Шамотный бетон состав: Огнеупорный (жаростойкий) бетон своими руками

Автор
Огнеупорный (огнестойкий) бетон: состав и характеристики

Железобетонные конструкции кажутся нам надежными преградами огню, но обычные бетонные смеси, используемые при их создании, часто не выдерживают резкого нагрева до высокой температуры, становятся хрупкими, начинают быстро разрушаться. Поэтому при возведении ряда объектов, для защиты оборудования необходим жаропрочный бетон.

Содержание

Что это такое и назначение

Жаростойкий, огнестойкий бетон, по определению ГОСТ 25192-2012, устанавливающего классификацию и технические требования ко всем видам бетонов – это бетон назначением которого является эксплуатация при высоких температурах в диапазоне 800-1800 ℃.

От других видов бетонных смесей этот специфический по назначению и применению вид строительных материалов отличается не только стойкостью к открытому огню, длительному воздействию высокотемпературных тепловых потоков, но и не снижением в этих жестких условиях основных эксплуатационных параметров – сохранением прочности, отсутствием деформации, поверхностного, глубокого разрушения структуры.

Достигается это добавками в основу из огнестойких цементов различных связующих (специальных добавок) прошедших при получении высокотемпературный обжиг. Поэтому в процессе затвердевания огнеупорного бетона образуется прочная, подобная природному камню, структура, не требующая обжига перед эксплуатацией, но готовая к огневым, тепловым нагрузкам.

Соответственно, этот материал не используют при возведении типовых зданий, а применяют в виде товарных огнестойких бетонных смесей, готовых изделий – огнеупорных блоков, монолитных конструкций при строительстве особо важных объектов, в том числе транспортной инфраструктуры, например, автомобильных, железнодорожных тоннелей, подземных инженерных коммуникаций.

Используется также при возведении промышленного оборудования, работающего в высокотемпературном диапазоне – для монолитной футеровки котлов ТЭЦ, доменных, мартеновских печей, агрегатов обжига минеральных материалов; для облицовки ковшей транспортировки, розлива чугуна, стали, других расплавленных металлов.

Виды

по физическим свойствам

По физическим свойствам, области применения огнеупорные бетоны подразделяют на два вида:

  • Тяжелые или конструкторские, используемые для отливки строительных конструкций, подовых оснований печей, котлов.
  • Легкие (ячеистые) или теплоизоляционные, применяемые для футеровки стенок, сводов корпусов печного оборудования, торкретирования внутренней поверхности аппаратов химической промышленности.

от рабочей температуры

В зависимости от рабочей, пиковой температуры эксплуатации различают три вида огнестойких бетонов:

  • Жаропрочный с рабочей температурой до 1000 ℃, выдерживающий кратковременный нагрев до 1500 ℃.
  • Огнеупорный, эксплуатирующийся в температурном диапазоне от 1500 до 1800 ℃.
  • Высоко огнеупорный с температурой эксплуатации до 1800℃, выдерживающий пиковый нагрев до 2300 ℃.

Отечественная продукция в виде сухих готовых смесей на рынке представлена следующими товарными марками:

  • АСБС – алюмосиликатные огнеупорные бетоны.
  • СБК – с корундовыми добавками.
  • ШБ-Б – с шамотным боем.
  • «БОСС-200» – бетонная огнеупорная сухая смесь.
  • ТИБ – теплоизоляционный бетон.
  • ВГБС – с высоким содержанием огнестойкого глиноземистых цементов.
  • ССБА – смесь сухая бетонная армирующая.
  • СБС – самовыравнивающая бетонная смесь.

От зарубежных компаний производителей:

  • Pro cast 12 – наливной бетон для доменных печей.
  • Calcestruzzo refrattario.
  • Promacret-PF.
  • Rath CARATH.

Различия образцов огнеупорного бетона

Состав и свойства

Основа огнестойкого бетона – это огнеупорный цемент, являющийся вяжущим элементом, скрепляющим все другие компоненты в однородную, целостную структуру.

Бывают:

  • Портландцементы высоких марок.
  • Основа из портландцемента с добавлением зольных, металлургических шлаков, обладающая повышенной вязкостью.
  • Глиноземная цементная основа с добавлением силикатов (жидкого стекла).
  • Глиноземистый цемент (ГЦ) с содержанием оксида алюминия до 55 %, температура плавления которого доходит до 1500 ℃.
  • Высокоглиноземистый цемент (ВГЦ), в котором содержание Al2O3 доходит до 70 %, с температурой плавления – до 1800 ℃.
Применение огнеупорного бетона в металлургии

Применение огнеупорного бетона в металлургии

Применение огнеупорного бетона в металлургии

Наиболее применяем ВГЦ, являющийся гидравлической связкой при производстве как тяжелых, так и легких (ячеистых) бетонов с высокой стойкостью к огню, сильному нагреву.

Глиноземистые цементы – это весьма распространенные компоненты сухих готовых смесей для получения огнестойкого бетона: торкрет-масс, кладочных растворов. К их положительным свойствам относят:

  • Быстрое нарастание прочности – до 70 МПа после заливки, торкретирования.
  • Выделение тепла при затвердевании, что позволяет проводить работы при отрицательной температуре без подогрева.
  • Высокая плотность бетона огнеупорного, полученного на их основе – до 2 тыс. кг/м3.
  • Устойчивость к агрессивному воздействию среды, что позволяет использовать их в качестве защитного слоя в аппаратах химических производств с высокой температурой технологического режима.
  • При воздействии открытого пламени, высокотемпературных тепловых потоков происходит спекание бетона, изготовленного на основе глиноземистых марок огнеупорного цемента в однородную керамическую массу.

Второй неотъемлемый компонент огнеупорного бетона – это негорючий наполнитель, в качестве которого используют:

  • Бой шамотного, магнезитового кирпича.
  • Магнезит, андезит.
  • Хромитовую руду.
  • Металлургические шлаки.
  • Золу тепловых станций.
  • Базальт, диорит, корунд.
  • Вулканическую пемзу.
  • Обожженную каолиновую глину.

Все виды наполнителей при производстве и подготовке к использованию измельчаются до необходимых по стандартам фракций, проходят термическую обработку, поэтому их свойства под воздействием огня, сильного нагрева неизменны, как и не происходит химических, физических изменений, влияющих на целостность, прочность структуры жаростойкого бетона.

В качестве пластификаторов легких (ячеистых) видов огнеупорного бетона в рецептуру добавляют перлит, вермикулит, керамзит.

Эксплуатационные характеристики

Основные характеристики огнеупорных бетонов, кроме высокой огнестойкости:

  • Надежная термоизоляция.
  • Высокая прочность, неразрушимость даже при резких перепадах температуры.
  • Усиление свойств в процессе эксплуатации.
  • Отсутствие необходимости в обжиге после окончания работ по заливке, торкретированию.
  • Снижение затрат при использовании готовых смесей, которые несложно довести до требуемой консистенции непосредственно на строительном объекте.

Часто у возникает вопрос – как сделать огнестойкий бетон своими руками?

Необходимо это для того, чтобы выполнить из него стационарную печь для барбекю, тандыр или камин.

Невзирая на советы «диванных гуру» из интернета, недостаточно добавить к обычной бетонной смеси специальные огнестойкие добавки, а также невозможно самостоятельно подобрать необходимые ингредиенты согласно заводской рецептуре огнеупорного бетона. В любом случае получившийся материал будет походить на желаемое лишь названием, не обладая требуемыми эксплуатационными характеристиками, но,

изготовить жаропрочный бетон в домашних условиях все же возможно.

Монтаж печи с использованием огнеупорного бетона

Монтаж печи с использованием огнеупорного бетона

Монтаж печи с использованием огнеупорного бетона

Для этого необходимо:

  • Приобрести сухую смесь заводского производства с необходимыми свойствами.
  • Использовать для приготовления заливочного, кладочного раствора именно то количество воды на 1 кг смеси, как это указано в инструкции по применению.
  • Для перемешивания нужно использовать лопастную бетономешалку с электроприводом, так как вручную невозможно получить однородную консистенцию бетонного раствора.
  • При сушке необходимо сбрызгивать поверхностный слой водой для равномерной гидратации бетонной структуры, увеличения ее прочности.
  • Не следует прежде установленных сроков окончательного отвердевания производить нагрев, эксплуатацию печей, каминов, где для заливки, кладки применялся огнеупорный бетон.

Кроме того, большинство готовых огнеупорных смесей обладают короткими сроками гарантийного хранения, поэтому стоит приобретать их незадолго до использования.

Требования нормативных документов (норм)

Изложены в следующих государственных стандартах:

  • ГОСТ 28874-2004 – о классификации огнеупоров, дающий определение огнеупорной бетонной массе, как смечи огнеупорного цемент, наполнителей, добавок и жидкости, готовой к использованию.
  • ГОСТ Р 52541-2006 – о регламенте подготовки образцов огнеупорных бетонов для сертификационных испытаний.
  • ГОСТ 24830-81 – о применении ультразвукового метода контроля качества огнеупорных бетонных изделий.

Кроме того, с 01.04.2019 года вступит в действие ГОСТ 34470-2018, который установит технические условия для огнеупорных бетонов.

Область применения

Пожаростойкий, огнеупорный бетон востребован в следующих отраслях промышленного производства, строительства:

  • На предприятиях черной, цветной металлургии при возведении, ремонте доменных, мартеновских печей, индукционных печей выплавки алюминия, меди, цинка; для футеровки транспортных, разливочных ковшей, отливочных форм.
  • Как носитель химических катализаторов технологических процессов по переработке углеводородного сырья, в органическом синтезе.
  • Для футеровки котлов тепловых, технологических теплоэлектростанций.
  • Для термоизоляции подов, корпусов, сводов промышленного оборудования.
  • Для печей, каминов в качестве заливочного, кладочного раствора, в том числе при устройстве дымоходов, труб, противопожарных разделок, отступок.
  • При производстве малоразмерных огнеупорных изделий.

