自宅で耐火コンクリートを自分で作る方法。 耐火コンクリートの性質、その組成と製造方法
1961年イギリス生まれ、カナダのモントリオール在住。 北米ストーブメーカー協会の会員。 彼は 20 年以上炉ビジネスに携わっており、主にフィンランドの向流炉の建設を専門としています。 さまざまなオプション。 関心のある分野: からの非標準クラッディング アンティークレンガ、アールデコ調のデザイン、ストーブ作りの歴史。 Web サイト www.pyromasse.ca は、「オープンソース」ポリシーに準拠しています。
翻訳: 2011/02/12
炉用耐火コンクリート - 現場での準備
炉での使用に適した耐火コンクリートを製造するための混合物の選択は困難な場合があります。 それらは彼に提示されます 次の要件：高密度で粒子が大きく、耐熱衝撃性に優れています。 ここで使用される耐火コンクリートは、Mount Savages Heatcrete 24 ESC (24 f. 超強度コース) です。 この記事では、間接オーブンの建設に使用される 4 つのコンクリート モジュールの形成、注入、型抜きについて説明します。 記事の概要は、 概要現場での通常の作業方法。 もちろん、ワークショップ環境での機器と技術ははるかに優れています。
記入するフォームは 4 つあります。 上から下へ、時計回りに。 炉床、裏板、天板、炉鴨居。 炉床型は成型作業に使用する合板を使用しているため黒ずんでいます。 型を組み立てたら、反応中に水が蒸発するのを防ぎ、鋳物を簡単に取り外せるようにするために、型を密閉する必要があります。 型はポリエチレンでコーティングすることも、植物性脂肪やシリコンで処理することもできます。 どちらの方法も適していますが、ここでは次の方法を使用します。 植物性脂肪。 ポリエチレンにより、完成したモジュールは光沢のある表面仕上げになり、掃除が簡単になります。 しかし、この光沢は、加熱中に機械的に結合した水の除去を著しく妨げる可能性があります。 脂肪で処理された金型からのモジュールの表面は、はるかに多孔質になります。
耐火コンクリートを注入する前に、すべての型枠を締め固めます。 すべての関節にシリコンが塗布されています。 型の表面は植物性油脂でしっかりとコーティングされています。
セラミック紙のストリップが、放電ブリッジ用の型の底部に配置されます。 これにより、ジャンパーを取り付けるときに同じストリップが配置される凹部が形成されます。 型が振動するときに混合物が吸収されないように、紙をポリエチレンのストリップで覆う必要があります。
混合物は機械式ミキサーで完全に混合する必要があります。 大量混合物を手で混ぜることはほとんど不可能です。 メーカー推奨 一定の量水。 50 ポンド (22.5 kg) の混合物バッグあたり 1 と 3 ガロン (7.7 L) の水では少なすぎるようです。 十分に撹拌した後でも、混合物はよく振動して所定の位置に収まります。 わずかな過剰な水でも、完成したモジュールに重大な損傷を与える可能性があります。
使用する水はきれいでなければなりません。 水と乾燥混合物は両方とも、混合中は比較的温かくなければならず、反応前、反応中、および注入後も保温しておく必要があります。 15〜20℃が最適です。 低温で注ぎ、材料を加熱する必要がある場合は、過熱しないことが重要です。過熱しないと、混合物が置かれる前に固まり始めます。
混合物は非常に硬いので、素早く作業することが重要です。 耐火コンクリートを型枠に入れます。 フォームに十分に記入せずに後で追加するよりも、フォームに記入しすぎて余分な部分を削除する方が良いでしょう。 コンクリートは振動させる前に、こてを使って型に入れなければなりません。 画像は、1 分間振動させた後の耐火コンクリートを示しています。 この時点までは混合物が乾燥しすぎているように見えましたが、一度振動させると完全に型に充填されました。
ハンマードリルを使用した耐火コンクリートの振動打設。 ビデオ、11 秒
振動敷設、気泡の除去。 ビデオ、12 秒
形状は合板に釘付けされ、その合板が別の合板の上に置かれます。 これにより、特に作業中に振動がより効果的になります。 コンクリートの床。 振動はチッパーまたはハンマードリルを使用して実行されます。 型枠の木製部分にドリルビットを差し込むと、型枠が振動し、コンクリートが収縮し、閉じ込められていた気泡が表面に浮き上がります。
