автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Жаростойкий мелкозернистый бетон на высокоглиноземистом цементе с добавкой огнеупорной глины

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬООД, ПРОШНО-КОНСТРУКТОРСКДО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ БЕГ ОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА Н И И Я Б

На правах рукописи БЛИЗГАРЁВА Татьяна Ивановна

УДК 666.9-328:691.327

ЖАРОСГОЯКИЙ МЕЛКОЗЕ РНИСГЫП БЕТОН НА ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСГОМ ЦЕМЕНТЕ С ДОБАВКОЙ ОГНЕУПОРНОЙ ГЛИНЫ

Специальность: 05.23.05 - Строительные матяриалм и изделия

А втореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва Т992

Работа выполнена в Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском, проектно-конструкторском и технологическом институте бетона и железобетона (НИШБ)

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор В.В.Жуков

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор И.Е.Иутляев, кандидат технических наук Н.К.Позднякова

Ведущая организация - Акционерное общество "Тепле-

монтаж" (Волгоградский филиал)

Защита состоится "_"_" в _ часов на заседании

специализированного совета К 033.03502 по задците диссертаций

9

на соискание ученой степени кандидата технических наук в Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском, проектно--конструкторском и технологическом институте бетона и железобетона по адресу: 10942Ы, Москва, ул. 2-ая Институтская, дом 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "_" _1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук

Г.П.Королева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЛБ01У

Актуальность темы. Применение жаростойких бетонов в различ-к отраслях промышленности для возведения сооружений и производив строительных конструкций, работающих при высоких температу-t, позволяет путем замены штучных огнеупорных материалов уско-гь темпы строительства, уменьшить трудовые затраты и стоимость 5от, повысить срок службы и производительность тепловых агре-гов.

В настоящее время в отечественной практике применяются жаро-зйкие бетоны, в основном, с крупным заполнителем, из которых толняют большеразмерные блоки или массивные футеровки о темпе-гурой эксплуатации до 1600°С.

• Однако, в связи с разнообразием технологических условий рабо-футеровок тепловых агрегатов во многих случаях возникает необ-химость применения мелкоштучных изделий или конструкций слож-1 конфигурации и др., выполнение которых из крупнозернистых битов практически невозможно. Для этого применяют импортные сухие гонные смеси или дефицитные и дорогостоящие фасонные огнеупор-5 изделия, производство которых связано с использованием тр.удо-(их и энергоемких технологических процессов.

Кроме того, в настоящее время крупный заполнитель для жаро-)йкого бетона является дефицитным материалом, так как производ-зо его практически отсутствует. В то же время, выпускаемые про-иленностью материалы, пригодные для применения в жаростойких гонах, например, корунд, шамот первичного обжига, перлит и др. ;ют мелкий зерновой состав.

Мелкозернистый бетон (МЗБ) широко применяется в обычной строчной практике. Однако, большой расход цемента и снижение круп-:ти заполнится вызывают значительные усадочные явления. Этот

недостаток МЗБ особенно резко отражается на качестве бетона, ко торый эксплуатируется в условиях воздействия высоких температур

В отечественной нормативной литературе практически стсутст вуют рекомендации по изготовлении и применению мелкозернистых жаростойких бетонов, за исключением огнеупорных масс, требующих специальных методов укладки.

В связи с этим, разработка составов мелкозернистого бетона стойкого в условиях воздействия высоких температур позволит рас ширить область применения жаростойких бетонов и является актуальной задачей.

Цель диссертационной работы: „

- создание вяжущего, обладающего^быстрым структурообразова нием, высокой огнеупорностью и высокой остаточной прочностью после нагревания до высоких температур; »

-.разработка составов мелкозернистого жаростойкого бетона на полученном вяжущем и исследование их основных свойств;

Для достижения поставленной цепи в работе применено смешан ное вяжущее на основе высокоглиноземистого цемента (ЕГЦ) и тонкомолотой добавки - огнеупорной глины (ОГ). я

В соответствии с поставленной целью задачами являлись:

- разработка оптимальных составов вяжущего;

- исследование физико-химических процессов, протекающих при гидратации, твердении и нагревании высокоглиноземистого цемента с добавкой огнеупорной глины;

- установление характера влияния огнеупорной глины на физ* ко-механические свойства цементного камня и бетона на его осно!