А также в других случаях, когда к бетонным конструкциям предъявляются требования по стойкости к огню, постоянному сильному нагреву, перепадам температуры, с сохранением прочности, физической, химической стабильности используемого материала в таких жестких условиях.

Огнеупорный и жаростойкий бетон: состав, свойства, характеристики

Жаростойкий и огнеупорный бетоны – это строительные материалы, применяемые при возведении объектов, которые эксплуатируются при высоких температурах, а некоторые – под воздействием открытого пламени.

Жаростойкий бетон: классификационные признаки

Этот вид бетона используется при сооружении тепловых агрегатов, работающих при одностороннем воздействии температур до +1800°C. Производство жаростойких бетонных смесей регламентируется ГОСТом 20910-90. Бетоны подразделяют по следующим параметрам:

  • По назначению – теплоизоляционные, конструкционно-теплоизоляционные и конструкционные.
  • По структуре – плотные тяжелые, ячеистые легкие.
  • По типу вяжущего – на портландцементе и его видах, алюминатных цементах, силикатных вяжущих.
  • По типу заполнителя – шамотный, базальтовый, диабазовый, шлаковый, керамзитовый, вермикулитовый, из бетонного боя.
  • По виду мелкодисперсной добавки – с шамотной, аглопоритовой, золошлаковой, магнезиальной.

 

Жаростойкие бетоны, в отличие огнеупорных, дополнительно не обжигаются, поскольку этот материал проходит необходимую термообработку при первом пуске объекта в работу.

Тяжелый жаростойкий бетон: применение и состав

Тяжелые термостойкие смеси востребованы для футерования агрегатов, эксплуатируемых при высоких температурах, на предприятиях химиндустрии, при сооружении дымоходов. Конкретная область применения определяется компонентами смеси.

Портландцемент и шлакопортландцемент с микродобавками

Такой материал устойчив в нейтральных и щелочесодержащих средах. Это наиболее востребованная группа жаростойких бетонов. Популярность объясняется сравнительно невысокой стоимостью сырьевых материалов, отработанной технологией изготовления, хорошими эксплуатационными характеристиками готового продукта. Такие бетонные смеси востребованы при сооружении теплоагрегатов, труб атомных электростанций и других объектов, эксплуатируемых при повышенных температурах.

Таблица составов жаростойких бетонов на портландцементе и шлакопортландцементе

Расход материалов, т/м3

Тонкомолотая добавка

Заполнители

Максимальная рабочая температура, °C

Цемент

Тонкомолотая добавка

Заполнители

 

 

Мелкий

Крупный

0,35

0,12

0,5-0,9

0,6-1,0

Зола-унос, пемза, глиняный кирпич, доменный шлак в гранулах

Андезитовый, базальтовый, диоритовый, диабазовый, туфовый, доменный шлак

700

0,35

0,12

0,5

0,6

Топливный шлак

 

Топливный шлак

800

0,35

0,12

0,5

0,6

Бой глиняного кирпича

Бой глиняного кирпича

900

0,35

0,12

0,65

0,6

Зола-унос, шамот класса В

Шамот класса В

1000-1100

0,35

0,7

0,65

0,65-0,75

Шамот класса В

Шамот класса В

1100-1200

Самые высокие прочностные характеристики имеет материал с шамотными тонкомолотыми компонентами.

Алюминатный, глиноземистый и высокоглиноземистый цемент

Смеси на их основе используются в углеродной, водородной и фосфорной средах. Классы термостойкости – И8-18. Жаростойкие конструкции на основе алюминатного цемента без специальных добавок устойчивы к температурам до +1300°C, с добавками – до +1700°C.

Для конструкций из глиноземистых и высокоглиноземистых жаростойких бетонов характерны:

  • хорошие механические свойства;
  • стабильность характеристик при резких температурных перепадах;
  • невысокая термическая усадка;
  • малое линейное расширение;
  • низкий коэффициент теплопроводности.

Жидкое стекло

Востребовано для бетонных смесей, устойчивых к кислым газообразным средам. Для изготовления огнестойких бетонов, предназначенных для эксплуатации при температурах +800…+1600°C, используется калиевое или натриевое стекло.

Максимальная температура применения, °C, допустимая при одностороннем нагреве

Тонкомолотая добавка

Мелкий и крупный заполнители

Состав, т/м3

 

 

 

Жидкое стекло

Минеральная добавка

Песок

Щебень

+1400

Магнезит

Битый магнезитовый кирпич

0,35

0,6

0,6

1,15

+1000

Хромит

Хромит

0,3

0,7

0,8

1,25

+900

Шамот

Шамот

0,4

0,5

0,5

0,75

+600

Шамот, андезит, диабаз

Диабаз, андезит, базальт

0,35

0,5

0,7

0,9

Твердение смесей на силикатах – процесс медленный. Для повышения его интенсивности в состав вводят кремнефторид натрия и фторсиликаты щелочных металлов. Эти отвердители инициируют выделение кремниевой кислоты, которая способствует уплотнению и упрочнению бетона. Ускорить твердение бетонной смеси могут: нефелиновый шлам, ферромарганцевые и феррохромовые шлаки.

Заполнители для огнестойких бетонов

Под воздействием высоких температур рабочие характеристики теряет не только вяжущее, но и заполнители. Поэтому к их выбору относятся особенно тщательно. Обычные заполнители выдерживают температуру не выше +200°C.

Заполнители выбирают в зависимости от запланированных рабочих температур:

  • До +800°C – базальт, диабаз, андезит, гранулированные шлаки доменного производства, пористые искусственно изготовленные компоненты.
  • До +1700°C – дробленые огнеупоры (бой шамотного кирпича, хромита, корунда, обожженного каолина), составы, полученные обжигом и дроблением огнеупорной глины и магнезита.

Самостоятельное изготовление термостойкого бетона

В частном строительстве такие материалы требуются при строительстве каминов, печей, дымоходов. Простой и эффективный способ изготовления термостойких продуктов – приобретение готовых сухих смесей. Инструкция обычно наносится на упаковку. Для затворения используют воду или жидкое стекло. При изготовлении продукции из отдельных компонентов в бетоносмесителе соблюдают следующие правила:

  • В бетономешалку заливают 90% воды или разбавленного жидкого стекла.
  • Засыпают тонкомолотую добавку.
  • Загружают половину объема цемента и заполнителя.
  • Включают бетоносмеситель и перемешивают все компоненты.
  • Не останавливая агрегат, добавляют остаток вяжущего и заполнителя, а затем жидкость – воду или разбавленное жидкое стекло.
  • Время перемешивания – не более пяти минут, иначе смесь начнет расслаиваться.

Огнеупорные бетоны: классификация, состав и свойства

Производство огнеупорных бетонов регламентируется ГОСТом 34470-2018. Эти жаропрочные бетоны востребованы для формования огнеупорных изделий, изготовления и ремонта футеровочного слоя печей и других теплоагрегатов. В соответствии с нормативом огнеупорные бетонные смеси разделяют по следующим параметрам:

  • По процентному содержанию CaO – бесцементные, ультранизкоцементные, низкоцементные, среднецементные.
  • По типу вяжущего – на глиноземистом и высокоглиноземистом цементе, полимеризационных и коагуляционных вяжущих. Еще один вид – керамобетоны с высококонцентрированной вяжущей суспензией.
  • По максимальному размеру заполнителя, применяемому в составе огнеупорного бетона, – грубозернистые (до 40 мм), крупнозернистые (до 10 мм), среднезернистые (до 5 мм), мелкозернистые (до 2 мм), тонкозернистые (до 0,5 мм).
  • По максимальной рабочей температуре – для умеренных (до +1100°C), средних (+1400°C), высоких (+1700°C), особо высоких (выше +1700°C) температур.
  • По назначению – для изготовления и ремонта, футеровки тепловых агрегатов, огнеупорных бетонных изделий различных форм.

По необходимой температуре термообработки изделия из огнеупорных материалов разделяют на следующие виды:

  • Безобжиговые. Требуемые характеристики такие строительные материалы приобретают уже при температуре +200°C.
  • Термообработанные. Для получения нужных свойств требуется термообработка при температурах +200…+800°C.
  • Обожженные. Для получения заданных характеристик необходима обработка при температурах более +800°C.

Огнеупорные бетоны обычно изготавливают в заводских условиях.

Огнеупорный бетон: состав, характеристики, виды

Огнеупорный бетон – это специальный вид бетона, обладающего особыми свойствами, такими как: стойкость к воздействию высоких температур, повышенная плотность и прочность.

СодержаниеСвернуть

огнеупорный бетон

В соответствии с этим огнеупорный бетон используется для: футеровки промышленных печей и стенок сталеразливочных ковшей, обмазки топок бытовых печей, строительства каминов и прочих работ, связанных с защитой конструкций от высокой температуры.

Что такое огнеупорный бетон?

Как уже было сказано, огнеупорный бетон, является узкоспециальным видом строительного материала, поэтому неудивительно, что для его приготовления используются особые компоненты, обладающие высокой жаростойкостью и огнестойкостью. В числе базовых компонентов:

  • Связующие: глиноземистый (периклазовый) и портландцементы, жидкое стекло и алюмофосфаты;
  • Заполнители: корунд, магнезит, шамотный песок, щебень, пылевидная хромитовая руда, пемза, доменные шлаки и ряд других;
  • Пластификаторы: феррохромовый шлак (магнезиальный порошок), перлит, керамзит либо вермикулит.

При этом заполнители огнеупорного бетона производятся как промышленным способом, но зачастую используются отходы (бой) производства огнеупоров и измельченные тугоплавкие природные горные породы. Огнеупорный бетон состав природных и искусственных заполнителей из числа «ряд других»: бой шамотного и обыкновенного кирпича, измельченный базальт, глиноземистый шлак, отвальный доменный шлак и бой магнезитового кирпича.