これら 3 つの耐火コンクリート型枠は、外側部品の中央および 2 つの内面が振動しにくいように設計されており、 特別な注意これらの特定の部品の振動には注意を払う必要があります。
振動により耐火コンクリートが固定され、空気が除去されますが、同時に粗い粒子が型枠の底部に向かって沈降し、より細かい粒子が上方に押し上げられます。 これは組成の不均一性につながるため、金型を必要以上に長く振動させるべきではありません。
火に面するモジュールの外面は、こてで磨かず、粗いままにしておく必要があります。 注いだ後、型をプラスチックでしっかりと覆い、手で滑らかにして下からすべての空気を取り除きます。 危険な夜風で角が飛ばされないように、プラスチックをホッチキスで型に打ち付けておくと良いでしょう。
ポリエチレンで裏打ちされたフォーム。
同じ型をコンクリートで満たし、ポリエチレンで覆います。
老化は強度に大きく影響します 完成品. ワークスペース立っているときは暖かいはずです。 耐火コンクリートの発熱水力硬化反応は、水の量と材料の温度に応じて、注入後数時間で始まります。 反応が数時間続くと、生成物はかなり熱くなります。 反応中の蒸発による水分の損失を防ぐために、生成物を注意深く覆うことが重要です。 私は注湯後 1 日後にモジュールを取り外して使用していますが、モジュールが冷めたら、さらに 2 日間型に入れたままにしておくのが最善です。 一日おきに取り出す場合は、数日間湿った状態にしておくとよいでしょう。
ジャンパーは発熱反応中に浮きます。 ビデオ、18 秒
耐火コンクリートの型を作る際には、正確な作業が必要です。 1/8 インチ (3 mm) のセラミック紙でシールされたモジュールの表面は、正しく動作するために真っ直ぐで正方形である必要があります。
オーブンの炉床の内面は、軽くグリースを塗った鋳物で鋳造されました。 木型。 より多くの量を提供できるため、おそらくポリエチレンでキャストすることが好ましいでしょう。 滑らかな表面、水が浸透しにくく、お手入れが簡単です。
意味
耐火コンクリートは、1580°C 以上の耐火性を備えた非発火複合材料で、耐火性充填剤、結合剤、添加剤、細孔から構成され、常温または高温で硬化し、使用温度での収縮が制限されています。
耐火小片（ 通常のサイズ) 塊状耐火材料としての製品は、その高い特性にもかかわらず、独自の技術的および経済的欠点もあります。 小片の耐火物製品の生産は機械化および自動化が難しく、現在、耐火物工場の機械化レベルは 50% をわずかに超えています。 通常の製品からのさまざまな工業炉の石積みの機械化は5％を超えませんが、特に注意すべきことは、高度な資格のある石工労働力を必要とし、不利な衛生的および衛生的条件で行われることがよくあります。 炉の建設および運転技術の開発の結果、耐火コンクリートの製造と小片製品の代替の実現可能性が明らかになりました。 この代替により、耐火物の生産を完全に機械化および自動化し、炉の建設を工業化することが可能になり、石工の仕事を組立業者の仕事に置き換えることができます。
耐火コンクリートは建築用コンクリートと構造が似ています。 これは充填剤と結合剤で構成されており、1580 °C 以上の耐火性を持ち、使用中に十分な構造強度を維持するという点で従来の建築材料とは異なります。 耐火コンクリートは耐火材料から作られています。
耐火コンクリートは、特殊な結合材を使用することにより、常温またはわずかに高温で強い石のような構造が形成され、高い使用温度でも崩壊しないという点で従来の耐火物とは異なります。 したがって、耐火コンクリートの製造において高温で焼成する必要はありません。 この点においては、耐火コンクリートと未焼成の小片耐火物は同様である。
耐火コンクリートには、焼成製品に比べていくつかの利点があります。 モノリシックコンクリートの内張りにより、石積みに継ぎ目はありません。 一般に、製品の焼成は酸化雰囲気中で行われ、焼成された製品の相組成は、特定の成分の酸化物形態によってそれに応じて特徴付けられます。 これらの耐火物は、多くの場合、還元環境や酸化物の形態が不安定になる温度で使用されるため、使用中のあらゆる種類の焼成製品では、鉱物の体積の変化を伴う相組成の変化が発生し、製品の軟化に。
焼成製品の技術では、冷却中に高温で形成された液相から鉱物の結晶化が起こります。 サービスでは、逆のプロセス、つまりこれらのミネラルが液相に溶解することが観察されます。 液体状態と固体状態の体積は異なるため（酸化物物質の場合、溶融体の体積は固体状態よりも約 10 ～ 15% 大きい）、結晶化中に極微視的な多孔性が形成され、結晶化の増加を引き起こします。 フリーエネルギー難治性。 つまり、焼成後の製品の構造や相組成は使用条件と一致しないことが多いのです。 耐火コンクリート中