- разработка составов мелкозернистых жаростойких бетонов V исследование .их физико-механических и термических свойств;

- определение технико-экономической эффективности и обласч

трименения мелкозернистых жаростойких бетонов, проведение промш-:енных испытаний.

Автор защищает:

- вяжущее для мелкозернистого жаростойкого бетона, со«етаю-*ео в себе свойства вяжущих гидратационного и керамического твер-(енип;

- результаты исследования физико-химических процессов, протекающих в вяжущем при твердении и нагревании, а также исследова-шя его физико-механических свойств;

- составы и результаты исследований физико-механических и •ермических свойств мелкозернистых жаростойких бетонов на основе тзработанного вяжущего;

- р-зультатн внедрения жаростойких бетонов разработанных :оставов и их технико-экономические показатели.

Научная новизна работы:

- теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены 'ребования к вяжущим, применяемым для изготовления мелкозернистых жаростойких бетонов;

- установлена целесообразность использования огнеупорной гли-1Н в качестве структурообразующей в процессе твердения и стабили-ирующеП после нагревания добавки в высокоглиноземистый цемент;

- установлена кинетика процесса твердения и изменение фазо-юго состава внсокоглиноземистого цемента при введении в него ог-[еупорной глины;

- определен состав продуктов гидратации высокоглиноземисто-о цемента с добавкой огнеупорной глины и изменение их свойств осле нагрпзания до рысоких температур;

- разработаны составы и технологические параметры получения лростойкого пгкущего для мелкозернистых бетонов;

- определены изменения физико-механических свойств жарост кого мелкозернистого бетона в зависимости от состава разработа ного вяжущего и области применения;

- установлена возможность использования синтетической смо в качестве добавки в мелкозернистый жаростойкий бетон на смешанном вяжущем, состоящем из ВГЦ и огнеупорной глины, с целью снижения температурной усадки.

Практическая значимость работы

Результаты проведенных исследований позволили получить же ростойкое вяжущее для мелкозернистого бетона с предельно допус

тимой температурой применения,в зависимости от вида заполните;

' 1

П00-1600°С. Разработаны составы и технологические приемы изгс товления мелкозернистого жаростойкого бетона, обладающего быст рым структурообразованием в процессе«твердения и сушки, а тею высокой остаточной прочностью после нагревания.

Жаростойкий мелкозернистый бетон на разработанном вяжущ« применен для ремонта вращающейся печи обжига керамзита на Волгоградском комбинате промышленных конструкций ВПО "Железобето» цля изготовления футеровки фильерных питателей стеклоплавилыи аппаратов на НПО "Стеклопластик" (г. Крюково Московской обл), для производства горелочных камней на участке И 2 Новокуйбыше1 ского филиала Акционерного общества "Тепломонтаж".

Результаты исследований использованы при составлении "Пр1 ложений по составам жаростойкого бетона на основе смешанного I жущего" (Отчет о НИР по теме )» 6-3.6.1-90).

. Обсуждение результатов работы

Результаты исследований доложены и обсуждены на научно-т1 нических конференциях "Современнне пути реконструкции гриждин ких и промышленных зданий в условиях действующего производств!

[Волгоград, 1990), "Надежность строительных конструкций" (Бол-'ария, Плевен, 1990), ХХШ Международной конференции в области 5етона и железобетона (Москва, 1991).

Объем работы. Диссертация состоит ил введения, семи глав, зписка использованной литературы из 141 наименования, трех при-южений. Общий объем диссертации составляет 254 страницы, в том шсле 149 страниц машинописного текста, 47 рисунков, 62 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ литературных и патентных источников, результатов 1Ыполненннх научно-исследовательских и практических работ в об-(асти жаростойких бетонов, огнеупорных масс, растворов и приме-1яемых для их изготовления вяжущих,и способов улучшения их ¡войств путем использования специальных добавок показал, что 1азработанные и получившие применение в нашей стране, а также юкомендуемые в отечественной нормативной литоратуро составы жаростойких бетонов, в основном, имеют максимальный размер зерна аполнителя 20, а в некоторых случаях 40 мм.

Многие зарубежные (}ирмы предлагают для футеровки тепловых грегатов огнеупорные массы и сухие бетонные смеси на различных яжутцих и заполнителях с максимальным размером зерна до 5-7 мм.

