RU2276764C2 - Method for arrangement of lining from heat-resistant concrete - Google Patents

Method for arrangement of lining from heat-resistant concrete Download PDF

Info

Publication number
RU2276764C2
RU2276764C2 RU2004119527/03A RU2004119527A RU2276764C2 RU 2276764 C2 RU2276764 C2 RU 2276764C2 RU 2004119527/03 A RU2004119527/03 A RU 2004119527/03A RU 2004119527 A RU2004119527 A RU 2004119527A RU 2276764 C2 RU2276764 C2 RU 2276764C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
lining
concrete
hrs
fractions
Prior art date
Application number
RU2004119527/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004119527A (en
Inventor
Владимир Васильевич Жуков (RU)
Владимир Васильевич Жуков
Гаджимагомед Нурмагомедович Хаджишалапов (RU)
Гаджимагомед Нурмагомедович Хаджишалапов
Владимир Сергеевич Цикунов (RU)
Владимир Сергеевич Цикунов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский центр "Строительство" (ФГУП "НИЦ "Строительство")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский центр "Строительство" (ФГУП "НИЦ "Строительство") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский центр "Строительство" (ФГУП "НИЦ "Строительство")
Priority to RU2004119527/03A priority Critical patent/RU2276764C2/en
Publication of RU2004119527A publication Critical patent/RU2004119527A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2276764C2 publication Critical patent/RU2276764C2/en

Links

Abstract

FIELD: erection of linings of heat engineering structures, in particular, mines, furnaces, reactors, etc. of monolithic reinforced concrete.
SUBSTANCE: the method includes preparation of a heat-resistant light=concrete mix with a cone settling within 11 to 12 cm at the following relation of components, percent by mass: high alumina cement - 15.0-20.0, slag pumice, fractions 5-10 mm, 5.16-18, fractions 10-20 mm, 23.95-24, fractions less than 5 mm 37.5-42.5; lignin sulfonates 0.1-0.8; water to solid-to-liquid ratio 0.1-0.20, placement of the concrete mix between the metal jacketings of the thermal set, cure and drying according to the following regime: temperature rise from 18-20 to 100C-15-16 hrs, isothermal cure 50-56 hrs, temperature rise from 100C to 170-180C-10-11 hrs, isothermal cure - 120-125 hrs. Concrete density - 1600 kg/cu.m, compressive strength after 28 days - 18.1 MPa, 3 days after heating up to 600C - 12.5 MPa, thermal conductivity - 0.5W/m.C. Coefficient of linear thermal expansion - (10-12)10-61/°C.
EFFECT: simplified construction of monolithic lining, at preservation of physico-mechanical and thermal properties of the lining, its durability and reduced time of drying.
1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к возведению теплотехнических сооружений, в частности шахт, печей, реакторов и др., из монолитного жаростойкого бетона огнестойкостью до 1200°С.The invention relates to the construction of heat engineering structures, in particular mines, furnaces, reactors, etc., from monolithic heat-resistant concrete with fire resistance up to 1200 ° C.

Известен способ устройства монолитной теплоизоляционной футеровки, включающий приготовление литой формовочной массы, укладку ее между кожухом печи и опалубкой, выдержку и сушку /1/.A known method of a device for a monolithic heat-insulating lining, including the preparation of cast molding material, laying it between the casing of the furnace and the formwork, aging and drying / 1 /.

Недостатками известного способа являются необходимость использования для удобоукладываемости высокопластичной формовочной смеси влажностью 180-190% и длительная сушка, что влечет за собой возникновение деструктивных явлений в футеровке и разрушение бетона.The disadvantages of this method are the need to use for workability highly plastic molding sand with a moisture content of 180-190% and prolonged drying, which entails the occurrence of destructive phenomena in the lining and the destruction of concrete.