Производители огнеупорных бетонов поставляющихся в виде сухих смесей принимают и выполняют индивидуальные заказы, основанные на проектных разработках печей, ковшей и т.п. В этом случае состав и пропорции компонентов выбирается строго по максимально возможной температуре и другим условиям эксплуатации возводимой конструкции. На данный момент времени, в общем случае, все огнеупорные бетоны по температуре эксплуатации условно делятся на три вида:

  • Огнеупорный бетон. Рабочая температура эксплуатации до 1 580 Градусов Цельсия;
  • Жаропрочный бетон. Рабочая температура эксплуатации до 1 770 Градусов Цельсия;
  • Высокожаропрочные. Рабочая температура эксплуатации более 1 770 градусов Цельсия.

По отдельному заказу, производители бетона, используя усовершенствованные компоненты, могут изготавливать бетоны выдерживающие температуру окружающей среды до 2 300 градусов Цельсия.

Марки огнеупорных бетонов применяющиеся в РФ

Марка, агрегатное состояние поставкиОсновная сфера применения
АСБС. Сухая огнеупорная смесь. Включает в себя несколько подмарок: АСБС30, 70, 80,Л и П.Металлургия и тепловая энергетика.
ВГБС. Высокоглиноземистая бетонная смесь.Футеровка стен и пода печей, внутренней полости разливочных ковшей эксплуатируемых при температурах до 1 750 градусов Цельсия.
СБК. Огнеупорная бетонная смесь на основе корундового наполнителя.Футеровка стен и пода печей, внутренней полости разливочных ковшей эксплуатируемых при температурах до 1 800 градусов Цельсия.
ТИБ. Теплоизоляционный бетон.Футеровка теплового оборудования. Использование при ремонте футеровки в качестве торкрет массы.
СБС. Саморастекающаяся огнеупорная бетонная смесь.Футеровка теплового оборудования и печей, работающих при температурах до 1 500 градусов Цельсия.
ШБ-Б. Сухая бетонная смесь на основе шамотного наполнителя.Обустройство огнезащитного слоя на лазах, люках и амбразурах горелок работающих при температурах до 1 300 градусов Цельсия.
ССБА. Сухая огнеупорная арматурная смесь.Футеровка печей и теплового оборудования работающего при температурах до 1 700 градусов Цельсия.

Рекомендации частным застройщикам

Очень многие Интернет-ресурсы публикуют рецепты приготовления огнеупорного бетона для домашнего строительства печей и каминов «своими руками». В то же время, учитывая специальный состав и специальные свойства огнеупорного бетона, изготовление «своими руками» не дает гарантии, что подобный материал будет работать в тех или иных условиях. Поэтому в вопросе футеровки печи и камина не стоит экономить и приобретать огнеупорную смесь заводского изготовления.

При этом следует знать, что сухие огнеупорные смеси имеют очень короткий гарантийный срок хранения, а также, в связи с высокой плотностью и «тяжестью» состава их невозможно замесить вручную – только в бетономешалке с электрическим приводом.

Также, при приготовлении огнеупорного бетона следует строго соблюдать количество затворяемой воды, указанное на упаковке. Дело в том, что выдержав рекомендуемую порцию этого компонента, некоторым неопытным застройщикам может показаться, что бетон слишком густой. На самом деле это не так. При правильном и тщательном перемешивании у вас получится хорошо укладываемый качественный огнеупорный раствор.

состав, как сделать своими руками

Такой стройматериал, как жаропрочный бетон, приобрел широкую популярность в строительстве конструкций, которые поддаются воздействию высоких температур. Стройматериал используется для частного и промышленного строительства. Его способность выдерживать температуру до 1500 °C позволяет строить из этого вида бетона печь для отопления, камины, сауны, бани, дымоходы, мангалы. Технология производства не требует обжига, поэтому бетонные блоки жаропрочного типа изготавливают даже в домашних условиях.

Состав и свойства

Жаростойкий бетон отличается от обычного бетонного раствора тем, что его составные являются огнеупорными. Все компоненты — цемент, песок, щебень и вода смешиваются, а к ним добавляются такие вещества:

  • портландцемент;
  • отсевные части горных пород;
  • металлургические отходы;
  • синтетические вещества.
Материал обладает таким свойством благодаря особому составу.

Благодаря тому, что в состав жаропрочного бетона добавляются различные пористые наполнители, вес при высокой прочности является невысоким. Это позволяет сооружать объекты, где ограничена нагрузка на фундамент.

Марки качества

Технические характеристики жаростойкого бетона предусматривают его использование в конструкциях и помещениях с воздействием высоких температур. Его качество регулируется ГОСТом 20910–90. В зависимости от свойства выдерживать температурную нагрузку, выделяют такие марки стройматериала:

Посмотреть «ГОСТ 20910-90» или cкачать в PDF (0 KB)

  • Жаропрочный. Способен выдерживать температуру до 1500 °C.
  • Огнестойкий. Используется в конструкциях, которые нагреваются до 1800 °C.
  • Сверхогнеупорный. Материал нужен для конструкций, которые подвергаются воздействию температуры выше 1800 °C.

Где часто используют?

Термостойкий бетон применяется не только в помещениях и конструкциях с большими температурными нагрузками, но и в строительстве помещений жилого и промышленного характера. Из огнеупорных бетонных плит сооружают такие конструкции:

Из такого материала можно сделать мангал.
  • камины;
  • домашние и промышленные печи;
  • мангалы;
  • конструкции химической промышленности и энергетической сферы;
  • мосты;
  • плавучие конструкции.

Как сделать своими руками?

Подготовка

Изготовление бетона жаропрочного вида не требует затрат на дорогостоящий обжиг изделия. Поэтому бетонные блоки этого типа изготавливают даже в домашних условиях. Подготовительные работы включают в себя приготовление площадки для изготовления блоков, сырья и инструментов. Место, где будет производиться заливка изделий, должно быть чистым и иметь доступ к воде. Перед началом работы инструменты очищаются от остатков частиц после предыдущих манипуляций. Качество сырья должно соответствовать нормам, лучше всего использовать готовые смеси для приготовления бетона.

Инструменты и материалы

При изготовлении бетонных блоков жаропрочного типа придерживаются всех пропорций и подбирают качественное сырье. Для работы подготавливаются такие материалы:

  • песок;
  • гравий;
  • гашеная известь;
  • жаростойкий цемент;
  • вода.

Опытные строители рекомендуют использовать качественные бетонные смеси, в состав которых входят все необходимые компоненты. Их достаточно развести водой в соответствии с пропорцией, указанной на упаковке.

В процессе изготовления мастеру понадобятся деревянные формы.

Для работы понадобятся такие инструменты:

  • деревянные формы;
  • полиэтилен или силиконовые коврики;
  • шпатель;
  • перфоратор;
  • бетономешалка или посуда для смешивания раствора;
  • лопата или совок.

Приготовление раствора

Подготовив все необходимые инструменты и материалы, приступают к изготовлению бетонных блоков. Жаростойкий бетон делается в такой последовательности:

После подготовки форм в них перекладывают готовую смесь.
  1. Приготовление раствора. В бетономешалке смешиваются все ингредиенты и хорошо размешиваются.
  2. Подготовка форм. Чтобы застывшие блоки легко извлекались, на дно застилается полиэтиленовая пленка или смазанный жиром силикон.
  3. Заливка в формы. Готовый раствор с помощью лопаты или совка распределяется по ячейкам.
  4. Уплотнение. Перфоратором или отбивным молотком, которые погружаются непосредственно в формы, проводится выпускание из раствора лишнего воздуха.
  5. Выравнивание изделия. С помощью шпателя убирается лишний раствор.
  6. Застывание. Формы накрываются пленкой и на протяжении 2—3 дней сбрызгиваются водой.

Готовые блоки извлекают и оставляют в помещении до 25 дней. Именно столько времени нужно жаростойкому бетону для приобретения достаточной прочности. Изделия, изготовленные в соответствии с технологиями даже своими руками, прослужат не 1 десяток лет. При этом высокие температуры не снижают прочность и надежность материала.

классификация, характеристики, состав, свойства, изготовление

Дата: 13 марта 2017

Просмотров: 3451

Коментариев: 0

Жаростойкий бетон: приготовление своими рукамиЖаростойкий бетон: приготовление своими руками

При выполнении строительства, возникает необходимость обеспечить устойчивость возводимых конструкций и сооружений к воздействию повышенной температуре. Для этих целей применяются защитные составы, сохраняющие форму и эксплуатационные характеристики при температуре более 1000 °С. Огнеупорный бетон – один из таких материалов.

Особенности состава и специфика технологии изготовления позволяют жаропрочному материалу воспринимать значительную температуру, сохраняя прочность. Незаменим огнеупорный бетон для печей, применяемый при кладке каминов, монтаже дымоходов, а также для промышленных целей, когда необходимо обеспечить стойкость конструкций к воздействию открытого огня и нагреву.

Рассмотрим детально жаростойкий бетон, остановимся на свойствах, составе, классификации, области использования. Расскажем, как в бытовых условиях сделать жаропрочный бетон своими руками.

Одинаково успешно применяется в домашних условиях и промышленности Одинаково успешно применяется в домашних условиях и промышленности

Строительный материал, сохраняющий свои механические и эксплуатационные свойства при длительном использовании в спектре экстремально высоких температур до 1700 °C – огнеупорный бетон

Классификация

Жаростойкий бетон решил проблему пониженных прочностных характеристик традиционного цемента, разрушающегося при повышенной температуре. Известны различные разновидности огнеупорного состава, включающие специальные модификаторы, повышающие температурную стойкость массива более 1800 °С.

Жаропрочный композит классифицируются согласно различным критериям:

  • структуре, определяющей температурный режим эксплуатации;
  • области применения, согласно которой определяется назначение материала;
  • разновидности компонентов, применяемых в качестве наполнителя;
  • применяемым вяжущим веществам.