Уменьшение размера зорен заполнителя приводит к увеличению асхода вяжущего, свойства которого во многом определяют пнеплуп-ационные характеристики и з]фектипность применения жаростойко-о бетона. Для обеспечения высокой температуры применения бето-а нпиболее универсалыл^ вяжущим япляетсп пыпокоглинозгмистий емент, обладающий высокой огнеупорностью и высокое прочностью осле твердения.

Однако, ВГ.1, т>ыпускз".>.це в на и е^ стреме, попадают медлен-

ныы твердением в ранние сроки, что вызывает необходимость пропа-ривания или вьщерживания их в нормальных условиях в течение 7 суток и, как все гидратационные вяжущие, снижением прочности после нагревания. БГЦ, полученный спеканием чистых исходных компонентов, является дорогостоящим и дефицитным материалом. В связи с этим, в работе в качествэ основы вяжущего в мелкозернистом жаростойком оетоне, наряду с ВГЦ марки "Талюы", выпускаемым Подольским заводом НИИЦемента (ЦТ), использован БГЦ, полученный из отходов-шлаков алюминотермического производства металлического хрома Ленинградского завода "Гипроцемент" (ЦА).

С целью обеспечения необходимых свойств мелкозернистого бетона целесообразно введение добавок, которые обладали бы вяжущи-

г

ми свойствами, высокой огнеупорностью, не образовывали низкоплавких эвтектик с ВГЦ и компенсировали недостатки цемента, проявляющиеся в процессе твердения и нагревания до высоких температур. Установлено, что такой добавкой является огнеупорная каолини товая глина. В диаграмме тройной системы СоО-А^О^—Од высокоглиноземистый цемент и огнеупорная глина находятся в области высокотемпературных соединений. "

Выполненные исследования теплоты гидратации, скорости тепловыделения и кинетики нарастания пластической прочности твердеющего вяжущего показали, что добавка огнеупорной глины в высокоглиноземистый цемент приводит к уменьшению индукционного периода существования коагулпционной структуры вяжущего и способствует быстрому набору пластической прочности. Вяжущее, состоящее из 90 % высокоглиноземистого цемента и 10 % огнеупорной глины через 30 минут после затворения водой имеет пластическую прочность в 8 раз превышающую прочность бездобавочного цемента. Наиболее интенсивный рост пластической прочности отмечается дпя состава, содержащего 50 % ОТ и 50 % ВГЦ по массе.

Особенностью гидратации ВГЦ является образования, помимо гидроалюминатоп кальция, значительного количества геля А£(0Н>з , соторый при определенных условиях может диспергироваться о переводом в , а затем в део; и взаимодействовать на /ропне ионного обмена с составляющими огнеупорной глины, что, по-видимому, приводит к ускорению процессов гидратации и формирования структуры твердеющего вяжущого.

При добавке огнеупорной глины п указанном количество к гли-юземистому цементу или портландцементу подобного явления не нпб-пюдается. Это связано с различием химического и минералогического составов цементов и физико-химических процессов, протекающих при их гидратации и твердении.

С помощью дифференциально-термического, рентгенофазового шалила и микроскопических исследований подробно рассмотрены фи-шко-химические процессы и фазовые превращения, происходящие при 'вердении, сушке и нагревании вяжущего, состоящего из внсокогли-гоземистого цемента и огнеупорной глины. Выявлено влияние фазо-•нх превращений на структуру цементного камня. Установлено, что •вердение смешанного вяжущего, состоящего из ЦА:СГ » 90:10 и ¡0:50, происходит с образованием тех же продуктов, что и бездо-¡авочного цемента.

При температурах до Ц0°С взаимодействия между цементом и гнеупорной глиной с появлением кристаллических новообразований ie обнаружено.

Нагревание затвердевшего вяжущего до температур 600-800°С риводит к интенсивному обезвоживанию гидратных соединений, что нзырает разложение гидроалюминатоп, и как следствие, изменена структуре, которая становится более пористой.

При нагревании от 800 до 1200°С продолжается процесс дегид-

- ю -

ратации составляющих ВГЦ и, в то же время, при указанных темпера турах происходит процесс образования муллита в огнеупорной глине а также взаимодействие продуктов дегидратации ВГЦ с составляющими огнеупорной глины с образованием новых кристаллических фаз -анортита, кристобалита, муллита, что приводит к упрочнению цементного камня за счет появления керамической связки.