Наиболее близким к предлагаемому является способ устройства футеровки из жаростойких бетонных блоков, которые изготавливают путем приготовления жаростойкой бетонной смеси следующего состава, мас.%: высокоглиноземистый цемент 15,0-20,0; шлаковая пемза фракций 5-10 мм 15,16-18,55; 10-20 мм 23,95-24,37; менее 5 мм 37,5-42,5; вода до водотвердого отношения 0,1-0,15, укладки ее между металлическими обшивками кожуха теплового агрегата и сушки при темепературе 2000С в течение 10 часов /2/.Closest to the proposed method is a device for lining of heat-resistant concrete blocks, which are made by preparing a heat-resistant concrete mixture of the following composition, wt.%: High-alumina cement 15.0-20.0; slag pumice fractions of 5-10 mm 15.16-18.55; 10-20 mm 23.95-24.37; less than 5 mm 37.5-42.5; water to a water-solid ratio of 0.1-0.15, laying it between the metal casing of the casing of the thermal unit and drying at a temperature of 200 0 C for 10 hours / 2 /.

Недостатком предлагаемого способа является невозможность достижения требуемых для специальных теплотехнических сооружений, таких как атомные реакторы, физико-механических характеристик бетона при монолитном бетонировании по литьевой технологии, при этом не достигается требуемая долговечность футеровки в результате неравномерного удаления влаги при сушке.The disadvantage of the proposed method is the inability to achieve the required for special thermal engineering structures, such as nuclear reactors, physico-mechanical characteristics of concrete with cast concrete casting technology, while the required lining durability is not achieved as a result of uneven moisture removal during drying.

Техническая задача заключается в упрощении устройства монолитной футеровки при сохранении физико-механических и теплофизических свойств футеровки, долговечности и сокращении времени сушки за счет равномерного удаления влаги в процессе сушки. The technical problem is to simplify the device of a monolithic lining while maintaining the physico-mechanical and thermophysical properties of the lining, durability and shortening the drying time due to the uniform removal of moisture during the drying process.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе устройства футеровки из жаростойкого бетона, заключающемся в приготовлении жаростойкой бетонной смеси, включающей высокоглиноземистый цемент, шлаковую пемзу фракций 5-10 мм, 10-20 мм и менее 5 мм и воду, укладке ее между металлическими обшивками кожуха теплового агрегата и сушке, согласно изобретению жаростойкая бетонная смесь дополнительно содержит лигносульфонаты, смесь готовят с осадкой конуса 11-12 см при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in such a way that in the method of lining of heat-resistant concrete, which consists in preparing a heat-resistant concrete mixture, including high-alumina cement, slag pumice fractions of 5-10 mm, 10-20 mm and less than 5 mm and water, laying it between metal plating the casing of the thermal unit and drying, according to the invention, the heat-resistant concrete mixture additionally contains lignosulfonates, the mixture is prepared with a precipitate of a cone of 11-12 cm in the following ratio of components, wt.%:

высокоглиноземистый цементhigh alumina cement 15,0-20,015.0-20.0 шлаковая пемза фракции 5-10 ммslag pumice fraction 5-10 mm 15,16-18,5515.16-18.55 фракции 10-20 ммfractions of 10-20 mm 23,95-24,3723.95-24.37 фракции менее 5 ммfractions less than 5 mm 36,7-42,436.7-42.4 лигносульфонатыlignosulfonates 0,1-0,80.1-0.8 вода до водотвердого отношенияwater to water-solid ratio 0,1-0,200.1-0.20

а сушку осуществляют по следующему режиму, подъем температуры от 18-20°С до 100°С - 15-16 ч, изотермическая выдержка 50-56 ч, подъем температуры от 100°С до 170-180°С - 10-11 ч, изотермическая выдержка- 120-125 ч.and drying is carried out according to the following mode, the temperature rise from 18-20 ° C to 100 ° C - 15-16 hours, isothermal exposure 50-56 hours, the temperature rise from 100 ° C to 170-180 ° C - 10-11 hours, isothermal exposure - 120-125 hours

Предлагаемый способ отличается от известного составом жаростойкой бетонной смеси, укладываемой между обшивками, и режимом сушки.The proposed method differs from the known composition of the heat-resistant concrete mixture laid between the casing, and the drying mode.

