Жаропрочный цемент для бани

Жаростойкий огнеупорный цемент: отличия от «классических» материалов

Одним из основных и самых востребованных строительных материалов является цемент. Именно на его основе делают раствор, который применяется для заливки фундаментов, стяжек и множества других работ. С целью возведения некоторых конструкций используют специальный огнеупорный цемент, который не боится высоких температур и не портится от действия прочих повреждающих факторов.

Применение огнеупорного цемента

Основное свойство жаропрочных (огнеупорных) цементных смесей заключается в их устойчивости к влиянию повышенных и экстремальных температур (до +1800 градусов и больше). Такие материалы сохраняют целостность поверхности и структуры, не покрываются трещинами и отличаются увеличенной прочностью. Именно поэтому их чаще всего применяют для выполнения специальных задач в промышленности и частном использовании:

• производство огнеупорных кирпичей;
• сооружение печей и каминов (кладка и обмазка);
• обустройство дымоходов;
• постройка сооружений в теплоэнергетике и печей для плавления стекла, черных и цветных металлов;
• изготовление жаростойких железобетонных конструкций;

Кладка огнеупорного кирпича

• монтаж устройств для производства фосфора, спирта, аммиака;
• строительство шахт, иных подземных конструкций;
• приготовление особых клеевых средств для химической и нефтеперерабатывающей промышленности;
• выпуск элементов футеровки;
• ремонт и восстановление устройств, работающих при температурах до +1600…+1800 градусов и выше.

По сути, огнеупорные цементы можно использовать для всех видов строительных работ, но из-за высокой стоимости нужно учитывать целесообразность их покупки. Имеет смысл применять материалы для постройки, ремонта, реставрации конструкций, которые будут подвергаться сильному нагреву. Кроме того, цемент годится как связующее при выполнении строительных работ в холодное время года, ведь он не дает усадки даже при сниженных температурах.

Положительные характеристики и недостатки материала

Жаростойкий цемент является разновидностью глиноземистых цементов. Внешне он представляет собой тонкодисперсный порошок серого, светло-серого, коричневого цвета. Основные свойства и характеристики материала таковы:

• высокая прочность на сжатие (250-600 кгс/кв. см спустя 24-72 часа после затворения) благодаря особому виду керамического сцепления частиц;
• возможность эксплуатации при температуре до +1800 градусах и переносимость воздействия жара и огня до +2500-3500 градусов (точная жаростойкость зависит от вводимых в состав добавок);
• стойкость к влиянию химических веществ — кислот, щелочей, сульфатов, гидрокарбонатной воды и т. д.;
• низкопористость и влагонепроницаемость;
• быстрое отверждение и возможность начала эксплуатирования конструкций уже через 20-24 часа;
• отсутствие электропроводных способностей.

Любой огнеупорный цемент обладает увеличенной вязкостью и усиленной адгезией с поверхностями. Материалы этой группы не вызывают коррозию металлов и не подвержены быстрому разложению благодаря наличию кальциевого алюмината в составе. Жаростойкий цемент делает сцепление кирпичной или блочной кладки надежным, при этом блокирует пустоты и не дает воздуху выходить наружу. Печи, изготовленные на его основе, не склонны к дымлению.

К минусам раствора следует отнести выделение неприятного запаха в течение определенного периода времени после затворения. Это связано с присутствием добавок в составе материала. Цена раствора на основе такого цемента будет довольно высокой, поэтому его применение в больших объемах возможно не всегда.

Маркировка огнеупорного цемента

Все жаростойкие цементы по количеству оксида алюминия в составе делятся на глиноземистые (ГЦ) и высокоглиноземистые (ВГЦ). Также их маркируют по классам в зависимости от прочности, которая достигается в течение 72 часов. Глиноземистые цементы имеют марки от 40 до 75 (например, ГЦ-60) и включают не менее 35% оксида алюминия. Самым популярным на стройке является ГЦ-40, который производят согласно ГОСТ 969-91. Он выдерживает нагрев до +1700 градусов. ГЦ-70 и ГЦ-75 характеризуются более высокими огнеупорными свойствами, при этом почти не дают неприятных запахов.