Исследование составов цементного камня с разным соотношением ВГЦ и огнеупорной глины, а также анализ их физико-механически и термических свойств позволили установить оптимальное содержали огнеупорной глины в смешанном вяжущем, которое составляет 10-50

е

по массе.

«

Эксперименты показали, что эведение огнеупорной глины в ВГ1 вызывает повышение его остаточной „прочности в условиях воздействия высоких температур. Цементный катень ра основе смешанного Ь( жущего с содержанием огнеупорной глины от 10 до 50 % после твердения в нормальных условиях и высушивания до постоянной массы имеет прочность на сжатие 69-19 МПа соответственно, остаточную прочность после нагревания до (Ю0°С 83-110 % в зависимости от кс личества глины в вяжущем. »

Учитывая, что цементный камень на ВГЦ с добавкой огнеупорной глины обладает быстрым формированием структуры в ранние сроки твердения, в работе рассмотрено изменений прочности на сжатие цементного камня при нагресании в зависимости от времени предварительной выдержки до воздействия температуры: 30 минут, I и 7 суток. Установлено, что при равных соотношениях ВГЦ и 0Г прочность на сжатие высушенных при температуре П0°С образцов ■ возрастает с увеличением времени их выдержки в нормальных условиях после изготовления. Это объясняется наиболее полним протеканием процессов гидратации ВГЦ до действия температуры. Однако

тоеле нагревания до 1000 и 1200°С наибольшее снижение прочности, то сравнению с высушенными при ПО0 С образцами, наблюдается у rex, которые твердели до воздействия температуры в течение 7 суток.

При сокращении времени выдержки образцов до высушивания и 1агревания происходит ускорение твердения цементного камня за :чет высушивания глины при П0°С, сопровождающегося интенсивным 'делением паров воды из глинистых частиц, обеспечивающим благо-[риятные условия для "самозапаривания" ВГЦ. Позтому, составы с юдержанием ОТ 50 % от массы смешанного вяжущего можно через ¡0 минут после изготовления подвергать сушке и нагреванию без крушения структуры цементного камня. При содержании ОГ 30 %

менее сушку можно начинать через I сутки после изготовления, pif этом прочность после сушки при ПО0С составила 21-76 МПа в ависимости от состава вяжущего, остаточная прочность - 69-131 %. то позволяет рекомендовать жаростойкий мелкозернистый бетон на азработанном вяжущем для ускоренного монтажа футеровок твг^ловых грегатов и ремонтных работ.

В табл. I приведены некоторые результаты исследований свойств ементного камня, состоящего из высокоглиноземистого цемента и гнеупорной глины.

В жаростойких бетонах в качестве вяжущего компонента приме-яли смеси с соотношением ЗГЦ:0Г от 90:10 до 50:50 % по массе, качестве заполнителя использовали, в основном, шамот с наиболь-зй крупностью зерна 2,5; 5; Ю мм, как относительно дешевый, на-5олее распространенный и обладающий стабильными свойствами при ггревании.

В основу расчета составов жаростойкого мелкозернистого бето-i положена существующая методика расчета состава жаростойкого бе-

Таблица I.

Составы и свойства смешанного вяжущего

Зяжуцее, содержание % Пластическая Прочность на Средняя плот-сос- по массе прочность, МЛа, сжатие, МПа, пос-ность, кг/м,

тава после затворения ле нагревания после нагрева-

час до температуры, ния до темпера

о„ туры, о^

ПА ЦТ сг 0,5 7 НО 1200 ПО 1200

т 100 - - 0,0105 1,695 63 14 "В 2000 1808 >1600

2 - 100 - 0,0083 0,650 62 26 2129 1785 >1600

3 90 - 10 0,08 1,715 69 15 1944 1639 > 1601)

л ' -г - 90 10 0,04 1,01 61 34,5 2043 2109 --1600

5 70 - зэ 0,087 1,814 31 16 1755 1559 1520

6 - 70 30 0,064 1,055 35,5 32,2 * :ес:-о 1867 1520

7 50 - 50 0,165 1,851 19 16 1625 1541 . 1520

_ 3 - 50 50 0,09 1,258 23 23,1 1736 1575 1520

Огнеупорность ,

°С

тона с некоторыми уточнениями, вызванными применением огнеупорной глины в вяжущем. При этом вяжущее тесто вводится в бетон с некоторым избытком, что учитывается коэффициентом избытка (Кип0), по сравнению с объемом межзерновой пустотности заполнителя, для обеспечения необходимой удобоукладываемости бетонной смеси и требуемой прочности бетона не только поело твердения, но и после воздействия высоких температур. Экспериментами установлено, что |{1Пб вяжущего в зависимости от его расхода может колебаться от 1,1 до 2,2.

