Никель и никелевые сплавы, используемые как матрицы КМ, выпускаются в виде листов, лент и порошков. Технически чистый никель можно использовать при получении КМ, армированных проволоками тугоплавких металлов, керамическими волокнами, УВ, методами, предотвращающими взаимодействие волокон и матрицы. Однако жаростойкость КМ на основе технического никеля низка. Более широко применяются КМ на основе окалиностойких и жаропрочных никелевых сплавов.
Окалиностойкие сплавы системы Ni-Cr обладают повышенной стойкостью против разрушения поверхности в газовых средах при нагреве выше температуры 823 К и при небольших нагрузках. Присутствие значительного количества хрома (19 - 30 %) повышает сопротивление окислению, а добавки вольфрама, молибдена, алюминия и титана увеличивают жаропрочность и термическую стойкость.
Жаропрочные деформируемые сплавы сочетают существенную окалиностойкость со способностью работать в нагруженном состоянии при высоких температурах. Повышенные длительная прочность, сопротивление ползучести и усталости достигаются в этих сплавах за счет введения титана и алюминия, образующих дисперсные упрочняющие фазы, а также за счет легирования тугоплавкими элементами (вольфрамом, молибденом, ниобием), упрочняющими твердый никелевый (и малыми добавками бора, церия и других элементов, увеличивающих стабильность межзеренных границ)
Матрицы КМ на никелевой основе должны быть совместимы с материалом армирующих волокон, прочными при высоких температурах, пластичными, обладать сопротивлением высокотемпературной коррозии. Наилучшей совместимость с вольфрамовой проволокой при температурах 1273 - 1473 К обладает сплав ХН60ВТ.
Окалиностойкие никелевые сплавы хорошо деформируются в холодном и горячем состоянии. Жаропрочные деформируемые сплавы обрабатываются методами пластической деформации при нагревании. Для получения КМ на основе окалиностойких сплавов используются заготовки типа «сэндвич», состоящие из чередующихся тонких матричных листов и слоев армирующих волокон, которые уплотняют методами пластической деформации (динамическое горячее прессование, диффузионная сварка, прокатка и др.).
Жаропрочные деформируемые никелевые сплавы выпускают в отливок, поковок или проката. Их армируют волокнами с помощью жидкофазных методов (литья, вакуумного всасывания), прокаткой либо способами порошковой металлургии. Литейные жаропрочные сплавы выпуск виде отливок, выплавляемых поимущественно в вакууме методами и индукционной, дуговой, электроннолучевой и плазменной плавок. КМ и изготавливают жидкофазными методами и методами порошковой металлургии. Окалиностойкие никелевые сплавы хорошо свариваются различными видами сварки с применением присадочного материала того же состава. Прочность сварного соединения достигает 70- 100 % прочности свариваемого материала. Жаропрочные дисперсионно-твердеющие сплавы склонностью к образованию при сварке трещин, поэтому перед сваркой их необходимо закаливать на твердый раствор, а после сварки сварное соединение подвергать термической обработке.
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТРИЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Цемент
Гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе. Цементы при твердении могут приобретать различную прочность, которая характеризуется маркой цемента. Цементы производятся марок 300, 400, 500, 600, но в отдельных случаях и более высоких марок. С повышением марки возрастает эффективность применения цемента в бетонах за счет уменьшения его удельного расхода. Выпускают свыше 30 видов и разновидностей цемента
Портландцемент - получают тонким помолом клинкера с соответствующими добавками. Клинкер - спекшаяся сырьевая смесь известняка и глины в виде зерен размером до 40 мм. От его качества зависят важнейшие свойства цемента: прочность и скорость ее нарастания при твердении, долговечность, стойкость в различных эксплуатационных условиях. Для регулирования сроков схватывания при помоле к клинкеру добавляют 1,5...3,5 % гипса от массы цемента в пересчете на ангидрид серной кислоты S03. Портландцемент выпускают без добавок или с активными минеральными добавками в количестве до 15 % от массы цемента.
