Карбид кремния и электрокорунд

CEMBOR-73

Высокоглиноземистый цемент “CEMBOR-73” изготавливается на Боровичском комбинате огнеупоров согласно ТУ 14-194-215-97. Данный цемент представляет собой огнеупорное гидравлически твердеющее связующее на основе синтетических алюминатов кальция с содержанием оксида алюминия выше 73 % и огнеупорностью выше 1700 °С. Благодаря применению высокочистых компонентов при производстве алюминатов кальция, содержание примесных компонентов достигает экстремально низкого значения (таблица 5) [20].

Таблица 5 - Физико-химические свойства высокоглиноземистого цемента "CEMBOR-73" [20]
Наименование показателей	Норматив ТУ 14-194-215-97	Типичные показатели	Метод испытаний
Массовая доля, % масс. , не менее , не более , не более , не менее	73,0 0,5 0,8 22,0	75,5 0,2 0,1 23,7	ГОСТ 5382
Удельная поверхность, , не менее			ГОСТ 310.2
Время схватывания, начало (не ранее), мин конец (не позднее), час		6ч. 20 мин	ГОСТ 310.3
Предел прочности при сжатии, МПа в возрасте 1 суток, не менее в возрасте 3 суток, не менее в возрасте 7 суток, не менее	- - 50,0	- - 56,4	ГОСТ 310.4
Огнеупорность, , не менее			ГОСТ 4069

Для предотвращения риска возникновения нежелательных фаз цемент "CEMBOR-73" не содержит добавок (дисперганты, дефлокулянты и пр.). Реологические свойства цемента, стабильность сроков схватывания и набора прочности являются производными от химического и фазового составов, стабильности технологического процесса его производства.

Таблица 6 - Дополнительная информация по цементу "CEMBOR-73" [20]
Наименование показателя	Значение	Примечание
Фазовый состав		Сопутствующих вторичных фаз нет
Насыпная плотность,	0,9-1,0
Истинная плотность,	2,9-3,0	ГОСТ 2409

Таблица 7 - Сравнение физико-химических свойств цемента "CEMBOR-73" и его аналогов [20]
Наименование показателей	CEMBOR-73	Цемент 1	Цемент 2	Цемент 3
Массовая доля, % масс. , не менее , не более , не более , не менее	75,5 0,2 0,1 23,7	71,4 0,1 0,1 28,2	69,9 0,1 0,1 29,6	71,6 0,4 0,1 27,6
Удельная поверхность, , не менее
Время схватывания, мин начало (не ранее) конец (не позднее)	2 ч. 45 мин 6 ч. 20 мин	2 ч. 10 мин 5 ч. 30 мин	4 ч. 30 мин 9 ч. 20 мин	4 ч. 00 мин 11 ч. 10 мин
Предел прочности при сжатии, МПа в возрасте 1 суток, не менее в возрасте 3 суток, не менее в возрасте 7 суток, не менее	- - 56,4	41,7 54,0 54,8	- 38,5 58,1	- 36,2 53,7
Огнеупорность, , не менее

Реактивный глинозем

Реактивный глинозем ГРТ - это тонкодисперсный корундовый порошок, специально разработанный для изготовления огнеупоров, применение которого позволяет достичь следующих результатов:

- снижение температуры спекания и синтеза необходимых фаз при обжиге за счет высокой реакционной способности;

- снижение количества воды, необходимой для затворения огнеупорных бетонов, без ухудшения реологических характеристик;

- получение более плотной упаковки частиц и структуры материала при изготовлении огнеупорных низко- и ультанизкоцементных бетонов, а так же более сильной устойчивости к воздействию агрессивных реагентов;

- улучшение физических и эксплуатационные характеристики бетонов и бетонных изделий за счет более плотной структуры, таких как: механическая прочность, абразивная устойчивость и пр. [20];

Реактивный глинозем ГРТ производится из высокочистого технического глинозема, что дает экстремально низкое содержание примесных компонентов и фаз (таблица 8).