Техническим результатом предлагаемого способа является получение литой жаростойкой бетонной смеси с осадкой конуса 11-12 см, которая позволяет возводить футеровку монолитным способом с плотным заполнением между обшивками кожуха с сохранением заданных теплофизических свойств футеровки, а именно теплопроводности λ не более 0,5 Вт/(м·°С) коэффициента линейного температурного расширения

Figure 00000001
близкого к коэффициенту линейного температурного расширения металла кожуха (внутреннего лайнера), что позволяет снизить деструктивные явления в бетоне в зоне контакта с кожухом и повысить долговечность футеровки.The technical result of the proposed method is to obtain a cast heat-resistant concrete mixture with a cone draft of 11-12 cm, which allows the lining to be erected in a monolithic way with tight filling between the casing shells while maintaining the specified thermophysical properties of the lining, namely, the thermal conductivity λ of not more than 0.5 W / (m ° C) coefficient of linear thermal expansion
Figure 00000001
close to the coefficient of linear thermal expansion of the metal of the casing (inner liner), which allows to reduce the destructive phenomena in concrete in the zone of contact with the casing and increase the durability of the lining.

Технический результат достигается благодаря подбору состава смеси и получению осадки конуса 11-12 см в результате использования в качестве пластификатора лигносульфоната, который не влияет на процесс гидратации цемента и обеспечивает заданную подвижность смеси, т.е. технологичность процесса.The technical result is achieved by selecting the composition of the mixture and obtaining a precipitate of a cone of 11-12 cm as a result of using lignosulfonate as a plasticizer, which does not affect the cement hydration process and provides the given mobility of the mixture, i.e. technological process.

Предлагаемый режим сушки выбран на основании опытно-экспериментальных данных из условия обеспечения устойчивости металла кожуха от давления пара в процессе сушки и равномерного удаления влаги из бетона.The proposed drying mode is selected on the basis of experimental data from the condition of ensuring the stability of the casing metal from steam pressure during the drying process and uniform removal of moisture from concrete.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Готовят жаростойкую бетонную смесь в бетономешалке принудительного действия. Сначала готовят сухую смесь из высокоглиноземистого цемента и шлаковой пемзы, затем в два этапа добавляют воду с пластификатором.Heat-resistant concrete mix is prepared in a forced-action concrete mixer. First, a dry mixture of high-alumina cement and slag pumice is prepared, then water with a plasticizer is added in two stages.

Жаростойкую бетонную смесь подают бетононасосом в зазор между кожухом (лайнером) теплоизоляции и внешней металлической обшивкой (внешним лайнером) через люки-муфты, устроенные на разных уровнях металлической обшивки. Укладку смеси производят с помощью глубинного вибратора, устанавливаемого поочередно в муфты-люки. После чего осуществляют выдержку в течение трех суток.The heat-resistant concrete mixture is fed by a concrete pump into the gap between the casing (liner) of the thermal insulation and the external metal sheathing (external liner) through manhole couplings arranged at different levels of the metal sheathing. The mixture is laid using a deep vibrator, which is installed alternately in the coupling hatch. Then carry out the exposure for three days.

Сушку футеровки производят перегретым паром, который подается к футеровке через технологический проем между защитным экраном и внешней обшивкой, на которой открыты все люки-муфты для подачи пара непосредственно в массив бетона и удаления воды испарения в дренажный канал. Для увеличения интенсивности удаления влаги используют воздушный поток давлением 1 атм. Для уменьшения вязкости воды производят нагрев массива бетона до температуры не менее 100°С, что облегчает фильтрацию и выход влаги из структуры бетона. Для откачки воды используют насосные установки и трубы с фильтрами.The lining is dried with superheated steam, which is fed to the lining through a process opening between the protective screen and the outer skin, on which all hatches are open to supply steam directly to the concrete mass and remove evaporation water to the drainage channel. To increase the rate of moisture removal, an air flow of 1 atm pressure is used. To reduce the viscosity of the water, the massif of concrete is heated to a temperature of at least 100 ° C, which facilitates the filtration and exit of moisture from the concrete structure. For pumping water use pumping units and pipes with filters.