Технология получения портландцемента в основном сводится к следующим операциям: изготовлению сырьевой смеси надлежащего состава, ее обжига до спекания и помола.
Для получения доброкачественного портландцемента содержание важнейших оксидов в клинкере должно быть в следующих пределах: 62...68 % СаО; 18...26 % S02, 4...9 % А120з; 0,3...6 % Fe203. Для производства портландцемента применять осадочные породы - известняки и глины. В известняках преобладает карбонат кальция, в глинах же имеются различные водные алюмосиликаты формула которых имеет общий вид nSi02 • mН20. Кроме того, в глинах обычно содержатся диоксид кремния в виде тонкого кварцевого песка и оксида железа.
При соотношении глины и известняка 1:3 (по массе) можно получить необходимый химический состав цементного клинкера. Известняк и глину могут заменить и другие материалы, например мергели - природная смесь известняка и глины. В местах, богатых месторождениями мела, они используются вместо известняка.
Кроме того, в сырьевую смесь вводят корректирующие добавки, пиритные огарки или железную руду, если в исходной глине мало оксидов железа, а при необходимости повысить содержание диоксида кремния в смеси -кварцевый песок.
Сырьевую смесь для получения цементного клинкера приготовляют сухим или мокрым способом, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. В частности, при мокром способе легче достигнуть тонкого измельчения исходных материалов и получить их гомогенную смесь, но расход топлива на обжиг в этом случае выше, чем при сухом. Получаемая при мокром способе суспензия сырьевых материалов обычно содержит 32...45% воды. Для повышения производительности печей и уменьшения расхода технологического топлива стремятся: уменьшить влажность сырьевого шлама без ухудшения его текучести за счет применения поверхностно-активных добавок.
Сырьевой шлам поступает во вращающуюся печь для обжига, которая представляет собой длинный цилиндр (например, длиной 185 м и диаметром 5 м), медленно вращающийся вокруг своей оси (рис. 1). Печь имеет некоторый наклон к горизонту, поэтому сырьевая смесь, загружаемая в верхнюю часть, постепенно перемещается к нижнему концу печи. Из нижнего конца печи вдувается топливо пылевидный уголь или природный газ. При сжигании топлива образуются горячие газы, движущиеся по принципу противотока, т. е. навстречу сырьевой смеси. Перемещаясь к нижнему концу печи, шлам претерпевает сперва физические, а затем существенные химические превращения. В начале печи он подсушивается и, передвигаясь дальше, попадает в зону с температурой 550¸600°С. Здесь происходит дегидратация водных алюмосиликатов глины. Этот процесс сопровождается образованием соединений, характеризующихся сильно разрыхленной структурой частиц. При этом внутренняя энергия вещества возрастает и повышает его реакционноспособность.
Далее, сырьевая смесь попадает в зону с температурой 900-1000°С, где карбонат кальция диссоциируется и образуется его оксид. Реакции протекают в твердом состоянии; между оксидом кальция и продуктами дегидратации глины, содержащими преимущественно оксид алюминия и диоксид кремния. Оксид кальция с оксидом алюминия образуют однокальциевый алюминат СаО ´А1203. Одновременно оксид кальция реагирует с диоксидом кремния, образуя в больших количествах двухкальциевый силикат 2CaOxSi02.
Обжигаемая смесь передвигается еще дальше, ее температура доходит до 1200х1250°С, при этом течение реакций в твердом состоянии усиливается. Завершается образование двухкальциевого силиката. Уже имеющийся одно-кальциевый алюминат, насыщаясь далее оксидом кальция, образует некоторое количество еще трехкальциевого алюмината 3СаОхА12Оз. Однако часть оксида кальция остается в свободном виде. В наиболее горячей части печи при температуре до 1450°С происходит частичное плавление материала и завершение реакции образования силикатов и алюминатов кальция. Матери спекается, образуя отдельные кусочки (цементный клинкер) размером 4-^20 мм. Для некоторых видов цемента удается снизить температуру спекания клинкера 1100°С.
