Рекомендации по приготовлению теплоизоляционного ячеистого бетона с температурой применения до 600 °C
(утв. НИИЖБ Госстроя СССР 20.05.1986)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА (НИИЖБ)
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА С ТЕМПЕРАТУРОЙ ПРИМЕНЕНИЯ ДО 600 °C
Печатаются по решению секции технологии бетонов НТС НИИЖБ Госстроя СССР от 5 сентября 1985 г.
Изложены требования к материалам для приготовления ячеистого бетона с температурой применения до 600 °C; даны составы и свойства его; приведены размеры изделий из ячеистого бетона, правила их хранения, транспортирования и применения.
Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников предприятий по производству теплоизоляционных материалов, проектных и строительно-монтажных организаций.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящие Рекомендации содержат основные положения по изготовлению изделий из автоклавного ячеистого бетона на основе смеси портландцемента и извести, предназначенного для теплоизоляции газоплотных агрегатов ТЭС при температуре поверхностей нагрева до 600 °C.
Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Б.О. Багров, А.П. Тарасова, Н.П. Жданова, инж. Т.Д. Васильева при участии докторов техн. наук, профессоров А.Т. Баранова и К.Д. Некрасова).
В целях определения научно-технической эффективности в результате применения настоящих Рекомендаций дирекция НИИЖБ просит выслать Справку по форме, указанной в Прил. 3.
Замечания и предложения по содержанию Рекомендаций просим направлять в НИИЖБ по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул., д. 6.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Рекомендации распространяются на изготовление и применение изделий из автоклавного ячеистого бетона, предназначенных для теплоизоляции газоплотных агрегатов ТЭС при температуре поверхностей нагрева до 600 °C.
1.2. Блоки и плиты из автоклавного ячеистого бетона, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 25485-82, ГОСТ 21520-76, ГОСТ 20910-82, ГОСТ 5742-76, могут применяться взамен штучной изоляции из диатомового кирпича и других легковесных огнеупоров.
1.3. Размеры изделий из ячеистого бетона должны соответствовать требованиям расчетов по теплотехнике, ГОСТ 21520-76 и ГОСТ 5742-76.
2. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ
2.1. Материалы для приготовления ячеистого бетона, предназначенного для эксплуатации при температуре до 600 °C, должны удовлетворять требованиям действующих стандартов, Технических условий и обеспечивать получение изделий с заданными характеристиками.
2.2. В качестве вяжущего следует применять смесь портландцемента марки не ниже 500 (ГОСТ 10178-76) и извести-кипелки кальциевой не ниже 3-го сорта (ГОСТ 9179-77) в соотношении 1:1.
2.3 В качестве кремнеземистых компонентов следует применять:
молотый кварцевый песок с удельной поверхностью 2000 и 3500 <*> см2/г, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-77;
золу-унос ТЭС с электрофильтров от сжигания углей, удовлетворяющую требованиям «Инструкции по изготовлению изделий из ячеистого бетона» СН 277-80 (М., Стройиздат, 1981) (п. 2.4) и ГОСТ 25818-83.
<*> Доля тонкомолотого кварцевого песка с удельной поверхностью 3500 см2/г должна составлять 10% от массы вяжущего.
2.4. В качестве газообразователя следует применять алюминиевую пудру марки ПАП-1 (ГОСТ 7494-79).
3. СОСТАВЫ И СВОЙСТВА ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА
Составы и свойства ячеистых бетонов, применяемых для высокотемпературной изоляции, приведены в табл. 1.
4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА И ПОКАЗАТЕЛИ ИХ КАЧЕСТВА
4.1. Приготовление ячеисто-бетонной смеси, формование изделий, предавтоклавную выдержку изделий из ячеистого бетона и его автоклавную обработку производят на традиционном оборудовании по утвержденным технологическим картам с учетом требований Инструкции СН 277-80.
4.2. Основными показателями качества изделий являются: марка по средней плотности, класс по прочности на сжатие, остаточная прочность после нагревания до температуры 600 °C, температурная усадка после нагревания до температуры 600 °C, теплопроводность, марка по термической стойкости.
4.3. Для изделий из ячеистого бетона, применяемых при температуре до 600 °C, устанавливаются следующие марки и классы:
марки по средней плотности — D300, D400, D500, D600;
классы по прочности на сжатие — B0,35; B0,75; B1; B1,5;
марки по термической стойкости в воздушных теплосменах — T_{2}5 , T_{2}10 , T_{2}15 , T_{2}20 .
4.4. Остаточная прочность на сжатие изделий из ячеистого бетона после нагревания до температуры 600 °C не должна быть ниже 30% от прочности высушенных образцов.