Огнеупорный бетон для печей, а также других объектов, работающих при повышенной температуре, делится на следующие виды:

  • Жаростойкие, устойчивые к постоянному воздействию температуры до 800 °С, но воспринимающие кратковременное увеличение температуры до 1,5 тыс. °С.
  • Жаропрочные, сохраняющие целостность при постоянном нагреве до 1 тыс.°С с повышением порога терморежима до 1, 8 тыс.°С.Применяя жаропрочный бетон, уменьшаются стоимость работ, затраты на труд, сокращается рабочее время Применяя жаропрочный бетон, уменьшаются стоимость работ, затраты на труд, сокращается рабочее время

    В особенности для печей, каминов, дымоходов невозможно представить возведение без жаростойкого бетона

  • Огнеупорные композиты, эксплуатирующиеся в экстремальных условиях при температуре выше 1, 8 тыс.°С.

В зависимости от назначения огнеупоры делятся на следующие типы:

  • конструкционные материалы, подвергающиеся нагреву одновременно с восприятием значительных нагрузок;
  • теплоизоляционные композиты, используемые для обеспечения надежной тепловой изоляции нагревающихся конструкций и сооружений.

Определяет высокие эксплуатационные характеристики, которые имеют огнеупорный бетон состав. Рассмотрим, какие компоненты используются при изготовлении огнеупоров.

Особенности состава

Для бытового использования, решения задач, связанных с ремонтом отопительных систем, устройством дымоотводящих магистралей потребуется жаростойкий бетон, воспринимающий температурное воздействие до 1200 °С.

Именно особенности состава композита определяют его устойчивость, способность сохранять целостность массива при значительных температурах. До рассмотрения состава разберемся, почему разрушается обычный бетон:

  • Это связано со значительным испарением при нагреве влаги, содержащейся в массиве.
Введение в рецепт глинозема делает смесь невосприимчивой к действиям кислот Введение в рецепт глинозема делает смесь невосприимчивой к действиям кислот

В состав бетона входят базовые ингредиенты (цемент, наполнитель, вода) и добавки – они и определяют огнеупорные свойства конечного продукта

  • В результате материал теряет эксплуатационную прочность из-за активной дегидратации.
  • Из-за необратимости реакции невозможно сохранить стойкость массива, теряющего свойства в результате разрушения.

Именно поэтому, чтобы сохранить целостность композита, важно сохранить влагу внутри массива. Для этого добавляют вяжущие компоненты и специальные добавки. В качестве вяжущего вещества применяется:

  • портландцемент высоких марок;
  • шлакопортландцемент, обладающий высокой вяжущей способностью;
  • цемент, отличающийся повышенной концентрацией глинозема.

Также, водятся жидкое стекло, обладающее вяжущими свойствами.

В качестве компонентов, повышающих температурную устойчивость массива, водятся измельченные ингредиенты:

  • Керамзитный наполнитель.
  • Кирпичный бой изделий, содержащих магнезит, шамот, доломит.
  • Руда с высоким содержанием хромита.
  • Зольная пыль.
  • Пемза.
  • Шлаки доменного производства в гранулированном или измельченном виде.
Низкая прочность устраняется технологическим включением различных наполнителей Низкая прочность устраняется технологическим включением различных наполнителей

Присадки обеспечивают лучшее затвердевание состава и превращение в монолитную жаростойкую основу

Дополнительно водятся прочные минеральные материалы, включающие базальт и диабаз. В зависимости от особенности рецептуры состав может включать перлитовый наполнитель, туф или вермикулит. Размер фракции заполнителя зависит от назначения огнеупорного материала и составляет:

  • для мелкого заполнителя не более 5 мм;
  • для крупной фракции до 2,5 см.

При необходимости, может вводиться гравий в дробленом виде, что значительно повышает прочность, затрудняет обработку затвердевшего массива.

Свойства

Жаростойкий бетон обладает высокими эксплуатационными характеристиками. Главные свойства:

  • Повышенная устойчивость к воздействию открытого огня и повышенной температуры.
  • Высокие прочностные характеристики (до 500 мПа/см²), позволяющие использовать состав в качестве конструкционного материала.
  • Улучшение рабочих свойств массива в процессе эксплуатации.
  • Доступность технологического процесса изготовления, исключающего стадию высокотемпературного обжига.

Неоспоримые достоинства огнестойкого композита позволяют применять материал в различных областях.

Материал широко используется при строительстве тепловых конструкций, дымоходов, коллекторов, фундаментов Материал широко используется при строительстве тепловых конструкций, дымоходов, коллекторов, фундаментов

Идеальным образом подходит для печей бытового и промышленного назначения, каминов, возведения различных сооружений

Сфера применения

Жаростойкий бетон, благодаря повышенной температурной устойчивостью, используется в различных областях. Он незаменим для выполнения следующих задач:

  • сооружения промышленных отопительных систем и конструкций теплового назначения;
  • строительства печей, каминов, предназначенных для бытовой эксплуатации;
  • формирования внутренней поверхности камер сгорания;
  • изготовления коллекторов и термостойкой керамики.

Сфера применения огнестойкого композита не ограничивается конструкциями, воспринимающими повышенные температуры. Он широко используется в строительной отрасли, энергетике, химической сфере. Небольшой удельный вес жаростойкого массива позволяет уменьшить массу возводимых конструкций до 40% с одновременным сохранением прочности.

Применение огнеупорного композита позволяет осуществить:

  • Возведение фундаментов.
  • Сооружение мостов.
  • Изготовление плавучих сооружений.
  • Строительство перекрытий.

Использование при изготовлении ячеистых наполнителей значительно расширяет область применения огнестойкого композита.

Отсюда используется для стен, перекрытий, плавучих сооружений, пролетных мостов Отсюда используется для стен, перекрытий, плавучих сооружений, пролетных мостов

Стоит отметить, что огнеупорный бетон значительно облегчает конструкции, так как имеет в своем составе пористые ингредиенты, что на 40 % снижает нагрузку на основание

Что необходимо для работы?

Для того чтобы изготовить жаропрочный бетон своими руками, подготовьте необходимые материалы и инструменты:

  • бетоносмеситель, используемый для смешивания ингредиентов;
  • вяжущее вещество согласно применяемой рецептуре;
  • необходимые заполнители и жаропрочные добавки, количество которых определено в соответствии с температурным режимом эксплуатации материала;
  • совковую лопату и мастерок;
  • тачку, необходимую для доставки смеси;
  • емкости для заполнения или щитовую опалубку.

Если всё готово, можно приступать к изготовлению.

Как приготовить состав?

Изготавливая в домашних условиях жаропрочный бетон своими руками, выполняйте работы, соблюдая последовательность операций:

  • Засыпьте в бетоносмеситель измельченный базальт (гравий), просеянный песок, огнестойкий цемент и известь, соблюдая следующую пропорцию – 6:4:4:1.
  • Дополнительно введите измельченный до пылеобразного состояния доменный шлак и пемзу, а также добавьте зольную пыль.Предпочтительнее первый вариант в силу своей надежности и пропорционального соответствия составляющих жаростойкого материала по технологии производства Предпочтительнее первый вариант в силу своей надежности и пропорционального соответствия составляющих жаростойкого материала по технологии производства

    Предлагаются два варианта приготовления жароупорного бетона: из сухой смеси или путем смешивания набора ингредиентов

  • Добавляйте воду ограниченными объемами, осуществляя смешивание. Перемешивайте до обеспечения однородности состава и требуемой консистенции.

На этом этап подготовки смеси закончен. Следующая стадия – заливка.

Жаростойкий бетон, эксплуатируемый при повышенном температурном режиме, разливайте в установленную щитовую опалубку или заливайте в формы, соответствующие размерам и конфигурации необходимого изделия.

Процесс заливки достаточно простой:

  • заполните смесью опалубку или форму, производя непрерывную заливку;
  • уплотните массив, удалите воздушные пузыри. Производя вибрационное уплотнение, ограничьте продолжительность работы, не позволяя наполнителю осесть на дно формы.
  • спланируйте поверхность массива, удаляя излишки смеси мастерком.

Заключительный этап по изготовлению продукции из жаростойких композитов – сушка. Огнестойкие материалы обладают повышенной чувствительностью к процессу гидратации. Для обеспечения нормального протекания гидратации следует обеспечить минимальное испарение влаги, накрыв поверхность формы или опалубки. Это позволит снизить тепловые потери, замедлит темпы испарения влаги.

К демонтажу опалубки приступайте после остывания и окончательного твердения массива. Желательно на протяжении нескольких дней увлажнять готовое изделие, повышая его механические свойства.

Итоги

Тщательный подбор рецептуры, соблюдение технологии, использование качественного сырья позволят самостоятельно изготовить жаростойкий бетон, необходимый для бытовых целей и решения промышленных задач.

Филонцев Виктор НиколаевичФилонцев Виктор Николаевич

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Как сделать огнеупорный бетон своими руками?

Строительство объектов разного назначения довольно часто предусматривает необходимость использования огнеупорных материалов. С их помощью можно защитить людей и конструкции. В качестве одного из таких материалов выступает огнеупорный бетон. Некоторые его разновидности способны претерпевать воздействие температуры до 1000 °C, при этом форма и полезные свойства сохраняются.

Основные свойства

огнеупорный бетон

Среди основных особенностей таких бетонов следует выделить:

  • высокую огнеупорность;
  • повышенные эксплуатационные свойства;
  • прочность;
  • отсутствие необходимости использования дорогостоящего процесса обжига при производстве.

На сегодняшний день огнеупорный бетон можно классифицировать по весу. Изготовить самостоятельно или заказать можно следующие разновидности описываемого материала:

  • особо тяжелая;
  • легкая;
  • ячеистая;
  • тяжёлая.