Клинкер, выходящий из печи, быстро охлаждают в специальном устройстве, называемом холодильником. Это необходимо чтобы предотвратить образование крупных кристаллов в клинкере и сохранить вместе с тем в незакри-сталлизованном виде стекловидную фазу. Без охлаждения клинкера получается цемент с пониженной реакционной способностью с водой.
Клинкер размалывают в тонкий порошок в мельницах, при этом для регулирования сроков схватывания цемента добавляют небольшое количество двухводного гипса.
С увеличением тонкости помола активность цемента возрастает. Средний размер зерен портландцемента составляет примерно 40 мкм. Толщина гидратации зерен через 6x12 мес. твердения обычно не превышает 10... 15 мкм. Таким образом, при объемном помоле портландцемента 30...40 % клинкерной части участвует в твердении и формировании структуры камня. С увеличением тонкости помола цемента увеличивается степень гидратации цемента, возрастает содержание клеящих веществ гидратов минералов - и повышается прочность цементного камня. Цементы должны иметь тонкость помола, характеризуемую остатком на сите № 008 не более 15%. Обычно она равна 8-И9%.
Тонкость помола цемента характеризуется также величин удельной поверхности (см2/г) - суммарной поверхностью зерен в 1 г цемента. Условно считают, что прирост удельной поверхности цемента на каждые 1000 см /г повышает его активность на 20-f-25 %.
Если менять минералогический состав клинкеров и изготовлять на их основе цементы с различными добавками, то можно получить большую гамму гидравлических вяжущих веществ с разнообразными строительными свойствами. В зависимости от содержания в клинкере основных минералов существенно изменяются свойства получаемого цемента.
Классификация клинкера по преобладающему минералу в его составе приведена в табл. 1.
Таблица 1. Классификация клинкеров в зависимости от содержания основных минералов
| Клинкер | Пр* | [мерное соде | фжание, с | /о |
| C3S | C2S | С3А | C4AF | |
| Алитовый | Более 60 | Менее 15 | ||
| Нормальный (по содержанию алита) | 60...37,5 | 15...37,5 | — | - |
| Белитовый | Менее 37,5 | Более 37,5 | — | |
| Алюминатный | — | — | Более 15 | Менее 10 |
| Нормальный (по содержанию алюмината) | .... | — | 15...7 | 10...18 |
| Целитовый | _ | — | Менее 7 | Более 18 |
В тех случаях, когда клинкер одновременно характеризуется повышенным содержанием минерала-силиката и того или иного минерала-плавня, его называют, например, алитоалюминатным, белитоалюминатным и т. п.
Процесс нарастания прочности клинкерных минералов портландцемента различен. Наиболее быстро набирает прочность трехкальциевый силикат: за 7 сут твердения около 70 % от 28-суточной прочности, дальнейшее нарастание прочности у C3S значительно замедляется (табл. 2). Таблица 2. Степень гидратации клинкерных минералов во времени от полной гидратации, %
| Клинкерный минерал Прод< | элжительн! | эсть гидра | гации | |
| 3 сут | 7 сут | 28 сут | 3 мес | 6 мес |
| C3S 36 | ||||
| C2S 7 | П | |||
| С3А 82 | ||||
| C4AF 70 |
Гипс
Гипс — быстротвердеющее и быстросхватывающее-ся воздушное вяжущее. Гипсовые вяжущие вещества подразделяются на строительный и высокопрочный гипс и ангидритовое вяжущее Гипсовые вяжущие вещества изготовляют из гипсового камня представляющего собой в основном двуводный гипс CaS04x2H20 ангидрита CaSC>4 и некоторых отходов химической промышленности, содержащих преимущественно двуводный или безводный сульфат кальция. В природном гипсе обычно присутствуют примеси глины, песка, известняка и некоторых других веществ. Повышенное количество примесей снижает качество строительного гипса. Особенно недопустимо содержание примесей в сырье для производства формовочного, технического и медицинского гипса.