При разработке составов мелкозернистого жаростойкого бетона с шамотным заполнителем оптимальный расход огнеупорной глины

о о

составил от 35 до 350 кг/м . Расход глины свыше 350 кг/м не целесообразен из-за ее большой водопотребности (55 %) и возникаю-цих вследствие этого трудностей при перемешивании и укладке бетонных смесей. Водоцементное отношение составило 0,25-0,37.

Составы бетонов с шамотным заполнителем, рассчитанные по указанной методике, и некоторые их свойства приведены в табл. 2. Разработанные бетоны на смешанном вяжущем термостойки, выдерживают 20-25 водных теплосмен при нагревании до 800°С.

С помощью методов математического планирования экспериментов выявлены и в графическом виде представлены изменения основных свойств жаростойкого бетона с шамотным заполнителем в зависимости от расхода материалов и крупности заполнителя. Получение модели описывают характер влияния каждого из выбранных факторов и их взаимодействия на свойства бетона. Так на прочностные <арчктеристики бетона наибольшее влияние оказывает количество ЗГЦ и огнеупорной глины. Прочность на сжатие бетона после суши з увеличением расхода глины и уменьшением содержания ВГЦ снижа-этеп, а после нагревания ло 800°С и шлир - угеличиваетея. Рос-

Составы и свойства жаростойкого бетона

Таблица 2.

Х> !? Наиболь- Расход материала, сос шая кг на I м бетона та- круп-ва ность заполнителя, мм

Средняя плотность, кг/м , после нагревания до температуры, О г>

Прочность на Оста- Усадка Температура дефотз-сжатие, МПа, точная %, пос- мации под нагруз-после нагре- " " "

вания до температуры о-

проч- ле наг- кой 0,2 МПа, 00

ность, ревания

по с-до

ЕГЦ СГ Шамот Вода НО 1200 НО

1200

800° С

1200

нача- 4 % 40 % ло ежа— ежа—

размят- тие тие чения

I 2,0 500 60 1200 280 1850 1716 43,9 18,2 72 -0,28 - - -

2 2,5 400 160 1200 290 1840 1713 21,0 16,0 81 -0,4 1290 1350 1430

3 2,5 320 320 1000 330 1730 1626 16,3 15,4 109 -0,54 1220 1360 1400

4 5,0 500 55 1200 280 1967 1791 32,4 16,2 72 -0,19 1290 1340 1410

5 5,0 380 160 1200 300 1833 1723 18,0 13,5 91 -0,28 1270 1340 1400

6 5,0 250 250 1200 320 1737 1615 7,6 6,8 132 -0,3 1210 1330 1390

7 5,0 10,0 450 50 625 625 270 1860 1730 45,7 23,8 75 -0,3 1300 1380 1430

а 5,0 10,0 325 140 625 625 290 1902 " 1750 28,5 13,3 80 -0,22 1280 1360 1410

9 5,0 10,0 200 2С0 650 650 270 1789 1646 12,8 9,5 129 -0,21 1200 1340 1390

I

нн

:од заполнителя и его крупность оказывают менее существенное влитие на прочность бетона.

Для разработки составов жаростойкого бетона с высокой прочностью после твердения и высокой температурой эксплуатации ис-юльзован клинкер ВГЦ с максимальной крупностью зерна 10 мм, как !меющий наиболее близкий к вяжущему химический состав и коэффици-¡т термического расширения. Полученные составы имеют прочность ia сжатие после твердения и высушивания при П0°С 61-70 МПа, пре-(ельно допустимую температуру применения 1500°С.

Для бетона с заполнителем из клинкера ВГЦ была осуществле-ia проверка в промышленных условиях возможности укладки разработанных жаростойких бетонов на смешанном вяжущем методом трам-5ования, показавшая хорошие результаты.

