Материалы, используемые для производства средств огнезащиты. Глиноземистый цемент

Пористые материалы - вспученный перлит, вермикулит, керамзит

Волокнистые материалы - минеральные волокна

Вяжущие неорганические вещества - воздушные(гипсовые,ангидритовые),гидравлические (портландцемент),кислотоупорные (жидкое стекло).

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, состоящее преимущественно из моноалюмината кальция (СаО•А12О3). Свое название этот цемент получил от технического названия оксида алюминия А12О3 — «глинозем». Сырьем для глиноземистого цемента служат бокситы и чистые известняки. Бокситы — горная порода, состоящая из гидратов глинозема (А12О3 • nН2О) и примесей (в основном Fe2O3, SiO2, СаО и др.).

Химический состав глиноземистого цемента, получаемого разными методами, находится в следующих пределах: СаО - 35...45 %; А12О3 - 30...50 %; Fe2O3 - 0...15 %; SiO2 - 5...15 %. В минеральном составе клинкера глиноземистых цементов преобладает однокальциевый алюминат СаО • А12О3 (СА), определяющий основные свойства этого вяжущего. Кроме того, в нем присутствуют алюминаты — СА2, С12А7; двухкальциевый силикат C2S, отличающийся, как известно, медленным твердением, и в качестве неизбежной балластной примеси — геленит - 2СаО • А12О3 • 2SiO2. Внешние параметры глиноземистого цемента - это тонкий порошок серо-зеленого, коричневого или черного цвета.

Глиноземистый цемент является быстротвердеющим, но нормально схватывающимся вяжущим веществом. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 30 мин, а конец не позднее 12 ч от момента затворения его водой. Высокая прочность достигается на 2-3 сутки.

Глиноземистый цемент характеризуется пониженной способностью к деформации в связи с крупнокристаллической структурой формирующегося цементного камня. Кроме того, из-за наличия кубического гидратированного моноалюмината при формировании цементного камня происходит потеря массы.

Существуют два способа производства глиноземистого цемента: метод плавления сырьевой шихты и обжиг до спекания.

Способ производства глиноземистого цемента методом плавления включает в себя подготовку зернистой шихты из цементного сырья, плавление, охлаждение полученного шлака, дробление и тонкое измельчение.

Способ спекания характеризуется тем, что исходные компоненты цементного сырья просушивают, тонко измельчают и перемешивают до достижения полной гомогенизации, после чего порошкообразную или гранулированную цементную шихту направляют в печь и выполняют обжиг цементного клинкера в различных печах. Далее цементный клинкер охлаждают, подвергают помолу и получают глиноземистый цемент.

Основные свойства:

-быстрое нарастание прочности в раннем возрасте;

-при твердении бетона на глиноземистом цементе выделяется большое количество тепла, что позволяет использовать эти бетоны при отрицательных температурах до -10 градусов без подогрева;

-глиноземистый цемент имеет повышенную плотность цементного камня, что определяет большую устойчивость бетона против всех видов агрессивных жидкостей и газов по сравнению с бетоном на портландцементе;

глиноземистый цемент по сравнению с портландцементом является более огнестойким и термически устойчивым материалом. В смеси с огнеупорными заполнителями: шамотом, хромитовой рудой, магнезитом и др. глиноземистый цемент может быть использован для получения гидравли-чески твердеющих огнеупорных растворов и бетонов.

При затворении водой происходит гидратация однокальциевого алюмината

–если затвор выше 30С, то образуется (шестиводный алюминат кальция). Обладает очень низкой механической прочностью.

Бетоны на глиноземистом цементе сопротивляются температурам 1200-1400С и в них не возникает разрушительных деформаций при увлажнении после воздействия высоких температур. Это объясняется тем, что в глиноземистом цементе нет гидроксида кальция, который присутствует в портландцементе.

При 500С дегидратируется, т.е. превращается в (негащеная известь), тушат водой, идет обратная реакция, увеличивается объем, поэтому портландцемент не используется для огнезащиты.

Жаростойкость глиноземистого цемента зависит от минерального состава. Она тем выше, чем больше в нем глинозема ( ) и меньше кремнезема и магнезий. Состав высокоупорного глиноземистого цемента -70-74%; -26-30-%; и -0,5-1%. Если в состав входят хромиды то температура до 1600С.