Строительный гипс получают термической обработкой природного гипса по реакции CaS04xH20 —* —>CaSO4x0,5H2O + 1,5Н20. Эта реакция протекает сравнительно быстро при температур 140-И90 °С.
Известно несколько способов производства строительного гипса, различающихся методом обжига. Гипс можно обжигать в шахтных, кольцевых, камерных и вращающихся печах (рис. 2) с последующим измельчением продукта обжига; в варочных котлах с предварительным помолом гипсового камня; одновременно с помолом в одном аппарате (рис. 3). Наиболее совершенным способом получения строительного гипса является способ совмещенного помола и обжига гипсового камня, позволяющий широко механизировать производственный процесс.
Марки гипсовых вяжущих (ГВ) различают в зависимости от предела прочности на сжатие (осж) половинок стандартных балочек размером 40x40x160 мм в возрасте 2 ч после их испытания на изгиб (аизг) (табл. 5.1). Прочность гипсовой отливки в воздушно-сухом состоянии увеличивается примерно вдвое. 
1 - лотковый питатель; 2 - бункер гипсового камни; 2 - ленточный транспортер; 4 - молотковая дробилка; 5 - элеватор; 6 - шнеки; 7 - бункер гипсового щебня; 8 - тарельчатые питатели; 9 - бункер угля; 10 - тонка; 11 - вращающаяся печь типа сушильного барабана; 12 - бункер обожженного щебня; 13 -пылеосадительная камера; 14 - вентилятор; 15 - бункер готового гипса; 16 - шаровая мельница Рис. 2 Схема производства строительного гипса с применением вращающихся печей:
1 - питатель; 2 - бункер; 3 - элеватор; 4 - подтопок; 5 - проходной сепаратор; 6, 10 - пылеосадительные устройства; 7 - бункер готовой продукции; 8 - элеватор; 9 - вентилятор; 11, 13 - винтовые конвейеры; 12 - бункер; 14 - аэрожелоб; 15 - трубная мельница; 16 - питатель; 17 - расходный бункер; 18 - молотковая дробилка; 19 - приемное устройство; 20 - питатель; 21 -щековая дробилка
Рис. 3 Схема совмещенного помола и обжига гипса:
Таблица 3. Марка гипсовых вяжущих в зависимости от
оИзг и асж
| Марка | 0"изг | Марка | 0"изг | 0~сж | |
| Г-2 | 1,2 | Г-10 | 4,5 | ||
| Г-3 | • 1,8 | з | Г-13 | 5,5 | |
| Г-4 | Г-16 | ||||
| Г-5 | 2,5 | [Г-19 | 6,5 | ||
| Г-6 | 1Г-11 | ||||
| Г-7 | 3,5 | Г-25 |
В зависимости от сроков схватывания ГВ различают по индексам.
Таблица 4 Характеристика гипсовых вяжущих по срокам схватывания _
| Вид ГВ | Индекс | Сроки схватывания, мин |
| Быстротвердеющие | А | 2...15 |
| Нормальнотвердеющие | Б | 6...30 |
| Медленнотвердеющие | В | Не менее 20 |
В зависимости от степени помола различают ГВ грубого помола при максимальном остатке на сите с сеткой № 02 — 23 %, среднего помола — до 14 % и тонкого помола — до 2%.
ГВ, применяемые для изготовления строительных изделий и производства строительных работ, должны быть марки не ниже Г-5 и при просеивании через сито с сеткой № 02 иметь остаток не более 12 %. Для изготовления гипсовых строительных изделий рекомендуются ГВ марок Г-2...Г-7 всех сроков схватывания и степени помола; для тонкостенных изделий и декоративных деталей - тех же марок, кроме медленнотвердеющих ГВ грубого помола; для производства штукатурных работ, заделки швов и специальных целей - Г-2 - Г-25 нормального и медленного твердения, среднего и тонкого помола.
