Применение огнеупорного бетона - укладка, сушка, обжиг, хранение
Описание и рекомендации по применению огнеупорных бетонов производства ООО «ПРОФИКС-ВОРОНЕЖ»
Сухие огнеупорные смеси марки «PROFIX» относятся к группе неформованных огнеупоров гидравлического твердения и состоят из огнеупорных заполнителей полифракционного гранулометрического состава, модифицирующих и диспергирующих глиноземов, и высокоглиноземистого цемента высокого качества.
Подготовка поверхности и укладка бетона.
Перед началом работ опалубку (форму), предназначенную для укладки готового огнеупорного бетона, необходимо надежно укрепить. Готовую опалубку и прилегающие поверхности необходимо тщательно очистить от инородных включений - обрезков металла, мусора, отслаивающихся фрагментов, пыли, грязи, масла и т.п. При ремонтных работах старой футеровки, подлежащей восстановлению, расшивку крупных трещин и дефектов футеровки рекомендуется делать в форме «ласточкина хвоста». Подготовленную таким образом поверхность рекомендуется предварительно обработать специальным грунтом или увлажнить водой.
Вода при затворении бетонной смеси используется чистая (желательно питьевая) при температуре 10-35С. В холодное время года можно взять подогретую воду до 40С. Количество воды в сухую смесь добавляется в строгой пропорции в соответствии с сертификатом качества и согласно рекомендации производителя. Превышение рекомендованного количества воды может приводить к снижению механической прочности огнеупорного бетона, увеличению пористости и снижению его эксплуатационных характеристик.
Готовый бетон должен быть использован не позднее 40 мин с момента его затворения водой.
Максимальная толщина укладки бетонов марки "PROFIX" – не более 600 мм.
Затворение огнеупорных смесей водой производится в лопастных смесителях принудительного типа с вертикальным валом. Вода при затворении в сухую смесь добавляется частями. Укладка бетонных смесей производится - с помощью гибких погружных вибраторов, виброрейки, вибростола, штыкованием, обмазкой, набивкой или торкретированием - в зависимости от типа и назначения бетона (массы).
С целью обеспечения демонтажа опалубки (оснастки) рабочую поверхность последней рекомендуется покрывать тонким слоем консистентной смазки, промасленной бумаги и т.п. Для облегчения демонтажа при необходимости рекомендуется придавать опалубке (форме) клиновидность (конусность) в пределах 0,5 -1%.
Демонтаж опалубки рекомендуется проводить после набора бетоном монтажной (транспортной) прочности не ранее, чем через 6-12ч для плотных бетонов и 12-24ч для теплоизоляционных бетонов.
Во время первичного отверждения следует поддерживать температуру огнеупорной футеровки в пределах от 10 до 30°C.
При низких температурах воздуха температуру футеровки нужно поддерживать выше 10°C и ни в коем случае не допускать замерзания материала во время схватывания и отвердевания, пока футеровка не высохнет до устойчивого состояния.
При высоких температурах воздуха скорость испарения обычно высокая, и процесс влажного отвердевания имеет огромное значение. Футеровку нужно поддерживать влажной и прохладной в течение первых 24 часов. Если укладка футеровки произведена на открытом воздухе, поверхность следует защитить, от прямых солнечных лучей, пока не завершится процесс отвердевания.
Необходимо обеспечить надежное крепление стального корпуса (кожуха) и опалубки, чтобы исключить прогибание и деформации металла и не допустить повреждения футеровки.
Готовую массу необходимо использовать в течение 30-40 мин с момента затворения водой.
После снятия опалубки в течение последующих 12 часов необходимо проконтролировать, не происходит ли вследствие схватывания заметного нагревания поверхности. В данном случае необходимо при помощи периодического обрызгивания водой или укрытием поверхности влажной тканью охлаждать бетон до того момента, пока его температура не сравняется с температурой окружающей среды. Во время твердения огнеупорного бетона, вся футеровка должна находиться в абсолютном покое, следует избегать любых внешних механических воздействий. После окончательной обработки необходимо проверить поверхность футеровки: осмотреть ее и проверить при помощи контрольного молотка. В случае обнаружения критических дефектов (раковины глубиной более 15% от толщины футеровки; скрытые полости; каверны общей площадью более 20% от поверхности карты; трещины по всей поверхности бетона, сквозные щели и пустоты), необходимо их устранить. Следует учесть следующее: при одной дефектной части необходимо удалить всю толщину дефектного слоя футеровки и нанести новый. При устранении дефектов, перед повторным нанесением материала, поверхность старой футеровки необходимо увлажнить.