Для получения легкого бетона на смешанном вяжущем использован керамзит с максимальной крупностью зерна 10 мм и добавка терлита. Прочность на сжатие после твердения и сушки состава ке-рамзитобетона, содержащего 10-20 % огнеупорной глины от массы смешанного вяжушего - 8,4-4,8 МПа, остаточная прочность после нагревания при 800°С - 50-94 % соответственно.

При разработке составов жаростойкого мелкозернистого бетона специального назначения - для изготовления футеровок сложной конфигурации, производства мелкоразмерных изделий, нанесения торкретированном и ремонтных работ, с целью замены импортных сухих смесей аналогичного назначения использоваиы заполнители из шамота, корунда, «агпезита с наибольшей крупностью зерна 0,3 мм. В результате, получены составы бетона с прочностью после твердения 5-32,3 МПа с шамотным и 16,9-55,4 МГ1а с корундовым заполнителем.

Остаточная прочность после нагревания при 1200°С - ло 2Gít " и ПО % с шамотный и корундовым заполнителем соответственно.

Составы с магнезитовым заполнителем имеют высокую остаточную прочность после нагревания до 1200сС - до 360 %, но большук температурную усадку (до 2,33 %), в то время как, составы с корундовым и шамотным заполнителем после указанной температура имеют усадку не более 1,62 % и 1,57 % соответственно.

Разработанный состав мелкозернистого жаростойкого бетона с корундовым заполнителем по предельно допустимой температуре применения (1600°С) близок к материалу " 8^готог1е1 " австрийского производства.

С целью уменьшения усадочных явлений жаростойкого бетона при введении в бетонную смесь огнеупорной глины в количество 50 "о от массы смешанного вяжущего использована добавка феноло-формальдегидной смолы в твердом виде. Экспериментально установлены оптимальные значения ее расхода - 8-10 ^ от массы смешанно го вяжущего и максимальной крупности - 1,25 мм, а также ее влияние на основные физико-механические и термические свойства бетона. Механизм действия смолы заключается в том, что при температуре около 100°С в момент наиболее интенсивного удаления воды из бетона, смола переходит в вязко-пластичное состояние и запол няет поры бетона. При дальнейшем нагревании смола, увеличиваясь в объеме, оказывает стабилизирующее влияние на структуру бетона

Разработанные жаростойкие мелкозернистые бетоны опробованы в промышленных условиях. Экономический эффект от внедрения бето на составил при футеровке фильерных питателей стеклоплавильных аппаратов 1438 руб. на 10 аппаратов. Прогнозируемый годовой эко номический эффект новой технологии монтажа стеклоплавильных аппаратов составит 284 тыс. руб. Экономический эффект футеровки вращающейся печи обжига керамзита, в расчете на футеровку всей п"чи, составит 73882 руб. Экономический эффект на объем внедре-

ля ЮОО штук горелочных камней печей нефтехимии - до 534,610 тыс. уб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработан новый вид жаростойкого вяжущего, состоящего

з високоглинозеыистого цемента и огнеупорной глины, которое со- . зтает в себе свойства гидратацию иного и керамического вяжущих.

2. Установлено, что введение огнеупорной глины в высокогли-)земистый цемент ускоряет процессы гидратации цемента и обеспе-шает быстрое структурообразование вяжущего теста в процессе зердения и сушки. При добавке огнеупорной глины к портландце-:нту и глиноземистому цементу такого явления не наблюдается.

3. Твердение высокоглиноземистого цемента в присутствии ог-)упорной глины происходит с образованием минералов, характерных 1я этого вида вяжущего.

4. Прочность на сжатие цементного камня после твердения и тики с увеличением расхода глины и уменьшением содержания цемен-I снижается, а после нагревания до 800°С и выше - увеличивается.

Добавка огнеупорной глины к высокоглиноземистому цементу мпенсирует потерю прочности ВГЦ вследствие дегидратационных юцессов после воздействия высоких температур за счет образо-.ния керамической связки. При температурах 1200°С и выше огне-юрная глина приобретает прочность за счет процессов муллитиза-

'Л кроме того, мыду составляющими ВГЦ и огнеупорной глины |0исх0дит взаимодействие, о чем свидетельствует отсутствие на 1пгенограм!«;е образца после нагрепанип до укачанных температур ний X - и наличие линий, характерных для новообра-

ваний - муллита, анортита, кристобплита.

5. В качестве гидратационного компонента рпрчбопшпго пи-

жутцего наряду с ВГЦ, полученным из чистых исходных материалов -"Талюм", который дефицитен и имеет высокую стоимость, целесообразно использовать ВГЦ из шлаков алюминотермического производства металлического хрома.