В итоге удается получить материал, который может выполнять конструкционную или теплоизоляционную функцию, что зависит от ингредиентного состава.

Особенности изготовления

огнеупорный бетон состав

Если вы решили изготовить огнеупорный бетон, то следует ближе ознакомиться с его составом. Материал выполняется на основе базовых компонентов и некоторых добавок, среди которых выступают:

  • шамотный песок;
  • магнезит;
  • разные виды щебня;
  • глиноземистый цемент.

Среди добавок следует выделить еще тонкомолотые и минеральные вещества, которые придают материалу прочность. Среди таких добавок:

  • пемза;
  • мелкоизмельченная хромитовая руда;
  • доменный шлак.

Эти компоненты добавляются с целью повышения плотности не только готового изделия, но и сухого состава. Иногда заполнители для производства изготавливаются в условиях завода, но в некоторых случаях могут использоваться тугоплавкие горные породы и бой обожженного огнеупорного кирпича. Для получения разных марок бетона добавляются заполнители разных фракций. Если речь идет о крупнозернистом веществе, то его элементы могут иметь диаметр в пределах от 5 до 25 мм. Когда речь идет о мелкой фракции, то она равна пределу 0,15 и 5 мм. Среди таких ингредиентов следует выделить:

  • магнезитовый кирпич;
  • шамотный кирпич;
  • бой обыкновенного кирпича;
  • глиноземистый шлак;
  • диабаз;
  • базальт;
  • отвальный доменный шлак.

Самым распространенным среди потребителей является огнеупорный бетон, который изготавливается с использованием шамота, ведь он отвечает всем запросам строительства. В качестве связующего звена выступают алюмофосфатные ингредиенты и жидкое стекло. Портландцементы, периклазовые и глиноземистые цементы и выполняют роль вяжущих компонентов. Если к ингредиентам добавляется жидкое стекло, то оно позволяет повышать эксплуатационные характеристики. Это особенно верно, если бетонный раствор используется для формирования штукатурного слоя.

Дополнительные рекомендации по технологии

огнеупорный бетон своими руками

Огнеупорный бетон, состав которого описывается в статье, может иметь определенную марку. Каждая разновидность предполагает добавление своего пластификатора, магнезитовых порошков и феррохромовых шлаков. Если есть цель приготовить легкий бетон, то следует использовать вспученные материалы по типу:

  • вермикулита;
  • керамзита;
  • перлита.

Если вы решили заказать изготовление смеси у профессионала, то соотношение компонентов они подберут сами, в соответствии с вашим проектом. Состав подбирается по эксплуатационной температуре и условиям службы.

Дополнительно о составе по виду заполнителя

огнеупорный бетон своими руками состав

Если вы решили изготовить огнеупорный бетон своими руками, то вами могут использоваться разные заполнители, а именно:

  • динасовые;
  • корундовые;
  • кварцевые;
  • готовые смеси.

Рассматривая бетоны по составу, следует выделить марки. Например, АСБГ представляет собой огнеупорную сухую алюмосодержащую смесь, которая используется в цветной и черной металлургии, а также теплоэнергетике. Высокоглиноземистая бетонная смесь с огнеупорными характеристиками обозначается аббревиатурой ВГБС и предназначается для создания монолитной футеровки сталеразливочных ковшей, стен и при устройстве днища.

Эксплуатироваться такой состав может при температуре до 1800 °C. Арматурная сухая высокоглиноземистая смесь обозначается буквами ССБА. Она предназначается для тепловых агрегатов, печей, а также устройства арматурного слоя. Воздействующая температура может достигать отметки в 750 °C.

Сушка бетона

как сделать огнеупорный бетон

Сушка огнеупорного бетона может осуществляться после завершения этапа отвердевания. При этом используется воздух, а температура окружающей среды не должна оказаться ниже +10 °C. Перед начальным нагревом бетон следует выдержать в течение суток или больше, чтобы добиться устойчивого состояния. Операция сушки позволяет снизить объем свободной воды в бетоне, который мог бы вызвать химическую реакцию между атмосферой и поверхностью футеровки.

После отвердевания футеровка оставляется на влажном воздухе без сушки. После завершения отверждения следует просушить футеровку. Если это невозможно, то бетон оставляется в замкнутой влажной среде. Важно обеспечить хорошую вентиляцию или оставить футеровку в хорошо проветриваемой зоне. Если вы задались вопросом о том, как сделать огнеупорный бетон, то должны быть знакомы еще и с особенностями его подготовки к эксплуатации. Например, этап сушки может проходить с использованием подходящего вентилятора или воздуходувки, которая будет подавать горячий воздух.

Особенности замешивания

сушка огнеупорного бетона

Перед тем как сделать огнеупорный бетон своими руками, состав раствора необходимо очень тщательно подобрать. Об этом было сказано выше. Что же касается особенностей замешивания, то для этого рекомендуется использовать лопастную мешалку. Она предпочтительна для теплоизоляционных бетонов, а вот для плотных растворов и вовсе необходима, так как позволяет равномерно и правильно замешивать материал с добавлением меньшего объема воды. Что касается бетономешалки, то этого эффекта добиться будет весьма сложно.

Данная рекомендация актуальна еще и по той причине, что для плотного бетона содержание влаги может оказаться критичным. Ведь для описываемых материалов максимальная прочность требуется наряду с оптимальной плотностью. По своей природе теплоизоляционные бетоны мягче, чем плотные, поэтому важно, чтобы они замешивались с использованием требуемого количества воды. Ее излишек может стать причиной снижения прочности и плотности, тогда как недостаток повлечет уменьшение текучести.

Пропорции огнеупорного бетона

приготовление огнеупорного бетона

Приготовление огнеупорного бетона должно вестись с соблюдением определенных пропорций. Если с использованием материала планируется возвести камин, то раствор после затвердевания должен будет выдерживать температуру в пределах 1200 °C. Из смеси можно изготовить камин и топливник. Для проведения работ понадобится 1 часть бетона марки М-400, 2 части песка из огнеупорного кирпича, столько же частей крошки из боя кирпича, а также 0,33 части пылевидной шамотной добавки.

Если вы планируете выстраивать монолитный очаг, то на него в процессе эксплуатации отопительного оборудования постоянно будет воздействовать открытое пламя. Для этого требуется приготовить раствор со следующими пропорциями: 2,5 части щебня, часть бетона, 0,33 части шамотного песка. Что касается щебня, то он может быть выполнен из кварцевого или красного кирпича, в качестве альтернативного решения иногда используется тонкомолотый красный кирпич.

Заключение

Особенности приготовления раствора для создания огнеупорного бетона схожи с теми, которые используются при затворении обычного цементного раствора. Если предполагается осуществлять заливку в опалубку, то движение должны быть направлены по часовой стрелке. Иногда для формирования изделий используются формы из фанеры.

Для того чтобы исключить испарение воды в процессе затвердевания, формы после изготовления следует уплотнить. Это способствует более легкому извлечению отливок. Наиболее простой способ уплотнения – полиэтилен, но для того чтобы добиться лучшего результата, следует использовать силикон, который предварительно смазывается растительным жиром.

Огнеупорный бетон: применение, состав, рецепт, ГОСТ,

Предельная возможность сохранять заданные технические параметры – это основное свойство огнеупорных материалов, которые сначала при затвердевании становятся подобны камню, а в эксплуатации выдерживают длительное воздействие сверхвысокой температуры. С такими характеристиками выпускается огнеупорный бетон – особая марка стройматериала, который применяется для нестандартных работ.

Особенности жаропрочных бетонов:

  • высокая огнеупорность;
  • прочность;
  • повышение эксплуатационных свойств в процессе работы;
  • отсутствие в технологии производства сложного, дорогостоящего процесса обжига. 

Выделяются три категории огнеупорного бетона:

  1. особо тяжёлый;
  2. тяжёлый;
  3. лёгкий ячеистый. 

Назначение жаропрочных материалов бывает двух направлений:

  1. конструкционное;
  2. теплоизоляционное. 

По эксплуатационному температурному режиму выделяются бетоны:

  • Жароупорные, с режимом эксплуатации до 15 80 °C.
  • Огнеупорные, с работой в режиме от 1 580 до 1 770 °C.
  • Высокоогнеупорные, с эксплуатацией выше 1 770 °C.

Состав огнеупорного жаростойкого бетона

Этот особенный стройматериал производится на основе базовых компонентов со специальными добавками, которыми могут быть корунд, магнезит, шамотный песок, разные виды щебня, глинозёмистый цемент. Есть ещё тонкомолотые минеральные добавки, которые играют свою роль для высокой прочности, это пылевидная или мелкоизмельченная хромитовая руда, пемза, доменный шлак, многие другие компоненты, цель которых – повысить плотность сухого состава или готового изделия.

Заполнители могут производиться заводским способом, но зачастую используются бой обожжённых огнеупорных изделий, тугоплавкие горные породы. Для разных марок жаропрочного бетона употребляются крупный 5-25 мм или мелкий 0,15-5 мм заполнители. Это шамотный, магнезитовый кирпич, глиноземистый шлак, бой обыкновенного кирпича, базальт, диабаз, отвальный доменный шлак. Наиболее популярным у потребителей является жаропрочный бетон с содержанием шамота, который полностью отвечает запросам строительства.

Связующим звеном являются алюмофосфатные ингредиенты, жидкое стекло, другие материалы. Вяжущими компонентами выступают портландцементы, глиноземистые или периклазовый цементы. Бетонные смеси на жидком стекле позволяют существенно повышать эксплуатационные характеристики штукатурного слоя.

Для разных марок добавляются пластификаторы, феррохромовые шлаки или магнезиальные порошки. Лёгкие жаростойкие бетоны включают вспученные материалы: перлит, керамзит или вермикулит.