Высокоглиноземистые цементы имеют свою маркировку — делятся на классы от 1 до 3, причем первый класс содержит от 60% оксида алюминия и от 32% кальция. Для второго класса количество оксида алюминия регламентировано от 70% и более, для третьего — от 80% с уменьшением доли кальция. Все цементы марки ВГЦ включают небольшой объем оксида титана.

Состав цемента

Огнеупорный цемент производится путем соединения, тонкого измельчения и плавки известняка, пород с высоким содержанием глинозема, шамотной глины, гипса. Также в его состав в небольших количествах вводятся иные компоненты, улучшающие технические характеристики цемента (магнезит, хромистый порошок, щелочные соединения металлов, присадки). Что касается типового состава раствора на основе огнеупорного цемента, он включает:

• 300 кг цемента;
• 750 кг шамотного или хромитового песка;
• 1200 кг шамотного или хромитового щебня;
• 170 л воды.

Отличие материала от других видов цемента

Обычные цементные составы после застывания начинают трескаться даже при небольшом нагревании и выдерживают температуры в пределах +250 градусов или меньше. В результате воздействия огня и жары в конструкции появляется сеть трещин. Жаростойкий материал не боится даже длительного влияния высоких температур и сохраняет целостность структуры.

Предназначение разных видов жаропрочного цемента

Глиноземистые цементы марок ГЦ-40-ГЦ-60 чаще всего применяются в производстве строительных смесей с огнеупорными свойствами. Также их используют при постройке дорог, сооружении бытовых печей, каминов, для заливки раствора при минусовых температурах.

Кладка печи на огнеупорный раствор

Цементы марок ВГЦ подходят для промышленных целей, в том числе для выпуска быстротвердеющих бетонных растворов, производства огнеупоров, футеровки промышленных печей, монтажа печных подложек.

Стоимость материала

Цена цементных составов с огнеупорными свойствами довольно высока из-за дороговизны компонентов и сложности технологии. Кроме того, точная стоимость зависит от сезона: в летнее время она обычно возрастает вместе с увеличением объемов застройки. Зимой при снижении спроса цена падает.

За мешок материала марки ГЦ-40 придется заплатить 1300-1500 рублей, при этом импортные компании предлагают его по более высокой цене. ВГЦ-50 стоит от 1800 рублей за 20 кг. При покупке нужно обязательно ознакомиться с сертификатом соответствия, поскольку на рынке нередко встречаются некачественные подделки.

Приготовление своими руками

Проще всего приобрести готовую строительную смесь с жаростойкими свойствами и развести ее водой, чтобы получить раствор для печной кладки или отделки каминов. Если решено приготовить состав «с нуля», придется разыскать компоненты, усиливающие его жаростойкость. В домашних условиях для этой цели используют:

• бой шамотного кирпича;
• золу унос;
• керамзит;
• доменный шлак;
• гранит;
• хромитовую руду и т. д.

Важно, чтобы основные компоненты раствора (песок, известняк) имели высокую чистоту, иначе качество готового состава снизится. Подобрать правильное соотношение компонентов тоже довольно трудно, и делать это придется опытным путем. Готовый состав соединяют с песком 1:4 в бетономешалке, а затем добавляют воду до получения массы сметанообразной консистенции.

Работа с огнеупорным цементом

Перед нанесением раствора тщательно подготавливают основание. С него удаляют пыль, грязь, оттирают масляные пятна с помощью обезжиривателя, избавляются от потеков и прочих элементов, способных снизить сцепление состава. Если основание достаточно чистое, проходятся по нему строительным пылесосом, в противном случае практикуют влажную уборку.