4.5. Температурная усадка изделий после нагрева до температуры 600 °C не должна превышать 2%.
4.6. Увеличение средней плотности после нагрева до температуры 600 °C не должно превышать 10%.
4.7. Значения теплопроводности изделий из ячеистого бетона в зависимости от средней плотности и температуры приведены в табл. 2.
| Марка по средней плотности | Теплопроводность, \text{Вт}/(\text{м } \cdot \text{К}) , при температуре, °C | ||
| 100 | 300 | 500 | |
| D300 | 0,08 | 0,1 | 0,16 |
| D400 | 0,1 | 0,15 | 0,19 |
| D500 | 0,13 | 0,19 | 0,22 |
| D600 | 0,15 | 0,21 | 0,25 |
5. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ
5.1. Изделия из ячеистого бетона внешне и по размерам должны соответствовать требованиям ГОСТ 21520-76, ГОСТ 5742-76.
5.2. Контроль качества изделий из ячеистого бетона включает в себя входной, текущий пооперационный контроль и контроль качества готовых изделий (приемочный).
5.3. Входной контроль состоит из проверки качества исходных материалов, текущий — из проверки точности дозирования компонентов смеси на замес, готовности форм и качества их смазки, режимов автоклавной обработки; его следует производить в соответствии с Инструкцией СН 277-80.
5.4. Качество готовой продукции (приемочный контроль) должно соответствовать требованиям ГОСТ 13015.1-81, а также следующих стандартов и нормативных документов:
контрольная прочность на сжатие — ГОСТ 10180-78 и ГОСТ 18105.1-80;
остаточная прочность на сжатие — ГОСТ 10180-78;
средняя плотность — ГОСТ 12703.1-78 и ГОСТ 12852.2-77;
теплопроводность — ГОСТ 7076-78 и ГОСТ 12170-76;
термическая стойкость - Прил. 1 настоящих Рекомендаций;
температурная усадка - Прил. 2 настоящих Рекомендаций.
5.5. Основные характеристики ячеистого бетона при подборе состава определяют на образцах размером 7 x 7 x 7 см, изготовленных из опытного замеса и подвергаемых автоклавной обработке:
среднюю плотность — в высушенном до постоянной массы состоянии;
прочность на сжатие — после высушивания и нагревания.
5.6. Высушивание образцов до постоянной массы рекомендуется осуществлять в сушильном шкафу типа СНОЛ по следующему режиму: нагревание до t = (105 +/- 5) °C со скоростью v = 30 °C/ч, выдерживание при этой температуре в течение 35 ч и охлаждение в сушильном шкафу до температуры воздуха в помещении.
Высушенные образцы после остывания не должны иметь трещин и других нарушений.
5.7. Нагревание образцов рекомендуется производить до температуры 600 °C в камерных электропечах типа СНОЛ со скоростью не более v = 50 °C/ч.
5.8. Остаточную прочность бетона на сжатие (m, %) определяют как отношение прочности образцов после нагревания до t = 600 °C (R_{t}) к контрольной прочности бетона после высушивания при t = (105 +/- 5) °C (R_{\text{к}})
6. ХРАНЕНИЕ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И МАРКИРОВКА ГОТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ
6.1. Изделия из ячеистого бетона следует хранить на специально оборудованных складах, где они должны быть уложены по видам и типоразмерам в штабеля высотой не более 2,5 м.
6.2. Изделия из ячеистого бетона должны транспортироваться с помощью контейнеров или специальных захватов.
6.3. Хранение и транспортирование изделий осуществляется в условиях, не допускающих попадания на них влаги, деформации и загрязнения.
6.4. Изделия поставляются потребителю в деревянных ящиках (ГОСТ 2991-76, ГОСТ 10198-78) или в контейнерах с перестилкой водонепроницаемой бумагой по ГОСТ 8828-75; их хранение и транспортирование на железнодорожном транспорте осуществляется согласно ГОСТ 8179-79.
6.5. Погрузка и разгрузка изделий из ячеистого бетона путем сбрасывания запрещается.
6.6. Теплоизоляционное покрытие на объекте следует монтировать непосредственно из контейнеров.
6.7. Изделия из ячеистого бетона, выпускаемые предприятием, маркируют в соответствии с ГОСТ 13015.2-81.
6.8. Изделия поставляют партиями, которые должны сопровождаться документом, оформленным согласно ГОСТ 13015.3-82.
6.9. Каждая партия изделий должна иметь паспорт, в котором помимо обычно указываемых сведений (номер завода-изготовителя, наименование и число изделий в партии, их проектные размеры и др.) следует указать предельно допустимую температуру применения, остаточную прочность бетона после нагрева.
