат основные положения по технологии изготовления и применению жаростойких высокопрочных легких бетонов на основе новых видов искусственных пористых заполнителей. В качестве заполнителей рекомендуются огнеупорный аглопорит, получаемый из отходов угледобычи и углеобогащения разреза "Богатырь" Экибастузского месторождения, заполнитель из каолиносодержащих отходов Сумгаитского п/о "Химпром" им. М. Азизбекова.

В Рекомендациях учтен опыт производства изделий из обычных легких бетонов на пористых заполнителях на действующих железобетонных заводах.

В Рекомендациях приведены составы легких жаростойких бетонов на основе огнеупорного аглопорита и каолиносодержащих отходов, не вошедшие в "Инструкцию по технологии приготовления жаростойких бетонов" СН 156-79.

Технология изготовления огнеупорного аглопорита разработана ВНИИСтром им. П.П. Будникова Минстройматериалов СССР (кандидаты техн. наук М.П. Элинзон и А.Б. Журба) и Институтом горючих ископаемых Минуглепрома СССР (д-р техн. наук М.Я. Шпирт и канд. техн. наук Ю.В. Иткин).

При составлении Рекомендаций использованы результаты исследований легких жаростойких бетонов с заполнителем из каолиносодержащих отходов, проведенных в НИИСМ им. С.А. Дадашева Минстройматериалов АзССР (кандидаты техн. наук Г.Б. Кулиев, Л.Г. Гусейнова и Э.А. Алиева), а также с заполнителем из шлаковой пемзы, проведенных в Липецком политехническом институте Минвуза СССР (канд. техн. наук Г.М. Васильева) и в Донецком Промстройниипроекте Госстроя СССР (канд. техн. наук А.Д. Григорьева).

Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (д-р тех. наук, проф. К.Д. Некрасов и канд. техн. наук М.Г. Масленникова).

Замечания и предложения по содержанию настоящих Рекомендаций просьба направлять в НИИЖБ по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул., Д. 6.

1.1. Настоящие Рекомендации распространяются на производство в заводских и полигонных условиях изделий из жаростойких высокопрочных легких бетонов марки М300, объемной массы в высушенном состоянии 1500 - 1800 кг/м³.

1.2. В Рекомендациях рассматриваются три вида жаростойкого легкого бетона: аглопоритобетон, бетон на основе каолиносодержащих отходов и шлакопемзобетон.

1.3. Жаростойкие высокопрочные легкие бетоны на основе огнеупорного аглопорита вследствие высокой термостойкости могут быть рекомендованы для футеровки тепловых агрегатов с резкой сменой температур в рабочем пространстве.

1.4. Жаростойкий шлакопемзобетон рекомендуется для применения в тепловых агрегатах со стационарным температурным режимом.

1.5. Предельно допустимая температура применения бетонов при одностороннем нагреве в зависимости от вида компонентов бетона составляет от 700 до 1200 °C.

1.6. Основные свойства жаростойких высокопрочных легких бетонов приведены в табл. 1.

Примечание. Для составов 1 и 6 - 10 - водные теплосмены;

для составов 2 - 5 - воздушные.

1.7. Сушка и вывод на рабочий режим жаростойкой бетонной футеровки следует осуществлять согласно "Инструкции по сушке и первому нагреву тепловых агрегатов из жаростойкого бетона" ВСН 199-74/ММСС СССР.

2.1. Применяемые материалы должны обеспечивать заданные свойства бетона и удовлетворять требованиям соответствующих стандартов и технических условий.

Вяжущие

2.2. Вяжущие материалы должны удовлетворять требованиям стандартов:

портландцемент, быстротвердеющий портландцемент, шлакопортландцемент - ГОСТ 10178-76;

глиноземистый цемент - ГОСТ 969-77;

жидкое стекло (силикат натрия растворимый) - ГОСТ 13078-81.

2.3. Рекомендуемая марка цементов по ГОСТ 10178-76 - 500, допускаемая - 400 и 600.

2.4. Контроль качества портландцемента, быстротвердеющего портландцемента, шлакопортландцемента и глиноземистого цемента следует осуществлять в соответствии с ГОСТ 310.1 ... 4-76 и 969-77.

2.5. Проверка качества цементов состоит в контрольных испытаниях каждой поступающей партии и в повторных испытаниях в случае хранения его более 3 мес.

При повторных испытаниях ограничиваются проверкой сроков схватывания и пределов прочности цементного раствора.

2.6. Цемент не рекомендуется выдавать на производство до получения результатов лабораторных испытаний.

2.7. Жидкое стекло должно иметь модуль от 2,4 до 3 и плотность от 1,36 до 1,38 г/см³.

2.8. Модуль жидкого стекла следует определять по ГОСТ 13078-81. Для предварительной оценки пригодности жидкого стекла может быть применен ускоренный метод согласно Инструкции СН 156-79.

2.9. Жидкое стекло необходимо развести до требуемой плотности в специальном металлическом резервуаре. Плотность замеряют денсиметром.