Производители предлагают изготовление огнеупорных бетонных смесей по заказу, основанному на проектных разработках. Здесь соотношение компонентов соответствует проекту заказчика. Состав смеси подбирается по предполагаемой эксплуатационной температуре, по условиям службы изделий.

Виды по заполнителю:

  • динасовые;
  • кварцевые;
  • корундовые;
  • готовые смеси.

По составу заполнителя огнеупорные бетоны очень разнообразны

МаркиПрименение
АСБГ – сухая огнеупорная бетонная алюмосодержащая смесь.Включает несколько марок: АСБС-30, АСБС-70, АСБС-80, АСБС-П, АСБС-Л.Чёрная и цветная металлургия, теплоэнергетика.
ВГБС – высокоглиноземистая огнеупорная бетонная смесь.Монолитная футеровка (МФ), устройство днища, стен сталеразливочных ковшей, при t до 1 800 °C.
ССБА – сухая бетонная арматурная смесь высокоглиноземистого состава.МФ для печей, для тепловых агрегатов, для устройства арматурного слоя, при t до 1 750 °C.
СБК – огнеупорная бетонная корундовая смесь.Выполнение МФ для тепловых агрегатов, для устройства днища, стен сталеразливочных ковшей, при t до 1 800°C.
Марка ШБ-Б, класс Б – сухая бетонная смесь с шамотным составом.Выполнение огневого слоя неэкранированных поверхностей, на лазах, амбразурах горелок в конструкции тепловых агрегатов, при t до 1 300°C.
ТИБ – легкий теплоизоляционный бетон.Для выполнения футеровки, рабочего или теплоизоляционного слоя в конструкции тепловых агрегатов.Холодный и горячий ремонт футеровки в качестве торкретмассы.
СБС – кислотоупорная безусадочная саморастекающаяся бетонная смесьМФ в конструкции тепловых агрегатов, для печей, для изготовления фундамента при агрессивной кислотной среде, при t до 1 500 °C.

Потребителям надо следить за появлением новинок: усовершенствованные сорта огнестойкого бетона выдерживают t до 2 300 °C. Они производятся на основе портландцемента, вяжущих и тугоплавких заполнителей.


Домашнее применение

Если предпочтение отдаётся покупке сухих смесей в мешках, до уделить внимание процессу замеса. Здесь следует учитывать, кроме отличного варианта для работы, короткий срок хранения. Тем не менее, российские умельцы стремятся купить такие составы для самостоятельного устройства домашних каминов, печей в загородных домах и банях. Для домашних работ бетон должен быть высокой плотности, крупной зернистости. Его приготовление осуществляется на своём строительном участке, в домашней мастерской, гараже, что существенно отличается от заводских условий и может соответственно отразиться на конечном качестве строения.

Раствор надо идеально перемешать с использованием механической бетономешалки. Даже сравнительно небольшую массу не получится перемешать вручную. Должна быть максимально точно выдержана технология приготовления. На каждом мешке указывается рекомендуемое количество воды, которое с первого взгляда кажется недостаточным. Однако здесь всё дело именно в тщательном перемешивании, после чего раствор хорошо укладывается на необходимое место.

Чтобы своими руками построить надёжную печь, надо следовать указаниям производителя. На каждой упаковке даны чёткие рекомендации: на мешок сухой смеси (около 22,5 кг), требуется около 7,7 л воды. Пропорции нарушать не рекомендуется, даже небольшой излишек воды может повредить качеству эксплуатации готового объекта.

Производители России

Многие компании организовали производство формованных или неформованных огнеупорных изделий, выпуск сухих составов, мастик, присадок. Все они отвечают требованиям ГОСТ, имеют сертификаты соответствия качеству. Большими объёмами производства отличаются ОАО «НовосибТеплоСтрой», ОАО «Магнитогорский цементно-огнеупорный завод». Есть активные производственные мощности в Московском регионе.

Высококачественная смесь МКБС производится на московском предприятии «Кругосвет», сертифицированные составы БОСС-200, БОССЛ-1300 выпускает «Сухоложский огнеупорный завод». Екатеринбургское ОАО «СпецОгнеупорКомплект» отличается инновационным инжинирингом, шеф-монтажом огнеупоров, теплоизоляции с высокотемпературными характеристиками.

Цена жаростойкого бетона напрямую зависит от марки и предполагаемых эксплуатационных нагрузок, может варьироваться в зависимости от используемого на производстве оборудования. Средняя цена на огнеупорный бетон составляет 35 000 за тонну.



бетонных ингредиентов — archtoolbox.com

Бетон использовался в качестве строительного материала на протяжении тысячелетий. Основные компоненты были такими же, но новые технологии добавок позволяют дизайнерам и инженерам точно настраивать конечные свойства полностью отвержденного бетона.

Четыре главных ингредиента

Бетон состоит из четырех основных компонентов: воды, портландцемента, заполнителей и воздуха. Соотношение ингредиентов изменяет свойства конечного продукта, что позволяет инженеру проектировать бетон, который отвечает их конкретным потребностям.Добавки добавляются для корректировки бетонной смеси для конкретных критериев производительности.

Concrete ingredients: water, cement, aggregate, and air Конкретные ингредиенты: вода, цемент, заполнитель и воздух

Вода

Вода в бетонной смеси должна быть чистой и без примесей. Количество воды относительно количества цемента изменяет, насколько легко бетон течет, но также влияет на конечную прочность бетона. Большее количество воды облегчает текучесть бетона, а также снижает прочность бетона при отверждении.

Портленд Цемент

Цемент затвердевает при смешивании с водой, которая связывает все ингредиенты вместе. Портландцемент является наиболее распространенным цементом, который состоит из глинозема, кремнезема, извести, железа и гипса. Небольшие количества других ингредиентов также включены.

агрегатов

Большая часть бетонной смеси состоит из грубых и тонких заполнителей, которые помогают увеличить прочность бетона сверх того, что цемент может обеспечить сам по себе.Песок, гравий и щебень используются в качестве заполнителей. Переработанные материалы, включая доменный шлак, стекло (в основном для декоративных целей) и измельченный бетон, начинают использоваться в качестве бетонных заполнителей.

Air

Четвертый основной компонент бетона — увлеченный воздух. Хотя это обычно не считается ингредиентом, фактом является то, что бетонная смесь содержит от 1 до 9% вовлеченного воздуха. Большие количества воздуха должны быть включены, когда бетон будет подвергаться воздействию очень холодных или морозных условий.

Примеси

Примеси выполняют множество целей. Это может быть так же просто, как добавление пигмента для окрашивания бетона. Другие добавки используются для более быстрого отверждения в холодную погоду, создания чрезвычайно высокопрочного бетона или для увеличения текучести бетона без ущерба для прочности. К сожалению, добавки могут привести к нежелательным результатам, таким как плохая адгезия финишного покрытия. По этой причине многие инженеры-строители и архитекторы не решаются использовать admixtutres.У нас есть статья, которая охватывает ряд различных примесей.

Гидратация: химическая реакция

В то время как содержание влаги снижается по мере схватывания бетона, важно знать, что бетон не «высыхает». Скорее бетон проходит через химическую реакцию, называемую гидратацией. Вот почему бетон может быть помещен под воду.

Бетон начинает затвердевать, как только в смесь добавляется вода. Следовательно, смесь должна постоянно перемещаться, чтобы помочь частицам не связываться друг с другом (таким образом вращающиеся бетонные машины).) Большинство рабочих мест требуют, чтобы бетон пришел и был помещен в течение 90 минут после начального смешивания, но добавки могут продлить это время.

Технические данные

мыльного камня — Рассчитано

Делает замечательные кухонные столешницы. Но если оставить в стороне его сказочные внешности, мыльный камень (или мыльная порода) обладает многими выдающимися физическими качествами. Особенно те, которые сосредоточены на том, чтобы справиться с высокими уровнями жары. Некоторые из огнеупорных свойств у мыльного камня даже лучше, чем у жаростойких огнеупорных кирпичей. Как насчет хорошо выпекающих камней? Затем печь или некогда популярные оригинальные каминные накладки.

Two colors of soapstone, dark green and light brown versions. Действительно эффективная система духовки должна хорошо соответствовать двум определенным тепловым характеристикам.Чем быстрее поглощение тепла в массу, тем лучше (скорость нагрева от источника тепла). Теплопроводность. Это первый. Второй — удельная теплоемкость. Речь идет о теплоемкости материала (насколько хорошо и сколько тепла накапливается в массе тела — удержание тепла). По своей конструкции мыльный камень удовлетворяет обоим критериям и, в частности, очень хорошо — в том числе очень высокая температура, выдерживающая повторный нагрев снова и снова. (незатронутый как огнеупорный кирпич или лучше.)

г — грамм мыльного камняkg — килограммоз — унцельб — фунт мыльного камняcm3 — ccdm3 — кубический дециметр3 — кубический метр3 — кубический дюйм3 — кубический фут3 — кубическая ярдкин — японская масса унитшаку ^ 3 — японский (ft ^ 3) jīn — китайский массовый унитчǐ ^ 3 — китайский (фут ^ 3) т — метрическая тонна тн — короткая тонна лонг — длинная тонна

От единицы

г — грамм мыльного камняkg — килограммоз — унцельб — фунт мыльного камняcm3 — ccdm3 — кубический дециметр3 — кубический метр3 — кубический дюйм3 — кубический фут3 — кубическая ярдкин — японская масса унитшаку ^ 3 — японский (ft ^ 3) jīn — китайский массовый унитчǐ ^ 3 — китайский (фут ^ 3) т — метрическая тонна тн — короткая тонна лонг — длинная тонна

К единице

• Этот автоматический калькулятор массы мыльного камня в зависимости от объема позволяет мгновенно преобразовывать измерения мыльного камня в массовые килограммы г, унции унции, фунты фунты.3) Метрические, американские, азиатские единицы из / в суммы, необходимые в масштабе.
• Онлайн-инструмент основан на массовой плотности мыльного камня 2,956 г / см3.
• Вы можете вводить целые числа, десятичные дроби или дроби, например: 5, 25, 29,33, 1/4, 17 3/8

Созданный природой, в массовом смысле, этот твердый мыльный камень состоит из 67% кремнезема (диоксид кремния — SiO2) и 33% магния (оксид магния — MgO). Следовательно, его замечательные термические свойства могут быть полезны как в кулинарном искусстве, так и для обогрева помещений — печей — печей — ям — каминов.Или все такие сегменты в одном блоке. Это остается пищевым здоровым в нагретом или в холодном состоянии. Кроме того, он не будет разлагаться при нагревании и не разогреваться от разогрева снова и снова. С другой стороны, он устойчив к стрессу от жары, поэтому мыльный камень отлично справляется и с морозом. Это действительно удивительный не просто огнеупорный материал.

