97. Температуростойкость бетона. Определение. Механизм разрушения. Меры, обеспечивающие повышение температуростойкости бетона.

Збірні залізобетонні конструкції широко застосовуються на підприємст­вах хімії, металургії, теплоенергетики, виробництва будівельних матеріалів і в ряді інших галузей. Це димарі, різні трубчасті підігрівники для нафти, печі киплячого шару, обмуровки котлоагрегатів, днища алюмінієвих електролізерів та ін. В умовах роботи теплових агрегатів бетон посилено і нерівномірно нагрівається, піддається дії різких коливань температури. В результаті в ньо­му з’являються тріщини через виникнення напружень при зменшенні або збільшенні об’єму. Все це приводить до зниження довговічності залізобетон­них конструкцій. Проте і за таких умов експлуатації бетон знаходить усе більш широке застосування, тому що на монтаж теплових агрегатів зі збірних залізобетонних конструкцій і елементів затрачається в 3...4 рази менше часу, ніж на кладку з вогнетривкої цегли. Продуктивність праці підвищується в 2 рази, а вартість виробництва знижується на 20...30%.

Властивості і якості матеріалів, працюючих в умовах підвищених тем­ператур оцінюються рядом фізико-механічних показників: міцністю, терміч­ною стійкістю, деформативністю і т.д., що в свою чергу залежать від хімічно­го і мінералогічного складу, структури, пористості бетону та ін. Максималь­ний термін служби бетону визначається сукупністю цих показників.

Під температуростійкістю розуміють здатність бетону у визначених ме­жах зберігати свої фізико-механічні властивості при короткочасному, трива­лому і циклічному впливі позитивних температур у діапазоні 200... 1800°С.

Вогнестійкість - це здатність бетону протистояти короткоча­сній дії вогню. Це особливо важливо при будівлі бетонних димарів, печей і при пожежах, коли температура може досягати 1200°С і більше.

Жаростійкість -це здатність бетону зберігати в заданих ме­жах основні фізико-механічні властивості при тривалому впливі на нього ви­соких температур. Це спостерігається у вогневих і високотемпературних аг­регатах.

При підвищених температурах дегідратуєгься Са(ОН)₂, а виникаючий СаО здатний до вторинної гідратації. Це основна причина зниження міцності бетону.

Звідси зрозуміла позитивна роль від введення до складу бетону деяких тонкомолотих мінеральних добавок. До них відносяться магнезит, хроміт, шамот та ін. Добавки зв'язують Са(ОН)₂ і переводять його в гідросилікати чи гідроалюмінати кальцію. Вид в'яжучого впливає на жаростійкість бетону. Бетон жаростійкий до 1200°С, якщо він виготовлений на портландцементі, до 1400 °С - на глиноземному цементі.

При більш високих температурах можна застосовувати високоглинозем- ний цемент, що містить 25—77% глинозему, не більш 1—3% кремнезему і 1% окису заліза. На такому цементі бетони здатні витримувати температуру до 1800°С. Такі ж температури витримує і бетон на алюмофосфатній зв’язці, яку одержують в результаті хімічної реакції при 200...500 °С між тонкомеленим корундовим порошком і 70%-ною ортофосфорною кислотою.