構造と相組成は主に使用中に生成されるため、使用条件に一致します（平衡）。
耐火コンクリートは、対応する焼成製品よりも常に耐熱性が高く、熱伝導性が低くなります。 多くの場合、耐火コンクリートは焼成製品よりも優れていることがわかります。 同時に、耐火コンクリートは常に耐久性が低く、特に摩耗に対しては劣ります。 したがって、耐火コンクリートと焼成製品を対比することは一般に不可能です。
耐火性粉末はフィラー（粗粉、細粉、微粉砕）と呼ばれます。
高温条件下でも安定であり、結合剤と可融性共晶を形成しない材料が耐火性充填剤として使用されます。 原理的には、あらゆる耐火性非収縮材料を充填材として使用できます。 骨材の粒径は2～30mmの範囲です。 コンクリートと乾燥バインダーの製造に必要なすべての部分を含む耐火性粉末は、コンクリート混合物と呼ばれます。 水または液体ミキサーと混合したものをコンクリート塊と呼びます。
耐火コンクリートは製品の種類に応じて次のように分類されます。 コンクリートブロック, コンクリート混合物、コンクリートの塊、およびバインダーの種類。
結合材。 分類
下 バインダー耐火コンクリートは、分散相 (粒径 0.09 mm 未満の耐火材料 - セメント) と分散媒体 - 化学結合剤からなる分散系として理解されます。
バインダー（分散系）＝耐火セメント（分散相）＋化学バインダー（分散媒）。
したがって、耐火コンクリート用バインダーは耐火セメントと化学バインダーからなる分散系であり、低温でのコンクリートの硬化、中温での強度の維持、および最小限の低下で高温まで耐摩耗構造の形成を保証します。耐火性。
このようなバインダーには次の要件が課されます。接着特性を備え、硬化中にコンクリートの十分な強度を確保する必要があります。 加熱しても柔らかくなりません。 耐摩耗性のコンクリート構造を形成する能力。 コンクリートの耐火性を低下させません。
耐火セメントの種類ごとに、独自の最も合理的な化学結合剤の組成があり、それが耐火コンクリートの製造を決定します。 最高の物件。 セメントと化学結合剤の合理的な組成を選択することは、耐火コンクリート技術における主要な問題の 1 つです。
耐火コンクリート用バインダーは、水和系、ケイ酸塩、リン酸塩、硫酸塩化物、有機系の5種類に分類されます。 これらのタイプのバインダーはそれぞれ、耐火性セメントと化学バインダーで構成されています。
1. 水和結合剤は、分散相がハイアルミナ、アルミナ、アルミン酸バリウム、アルミン酸ペリクレース、ポルトランドセメントに代表され、分散媒が水である分散系です。
2. ケイ酸塩結合剤は、分散相が各種耐火性セメントで代表され、分散媒がアルカリケイ酸塩、エチルケイ酸塩、シリカゾル、その他のケイ酸ゾルを含む溶液であり、各種（主にアルカリ性）添加剤で安定化された分散系です。
3. リン酸塩結合剤は、各種耐火セメントを分散相とし、オルトリン酸（H3PO4）またはリン酸塩水溶液を分散媒とした分散系です。 通常、次のリン酸塩の溶液がリン酸塩結合剤に使用されます: Al(H2PO4)3、A12(HPO4)3、AlPO4 - アルミノリン酸塩結合剤、(A1, Cr)2 (HPO4)3 - アルミノクロムリン酸塩結合剤、Mg(H2PO4)2 -リン酸マグネシウム結合剤、Ca(H2PO4)2 はリン酸カルシウム結合剤、(NaPO3) はポリリン酸ナトリウム、Na5P3O10 はトリポリリン酸ナトリウムです。 これらの塩基性塩に加えて、次のものを使用します。 テクニカルミックスオルトリン酸と粘土（粘土－リン酸塩結合剤）、ドロマイトと（ドロマイトリン酸塩結合剤）など。
4. 硫酸塩-塩化物結合剤は、分散相が主にマグネシウムセメントで表され、分散媒がマグネシウム、鉄、アルミニウムの硫酸塩または塩化物である分散混合物です。 これらの化合物の他に、酸洗槽の廃液も使用できます。
5. 有機バインダーは、分散相が各種耐火セメントで代表され、分散媒が熱硬化性樹脂、ピッチ、SDB などの有機化合物で代表される分散系です。
さまざまなセメントと化学結合剤の混合物からなる結合剤の組み合わせも可能です。
設定を保存する究極の機能 技術的パラメータ- これは耐火材料の主な特性であり、硬化すると最初は石のようになり、使用中は長期間の暴露に耐えます。 高温。 これらの特性により、耐火コンクリートが製造されます。これは、非標準的な作業に使用される特別なブランドの建築材料です。