Строительный гипс получают нагреванием природного гипса при нормальном давлении. При этих условиях образуется (3-модификация полуводного гипса, обладающая повышенной водопотребностью при затворении (водой 60-5-80%). По этой причине затвердевший гипсовый камень имеет высокую пористость и низкую прочность. При нагревании же двуводного гипса под давлением получают полуводный гипс в виде а-модификации (a-CaSC>4 х0,5Н2О), которая образуется в форме коротких плотных кристаллов с несколько большей плотностью и имеет значительно меньшую водопотребность при затворении (40-=-45 % воды), что позволяет получать затвердевший гипсовый камень с большими плотностью и прочностью.
Высокопрочным называют гипс, полученный при термической обработке двуводного гипса, насыщенного паром под давлением не более 0,13 МПа, что соответствует температуре пара 124 °С с последующей сушкой.
Марку высокопрочного гипса определяют на образцах из гипсового теста нормальной густоты, испытанных в возрасте 7 сут в сухом состоянии. По пределу прочности при сжатии высокопрочный гипс имеет марки: 200, 250, 300, 350, 400, 450 и 500.
Разработан также автоклавный способ получения высокопрочного вяжущего марок 600-5-700, которое названо супергипсом. Он состоит из а-модификации полуводного гипса и характеризуется следующими показателями: нормальная водопотребность - 24-5-26 %; начало схватывания -5-5-8 мин; конец схватывания - 9-5-12 мин.
В отличие от ряда других вяжущих веществ гипс при твердении увеличивается в объеме примерно на 1 %, что является ценным его свойством при изготовлении строительных деталей отливкой в формы. Строительный и высокопрочный гипсы не являются водостойкими материалами. Однако защищенный от атмосферных осадков и сырости затвердевший гипсовый камень вполне долговечен. Водостойкость гипса можно повысить добавкой некоторых веществ, например при совместном посоле гипса с доменными гранулированными шлаками и известью.
Для замедления схватывания гипсовых вяжущих применяют в основном добавки органического происхождения, а также отходы кожевенной промышленности -сливные и гидропрессовые отработанные дубильные растворы.
Известковые вяжущие
Строительную известь получают путем обжига (до удаления углекислоты) кальциево-магниевых горных пород -мела, известняка, доломитизированных и мергелистых известняков, доломитов.
В зависимости от характера и последующей обработки обожженного продукта воздушная известь делится на негашеную; (комовую и молотую) и гидратную (пушонку и тесто). Негашеная известь, иногда называемая кипелкой, состоит из СаО, а гидратная - из Са(ОН)2, причем известковое тесто наряду с Са(ОН)2 содержит значительный избыток несвязанной воды, придающей ему пластичность.
В зависимости от пластичности получаемого продукта, связанной с содержанием примесей, различают жирную и тощую извести. Жирная известь быстро гасится, выделяя при этом много теплоты, и дает после гашения пластичное, жирное на ощупь тесто. Тощая известь гасится медленно и дает менее пластичное тесто, в нем прощупываются мелкие зерна. Чем больше глинистых и песчаных примесей содержит известняк тем более тощей получается изготовленная из него известь Жирная известь позволяет получать удобообрабатываемые строительные растворы при введении большого количества песка. По скорости гашения различают быстрогасящуюся (скорость гашения не более 8 мин), среднегасящуюся (не более 25 мин) и медленногасящуюся (не менее 25 мин).
В молотую негашеную, а также гашеную известь можно вводить молотые минеральные добавки: доменные и топливные шлаки и золы, вулканические пемзы, туфы и пеплы, кварцевые пески, карбонатные породы, цемянки, трепел.
Гидравлическая известь - продукт умеренного обжига при температуре 900-И 100 °С мергелистых известняков, содержащие 6-5-20 % глинистых примесей. При обжиге мергелистых известняков после разложения углекислого кальция часть образующейся СаО соединяется в твердом состоянии с оксидами Si02, А12Оз, Ре2Оз, содержащимися в минералах глины, образуя силикаты 2CaOxSi02, алюминаты СаО><А12Оз и ферриты кальция 2СаОхре2Оз, обладающие способностью твердеть не только на воздухе, но и в воде.