6. Определено оптимальное содержание огнеупорной глины в композиции с высокоглиноземистым цементом, которое составляет 10-50 % от массы смешанного вяжущего, при этом прочность цементного камня на его основе после твердения находится в пределах 69-19 МПа, остаточная прочность после нагревания до 800°С -83-ПО % в зависимости от вида ВГЦ.

7. Для мелкозернистого жаростойкого бетона на смешанном вя жущем в качестве заполнителя могут быть рекомендованы различные материалы, стойкие в условиях воздпйствия высоких температур, с максимальной крупностью зерен от 0,3 до 10 мм, как например, кс рунд, шамот, клинкер ВГЦ, керамзит.

На оптимальных составах сметанного вяжущего разработаны ж( ростойкие мелкозернистые бетоны с незначительной температурной усадкой, имеющие в зависимости от содержания огнеупорной глиш прочность на сжатие поело твердения и сушки при П0°С 5,043,9 МПа с шамотным, 16,9-55,4 МПа с корундовым заполнителями, 61-70 МПа с клинкером ВГЦ и 4,8-8,4 МПа с керамзите-л и добавко] перлита; остаточную прочность после нагревания при 800°0 44-72 с клинкером, 50-94 ' с керамзитом, 72-129 ^ с шамотным заполни телем п зависимости от его крупности, а после' нагревания при 1200°С до 119 ^ и 208 Ч соответственно с корундовым и шамотным заполнителями г "»к си? пи.ной крупностью 0,3 мм.

р;ппг1''отпм'г!;т- г«--;тчяы нмоют пнеокую термостойкость и темп рат'/ру ЦофОрг/'.;Г.П! пол нзгрузкой. Вптоны могут быть ГфИМ"Н"1<Ы п темпюптурах II ''^Ми-'л/'Л О зависимости от нидл .'»лполиитоля.

8. При расчете состава жаростойкого мелкозернистого бетона можно использовать существующую методику о уточнениями, касающимися использования добавки огнеупорной глины.

9. С помощью методов математического планирования экспериментов выявлен и в графическом виде представлен характер изменения основных свойств жаростойкого мелкозернистого бетона с шамотным заполнителем в зависимости от расхода исходных материалов и крупности заполнителя.

10. Температурная усадка жаростойкого мелкозернистого бетона на смешанном вяжутцем, содержащем 50 % огнеупорной глины, может быть уменьшена за счет использования добавки фенолоформаль-дегидной смолы, которая не оказывает отрицательного влияния на основные физико-механические и термические свойства бетона.

11. Разработанные жаростойкие бетоны могут укладываться как вибрированием, так и трамбованием.

Применение смешанного вяжущего, обладающего быстрым набором ппастической прочности и ускоренным структурообразованием, позволяет сократить сроки выдержки бетона до сушки и нагревания до 30 минут - I суток после изготовления в зависимости от количества огнеупорной глины в вяжущем.

12. Экспериментальные исследования и опытно-промышленное внедре.ше показали техническую и экономическую целесообразность применения жаростойкого мелкозернистого бетона на высокоглино-земистоы цементе с добавкой огнеупорной глины.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Близгарева Т.И. Жаростойкий бетон с ускоренными срока& твердения // Современные пути реконструкции гражданских и промышленных зданий в условиях действующего производства. Тез. докл. научн. техн. конф. Волгоград, 1990. - С. 17.

2. Жданова Н.П., Близгарева Т.И. Исследование свойств смешанного вяжущего на основе высокоглинозешстого цемента и огне! порной глины // Тез. докл. научн. техн. конф. Исследование и применение вяжущих для изготовления огнеупоров. Свердловск,

1990. - С. 24.

3. Жуков В.В., Жданова Н.П., Близгарева Т.И. Жаростойкий бетон для футеровки индукционных печей // Тез. докл. научн. техн. конф. Керамические вяжущие, керамобетоны и перспективы и> применения в металлургии. Белгород, 1991. - С. 23.

4. Жуков В.В., Жданова Н.П., Близгарева Т.И. Жаростойкий мелкозернистый бетон на основе смешанного вяжущего // Сб. докл, ХХШ Международной конф. в области бетона и железобетона. Москве

1991. - С. 68-69.