Высокое содержание талька, от 30 до 80% в его теле, делает мыльный камень относительно мягким. Это определенно не хард-рок, как, например, гранит.Когда этот мыльный камень нагревается, достигая температуры около 1100 ° C = 2012 ° F, он немного затвердевает (примерно в два раза выше, чем тот, который может быть достигнут в полуоткрытом источнике из-за жары в дровах). Но, в то же время, он не сжимается в жару, как глина. Например. огнеупорные или гончарные глины имеют гораздо более высокий коэффициент усадки. Из этого камня можно вырезать металлические формы для литья. Обладает очень высокой степенью термостабильности. Отсюда еще один положительный аспект, связанный с бизнесом с огнеупорами.

Тепловые и механические данные

Физические — Механические — Тепловые — свойства мыльного камня
Удельная теплоемкость 785 Дж / кг. ° К
Теплопроводность 12,5 Вт / м. ° К
Температура плавления> 2912 ° F = 1600 ° C (+)
Всесторонняя прочность 34 МПа (мегапаскаль)
Поперечная прочность 12.6 МПа (Мегапаскаль
Постоянное линейное изменение
при подогреве до 1022 ° F = 550 ° C
почти нет (нет данных)
Модуль разрыва 13,2 МПа (мегапаскаль)
Кажущаяся пористость
(это НЕ мягкость)
Непористый
(или, возможно, 99,9% непористый)
Массовая плотность мыльного камня
2,956 г / см3 грамм на кубический сантиметр
1.709 унций / дюйм3 (куб. Дюйм) унций на кубический дюйм
2956,0 кг / м3 килограмм на кубический метр
184,54 фунт / фут3 (куб. Фут) фунт за кубический фут
4 982,5 фунт / кв. М (куб. М) фунтов за кубический ярд
137,05 кин / ку-сяку японская кина за кубический шаку
218,3 джин / ку-чǐ китайских юаней за куб. Ч.
Естественные изменения свойств следует ожидать.

Царапины его трудно с заостренным-острым предметом жесткого металла в направленном движении приведет к созданию канавки линии (одинаково, так с твердым и плотным огнеупорным кирпичом, который на самом деле может быть также отшлифованной наждачной бумагой, а также.) Тем не менее, я не думайте, что весло для хлеба или пиццы — это проблема, если за полом или очагом следят в обычном порядке.

Ответ будет скрыт в этом логическом дополнительном вопросе: изнашиваются ли столешницы, столешницы для ванной и кухни из мыльного камня? Нет … столешницы не стираются, как обувь! Мы используем кухонные столешницы из мыльного камня утром, для приготовления обедов и ужинов, а также между этими часами.Это объясняет это явно не так ?!

Износостойкость из мыльного камня, когда дело доходит до использования;
в каминах и печах. В будущем нет проблем с полом из мыльного камня и очагами. Точно так же, как с рабочими поверхностями и различными такими поверхностями. Но те люди, которые по своим собственным причинам считают, что они могут интенсивно использовать духовку, в то же время, возможно, каким-то образом злоупотребляют ею, помещая, например, тяжелые литые металлические предметы внутрь (то же самое, то можно применить к керамической плитке или огнеупорной поверхности), вы всегда можете сделать пол сегментирован.Секцию, которую, возможно, потребуется перевернуть вверх дном или заменить, иногда в отдаленном будущем, можно просто поднять, повернуть или вынуть и заменить новой деталью того же размера. Что побуждает меня сказать еще раз …

… вот один очень важный аспект для рассмотрения! Связано с тепловым расширением и в целом с большим сроком службы для различных материалов, подверженных воздействию высоких температур. Мыльный камень не исключен из этой группы. Речь идет о разнице температур в материале .В то время как температура поднимается вверх и, что еще более важно, наоборот, когда материал снова охлаждается. Расширяется и сжимается. Намного лучше, если используются фрагменты вместо более тонких плиток или больших или больших плит. Когда плитка или секция плиты в полу нагревается, эти отдельные блоки нагреваются и слегка расширяются, как в их центрах, так и вокруг их краев (если только источник тепла не излучает только узкую область, например, будет горелкой). пламя.) Но когда вещи начинают остывать, края или стороны некоторых плиток могут / всегда остывать быстрее, чем их центры.Значит, они, края сгрудились. Это такая распространенная ситуация … которая случается довольно часто. В этот момент центр плиты или плитки все еще сохраняет более высокую температуру, там тело все еще остается РАСШИРЕННЫМ. Ах, облом, плитка расширена — больше по размеру в центре, и в то же время она сокращается по бокам! Требуется лишь небольшая разница, и это приводит к развитию трещин / с в охлажденных областях. Потенциально распределяется по всей поверхности плитки. ПОЭТОМУ лучше использовать с самого начала меньшие сегменты такого размера, как, например, кирпичи.С такими маленькими кусочками все снова и снова вдыхает и выдыхает — приятно перемещается туда и обратно.

* 392 градуса по Фаренгейту или 200 градусов по Цельсию — это когда кремнезем сжимается. Чаще всего, когда материал трескается. Плиту или плитку можно защитить от появления трещин — путем снижения скорости охлаждения до этого уровня температуры. Просто закрыв дверь и надлежащую внешнюю теплоизоляцию. Изолируйте большую плиту, на которой сидят огнеупорные кирпичи или куски мыльного камня — тогда, когда она постепенно остынет, температура всей плиты будет ровной — это так просто.

Тело мыльного камня из определенных источников может иногда содержать также глинозем (Al2O3) и оксид кальция (CaO), но они образуют только очень минимальные количества. Слишком незначительный для рассмотрения в отношении огнеупорных свойств.

Дополнительно о свойствах мыльного камня…

… и характеристики. Сосредоточение в основном с точки зрения огнеупорных материалов .

Из-за более плотной части оксида магния — MgO мыльный камень имеет плотность 2,956 г / см3 (рассчитано 2.95556 грамм на кубический сантиметр.)
Мыльный камень имеет теплопроводность 12,5 Вт / м. ° К (свойство теплопроводности — зависящий от температуры теплоотвод в камень в качестве материального тела. Противоположным термином будет , тепловое сопротивление .)
Мыльный камень имеет объемную теплоемкость , равную 785 Дж / кг. ° K (Удельная теплоемкость — тепло, сохраняемое в виде энергии — чем выше число, тем лучше емкость.)

Теплопроводность (теплообмен внутри тела)

  1. Кремнезем — SiO 2 Теплопроводность при р.т. 1,38 Вт / м • ° К = 0,9246 на 67%
  2. Магнезия — MgO теплопроводность при к.т. 35 Вт / м • ° К = 11,55 на 33%
  3. Теплопроводность мыльного камня, рассчитанная SiO 67% + MgO 33% = 12,4746 Вт / м • ° K

Теплопроводность при к.т. = уровень комнатной температуры.

Удельная теплоемкость (мощность радиатора)

  1. Диоксид кремния — SiO 2 Удельная теплоемкость при комнатной температуре. 740 Дж / кг • ° К = 495,8 на 67%
  2. Магнезия — удельная теплоемкость MgO при к.т. составляет 877 Дж / кг • ° К = 289.41 на 33%
  3. Расчетная удельная теплоемкость мыльного камня SiO 2 67% + MgO 33% = 785,21 Дж / кг • ° K

Удельная теплоемкость при к.т. = уровень комнатной температуры —
джоулей (Дж) килограмм (кг [количество, размер тела]) на единицу кельвина (К).

Плотность мыльного камня: 2,956 г / см3

Теплопроводность мыльного камня при комнатной температуре: 12,5 Вт / м • ° K

Удельная теплоемкость мыльного камня при комнатной температуре: 785 Дж / кг • ° К

Оксид магния — MgO теплопроводность составляет 35 Вт / м • ° К

Оксид магния — удельная теплоемкость MgO составляет 877 Дж / кг • ° К

Оксид магния — MgO, массовая плотность 3.58 г / см³

Диоксид кремния — SiO 2 Теплопроводность составляет 1,38 Вт / м • ° K

Диоксид кремния — SiO 2 Удельная теплоемкость 740 Дж / кг • ° К

Диоксид кремния — SiO 2 Массовая плотность 2,65 г / см³

Здесь мы сравниваем мыльный камень с огнеупорными свойствами огнеупорных кирпичей, которые содержат:

33% Алюминий
63% Кремнезем
1,2% Оксид железа
1,2% Титан
1,6% Вспомогательные оксиды

Для сравнения — 33% глинозема + 63% кремнеземистых огнеупорных свойств

Теплопроводность:

  1. Глинозем — Al 2 O 3 Теплопроводность при р.т. 25,08 Вт / м • ° К = 8,2764 на 33%
  2. Кремнезем — SiO 2 Теплопроводность при к.т. 1,38 Вт / м • ° К = 0,8694 на 63%
  3. 33% глинозема огнеупорного теплопроводность — SiO 2 63% + Al 2 O 3 33% = 9,1458 Вт / м • ° K

Удельная теплоемкость:

  1. Alumina — Al 2 O 3 Удельная теплоемкость при комнатной температуре. составляет 880 Дж / кг • ° К = 290,4 на 33%
  2. Диоксид кремния — SiO 2 Удельная теплоемкость при r.т. 740 Дж / кг • ° К = 466,2 на 63%
  3. 33% глинозема, удельная теплоемкость кирпича — SiO 67% + Al 2 O 3 33% = 756,6 Вт / м • ° K

Эти цифры технических данных ясно объясняют, почему горная порода мыльного камня работает лучше (незначительно) по скорости поглощения тепла, а также по удержанию тепла.

