Автоклавный жароупорный пенобетон для теплоизоляции
Жароупорный пенобетон, устойчивый при эксплуатационной температуре до 700°, приготовляется из цемента и тонкодисперсной золы-уноса (микронаполнителя). Зола-унос может быть заменена тонкомолотым кирпичом (или цемянкой), а также тонкомолотым кварцевым песком или доменным гранулированным шлаком.
Технология производства жароупорного пенобетона та же, что и обычного автоклавного пенобетона. Автоклавный жароупорный пенобетон, применяемый для теплоизоляционных целей, имеет объемный вес 650-800 кгм и расчетную прочность при сжатии (в эксплуатации) 25-40 кгсм2 при эксплуатационной температуре 500° и 15-25 кгсм2 — при температуре 700°.
Возможно применение пенобетона с большим объемным весом, чем 800 кгм3, но теплоизоляционные свойства его будут понижены. Использование пенобетона с объемным весом меньше 650 кгм3, не рекомендуется вследствие малой прочности его в эксплуатации.
Устойчивость цементного камня в жароупорном пенобетоне при высокой температуре достигается введением в состав пенобетона тонкодисперсного (не ниже дисперсности портландцемента) кремнеземистого заполнителя, который при 500-700° вступает в реакцию в твердом состоянии со свободной известью,, выделяющейся в процессе гидратации трех кальциевого силиката — основного минерала цемента. В итоге получаются устойчивые при высокой температуре новообразования, обеспечивающие жаростойкость пенобетона.
Термическая стойкость жароупорного пенобетона объемным весом от 500 до 800 кгм3 исследовалась попеременным нагреванием образцов при температуре от 500 до 1000° в течение 40 мин., погружением в холодную воду на 3 мин. и выдерживанием на воздухе 10 мин. Испытание проводилось при 15 теплосменах.
Эти исследования показали, что жароупорный пенобетон объемным весом 650-800 кгм3 может применяться в качестве тепловой изоляции при температуре изолируемых поверхностей до 700°. Предел прочности при сжатии такого пенобетона в нормальных условиях равен 35-50 кгсм2. При нагревании жароупорного пенобетона до 500° его прочность снижается на 10-20%; при нагревании до 700° -на 30-40% без появления трещин или отслоений на образцах.
Затем были определены некоторые физико-механические свойства жароупорного пенобетона объемным весом 650-800 кгм3. Коэффициент теплопроводности его при температуре 500° увеличивается в среднем в 1,5 раза, а при 700° — в 2 раза. Это надо учитывать при расчете толщины термоизоляции.
Водопоглощение жароупорного пенобетона при температуре до 700° увеличивается почти в 1,5 раза и равняется 30- 50% (по объему). Коэффициент размягчения с повышением температуры до 700° увеличивается на 20-30%) и достигает 0,85-0,9.
Морозостойкость жароупорного пенобетона вполне удовлетворительная: после 15-кратного замораживания и оттаивания его прочность понизилась на 10-15%.
Коэффициент линейного расширения жароупорного пенобетона при нагревании от 100 до 700° относительно мал и в среднем равен 0,000008.
Усадка жароупорного пенобетона объемным весом 650- 800 кгм довольно большая и составляет до 14 ммм. Следовательно, при проектировании изоляции из жароупорного пенобетона необходимо учитывать довольно значительное изменение размеров изделий при эксплуатации и предусматривать устройство температурных швов.
Изоляция, уложенная на поверхность конструкции или теплового агрегата, требует прогрева в первые дни эксплуатации примерно по следующему режиму: подъем температуры до 100° по 4° в 1 час и выдержка в течение 24 час, подъем температуры до 300° по 20° в 1 час и выдержка 24 часа, подъем температуры до 700° по 30° в 1 час и выдержка 24 часа — всего около 5 суток. Этот режим прогрева является ориентировочным и зависит от толщины конструкции.
Автоклавный жароупорный пенобетон применяется в виде блоков, плит, скорлуп, коробов и т. п. для теплоизоляции горячих поверхностей с температурой до 700°.
Основным преимуществом применения автоклавного жаро- . упорного пенобетона является возможность индустриализации строительных работ по тепловой изоляции, так как изделия из жароупорного автоклавного пенобетона изготовляются на заводе и только монтируются на месте. Кроме того, при изготовлении этих изделий на заводе не требуется высокой температуры (1000- 1200°), которая необходима при изготовлении, например, ячеистой керамики, пенокералита, пенодиатомита и др.