Отвердители

2.10. Для изготовления легкого жаростойкого бетона на жидком стекле и каолиновых отходах в качестве отвердителя вводят саморассыпающийся феррохромовый шлак. Шлак должен соответствовать ТУ 14-11-95-74 и содержать: 24 - 30% кремнезема SiO₂, не менее 48% окиси кальция CaO, не более 1% (в сумме) окиси железа Fe₂O₃ и закиси железа FeO, 4 - 8% окиси алюминия Al₂O₃, 7 - 12% окиси магния MgO и 4% окиси хрома Cr₂O₃. Химический состав шлака определяют по ГОСТ 2642.0-71 и ГОСТ 2642.4-71*.

2.11. Тонкость помола саморассыпающегося феррохромового шлака рекомендуется такой, чтобы сквозь сито N 008 проходило не менее 70% взятой пробы.

2.12. Для изготовления шлакопемзобетона на жидком стекле в качестве отвердителя вводят кремнефтористый натрий, который должен отвечать требованиям ГОСТ 87-77.

Тонкомолотые добавки

2.13. Тонкомолотые добавки, применяемые для жаростойкого бетона, могут быть промышленного изготовления или приготовлены на месте потребления размолом соответствующих материалов в шаровых или вибрационных мельницах и должны отвечать требованиям ГОСТ 20956-75.

2.14. В качестве тонкомолотых добавок следует применять размолотые до требуемой тонкости огнеупорный аглопорит, каолиновые отходы, а также шамотный кирпич (класса А и Б) или его бой.

2.15. Контроль качества тонкомолотой добавки следует осуществлять от каждой поступающей партии в соответствии с Инструкцией СН 156-79.

В случае приготовления добавки непосредственно на месте изготовления бетонов, контроль ее качества производится один раз в смену.

Заполнители

2.16. В качестве заполнителей рекомендуется применять: огнеупорный аглопорит, шлаковую пемзу и каолиновые отходы (Сумгаитского п/о "Химпром" им. М. Азизбекова).

Основные свойства этих заполнителей приведены в прил. 1.

2.17. Все заполнители, мелкие и крупные, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 20955-75, 9757-73 и прил. 1 настоящих Рекомендаций.

Кроме того, огнеупорный аглопорит требованиям ГОСТ 11991-76 и прил. 2 настоящих Рекомендаций; шлаковая пемза - ГОСТ 9760-75; пористый заполнитель из каолиновых отходов должен содержать Al₂O₃ не менее 30%, Fe₂O₃ не более 5%.

2.18. Для проверки качества заполнителей отбор средней пробы от каждой партии необходимо производить в объеме 10 л для мелкого и 30 л - для крупного заполнителя.

2.19. Для каждой отобранной пробы заполнителя следует определять:

объемную массу и влажность по ГОСТ 9758-77; зерновой состав по ГОСТ 20955-75; чистоту заполнителя по прил. 5 Инструкции СН 156-79.

Если в отобранной пробе обнаружены куски известняка, доломита или других посторонних включений, всю партию заполнителя бракуют.

2.20. Хранить заполнители следует раздельно по видам и крупности в условиях, предохраняющих их от увлажнения и загрязнения посторонними примесями.

3.1. Подбор состава бетона производится в соответствии с "Руководством по подбору составов конструктивных легких бетонов на пористых заполнителях" (М., Стройиздат, 1975) и Инструкцией СН 156-79.

3.2. Ориентировочные расходы материалов для легких жаростойких бетонов марки М300 назначаются по прил. 3 настоящих Рекомендаций.

3.3. Подбор состава бетона следует производить в следующем порядке:

оценка и выбор исходных материалов;

расчет и назначение исходного состава бетона для опытных замесов;

приготовление опытных замесов;

испытание контрольных образцов, обработка полученных результатов и корректировка состава бетона с учетом требуемой марки;

проверка рабочего состава бетона в производственных условиях и составление таблиц дозировок всех материалов по массе, а пористых заполнителей - по объему с учетом колебаний их объемной массы.

3.5. Приготовление опытных замесов из назначенных расчетом составов бетона следует производить в лабораторных или в производственных условиях. Проверка свойств приготовленной смеси производится по ГОСТ 10181-80. Изготовление и испытание контрольных образцов-кубов по ГОСТ 10180-78 и определение плотности по ГОСТ 12730.1-78.

4.1. Дозирование пористых заполнителей производят объемно-весовым способом.

При наличии крупного заполнителя стабильной объемной насыпной массы (отклонения +/- 6%) допускается дозирование его по массе.

4.2. Дозирование вяжущих, отвердителя и тонкомолотых добавок производят по массе, а воды - по массе или объему.

4.3. Дозирование материалов при приготовлении легкобетонной смеси производят с точностью, %:

вяжущих, отвердителя, тонкомолотых добавок и воды +/- 2;

пористых заполнителей +/- 3 (по объему с контролем по массе) или +/- 2 (по массе).