Максимальная температура сушки футеровки лайнера реакторной установки в зависимости от упругости металла лайнера выбирается 180°С.The maximum drying temperature of the liner of the reactor installation, depending on the elasticity of the liner metal, is selected at 180 ° C.

Сушку осуществляют по следующему режиму:Drying is carried out according to the following mode:

1. Подъем температуры от 20°С до 100°С - 15-16 ч.1. The temperature rise from 20 ° C to 100 ° C - 15-16 hours

2. Изотермическая выдержка при 100°С - 56 ч.2. Isothermal exposure at 100 ° C - 56 hours

3. Подъем температуры от 100°С до 180°С - 10 ч.3. The temperature rise from 100 ° C to 180 ° C - 10 hours

4. Изотермическая выдержка при 180°С - 120 ч.4. Isothermal exposure at 180 ° C - 120 hours

Средняя продолжительность сушки 7,5 суток.The average drying time is 7.5 days.

Режим сушки контролируют с помощью термопар, установленных в самой горячей зоне футеровки на расстоянии не более 10 см от нагреваемой поверхности.The drying mode is controlled by thermocouples installed in the hottest area of the lining at a distance of not more than 10 cm from the heated surface.

Пример.Example.

Для устройства футеровки лайнера атомного реактора со свинцовым охлаждением в качестве вяжущего используют высокоглиноземистый цемент марки 500 и 800 ТУ 21-60-84 МПСМ СССР.High-alumina cement of grade 500 and 800 TU 21-60-84 MPSM USSR is used as a binder for lining the liner of a nuclear reactor with lead cooling.

В качестве заполнителя используют шлаковую пемзу фракций 5-10 мм; 10-20 мм и песок фракции 0-5 мм Новолипецкого металлургического комбината. ГОСТ 97-60-86.As a filler using slag pumice fractions of 5-10 mm; 10-20 mm and sand fraction 0-5 mm Novolipetsk Metallurgical Plant. GOST 97-60-86.

В качестве пластификатора - модифицированный лигносульфонат технический ЛСТМ-2.As a plasticizer - modified technical lignosulfonate LSTM-2.

Смесь готовят путем последовательного введения в бетономешалку заполнителя, цемента и воды с пластификатором и перемешивания в течение 3-5 мин. Из смеси формуют образцы 15×15×15 см и 7,07×7,07×7,07 см. Уплотнение производят на стандартной виброплощадке. Образцы подвергают выдержке в течение трех суток и сушке по вышеприведенному режиму.The mixture is prepared by sequentially introducing aggregate, cement and water with a plasticizer into the concrete mixer and mixing for 3-5 minutes. Samples of 15 × 15 × 15 cm and 7.07 × 7.07 × 7.07 cm are molded from the mixture. Compaction is performed on a standard vibratory plate. The samples are subjected to exposure for three days and drying according to the above regime.

Состав смеси и физико-механические свойства бетона футеровки приведены в таблице.The composition of the mixture and the physico-mechanical properties of the concrete lining are given in the table.

No. ПоказательIndicator Состав, мас.%Composition, wt.% п/пp / p 1one 22 33 4four 1one Высокоглиноземистый цементHigh Alumina Cement 18,1218.12 19,6919.69 20,020,0 20 (М800)20 (M800) 22 Шлаковая пемза Фракция 10-20 ммSlag pumice fraction 10-20 mm 25,3225.32 24,3724.37 23,9523.95 23,9523.95 33 Шлаковая пемза Фракция 5-10 ммSlag pumice fraction 5-10 mm 14,6814.68 15,1615.16 18,5518.55 18,5518.55 4four Шлаковая пемза Фракция 0-5 ммSlag pumice Fraction 0-5 mm 41,5841.58 39,9839.98 36,736.7 36,736.7 55 Вода В/Т/литрWater W / T / liter 0,125/2000,125 / 200 0,115/ 1840,115 / 184 0,1/1600,1 / 160 0,2/3500.2 / 350 66 ЛигносульфонатLignosulfonate 0,30.3 0,80.8 0,80.8 0,80.8 77 Прочность бетона при сжатии после ТО, МПаThe compressive strength of concrete after MOT, MPa 12,012.0 12,212,2 12,512.5 22,822.8 88 Прочность на сжатие через 28 суток, МПаCompressive strength after 28 days, MPa 17,117.1 17,417.4 18,118.1 34,234.2 99 Прочность бетона после выдержки в расплаве свинца, МПаThe strength of concrete after exposure to lead melt, MPa 11,811.8 12,112.1 12,412,4 22,022.0 1010 Температура применения бетона, °С.Concrete application temperature, ° С. 10001000 10001000 10001000 10001000 11eleven Плотность бетона, кг/м3 The density of concrete, kg / m 3 16221622 16121612 16001600