Сушка на воздухе и проветривание
Когда процесс отвердевания завершится, бетонную футеровку следует выдержать при температуре окружающего воздуха не ниже 10°C как можно дольше (но не менее 24 часов), чтобы получить устойчивое состояние перед начальным нагревом.
Эта операция позволяет уменьшить количество свободной воды в бетоне, которое иначе могло бы вызвать ненужную химическую реакцию между поверхностью футеровки и атмосферой.
В общем случае это явление наиболее характерно для теплоизоляционных бетонов на основе пористых заполнителей, поглощающих высокий процент подмешиваемой воды. Такой эффект нагляднее всего проявляется в конструкциях, сооружаемых при низких температурах и в холодном климате, когда воздух обычно влажный и скорость испарения влаги низкая.
Поэтому рекомендуется сразу же по окончании отверждения по возможности полностью просушить бетонную футеровку. Необходимо обеспечить достаточную вентиляцию, либо оставить футеровку в сухой, хорошо проветриваемой зоне, либо создав принудительную вентиляцию всей поверхности с помощью вентилятора или, с помощью воздуходувки горячего воздуха.
Полностью затвердевшие и высушенные бетонные футеровки запрещается оставлять в местах, где они могут попасть под атмосферные осадки и получить повреждения, влияющие на их свойства.
Рекомендации по укладке в условиях низких температур
Как плотные, так и теплоизоляционные бетоны на основе цементной связки категорически запрещается укладывать при температуре окружающего воздуха ниже 10 °C.
В холодном климате минимальную температуру 10°C следует поддерживать искусственным подогреванием воды, бетона и окружающей их зоны (включая обшивку печи) до тех пор, пока уложенный материал не затвердеет и не будет и просушен. Если укладка производится на открытом воздухе, могут потребоваться внешняя конструкции и обогреватели для поддержания температуры во всей зоне применения бетона.
Не менее чем за 48 часов до укладки бетонов желательно перенести сухую смесь в более теплое помещение с минимальной температурой 15°C.
Температура воды для замешивания огнеупорных бетонов должна быть в пределах 10-40°C. Рекомендуется подогреть воду, если возможно, до 25-35°C, но ни в коем случае не перегревать ее выше 40°C.
Температуру сухой смеси и воды нужно контролировать таким образом, чтобы обеспечить постоянную температуру влажной смеси выше 10°C.
При торкретировании - чем выше температура материала, тем больше способность к торкретированию и тем меньше потери на отскок. Рекомендуемая температура воды - от 20 до 35°C.
Во время укладки и отверждения следует поддерживать температуру бетонной футеровки выше 10°C, и ни при каких обстоятельствах не допускать замерзания материала.
По окончании отверждения футеровку как можно дольше просушивают теплым воздухом при окружающей температуре выше 10°C, чтобы получить устойчивые параметры огнеупорного материала.
Сушка воздухом имеет огромную важность при укладке легких теплоизоляционных бетонов, поскольку для их замешивания требуется большое процентное количество воды.
Последствия замерзания огнеупорных бетонов после отверждения в общем случае зависят от содержания свободной воды. Если огнеупорный бетон полностью просушен, то замерзание не имеет заметных последствий для футеровки.
Рекомендации по укладке в условиях высоких температур
Бетоны следует хранить в прохладном и сухом вентилируемом складском помещении, избегая открытого солнца. Если температура сухой смеси высокая, перед использованием смесь нужно подержать в прохладном месте, поддерживая ее температуру ниже 30°C.
Для замешивания использовать холодную свежую воду. При необходимости в жаркую погоду можно применять охлажденную воду, но температура воды ни в коем случае не должна быть ниже 10°C.
Температуру воды и готовой бетонной смеси нужно контролировать таким образом, чтобы обеспечить постоянную температуру влажной смеси не выше 30°C.
Если стальной корпус (кожух печи, опалубка) находились на солнце, рекомендуется периодически охлаждать его во время укладки, схватывания и отверждения, поддерживая температуру корпуса ниже 30°C. Для этого корпус защищают от прямых солнечных лучей и (или) опрыскивают водой наружную часть стального корпуса теплового агрегата.
Поскольку сильно нагретые бетоны имеют тенденцию схватываться за короткое время, быстро восстановить нормальную консистенцию материала можно штыкованием или трамбованием.
Следует избегать добавления лишней воды для восстановления консистенции. В случае необходимости замешивать и укладывать меньшие порции бетона.
Если материал укладывается торкретированием, следует соблюдать те же меры предосторожности, что и при заливке.
Необходимо выбрать прохладное место. Мешалку, опалубку, сухую смесь и воду для замешивания запрещается выставлять на солнце.
Во время отверждения заливаемой огнеупорной футеровки поддерживать температуру в пределах 10 - 30°C.