Таблица 5 Технические требования к извести
| Содержание, | % по мас< | ;е | ||
| Известь | Г активный С°РТ СаО + MgO не менее | активный MgO не более | С02не более | непогасившихся зерен не более |
| 1Негашеная: | ||||
| кальциевая | I 90 | |||
| II 80 | ||||
| III 70 | ||||
| магнезиальная | I 85 | 20(40)* | ||
| II 75 | 20(40)* | 15. | ||
| III 65 | 20(40)* | |||
| Гидратная | I 67 | — | — | |
| II 60 | — |
* В скобках указано предельное содержание MgO в доломитовой извести
Для характеристики химического состава сырья, в которое входят известняк и глина, а также готового вяжущего вещества обычно пользуются гидравлическим или основным модулем, составляющим для гидравлической извести 1,7...9:
%СаО
Т--
%(Si02+Al203 +Fe203) Различают гидравлическую известь двух видов: слабогидравлическую с модулем 4,5...9 и сильногадравлическую с модулем 1,7...4,5.
Гидравлическая известь, затворенная водой, после предварительного твердения на воздухе продолжает твердеть и в воде, при этом физико-химические процессы воздушного твердения сочетаются с гидравлическими. Гидро-ксид кальция при испарении влаги постепенно кристаллизуется, а под действием углекислого газа подвергается карбонизации. Гидравлическое твердение извести происходит в результате гидратации силикатов, алюминатов и ферритов кальция так же, как и в портландцементе. Предел прочности образцов через 28 сут. твердения должен быть не менее: для слабогидравлической и сильногидравлической соответственно при изгибе - 0,4 и 1,0 МПа и при сжатии - 1,7 и 5,0 МПа.
Известково-пуццолановым вяжущим (ИПВ) веществом называют гидравлическое вяжущее, получаемое путем совместного или раздельного (с последующим тщательным смешений) помола гидравлической добавки с известью (воздушной или гидравлической, негашеной или гашеной в пушонку) и гипсом Для улучшения физико-механических свойств вяжуще в смеси разрешается вводить до 5 % добавок (солей СаО, MgCl2, NaCl и др.).
При твердении ИПВ в условиях обычных температур в основном образуется тоберморитоподобный однокальцие-вый гидросиликат типа CSH(B). Выпускают известесо-держащие вяжущее марок 50, 100, 150 и 200, при этом предел прочности образце испытанных в 7- и 28-суточном возрасте, должен быть не ниже значений, приведенных в табл. 6
Таблица 6. Марочная прочность известково-пуццолановых вяжущих
| Марка вяжущего | Пре | дел прочности | , МПа, не Mei | iee |
| при и: | тибе | при с | жатии | |
| через 7 сут | через 28 сут | через 7 сут | через 28 сут | |
| 0,6 | 1,5 | |||
| 1,5 | 3,5 | |||
| _7_ | ||||
| 6,5 |
Начало схватывания вяжущих должно наступать не раньше чем через 25 мин, а конец — не позднее чем через 24 ч с момента затворения. Вяжущие должны выдерживать испытание на равномерность изменения объема при про-паривании. 4. Жаростойкие материалы на основе вяжущих из природных и техногенных стекол
Разработаны алюмосиликатные вяжущие цеолитовой структуры путем гидротермального омоноличивания кислых вулканических стекол: перлитов, обсидианов, липаритов, литоидной пемзы и других и жароупорные бетоны на их основе. '
Природные высококремнеземистые стекла по своему химическому составу (табл. 7) можно отнести к алюмоси-ликатным системам.