Приготовление жаростойкого раствора

Готовый раствор, который разведен согласно инструкции производителя, наносят на поверхность мастерком или шпателем. Технология выполнения кирпичной кладки является стандартной. При необходимости состав используют для заполнения трещин, швов, полостей и иных дефектов, для заливки в опалубку. После окончания работы важно сразу произвести очистку инструментов и оборудования, поскольку огнестойкий раствор очень быстро застывает. При покупке качественного состава проверенной марки, правильном разведении и применении готовые конструкции будут иметь большой эксплуатационный срок и высочайшую надежность.

Источник статьи: http://kraska.guru/smesi/cement-i-beton/zharostojkij-ogneupornyj.html

Огнеупорный цемент – основные характеристики

Строительно-конструкционный связующий материал, работающий в условиях высокой температуры рабочей среды, называется огнеупорный цемент. В связи с тем, указанный строительный материал широко используется частными застройщиками при возведении отопительных печей и каминов, есть смысл рассказать о том, что такое жаростойкий цемент подробнее.

Где применяют огнеупорный цемент

Стойкостью к высокой температуре окружающей среды обладает глиноземистый огнеупорный цемент. Этот вид связующего сохраняет свои свойства при температуре сравнимой с температурой плавления стали – 1 750-1800 °C.

Для сравнения, конструкции, изготовленные на основе обычного общестроительного портландцемента, начинают разрушаться при температуре 250 °C, а при температуре 500 °C и более, разрушение приобретает необратимый характер.

Назначение огнеупорного цемента:

• Приготовление кладочных растворов для возведения отопительных печей и каминов.
• Приготовление растворов для обмазки топок печей и каминов.
• Приготовление растворов для строительства и эксплуатации промышленных (туннельных, муфельных, лабораторных и др.) печей.
• Промышленное производство огнеупоров, мертелей, сухих огнеупорных смесей, бетонных монолитов общего назначения.

Технический смысл «огнеупорности» цемента заключается в следующем – связующее, обладая специальным составом, схватывается и твердеет с образованием так называемых «керамических сцеплений». При этом общестроительный цемент схватывается и твердеет с образованием «гидравлических сцеплений».

Характеристики огнеупорного цемента

Глиноземистый цемент поучают методом совместного спекания и очень тонкого измельчения нескольких компонентов. В частности в состав огнеупорного цемента входят следующие компоненты:

• Огнеупорный глинозем не менее 60%. Основной компонент.
• Окись кальция до 35-40%.
• Присадки до 3-5% не более.

Внешне и тактильно, товарный жаропрочный цемент представляет собой тонкодисперсный (при просеивании лабораторных проб сквозь проверочное сито с размерами ячейки 0,08х0,08 мм допускаемый «не более 10%») порошок темно-коричневого, серого, светло-серого или белесого колера в зависимости от содержания глинозема.

Характеристика бетонной смеси на основе огнеупорного цемента:

• Величина прочности на сжатие: 250-600 кгс/см2 через 24-72 часа после затворения состава.
• Стойкость к вредным факторам (кислота, щелочь, минеральная гидрокарбонатная вода, сульфаты и пр.): высокая.
• Структура затвердевшего материала: низкопористая, влагонепроницаемая.
• Высокий уровень выделение теплоты образующейся при гидратации цемента: до70% в первые 24 часа после затворения от 100%.
• Допускаемая температура эксплуатации изделий и конструкций: 1 200-1 800 °C в зависимости от вида и количества присадок (шамотный порошок, хромистый порошок, магнезитовый порошок).

Маркировка жаростойкого цемента

Нормативный документ ГОСТ 969-91. «Цементы глиноземистые и высокоглиноземистые» в зависимости от содержания в связующем оксида алюминия (Al₂O₃) дифференцирует жаропрочный цемент на следующие виды:

• Глиноземистый материал ГЦ.
• Высокоглиноземистый материал ВГЦ I, ВГЦ II, ВГЦ III.

В зависимости от достигаемой прочности бетона в течение 72 часов, ГОСТ 969-91 дифференцирует цемент на следующие марки:

• ГЦ 40,ГЦ 50, ГЦ60.
• ВГЦ I-35.
• ВГЦ II-25,ВГЦ- 35.
• ВГЦ III-25.
• ВГЦ 70-ВГЦ 75
• ВГКЦ-70-1.