7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНА ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
7.1. При производстве изделий из жаростойкого ячеистого бетона необходимо руководствоваться: «Правилами по технике безопасности и производственной санитарии на заводах и заводских полигонах железобетонных изделий» (М., Стройиздат, 1971), «Правилами по технике безопасности и производственной санитарии при производстве кирпича, черепицы, извести» (М., Госстройиздат, 1963), «Памяткой по технике безопасности для рабочих при производстве пено- и газобетона» (М., Стройиздат, 1972) и общепринятыми нормами противопожарной безопасности для промышленных предприятий.
7.2. При изготовлении ячеистых бетонов в цехе следует выполнять мероприятия согласно главе СНиП II-2-80 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений».
7.3. Все работающие должны быть ознакомлены с правилами по технике безопасности, производственной санитарии и противопожарной безопасности и сдать техминимум по технике безопасности и оборудованию.
Изготовляют три образца размером 7 x 7 x 7 см. Образцы высушивают при t = (105 +/- 5) °C до постоянной массы, охлаждают и взвешивают. Если после высушивания в бетоне образцов имеются трещины с шириной раскрытия a_{t} = 0,2\text{мм} , образцы бракуют.
Если же трещины не обнаружены, образцы помещают в разогретую до t = (600 +/- 15) °C муфельную печь и выдерживают в течение 1 ч. Извлеченные из печи образцы охлаждают струей воздуха до t = 30 — 40 °C, поворачивая их через каждые 5 мин на 90°.
После каждой теплосмены (т.е. после каждого нагрева и охлаждения) определяют потери массы, выявляют наличие трещин и других дефектов. Число теплосмен, вызвавших разрушение или потерю бетоном 20% первоначальной массы, принимают за критерий термической стойкости жаростойкого ячеистого бетона, который определяют как среднее арифметическое значение, полученное по результатам испытаний трех образцов.
Из ячеистого бетона определенного состава изготовляют три образца размером 7 x 7 x 7 см. Образцы, прошедшие твердение в автоклаве по стандартным режимам, распалубливают и обмеряют микрометром, снабженным фиксирующими устройствами, позволяющими устанавливать образцы в строго центральном положении по отношению к микрометру. Замеры выполняют в трех взаимоперпендикулярных направлениях и определяют среднее арифметическое значение. После чего образцы высушивают при t = (105 +/- 5) °C до постоянной массы и нагревают до максимальной температуры применения данного вида бетона (600 °C). Высушивание и нагревание производят по режимам, указанным в ГОСТ 10180-78 и пп. 4.8 - 4.9 «Рекомендаций по изготовлению изделий из жаростойкого ячеистого бетона» (М., НИИЖБ, 1984). Выдерживание при максимальной температуре применения составляет 4 ч.
После охлаждения образцы осматривают. При наличии трещин с шириной раскрытия a_{t} = 0,2\text{мм} или признаков оплавления образцы бракуют, выясняют причины нарушения структуры, проводят корректировку состава и повторяют испытания на новой пробе.
При отсутствии трещин и признаков оплавления образцы нагревают и охлаждают, определяя среднее значение.
Величину усадки ( \epsilon_{\text{у}} , %) или расширения каждого образца определяют по формуле
где l_{1} и l_{2} — средний размер образца соответственно после распалубки и нагревания, мм.
ведомственная принадлежность, НИИЖБ Госстроя СССР адрес, реквизиты ОНТИ
109389, Москва,
2-я Институтская, 6
СПРАВКА об использовании научно-технического достижения «НТД» по «Рекомендациям по приготовлению теплоизоляционного ячеистого бетона с температурой применения до 600 °C».
1. Наименование НТД _______________________________________________________ (указать вид продукции, технологический процесс
или проект с использованием НТД)
2. Название объекта _______________________________________________________ (указывается стройка, предприятие, где применены
конструкции, технология или проект с использованием НТД)
3. Реквизиты договора о сотрудничестве с НИИЖБ (если имеются)
4. Применение НТД по сравнению с __________________________________________ (указать аналог) позволило снизить на единицу продукции (объекта):
сметную стоимость руб., % затраты труда чел.-дн., % расход: бетона м3, % цемента кг, % металла кг, % энергии кг усл. топл., %
5. Годовой объем производства (использования) продукции ___________________
6. Годовой эффект по приведенным затратам _________________________________ (тыс. руб.)
7. Планируемый объем на _____________ год (период)
Примечание. Справка не предполагает каких-либо финансовых отношений с НИИЖБ и не является основанием для получения вознаграждения авторами
Рекомендаций.