耐熱コンクリートの特徴：
- 高い耐火性。
- 強さ;
- プロモーション 動作特性仕事中。
- 製造技術に複雑で高価な焼成プロセスが存在しないこと。
- 特に重い。
- 重い;
- ライトセルラー。
耐熱材料の目的は 2 つの方向にあります。
- 構造的;
- 断熱材。
運用によると 温度条件コンクリートが目立つ：
- 耐熱性があり、動作モードは 15 ～ 80 °C までです。
- 耐火性、1,580 ～ 1,770 °C で動作します。
- 耐火性が高く、1,770 °C 以上で動作します。
耐火耐熱コンクリートの組成
この特別な建築材料は、コランダム、マグネサイト、耐火粘土砂などの特別な添加剤を含む基本成分に基づいて製造されます。 さまざまな種類砕石、アルミセメント。 高強度に役割を果たす細かく粉砕された鉱物添加剤もあります。これらは、粉砕または細かく粉砕されたクロム鉄鉱石、軽石、高炉スラグ、その他多くの成分であり、その目的は、乾燥組成物または完成品の密度を高めることです。製品。
充填材は工場で製造できますが、多くの場合、耐火物である焼成耐火物が使用されます。 岩。 のために さまざまなブランド耐熱コンクリートの場合、5〜25mmの粗い骨材または0.15〜5mmの小さな骨材が使用されます。 これらは、耐火粘土、マグネサイトレンガ、アルミナスラグ、壊れた普通レンガ、玄武岩、輝緑岩、廃高炉スラグです。 消費者に最も人気があるのは、建設ニーズを十分に満たすシャモット入り耐熱コンクリートです。
接続部分はアルミノホスフェート成分であり、 液体ガラス、その他の素材。 結合成分はポルトランドセメント、アルミナセメント、またはペリクレースセメントです。 液体ガラスをベースにしたコンクリート混合物は大幅に増加する可能性があります 性能特性石膏層。
さまざまなブランドに対して、可塑剤、フェロクロムスラグ、またはマグネシウム粉末が追加されます。 軽量耐熱コンクリートには、パーライト、膨張粘土、バーミキュライトなどの膨張材料が含まれます。
メーカーは、設計開発に基づいて、注文に応じて耐火コンクリート混合物の製造を提供します。 ここで、コンポーネントの比率は顧客のプロジェクトに対応します。 混合物の組成は、予想される動作温度と製品の使用条件に従って選択されます。
フィラーの種類:
- ディナス。
- 石英;
- コランダム;
- 既製の混合物。
耐火コンクリートは、充填材の組成が非常に多様です。
| スタンプ | 応用 |
| ASBG はアルミニウムを含む乾式耐火コンクリート混合物で、ASBS-30、ASBS-70、ASBS-80、ASBS-P、ASBS-L のいくつかのグレードが含まれます。 | 鉄および非鉄冶金、火力発電工学。 |
| VGBS は高アルミナ耐火コンクリート混合物です。 | モノリシックライニング (MF)、最高 1,800 °C の温度での鋼注湯取鍋の底部と壁の構造。 |
| SSBA は高アルミナ組成の乾式コンクリート強化混合物です。 | 炉用、加熱ユニット用、強化層の構築用、最高 1,750 °C の温度の MF。 |
| SBK – 耐火コンクリートコランダム混合物。 | 鋼注湯取鍋の底部と壁を構築するためのサーマルユニットの MF を最大 1,800°C の温度で実行します。 |
| ブランド ШБ-Б、クラス B – 耐火粘土組成物を含むドライコンクリート混合物。 | サーマルユニットの設計において、遮蔽されていない表面、マンホール、バーナーの取り付け部分に、最高 1,300°C の温度で防火層を実行します。 |
| TIB – 軽量断熱コンクリート。 | サーマルユニットの設計におけるライニング、作業層または断熱層の製造に、ガンニングマスとしてライニングの冷間および熱間修理を行います。 |
| SBS – 耐酸性、非収縮性、セルフレベリング性のコンクリート混合物 | MF は、最高 1,500 °C の温度の強力な酸性環境での基礎の製造用の炉用サーマル ユニットの設計に携わっています。 |
消費者は新製品の登場に注目する必要があります。改良されたタイプの耐火コンクリートは、最高 2,300 °C の温度に耐えることができます。 ポルトランドセメント、結合剤、耐火骨材をベースに製造されています。
家庭用