Таблица 8 - Состав реактивного глинозема ГРТ, % масс. [20]
Наименование показателей	Норматив ТУ 14-194-215-97	Типичные показатели
, не менее , не более	99,30 0,35	99,60 0,19
, не более	0,13	0,06
, не более	0,08	0,02
Зерновой состав, мкм	2,5 4,0-7,5	1,44 6,71
* 50% частиц имеют размер менее указанного ** 90 % частиц имеют размер менее указанного

Таблица 9 - Состав реактивного глинозема ГРТ СТС-20, % масс. [21]
Наименование показателей	Максимальное значение	Типичные показатели
, не менее	-	99,7
, не более	0,35	0,12
, не более	0,13	0,03
, не более	0,08	0,03
, не более	-	0,02
Зерновой состав, мкм	3,0 6,0	1,8 4,5
* 50% частиц имеют размер менее указанного ** 90 % частиц имеют размер менее указанного

Диспергирующий глинозем

Диспергирующий глинозем выполняют две основные функции в бетонах:

- диспергирование с целью улучшения текучести и уменьшения водопотребления;

- регулирование сроков схватывания и текучести в соответствии с особенностями укладки и климатическими условиями.

Таблица 10 - Состав диспергирующего глинозема ADW-1, % масс. [22]
Наименование показателей	Типичные показатели
, не менее	80,00
, не более	0,10
, не более	0,03
, не более	1,80
Зерновой состав, мкм	2,6 9,0
* 50% частиц имеют размер менее указанного ** 90 % частиц имеют размер менее указанного

Микрокремнезем

Микрокремнезем - это ультрадисперсный материал, состоящий из частиц сферической формы, получаемый в процессе газоочистки технологических печей при производстве кремнийсодержащих сплавов. Микрокремнезем обладает уникальной способностью позитивно влиять на свойства бетона, улучшая его качественные характеристики. Тысячи сферических микрочастиц окружают каждое зерно цемента, тем самым уплотняя цементный раствор, заполняя пустоты прочными продуктами гидратации и улучшая сцепление с заполнителями, гораздо эффективнее, чем другие минеральные добавки, такие как цеолитовый туф, доменный и котельный шлак [23].

Таблица 12 - Химический состав микрокремнезема Elcem MS-968, % масс. [24]
SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	Na2O	K2O	C
96,5%	0,7%	0,3%	0,4%	0,5%	0,3%	0,85%	0,8%	0,5%

Преимущества, получаемые при применении микрокремнезема:

- Нарастание прочности. Микрокремнезем может обеспечить увеличение прочности при сжатии. Полученный бетон по сравнению с обычным бетоном будет имееть намного большую прочность, ограничивающим фактором является только прочность заполнителя;

- Проницаемость. Пуццолановые сферические микрочастицы значительно уменьшают капиллярную пористость и проницаемость бетона благодаря эффекту заполнения пор. Из-за того что микрокремнезем оказывает большее влияние на проницаемость, чем на прочность, бетон, в состав которого будет входить микрокремнезем, будет гораздо менее проницаемым, чем бетон на обычном портландцементе с эквивалентной прочностью [23];

- Морозостойкость. Повышенная плотность и низкая проницаемость бетона, в состав которого входит микрокремнезем, обеспечивает высокую морозостойкость. Несовместимости микрокремнезема с воздухововлекающими добавками не наблюдается;

- Химическое воздействие. Известно, что низкое содержание свободной извести и низкая проницаемость повышают устойчивость бетона к агрессивным веществам. Бетон, в состав которого входит микрокремнезем, обладает этими качествами и проявляет прекрасную устойчивость к воздействию целого ряда веществ [23].

Карбид кремния и электрокорунд

Карбид кремния и электрокорунд используются в качестве заполнителей. Общеизвестно, что введение заполнителей позволяет резко сократить расход цемента, который в свою очередь является наиболее дорогим компонентом. Помимо этого, заполнители улучшают технические свойства бетона. Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя увеличивает прочность и модуль деформации бетона, уменьшает деформацию конструкций под нагрузкой, а так же ползучесть бетона - необратимые деформации, возникающие при длительном действии нагрузки. Так же заполнитель уменьшает усадку бетона, тем самым позволяет получить более долговечный материал. Заполнитель воспринимает усадочные напряжения и в несколько раз уменьшает усадку бетона по сравнению с усадкой цементного камня [25].

Таблица 13 - Химический состав электрокорунда и карбида кремния [26]
Массовая доля, % масс.	Электрокорунд ЗК-95	Карбид кремния
, не менее	95,0	-
, не менее	-	97,0
, не более	1,0	0,3
, не более	-	0,5