Таблица 7 Химический состав перлитов, %
| Месторождение Арагошское Береговское Мухор-Талинское | Si02 72,3...74,3 72 69...70,5 | А1203 13,4...14,7 12,4 15,2...16,2 | Fe203 + +FeO 0,15...1,4 1,1 0,8...1,5 | СаО 0,1...1,1 1 0,8...1,7 | ~ Na20 + Mg° +к2о 0,4...0,6 5,2...8,6 0,25 5,8 0,4...1,3 6,4...6,6 | so3 0,2...0,3 0,3 0,2 |
При дисперсности Syfl - 450 м /кг перлитовые породы проявляют химическую активность вяжущего компонента. Такие вяжущие возможно легировать путем добавления в него таких микронаполнителей, как корунд, технический глинозем, тонкомолотый шамот и др. Это позволяет в широких пределах менять химический и фазовый состав вяжущего, в частности соотношение основных оксидов Si02 и А120з и соответственно термические свойства изделий
Алюмосиликатные вяжущие обладают рядом существенных достоинств, обусловливающих техническую и экономическую целесообразность их применения: повышение прочности после нагрева на рабочую температуру; высокая реакционная способность при нагреве, позволяющая за счет применения специальных добавок управлять структурой синтезируемого вяжущего, возможность регулирования огнеупорности и термомеханических характеристик вяжущего изменения содержания кремнеземистого и щелочного компонентов.
На основе разработанного вяжущего и различных огнеупорных заполнителей получены жаростойкие и огнеупорные бетоны с температурой применения до 1550°С, в частности шамотный перлитобетон, легкие шамотные ке-рамзитоперлитобетоны и ячеистые бетоны, муллитокорун-довые, цирконовые и другие виды бетонов, которые характеризуются высокими термомеханическими эксплуатационными показателями, несложностью технологии, низкой энергоемкостью производства и себестоимостью. Достоинствами этих бетонов также являются: возможность форсированного первого разогрева на рабочую температуру со скоростью до 500 °С в час; отказ от предварительной сушки перед началом монтажа, что обусловлено низкой влажностью изделий после автоклавной обработки; отсутствие для большинства изделий снижения прочности в интервале температур 600-^900°С; высокая прочность после разогрева на рабочую температуру.
Поэтому применение природных вулканических стекол в качестве компонента вяжущего наиболее предпочтительно при получении алюмосиликатных жаростойких и огнеупорных бетонов. Эксплуатационные свойства такие материалы приобретают в процессе первого разогрева на рабочую температуру.
В жаростойких бетонах в процессе первого разогрева на рабочую температуру происходит перерождение вяжущего в керамический черепок.
Жаростойкий шамотный перлитобетон получают из гидро-алюмосиликатного вяжущего на основе кислых вулканических стекол и шамота (табл. 8).
Таблица 8 - Составы шамотных перлитобетонов, % по массе __
| Назначение | Kon | шоненты ] | шжущего | Заполнител с | ь шамот кла фракций, mn | icca «А», %, [ |
| бетона | перлит | глинозем | тонкомолотый шамот | 3...7 | 3...5 | 0.5...2 |
| Футеровка | 12,5 | 12,5 | ||||
| Этажерочные плиты | — |
Основные физико-механические показатели жаростойкого шамотного перлитобетона, изготовленного на основе сырьевой шихты оптимального состава при использовании в качестве затворителя 8 %-ного раствора NaOH и раствора силиката натрия Мс= 2,8, приведены в табл. 9.Таблица 9 - Физико-механические свойства шамотных перлитобетонов
| Вид зат | ворителя | |
| Наименование показателей | 8 % -ный раствор NaOH | раствор Na20*2,8 SiQ2 |
| Максимальная температура применения при одностороннем нагреве, °С | ||
| Прочность бетона, МПа | ||
| Средняя плотность, кг/смЗ | ||
| Прочность, МПа, после обжига при температуре °С: | ||
| Пористость кажущаяся, % | 22' | |
| Огневая усадка, % | 0,5 | 0,8 |
| Огнеупорность, °С, не менее |
Из приведенных данных следует, что жаростойкий шамотный перлитобетон по всем показателям, особенно по показателю термостойкости, превосходит мелкоштучные керамические изделия (ГОСТ 390—83), которые применяют в качестве футеровки обжиговых вагонеток предприятий строительной керамики.