Арабские цифры, 40,50,60,25 и 35, сообщают потребителю, что бетонный материал на основе того или иного вида огнеупорного цемента, через 72 часа после затворения, при стандартных условиях набора прочности (температура воздуха 20-25 °C, 75-80% относительной влажности воздуха) будет обладать прочностью на сжатие 40 МПа, 50 МПа, 60 МПа и т.д.

Пример обозначения жаропрочного цемента: Цемент огнеупорный гц 40 ГОСТ 969-91. Цемент огнеупорный глиноземистый. Достигаемая прочность на сжатие через 72 часа после затворения бетонной смеси – 40 МПа или 400 кгс/см2. Эмпирическая огнеупорность 780-1 000°C. Огнеупорность связующего этого вида не регламентируется ГОСТ 969-91.

Назначение отдельных видов жаропрочного цемента

• Глиноземистый цемент ГЦ40-ГЦ60. Производство сухих огнеупорных смесей, дорожное строительство, бетонирование при отрицательных температурах, обмазка топок бытовых печей и каминов.
• Высокоглиноземистый цемент ВГЦ 70-ВГЦ 75, ВГЦI-ВГЦIII. Строительство сооружений работающих при очень высоких температурах среды. Производство быстротвердеющих бетонных растворив различного назначения.
• Высокоглиноземистый цемент ВГКЦ-70-1. Производство огнеупоров, футеровка промышленных печей, строительство подложек печей.

Цены на огнеупорный цемент

В соответствии со специальным назначением и специальной технологией изготовления, стоимость огнеупорных цементов достаточно высокая. Кроме того, большие партии материала этого вида, как правило, изготавливаются по отдельному заказу. На данный момент времени стоимость огнеупорного цемента в розничной продаже составляет:

• Цемент ГЦ-40, ГЦ-50, ГЦ-60: 1 600 рублей за мешок весом 50 кг. Производитель ОАО Пашийский Металлургическо-Цементный Завод, Российская Федерация.
• Цемент ВГЦ 70-ВГЦ 75, ВГЦI-ВГЦIII: 1480-1550 рублей за мешок весом 20кг. Производитель ООО «НТЗГЦ» (НИЖНЕТАГИЛЬСКИЙ ЗАВОД ГЛИНОЗЕМИСТЫХ ЦЕМЕНТОВ) Российская Федерация.
• Цемент ВГКЦ-70-1: 1 580-1 680 рублей за мешок массой 20 кг. Производитель компания ООO «Консолит», Российская Федерация.

Как сделать огнеупорный цемент своими руками?

Очень высокие цены и ограниченная доступность покупки специального огнеупорного цемента создают определенные трудности для простых частных застройщиков желающих иметь в своем распоряжении отопительные печи и отопительные камины.

В сети интернет очень много информации о том, как изготовить огнеупорный цемент для печи и камина с помощью различных жаростойких добавок: керамзит, асбест (запрещенный по причине своей канцерогенности), доменного шлака, боя шамотного кирпича, золы уноса и даже хромитовой руды которую неизвестно где можно купить.

На основании практического опыта успешной эксплуатации отопительной печи частного дома можно сделать вывод. Для строительства и эксплуатации топки и других конструкций печи, находящихся под кровлей здания можно и нужно использовать раствор глины и песка смешанный в пропорциях 1:1, плюс затворитель до консистенции «домашней сметаны».

Для строительства дымохода и части дымохода расположенного под кровлей здания можно использовать раствор, приготовленный по указанной выше пропорции. Часть дымохода, расположенная над кровлей здания строится на основе кладочного раствора приготовленного по рецепту: обычный портландцемент любой марки, смешанный с песком в пропорции 1:2.

Заключение

Использование жаростойкого глиноземистого цемента при строительстве частных отопительных сооружений допустимо. Однако это не является экономически оправданно в плане себестоимости строительства и дальнейшей эксплуатации частных сооружений.

Источник статьи: http://cementim.ru/ogneupornyj-tsement/