Жаростойкие бетоны марок 100—700 являются безобжиговым материалом, сохраняющим в заданных пределах при длительном воздействии высоких температур свои физико-механические свойства. Вследствие этого их применяют в промышленных тепловых агрегатах и строительных конструкциях, подвергающихся длительному нагреванию.
Бетоны приготовляют на гидравлических, воздушно-твердеющих, вяжущих и на химическом связующем. К первым относятся бетоны на портландцементе (шлакойортл а нд цементе), глиноземистом и высокоглиноземистом цементах, ко вторым — на жидком стекле или периклазовом цементе и к третьим — на фосфатной связке. Высокоглиноземистый цемент — гидравлическое вяжущее, содержащее не менее 75% окиси алюминия (А1203).
Периклазовым цементом называют воздушновяжущее, получаемое тонким измельчением высокообожженного рекристаллизованного при спекании магнезита, не содержащего свободной окиси кальция, и затворяемое водным раствором сернокислого магния. Жаростойкие бетоны, в зависимости от степени огнеупорности, подразделяют на высокоогнеупорные (огнеупорность выше 1770°), огнеупорные (огнеупорность от 1580 до 1770°) и жароупорные с огнеупорностью ниже 1580°. Требуемая степень жароупорности бетона достигается выбором вида вяжущего, тонкомолотой минеральной добавки и заполнителей. В соответствии с объемным весом жаростойкие бетоны делятся на тяжелые и легкие; бетоны с объемным весом в высушенном состоянии менее 1500 кг/м3 называются легкими.
В результате работ НИИЖБа (проф. К- Д- Некрасова и др.) были созданы эффективные жаростойкие бетоны, описанные ниже.
Бетон на портландцементе. Для получения жаростойкого бетона при эксплуатационной температуре до 350° с прочностью 100—200 кГ/см2 вместо обычного заполнителя применяют бой глиняного кирпича, отвального доменного шлака, артикского туфа, а с прочностью до 250 кГ/см2 заполнителями служат известняк, андезит, базальт, диабаз.
Для получения бетона, работающего при температуре до 700—800°, к портландцементу добавляют тонкомолотые цемянки, доменный гранулиновый шлак, пемзу и т. п., а в качестве заполнителей—указанные выше материалы. При температуре до 1200° R качестве вяжущего применяют смесь портландцемента с тонко-йолотым шамотом (в пропорции 1:0,3 по весу). Шамот служит также мелким и крупным заполнителем.
Способ получения жаростойкого бетона на портландцементе с тонкомолотыми минеральными добавками основан на том, что последние, взаимодействуя со свободной окисью кальция цементного камня, способствуют сохранению необходимой прочности и структуры затвердевшего цементного камня при его нагревании и после охлаждения. Кроме того, введение минеральной добавки повышает прочность цементного камня в интервале температур от 100 до 200°. Заполнителями служат достаточно огнеупорные материалы.
Жаростойкие бетоны на портландцементе, в зависимости от вида добавки и заполнителя, применяют при эксплуатационной температуре до 1700°. Прочность бетона после первого нагревания до температуры gOO—1000° уменьшается, но последующего заметного снижения ее после длительного нагревания не происходит и бетон сохраняет необходимые свойства. Технология изготовления жаростойкого бетона такая же, что и обычного. Для ускорения твердения бетона можно применять электропрогрев, пропаривание и запаривание в автоклавах.
Бетоны на глиноземистом и высокоглиноземистом цементах. При гидратации глиноземистого цемента гидрат окиси кальция Са(ОН)2 в свободном состоянии не выделяется. Это позволяет на основе такого цемента приготовлять жаростойкий бетон без введения тонкомолотой добавки, ограничиваясь пылевидными фракциями, содержащимися в заполнителях. Прочность такого бетона после первого нагревания также снижается.
