Właściwości i zastosowanie betonu ogniotrwałego

Beton ogniotrwały ma powszechne zastosowanie w przemyśle materiałów odpornych na ogień. Wykorzystuje się go m.in. w spalarniach odpadów, cementowniach, odlewniach żeliwa, hutach, koksownictwie, ceramice budowlanej oraz przemysłach energetycznym i elektrociepłowniczym. O wyborze betonu ogniotrwałego decydują miejsce i warunki, w jakich ma być on stosowany. Poszczególne rodzaje betonu prezentujemy Państwu poniżej.

Betony konwencjonalne

Materiały o typowej gęstości, zawierające w składzie do ok. 30 procent cementu glinowego. Wykazują odporność na temperatury w zakresie 1200-1800 stopni Celsjusza (°C). Znajdują użytek w piecach, blokach palników czy różnego rodzaju kotłach przemysłowych. Zależnie od wykorzystanych materiałów, zmieniają się ich właściwości – odporność na zużycie ścierne, szoki cieplne oraz agresywne oddziaływanie żużla. Wyróżniamy m.in. betony konwencjonalne na bazie szamotu (wiązane hydraulicznie, odporność do 1400°C) oraz boksytu (duża gęstość, wytrzymałość i odporność na ścieranie do 1550°C). W pracy w bezpośrednim kontakcie z płomieniem w atmosferach utleniających lub redukujących, zdają egzamin betony na bazie szamotu o niskiej zawartości żelaza. W zetknięciu z ciekłym metalem w temperaturach do 1700°C (np. kadzie na ciekłe żelazo), dobrze sprawdza się beton ogniotrwały na bazie stopionego kruszywa i chromowego tlenku glinu. Najwyższą odporność na wysoką temperaturę (do 1850°C) wykazują betony na bazie czystego tlenku glinu o wysokiej czystości chemicznej, wysokiej wytrzymałości, udarności i odporności na zużycie ścierne. Stosuje się je przede wszystkim w przemyśle petrochemicznym oraz przy produkcji nawozów. Są przydatne szczególnie w sytuacjach, gdy temperatura może być niższa, a materiały bardzo agresywne – jak np. przy przetapianiu miedzi czy też mosiądzu.

Betony izolacyjne

To betony ogniotrwałe o niskiej gęstości oraz jeszcze niższym stopniu przewodności cieplnej.

Są wykorzystywane na powierzchniach wystawionych na oddziaływanie wysokich temperatur bądź też jako kolejna warstwa wyłożenia, umiejscowiona za betonem ognioodpornym większej gęstości lub wymurówką. Izolacyjne betony ogniotrwałe mogą doprowadzić do zmniejszenia ogólnej gęstości wyłożenia bądź temperatury powierzchni zimnej. Ich wytrzymałość – podlegająca zmianom od niskiej do wysokiej – wynika z ich niskiej gęstości, która jest również powodem ich słabej odporności ściernej. Nadają się one do zastosowań, gdzie nie występuje nadmierne zużycie. Są odporne na temperatury do 1400°C – objaśnia ekspert firmy BZMO z Bolesławca, krajowego lidera w produkcji betonów ogniotrwałych.

Betony niskocementowe

Betony opracowywane z ilości cementu mniej okazałej niż w betonach ogniotrwałych o typowej gęstości. Posiadają różną zawartość tlenku glinu, wskutek czego wyróżniają się cechami fizycznymi – niską porowatością, korzystnymi właściwościami przeciwciernymi i wysoką energią. Materiały tego typu z reguły wymagają kontrolowanej instalacji, jednak ich zaletą jest to, że mogą zostać łatwo wpompowane do pożądanego położenia. Niektóre zupełnie nie wymagają ubijania wibracyjnego, swobodnie wypełniając przestrzeń. Charakteryzują się odpornością na temperatury w zakresie 1400-1800°C. W zestawieniu z płynnym aluminium można użyć betonu ogniotrwałego na bazie boksytu, z dodatkiem redukującym zwilżanie w kontakcie z ciekłym aluminium, zapobiegającym wzrastaniu korundu. W warunkach nadzwyczajnych – np. w piecach do podgrzewania, wnętrzach kadzi stalowych oraz kadziach mieszalnikowych do żelaza mających styczność z ciekłym żelazem i stalą – sprawdza się beton ogniotrwały opierający się na boksycie o wysokiej zawartości tlenku glinu i niskiej zawartości cementu. Tam, gdzie występują niezwykle ciężkie warunki i ważna jest czystość chemiczna (np. w procesie produkcji bloków prefabrykowanych) oraz tam, gdzie najważniejsza jest odporność na penetrację żużlem, można sięgnąć po beton ogniotrwały o bardzo dużej zawartości tlenku glinu i stosunkowo niskiej zawartości cementu.