varmebestandig beton eller ildfast beton-Installation og applikationer

varmebestandig beton eller ildfast beton har egenskaber ved håndtering af ekstreme temperaturer. Installation og anvendelse af varmebestandig ildfast beton diskuteres.

placering hærdning og anvendelser af varmebestandighed og ildfast beton vil blive undersøgt i de følgende afsnit.

Fig.1: varmebestandig beton eller ildfast beton

varmebestandig beton eller ildfast beton-Installation og applikationer

følgende detaljer om varmebestandig ildfast beton diskuteres:

• varmebestandig beton eller ildfast beton placering og komprimering
• hærdning af varmebestandig beton beton
• tørring og fyring af varmebestandig ildfast beton
• armering i varmebestandig beton eller ildfast beton
• krympning og termisk udvidelse af varmebestandig beton
• styrke efter fyring
• anvendelser af varmebestandig ildfast beton

placering og komprimering af varmebestandig beton eller ildfast beton

placering og komprimering af varme modstandsdygtig beton og ildfast beton er væsentligt signifikant. Ligesom almindelig beton placeres og hærdes den varmebestandige og ildfaste beton, og der kræves hverken specifikt værktøj eller specielle færdigheder.

med hensyn til formværker anvendes standardmaterialer, og når der anvendes præfabrikerede elementer, skal dimensioner overvejes nøje. Hvis placeringen ikke er let tilgængelig og ikke kan støbes normalt, overvejes applikationen ved gunning, og den udføres af særligt dygtige entreprenører.

hærdning af varmebestandig beton eller ildfast beton

hovedformålet med betonhærdning er at holde betonfugtighed og fortsætte hydratiseringsreaktionen for beton for at opnå tilstrækkelig styrke. Utilstrækkelig hærdning vil føre til ikke kun støvet og sprød betonoverflade, men det får også betonen til at svigte under servicebelastninger. Så hærdning af calcium aluminium cement (CAC) baseret beton er betydeligt afgørende.

hærdning af varmebestandig beton og ildfast beton svarer til konventionel beton, men hærdningen af calciumaluminiumcementbeton skal begynde inden for 3-4 timer efter placeringen på grund af hurtig hærdning og stor varmeudvikling.

tørring og fyring af varmebestandig beton eller ildfast beton

når betonhærdningen er afsluttet, vil der være betydelig mængde frit vand i beton. Medmindre dette frie vand udvises, kan betonspaltning ikke undgås, når beton udsættes for ild.

før beton udsættes for brand, anbefales det at fjerne så meget frit vand som muligt ved drevet udtørring ved 100oC eller naturlig tørring, og hvis opvarmningsgraden overstiger 100oC op til 350oC, fjernes hydratiseringscementvandet.

det er væsentligt vigtigt at anvende opvarmning omhyggeligt, og varmeanvendelsesplanet er baseret på antal faktorer som tykkelse, betontype og det formål, som projektet er konstrueret til.

et typisk betonvarmeplan involverer opvarmning af beton i seks timer ved minimumstemperatur på 50oC op til 500oC, så øges det for at nå servicetemperaturen.

der er tilfælde, hvor betonudtørring ikke er let og ikke kan udføres korrekt, for eksempel når betontykkelsen er større end 500 mm. så det anbefales at skabe korrekt passage for vanddamp at frigive. Dette kan opnås ved at øge betonporøsiteten ved tilsætning af organiske fibre eller porøst aggregat.

det er ikke tilladt at anvende opvarmning, medmindre betonen får lov til at blive fuldstændigt befugtet i særlige tilfælde, f.eks. ekstern opbevaring i vinterperioden.

armering i varmebestandig beton

hvis stålstænger er indlejret i varmebestandig ildfast beton, der udsættes for stor opvarmningsgrad, er det et must at være opmærksom på armeringsapplikationen.

ikke kun fører den høje temperatur til fald i stålbetonbinding og muligvis smeltning ved svær temperatur, men det kan også forårsage betonspaltning og påvirke stålegenskaber.

det bemærkes, at bindingen mellem beton og stål falder ved 300oc temperatur, og hvis den øges, begynder betonen at sprænge og udvikle revner. Ved højere temperatur kan stålforstærkning miste sin funktion, og tilstedeværelsen af stål i beton vil ikke længere være gavnlig.

anbefaling vedrørende det angivne problem omfatter stålplacering væk fra opvarmet overflade af beton, og stålforstærkningen bør ikke opvarmes ved større end 300oc.

det er muligt at anvende specialforstærkning, f.eks. blødt stål og stålfiber i mange tilfælde som stærkt industrielle områder. Sidstnævnte har evnen til at modstå større temperaturgrad sammenlignet med førstnævnte.

krympning og termisk udvidelse af varmebestandig ildfast beton

revner udvikles almindeligvis, når varmebestandig ildfast beton udsættes for brand på grund af krympning forårsaget af at miste vand.

ikke alene vil disse revner sandsynligvis lukke ved levetiden, men de kan heller ikke skabe problemer, hvis affaldsmaterialer ikke må komme ind i revner, ellers vil revnernes bredde øges, når betonen opvarmes igen.

styrken af varmebestandig ildfast beton efter fyring

før fyring begynder almindelige støbegods, der indeholder ca.15-25% cement efter vægt, at hærde efter 3-4 timers betonplacering, og det opnår det meste af sin styrke efter en dag.

når beton udsættes for opvarmning, er dens styrkeudvikling forbundet med kombineret og frit vand, og når temperaturgraden øges yderligere, vil styrkeændringerne være relateret til reaktionen mellem calciumaluminiumcement og aggregat.

når støbegods beton opvarmes til omkring 500C, reduceres hydraulisk binding, og dette fører til fald i betonstyrke. Når opvarmningsgraden overstiger 500oC, dannes den keramiske binding, der er baseret på cement og aggregattype, mellem aggregat og cement på dette stadium. Betonen viser øget styrke, da den testede køling, men udviser nedsat styrke ved den testet før afkøling.

lav cement støbbare beton udviser øget styrke både ved varme og køling tilstand. Denne type cement fungerer væsentligt godt, når den udsættes for høj temperatur.

anvendelser af varmebestandig beton eller ildfast beton

anvendelse af varmebestandig beton eller ildfast beton inkluderer brandtræningsområder, der kan omfatte brede flade overfladearealer, rum i fuld skala eller to etagers bygninger, brand, trappekasser, der bruges under brandtræning, støbegulve, husholdningsrør, pejse og skorstene.

hvad angår brandtræningsområdet er det ud over at udsætte beton for ild meget muligt at danne kemikalier som følge af brændende materialer, der bruges til at skabe ild, og dette materiale angriber betonen i området.

Fig.2: Brandslukker træningsområde ved hjælp af varmebestandig ildfast beton

for så vidt angår støbegulve er det en type struktur, der kan udsættes for kontinuerlig opvarmning og termiske stød ud over slid og stød. Så beton, der kan modstå ikke kun høj temperatur, men også påvirkninger og slid skal anvendes. For eksempel kombineres calciumaluminiumcementbeton med et syntetisk calciumaluminataggregat.

Fig.3: Støbegulve ved hjælp af varmebestandig ildfast beton

skorstene udsættes normalt for opvarmning og mulig kemisk aggression på grund af forekomsten af syre i skorstene.

Fig.4: Skorsten i bygninger ved hjælp af varmebestandig ildfast beton

Læs mere: Brandmodstandsvurderinger af beton og murværk strukturelle elementer