Источники информацииInformation sources

1. Соков В.Н., Рамазанов Е.А. "Монолитные теплоизоляционные футеровки из самоуплотняющихся масс", М., 1999, с.109-112.1. Sokov V.N., Ramazanov E.A. "Monolithic heat-insulating linings from self-sealing masses", M., 1999, pp. 109-112.

2. RU Патент ПМ №38347, кл. E 04 C 1/00, БИ №16, 10.06.2000.2. RU Patent PM No. 38347, cl. E 04 C 1/00, BI No. 16, 10.06.2000.

Claims (1)

Способ устройства футеровки из жаростойкого бетона, заключающийся в приготовлении жаростойкой бетонной смеси, включающей высокоглиноземистый цемент, шлаковую пемзу фракции 5-10 мм, 10-20 мм и менее 5 мм и воду, укладке ее между металлическими обшивками кожуха теплового агрегата и сушке, отличающийся тем, что жаростойкая бетонная смесь дополнительно содержит лигносульфонаты, смесь готовят с осадкой конуса 11-12 см при следующем соотношении компонентов, мас.%:The method of lining of heat-resistant concrete, which consists in preparing a heat-resistant concrete mixture, including high-alumina cement, slag pumice fraction 5-10 mm, 10-20 mm and less than 5 mm and water, laying it between the metal casing of the casing of the thermal unit and drying, characterized in that the heat-resistant concrete mixture additionally contains lignosulfonates, the mixture is prepared with a precipitate of a cone of 11-12 cm in the following ratio of components, wt.%: Высокоглиноземистый цементHigh Alumina Cement 15,0-20,015.0-20.0 Шлаковая пемза фракции 5-10 ммSlag pumice fraction 5-10 mm 15,16-18,5515.16-18.55 Фракции 10-20 ммFractions 10-20 mm 23,95-24,3723.95-24.37 фракции менее 5 ммfractions less than 5 mm 36,7-42,436.7-42.4 ЛигносульфонатыLignosulfonates 0,1-0,80.1-0.8 ВодаWater До водотвердого отношения 0,1-0,20,To a water-solid ratio of 0.1-0.20,
а сушку осуществляют по следующему режиму: подъем температуры от 18-20°С до 100°С 15-16 ч, изотермическая выдержка 50-56 ч, подъем температуры от 100°С до 170-180°С 10-11 ч, изотермическая выдержка 120-125 ч.and drying is carried out according to the following mode: temperature rise from 18-20 ° C to 100 ° C 15-16 hours, isothermal exposure 50-56 hours, temperature rise from 100 ° C to 170-180 ° C 10-11 hours, isothermal exposure 120-125 hours
RU2004119527/03A 2004-06-29 2004-06-29 Method for arrangement of lining from heat-resistant concrete RU2276764C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004119527/03A RU2276764C2 (en) 2004-06-29 2004-06-29 Method for arrangement of lining from heat-resistant concrete

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004119527/03A RU2276764C2 (en) 2004-06-29 2004-06-29 Method for arrangement of lining from heat-resistant concrete

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004119527A RU2004119527A (en) 2006-02-10
RU2276764C2 true RU2276764C2 (en) 2006-05-20