4.4. Приготовление легкобетонной смеси следует производить в смесителях принудительного действия, обеспечивающих качественное перемешивание компонентов типа СБ-35 (С-733), СБ-62 (С-95), СБ-79. На действующих заводах разрешается применять бетономешалки типа С-371, С-355, С-356.

4.5. Приготовление бетонной смеси в смесителях принудительного действия осуществляется следующим образом: в смеситель загружают сухие материалы и перемешивают их около 1 мин, затем в смесь заливают воду или жидкое стекло, в зависимости от вида бетона, и перемешивают смесь не менее 3 мин.

4.6. Удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется жесткостью 20 - 35 с по техническому вискозиметру или подвижностью не более 2 см по осадке конуса.

4.7. Для определения подвижности или жесткости бетонной смеси следует отбирать среднюю пробу из смесителя не реже 1 раза в смену.

4.8. Изделия из легкого жаростойкого бетона формуют вибрированием. Формование изделий включает следующие этапы: подготовку форм с установкой закладных деталей, укладку и уплотнение бетонной смеси.

4.9. Для формования применяются стальные формы, отвечающие требованиям ГОСТ 18886-73. Допускается применение форм из других материалов, проверенных в производственных условиях.

4.10. Укладку и уплотнение бетонной смеси производят согласно "Инструкции по изготовлению конструкций и изделий из бетонов, приготовляемых на пористых заполнителях" СН 483-76.

5.1. Для получения бетонных изделий с заданными свойствами следует строго выдерживать оптимальные условия твердения: температурный и влажностный режимы, а также сроки твердения.

5.2. Условия и сроки твердения бетонов зависят от вида вяжущего.

Для бетона на портландцементе, быстротвердеющем портландцементе (БТЦ) и шлакопортландцементе рекомендуется твердение во влажных условиях в течение 7 сут при температуре выше +15 °C или тепловая обработка, при температуре и влажности, указанных в п. 5.3 настоящих Рекомендаций.

Для бетона на глиноземистом цементе рекомендуется твердение во влажных условиях в течение 3 сут при температуре от +7 до +25 °C, а на жидком стекле - воздушно-сухих в течение 3 сут при температуре не ниже +15 °C.

5.3. Тепловую обработку изделий из бетонов на всех видах цемента, кроме глиноземистого, следует производить насыщенным паром или паровоздушной смесью, обеспечивающими относительную влажность среды на стадии изотермического прогрева 90 - 100%. Температура среды при изотермическом прогреве не должна быть более 85 °C при использовании портландцемента и 95 °C при использовании шлакопортландцемента.

5.4. Режим тепловой обработки должен соответствовать требованиям Инструкции СН 483-76.

6.1. Контроль качества готовой продукции состоит в определении:

формы и размеров изделия;

качества армирования, закладных деталей и монтажных петель;

качества бетона в изделиях по показателям отпускной или марочной прочности бетона и прочности бетона после нагревания до 800 °C по прил. 9 "Руководства по изготовлению изделий из жаростойкого бетона на заводах" (М., Стройиздат, 1976).

7.1. Готовые и принятые ОТК изделия из легких жаростойких бетонов хранят рассортированными по видам и типоразмерам на специально оборудованных складах и в штабелях в соответствии с требованиями ГОСТ 13015-75.

Изделия из бетона на жидком стекле следует хранить в закрытых складах.

--------------------------------

<*> Опытно-производственная обогатительная фабрика.

1. Настоящие требования распространяются на огнеупорные аглопоритовые щебень и песок, представляющие собой искусственный пористый материал, получаемый методом агломерации из отходов обогащения углей Экибастузского месторождения.

2. Огнеупорные аглопоритовые щебень и песок применяются в качестве заполнителей для изготовления легких жаростойких бетонов с предельной температурой применения до 1200 °C.

3. Огнеупорный аглопорит должен удовлетворять требованиям ГОСТ 11991-76, за исключением требований по морозостойкости, а также требованиям ГОСТ 20955-75.

4. Огнеупорный аглопорит в зависимости от содержания окислов алюминия и железа (Al₂O₃ и Fe₂O₃) разделяется на три класса (табл. 2).

5. Потери при прокаливании в огнеупорном аглопорите (щебне и песке) не должны превышать 1%.

6. Максимальный размер зерен аглопоритового щебня не должен превышать 20 мм.

7. Огнеупорные аглопоритовые заполнители должны выдерживать испытания прокаливанием с последующим кипячением по методике, указанной в ГОСТ 20955-75.

8. В огнеупорном аглопорите недопустимо наличие слабообожженных или совсем необожженных зерен и зерен инородных пород, а также загрязняющих примесей (растительного происхождения), мусора и т.д.

Примечания. <1> В качестве отвердителей применяют: в составе 5 - саморассыпающийся феррохромовый шлак (50 кг/м³); в составе 8 - кремнефтористый натрий (55 кг/м³).

<2> Шлаковая пемза, выпускаемая ЖБИ-1 треста "Железобетон" г. Липецк.

<3> Шлаковая пемза, выпускаемая Ждановским металлургическим заводом "Азовсталь".