乾燥ミックスを袋で購入することを優先する場合は、混練プロセスに注意してください。 ここでは、仕事の優れた選択肢であることに加えて、次のことを考慮する必要があります。 短期ストレージ しかし、ロシアの職人たちはそのような作品を熱心に購入します。 独立したデバイス家庭用暖炉、ストーブ カントリーハウスそしてお風呂。 家事の場合、コンクリートは 高密度、粗粒。 その準備は自分の建設現場、自宅の作業場、ガレージで行われますが、工場の条件とは大きく異なるため、建物の最終品質に影響を与える可能性があります。
溶液は次の方法で完全に混合する必要があります。 機械式コンクリートミキサー。 比較的小さな塊であっても、手で混合することはできません。 調製技術は可能な限り正確に従う必要があります。 各袋には、一見すると足りないと思われる水の推奨量が記載されています。 ただし、ここでは徹底的に混合し、その後溶液を必要な場所にうまくフィットさせることがすべてです。
信頼できるストーブを自分の手で作るには、製造元の指示に従う必要があります。 各パッケージには明確な推奨事項が記載されています。乾燥混合物 1 袋 (約 22.5 kg) の場合、約 7.7 リットルの水が必要です。 比率に違反することはお勧めできません。水が少しでも過剰になると、完成品の動作品質が損なわれる可能性があります。
ロシアのメーカー
多くの企業が、成形または非成形耐火製品の製造、乾燥組成物、マスチック、および添加剤の製造を組織しています。 それらはすべて GOST 要件を満たしており、品質証明書を持っています。 JSC NovosibTeploStroy と JSC Magnitogorsk セメント耐火物プラントは、その生産量の多さが特徴です。 アクティブなものがあります 生産能力モスクワ地方で。
高品質の混合物MKBSはモスクワの企業「Krugosvet」で生産され、認定組成物BOSS-200、BOSSL-1300はSukholozhsky耐火物工場で生産されます。 エカテリンブルク OJSC「SpetsOgneuporKomplekt」は、革新的なエンジニアリング、耐火材の設置の監督、および高温特性を備えた断熱によって際立っています。
価格 耐熱コンクリートはブランドと予想される動作負荷に直接依存し、生産で使用される機器によって異なる場合があります。 耐火コンクリートの平均価格は 1 トンあたり 35,000 です。
高温（1580℃以下、最大1770℃）に長時間さらされても、機械的品質や性能品質を損なうことなく使用されます。
工業用建物と住宅用建物の両方の建設に使用されます。 手作りバーベキュー、バーベキュー、サウナ、煙突は耐熱性と耐火性のコンクリートで作られています。
耐熱耐火コンクリートと通常のコンクリートの違いは、後者は200℃を超えない温度での短時間の加熱にしか耐えられないことです。
高温になるとコンクリートが乾燥して亀裂が入り、最終的には破壊して構造全体の破損につながります。
酸性環境で使用されます。 硬度を高めるために、ケイ酸ナトリウム、フッ化ナトリウム、リン酸塩が添加されます。
プレースホルダーは 石英砂、高シリカシャモット。 ケイ酸塩結合耐火コンクリートは、酸に対する耐性が高いため、酸洗槽、タンク、パイプライニングの煙突によく使用されます。
自分の手で耐熱コンクリートから家のバーベキューやオーブンを作ることにした場合は、建設中にお金を節約するために、自分で簡単に行うことができます。 これを行うには、既製の乾燥混合物を使用するか、料理と同様の特別な技術を使用して材料を混合します。
工場での混合物はすべての基準に従って製造されており、製品の品質を保証できます。 既製の乾燥混合物を使用する場合は、パッケージの指示をよく読み、その指示に従ってください。
耐熱コンクリートの製造技術は大きく2つに分けられます。構造が湿気にさらされる場合は、液体ガラスを追加しないでください。環境が酸性で攻撃的な場合は、ポルトランドセメントを使用しないでください。 
作業エリアを決め、水が利用可能で、道具が清潔であることを確認してください。
耐火コンクリートの製造
耐火コンクリートの標準組成には、砂、砂利、 消石灰、耐熱セメント。 比率はそれぞれ 3:2:2:0.5 です。 純粋な濾過水には、22.5 kg の混合物に対して 7.7 リットルが必要です。 シャベルを使って手押し車の中で砂と砂利をよく混ぜるか、コンクリートミキサーを使用します。
次に、希望の粘稠度に達するまで混合物に水を加えます。 混合物を完成した型または鋳物に移し、スパチュラで表面を平らにし、余分なコンクリートを取り除きます。 作業が速くなるほど、溶液の密度は高くなります。