Футеровку должна быть влажной и холодной в течение первых 24 часов: это особенно важно для бетонов с большим тепловыделением при гидратации, поскольку они особенно подвержены растрескиванию и взрывному выкрашиванию, если неправильно затвердели.
Если все вышеперечисленное невозможно, укладку следует производить ночью.
Температурные компенсаторы
Температурные компенсаторы (термошвы) используют, чтобы учесть тепловое расширение в футеровках из огнеупорного бетона, и устанавливают в местах, где их считает необходимым конструктор, разрабатывающий оборудование.
В панельных конструкциях (укладка картами) температурные компенсаторы между соседними картами нужно заполнить керамическим волокном, имеющим подходящую предельную рабочую температуру, например, муллитокремнеземистым войлоком.
Для равномерно распределенного сжатия футеровки и предотвращения образования случайных трещин используют разделительные термошвы или разделительные надрезы (или линии надрезов).
Их следует располагать с одинаковым интервалом, не превышающим 1,5 м, в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Разделительные термошвы образуются сами собой, если укладывать детали футеровки одну за другой, и рекомендуются для больших поверхностей или панельных конструкций, где необходима футеровка с поглощением механических напряжений и исключения трещинообразования.
Разделительные надрезы можно сделать вручную, надрезав поверхность бетона перед его отверждением. Они должны иметь ширину около 1,5 мм и глубину около 25 мм. Надрезы поверхности всегда необходимы в облицовке плотными бетонами; они не обязательны, но очень рекомендуются в облицовочных материалах средней массы и более легких (теплоизоляционных).
Сушка и обжиг плотных бетонов
После выдержки бетона при температуре 10-30°C не менее суток, готовую футеровку из бетона нормальной плотности (от 1,9 г/см.куб и выше) следует нагревать, увеличивая температуру не более чем на 10-15 °C в час до 110°C и поддерживая температуру 110°C в течение 12-24 часов или дольше, в зависимости от толщины футеровки, но обязательно до полного прекращения испарения влаги.
Следующим этапом рекомендуется равномерно увеличивать температуру до 380-400°C со скоростью не более 15-20°C/час (10°C/час для бетонов с плотностью после высушивания более 2400 кг/м3). Затем выдержать футеровку при 400°C не менее 6-10ч для удаления химически связанной влаги, но не менее часа на 25 мм толщины футеровки, чтобы обеспечить стабилизацию материала по всей футеровке.
После этой выдержки температуру можно увеличить до рабочего значения со скоростью 30-40°C/час (20-30°C/час для бетонов с плотностью после высушивания более 2400 кг/м3).
Сушка и обжиг теплоизоляционных бетонов
Футеровки из теплоизоляционных бетонов равномерно нагревать, увеличивая температуру со скоростью не более 15-20°C/час до 130-140°C, и поддерживать при температуре 130-140°C в течение 12-24 часов или дольше, в зависимости от толщины футеровки и плотности бетона, но обязательно до полного прекращения испарения свободной влаги из структуры бетона.
Следующим этапом рекомендуется равномерно увеличивать температуру до 350-380°C со скоростью не более 15-20°C/час. Затем выдержать футеровку при 350-380°C не менее 8-10ч для удаления химически связанной влаги, из расчета не менее часа на каждые 25 мм толщины футеровки, чтобы обеспечить стабилизацию материала по всей глубине бетона.
Далее необходимо равномерно увеличивать температуру до 650-800°C со скоростью не более 20-30°C/час.
Для надежного спекания футеровки рекомендуется поддерживать температуру в интервале 650-800°C в течение как минимум 2 часов на каждые 25 мм толщины футеровки, чтобы обеспечить равномерность свойств. После такой выдержки температуру футеровки можно увеличивать до рабочего значения со скоростью 30-40°C/час.
Хранение огнеупорных бетонов (масс)
Хранить бетоны марки PROFIX рекомендуется в сухом вентилируемом складском помещении в условиях, где исключено попадание атмосферных осадков, прямых солнечных лучей и их замерзание в зимнее время. Оптимальная температура хранения сухих бетонных смесей (масс): +5-+30С.
Необходимо исключить случаи повреждения упаковки при разгрузке и хранении продукции. Это значительно сокращает срок их годности, снижает качественные характеристики.
Рекомендуется вскрывать упаковку только непосредственно перед использованием материала. Средний срок хранения материалов производство ООО «Профикс-Воронеж» указан в технических данных и сертификатах качества.
Хранить на складе сухие огнеупорные бетоны (массы) рекомендуется не более, чем в 2 яруса.
Стандартный гарантийный срок хранения составляет от 6 до 12 месяцев. Если срок хранения превышен, то перед использованием материал необходимо дополнительно испытать.