Family

ID=36049248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004119527/03A RU2276764C2 (en) 2004-06-29 2004-06-29 Method for arrangement of lining from heat-resistant concrete

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2276764C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101659558B (en) * 2009-08-07 2012-03-21 通达耐火技术股份有限公司 500kg-class energy-saving heat insulation lining material and preparation method thereof
CN101659561B (en) * 2009-08-07 2012-03-21 通达耐火技术股份有限公司 800kg-class energy-saving heat insulation lining material and preparation method thereof
CN101659559B (en) * 2009-08-07 2012-04-11 通达耐火技术股份有限公司 600kg-class energy-saving heat insulation lining material and preparation method thereof
CN101659560B (en) * 2009-08-07 2012-04-18 通达耐火技术股份有限公司 700kg-class energy-saving heat insulation lining material and preparation method thereof
RU2496733C1 (en) * 2012-07-03 2013-10-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Concrete mixture

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101659558B (en) * 2009-08-07 2012-03-21 通达耐火技术股份有限公司 500kg-class energy-saving heat insulation lining material and preparation method thereof
CN101659561B (en) * 2009-08-07 2012-03-21 通达耐火技术股份有限公司 800kg-class energy-saving heat insulation lining material and preparation method thereof
CN101659559B (en) * 2009-08-07 2012-04-11 通达耐火技术股份有限公司 600kg-class energy-saving heat insulation lining material and preparation method thereof
CN101659560B (en) * 2009-08-07 2012-04-18 通达耐火技术股份有限公司 700kg-class energy-saving heat insulation lining material and preparation method thereof
RU2496733C1 (en) * 2012-07-03 2013-10-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Concrete mixture

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004119527A (en) 2006-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Aydın Development of a high-temperature-resistant mortar by using slag and pumice
Karatas et al. Effect of incorporation of raw vermiculite as partial sand replacement on the properties of self-compacting mortars at elevated temperature
Uysal et al. Properties and behavior of self-compacting concrete produced with GBFS and FA additives subjected to high temperatures
Vijayalakshmi et al. Structural concrete using expanded clay aggregate: A review
CN101597940B (en) Insulation board of concrete exterior wall
Ramírez et al. Analysis of fire resistance of cement mortars with mineral wool from recycling
CN109384429A (en) A kind of freeze proof anti-crack concrete and its preparation method and application
JP5641760B2 (en) CONCRETE STRUCTURE AND FIRE RESISTANT COVERING METHOD FOR CONCRETE STRUCTURE
CN109437757A (en) A kind of preparation method of pervious concrete
RU2276764C2 (en) Method for arrangement of lining from heat-resistant concrete
RU2437854C1 (en) Method to produce heat resistant concrete mix based on lime-slag binder and method to produce items from heat resistant concrete mix
EP1787967A1 (en) Moulding mixture for the production of a refractory lining
KR100908675B1 (en) Concrete composition for revealing high early strength
Dao et al. Investigation of the behaviour of geopolymer mortar after heating to elevated temperatures
CN105060836B (en) Heat-insulated lining concrete in High-geotemperature tunnel and preparation method thereof
CN112500041A (en) Preparation method of anti-crack, adhesive and heat-insulating mortar dry material for yellow river silt construction
Kumar et al. Experimental study of the geopolymer concrete with elevated temperature
JPH0345022B2 (en)
CN111548100A (en) Large-volume high-strength concrete matching ratio based on temperature feedback and design method
JP5536509B2 (en) Lightweight fireproof insulation cement mortar
RU2284305C1 (en) Process of manufacturing heat-resistant concrete mix and process for manufacturing products from heat-resistant concrete mix
JPH07305507A (en) Construction method for mass concrete
RU2348595C2 (en) Method of fabrication of products from refractory mass (versions)
Seyam et al. Shear strength behavior for lightweight aggregate concrete subjected to elevated temperature
Wang et al. Effect of SiO2 aerogel-cement mortar coating on strength of self-compacting concrete after simulated tunnel fire

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070630