Soapstone имеет более высокую теплопроводность на 12,5 Вт / м • ° K, чем огнеупорный кирпич с содержанием глинозема 33%, который при 9,15 Вт / м • ° K, по сравнению с двумя материалами.Стеатитовый имеет примерно в три раза (~ 3x) объемная плотность 2,95 г / см3 … эти Firebrick типов имеют 2 г / см3. Значение мыльный камень имеет также более тяжелую массу.

* Обратите внимание, что, как и в случае с графитом, мыльная порода не содержит алюминия (оксид алюминия — Al 2 O 3 ), в котором много огнеупорных изделий на основе глины.

Заключение

Удельная теплоемкость мыльного камня составляет 785,2 Дж / кг. К, где огнеупорный кирпич находится на уровне ниже 757 Дж / кг.° К накопления тепла. Все рассчитывается на уровне комнатной температуры. Мыльный камень побеждает, он накапливает немного больше тепла, а также нагревается.

Однако на другой стороне камеры — через стенку на внешней стороне, противоположной источнику тепла, необходимо применять некоторый подходящий вид тепловой облегченной изоляции, чтобы предотвратить большую часть потерь тепловой энергии. В противном случае накопленная энергия быстро выйдет в открытый воздух.

Что касается аспектов практики кулинарного искусства (и пригодности мыльного камня для контакта с едой) — скорость тепловой энергии, передаваемой от источника тепла через горячее лицо в массу тела, а также (очевидно), сколько из Тепловая энергия сохраняется как при хранении, так и являются важными соображениями.После того, как масса насыщается теплом, которое она выполняет, готовит или печет в течение длительного времени, от первоначального нагрева. Мыльный камень не токсичен и является материалом, подходящим для контакта с любыми продуктами.

Есть только один маленький негативный аспект, о котором я могу думать. Мыльный камень не имеет пористости. Если материал не пористый, он не впитает влагу. Пар например. Такая особенная непористая характеристика, которая сама по себе чудесно полезна для выпекания или использования такой структуры на открытом воздухе в морозных климатических условиях.Следовательно, с другой стороны, когда свежая основа для пиццы помещается на нагретую поверхность мыльного камня, и если ее нужно быстро приготовить — метод получения самых восхитительных кулинарных результатов — пар из-под свежей основы не поглощается камень, потому что он ведет себя как нечто очень глянцевое (стекло сделало бы то же самое). В первые моменты размещения влажного основания на поверхности горячего пола образуется много пара. Следовательно, есть шанс не достичь желаемой более высокой четкости. Хотя пока не волнуйтесь.Вот несколько способов преодоления этой проблемы. Один из них — просто поднять основание от 1 до 3 раз в течение первых 10-15 секунд. Во-вторых, создать центральную поверхность из нескольких частей, которая создает те небольшие промежутки между сегментами для выхода пара. Огнеупорные кирпичи с низкой температурой и средним диапазоном имеют оптимальную пористость, поэтому никаких проблем нет. Всегда есть способ, как разрабатывать, улучшать, обслуживать, ремонтировать, ремонтировать любые предметы, которые нужны!

По сравнению с огнеупорным кирпичом мыльный камень быстрее поглощает тепло, а также обладает большей / лучшей теплоемкостью.Соапстоун тоже становится немного горячее.

в килограммах, фунтах фунтов, японских кинах, китайских цзинских единицах.

эквивалентных измерений мыльного камня
куб. Объем
— блоки —
кг грамм
— килограммы —
фунтов
— фунтов —
Япония
— род —
китайский
— джин —
1 см3 мыльного камня 0.003 кг 0,007 фунтов 0,005 род 0,006 иен
1 ин3 мыла камень 0,048 кг 0,107 фунтов 0,081 род 0,097 иен
1 фут3 мыла камень 83,7 кг 184,5 фунтов 139,5 кинов 167,4 иен
1 yd3 мыла камень 2260 кг 4 982,5 фунтов 3766.7 род 4,520,1 джин
1 м3 мыла камень 2956,0 кг 6 516,9 фунтов 4926,7 кинов 5 912,0 иен
1 куб. Сяку (Япония)
мыла камень
82,23 кг 181,3 фунта 137,1 род 164,5 иен
1 куб. Чǐ (Китай)
мыла камень
109,2 кг 240,6 фунтов 181.9 род 218,3 иен

* шаку — японские футы, длина единицы = 303,0 мм — 11,93 дюйма — 0,9942 фута
(кубический объем: 0,303 м * 0,303 м * 0,303 м = 0,0278 м3 или 0,983 куб. Фута)

* кинов — японская единица массы, 1 кин = 1,332 фунта или 0,6 кг

* чǐ — китайские футы, единица измерения длины = 33,3 см — 13,11 дюйма — 1,0925 фута
(кубический объемный блок: 0,333 м * 0,333 м * 0,333 м = 0,0369 м3 или 1,304 м3 / фут)

* иен — китайская единица измерения, 1 джин = 0.596816 килограммов или 1,31575 фунтов

Блок мыльного камня размеров Ширина 12 ″ x Длина 24 ″ x Высота 4,5 ″ (составляет 1296 дюймов3 — кубический дюйм = 0,75 фут3 — объем кубического фута) весит ровно 138,4 фунта — фунта = 2 214,44 унции — унции. Или для любой другой меры в килограммах и граммах мыльного камня используйте конвертер мыльного камня выше для ответов преобразования.

Плита из мыльного камня размеров Ширина 230 мм x Глубина 460 мм ”x Высота 115 мм (в объеме 12 167,00 кубических сантиметров = 0.012167 м3 — кубометров) получается ровно 35,97 кг — килограмм массы. Для любой другой меры в унциях — фунтах мыльного камня или азиатских, включая кубические единицы объема, легко рассчитайте результат с помощью приведенного выше конвертера мер мыльного камня.

Ссылки на информацию о диоксиде кремния и оксиде магния:
1. Лаборатория материалов ВВС (США) «Теплофизические свойства высокотемпературных твердых материалов», том 4. (Google книги)
2. Goodfellow Cambridge Ltd., «Металлы, сплавы» , Соединения, керамика, полимеры, композиты »

,

костей | Определение, анатомия и состав

Кость , ткань твердого тела, состоящая из клеток, заключенных в обильный твердый межклеточный материал. Два основных компонента этого материала, коллаген и фосфат кальция, отличают кость от других твердых тканей, таких как хитин, эмаль и оболочка. Костная ткань составляет отдельные кости скелетной системы человека и скелеты других позвоночных.

Британика Викторина

Изучение викторины человеческого тела

В 1800-х годах Теодор Шванн придумал, какой из этих терминов относит человека к химическим изменениям, происходящим в живых клетках и организмах?

Функции костей включают (1) структурную поддержку механического действия мягких тканей, таких как сокращение мышц и расширение легких, (2) защиту мягких органов и тканей, как с помощью черепа, (3) обеспечение защитного участка для специализированных тканей, таких как кроветворная система (костный мозг), и (4) минерального резервуара, посредством которого эндокринная система регулирует уровень кальция и фосфата в циркулирующих жидкостях организма.

Эволюционное происхождение и значение

Кость встречается только у позвоночных, а среди современных позвоночных она встречается только у костистых рыб и более высоких классов. Хотя у предков циклостом и эластмобранхов были бронированные головные уборы, которые в значительной степени выполняли защитную функцию и, по-видимому, были настоящей костью, современные циклостомы имеют только эндоскелет, или внутренний скелет, из некальцифицированного хряща и эластомобраншей — скелет кальцифицированного хряща. Хотя жесткий эндоскелет выполняет очевидные поддерживающие функции тела для наземных позвоночных, сомнительно, что кость дала такое механическое преимущество телеосту (костистой рыбе), в котором она впервые появилась, поскольку в поддерживающей водной среде большая структурная жесткость не является существенной для поддержания конфигурации тела.Акулы и лучи являются превосходными примерами эффективности машиностроения, и их настойчивость из девонского периода свидетельствует о пригодности их некарбонового эндоскелета.

У современных позвоночных настоящая кость встречается только у животных, способных контролировать осмотический и ионный состав их внутренней жидкой среды. Морские беспозвоночные обнаруживают составы межклеточной жидкости, по существу, такие же, как у окружающей морской воды. Ранние признаки регулируемости наблюдаются у циклостом и эластоманов, но только на уровне или выше уровня настоящих рыб из костей состав внутренних жидкостей организма становится постоянным.Механизмы, вовлеченные в это регулирование, многочисленны и сложны и включают как почку, так и жабры. В пресных и морских водах содержится много кальция, но есть только следы фосфата; Поскольку относительно высокие уровни фосфатов характерны для жидкостей организма высших позвоночных, представляется вероятным, что большой легкодоступный внутренний фосфатный резервуар обеспечит значительную независимость внешней среды от костных позвоночных. С появлением наземных форм доступность регуляции кальция стала одинаково значимой.Наряду с почками и различными компонентами желез эндокринной системы, кость способствовала развитию гомеостаза внутренней жидкости — поддержанию постоянного химического состава. Это был необходимый шаг для появления наземных позвоночных. Кроме того, из-за плавучести воды структурная жесткость кости дала механические преимущества, которые являются наиболее очевидными чертами современного скелета позвоночных.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской.Подпишитесь сегодня ,

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *