El hormigón resistente al calor o el hormigón refractario tienen propiedades para manejar temperaturas extremas. Se discute la instalación y las aplicaciones de hormigón refractario resistente al calor.
El curado por colocación y las aplicaciones de resistencia al calor y concreto refractario se explorarán en las siguientes secciones.
Fig.1: Concreto Resistente al calor o Concreto Refractario
- Concreto Resistente al calor o Concreto Refractario: Instalación y aplicaciones
- Colocación y compactación de hormigón Termorresistente o Hormigón refractario
- Curado de hormigón Resistente al calor o Refractario
- Secado y cocción de Hormigón Resistente al Calor o Refractario
- Refuerzo en hormigón resistente al calor
- Contracción y Expansión Térmica del concreto Refractario Resistente al calor
- Resistencia del hormigón Refractario Resistente al calor Después de la cocción
- Aplicaciones de hormigón Resistente al calor o Hormigón Refractario
Concreto Resistente al calor o Concreto Refractario: Instalación y aplicaciones
Se discuten los siguientes detalles sobre el concreto refractario resistente al calor:
- Colocación y compactación de hormigón resistente al calor o refractario
- Curado de hormigón resistente al calor
- Secado y cocción de hormigón refractario resistente al calor
- Refuerzo en hormigón resistente al calor o hormigón refractario
- Contracción y expansión térmica de hormigón resistente al calor
- Resistencia después de la cocción
- Aplicaciones de hormigón refractario termorresistente
Colocación y compactación de hormigón Termorresistente o Hormigón refractario
La colocación y compactación de calor el hormigón resistente y el hormigón refractario son sustancialmente significativos. Al igual que el hormigón ordinario, el hormigón refractario y resistente al calor se coloca y se cura, y no se requieren herramientas específicas ni habilidades especiales.
En cuanto a los encofrados, se utilizan materiales estándar y, cuando se utilizan elementos prefabricados, se deben considerar cuidadosamente las dimensiones. Si no se accede fácilmente a la ubicación y no se puede fundir normalmente, se considera la aplicación por gunitado y la llevan a cabo contratistas especialmente calificados.
Curado de hormigón Resistente al calor o Refractario
El objetivo principal del curado del hormigón es mantener la humedad del hormigón y continuar la reacción de hidratación para que el hormigón obtenga la resistencia suficiente. Un curado inadecuado no solo provocará que la superficie de hormigón esté polvorienta y friable, sino que también hará que el hormigón falle bajo cargas de servicio. Por lo tanto, el curado del hormigón a base de cemento de calcio y aluminio (CAC) es considerablemente crucial.
El curado del concreto resistente al calor y el concreto refractario es similar al concreto convencional, pero el curado del concreto de cemento de aluminio y calcio debe comenzar dentro de las 3-4 horas posteriores a la colocación debido a un endurecimiento rápido y una gran evolución del calor.
Secado y cocción de Hormigón Resistente al Calor o Refractario
Una vez terminado el curado del hormigón, habrá una cantidad considerable de agua libre en el hormigón. A menos que se expulse esta agua libre, no se puede evitar el desprendimiento del concreto cuando el concreto se expone al fuego.
Antes de que el concreto se someta al fuego, se recomienda eliminar la mayor cantidad de agua libre posible mediante secado impulsado a 100oC o secado natural y si el grado de calentamiento supera los 100oC hasta 350oC, se elimina el agua de cemento de hidratación.
Es considerablemente importante aplicar el calentamiento con cuidado y el plano de aplicación de calor se basa en el número de factores, como el grosor, el tipo de concreto y el propósito para el que se construye el proyecto.
Un plano de calentamiento de concreto típico implica calentar el concreto durante seis horas a una temperatura mínima de 50oC hasta 500oC, luego se aumentará para alcanzar la temperatura de servicio.
Hay casos en los que el secado del concreto no es fácil y no se puede realizar correctamente, por ejemplo, cuando el grosor del concreto es mayor de 500 mm. Por lo tanto, se recomienda crear un paso adecuado para que el vapor de agua se libere. Esto se puede lograr aumentando la porosidad del concreto mediante la adición de fibras orgánicas o agregados porosos.
No está permitido aplicar calefacción a menos que se permita que el hormigón se humedezca completamente en casos específicos, por ejemplo, almacenamiento externo durante el período de invierno.
Refuerzo en hormigón resistente al calor
Si las barras de acero están incrustadas en hormigón refractario resistente al calor que está expuesto a un gran grado de calentamiento, es necesario prestar mucha atención a la aplicación de refuerzo.
La alta temperatura no solo conduce a una disminución de la unión acero-hormigón y posiblemente a la fusión a temperaturas severas, sino que también puede causar desprendimientos del concreto e influir en las propiedades del acero.
Se observa que, la unión entre el hormigón y el acero disminuye a 300oC de temperatura y si se aumenta, el hormigón comienza a desprenderse y a desarrollar grietas. A temperaturas más altas, el refuerzo de acero puede perder su función y la presencia de acero en el hormigón ya no será beneficiosa.
La recomendación con respecto al problema indicado incluye la colocación del acero lejos de la superficie calentada del hormigón y el refuerzo de acero no debe calentarse a más de 300oC.
Es posible utilizar refuerzos especiales, por ejemplo, acero dulce y fibra de acero en varios casos, como áreas altamente industriales. Estos últimos poseen la capacidad de soportar un grado de temperatura mayor en comparación con los primeros.
Contracción y Expansión Térmica del concreto Refractario Resistente al calor
Las grietas se desarrollan comúnmente cuando el concreto refractario resistente al calor se expone al fuego debido a la contracción causada por la pérdida de agua.
No solo es probable que estas grietas se cierren en la vida útil, sino que también no pueden crear problemas si no se permite que los materiales de desecho entren en las grietas, de lo contrario, el ancho de las grietas aumentará cuando el concreto se vuelva a calentar.
Resistencia del hormigón Refractario Resistente al calor Después de la cocción
Antes de la cocción, los moldeados ordinarios, que contienen aproximadamente 15-25% de cemento en peso, comienzan a endurecerse después de 3-4 horas de colocación del hormigón y alcanzan la mayor parte de su resistencia después de un día.
Cuando el concreto se somete a calentamiento, su desarrollo de resistencia se asocia con agua combinada y libre y cuando el grado de temperatura aumenta aún más, los cambios en la resistencia estarán relacionados con la reacción entre el cemento de aluminio y calcio y el agregado.
Cuando el concreto fundido se calienta a alrededor de 500 ° C, la unión hidráulica disminuye y esto conduce a una disminución en la resistencia del concreto. Cuando el grado de calentamiento supera los 500oC, el enlace cerámico, que se basa en el tipo de cemento y agregado, entre el agregado y el cemento se forma en esta etapa. El concreto muestra una mayor resistencia a medida que se probó el enfriamiento, pero muestra una resistencia disminuida en el momento en que se probó antes del enfriamiento.
El hormigón fundido con bajo contenido de cemento exhibe una mayor resistencia tanto en condiciones de calor como de enfriamiento. Este tipo de cemento funciona sustancialmente bien cuando se expone a un alto grado de temperatura.
Aplicaciones de hormigón Resistente al calor o Hormigón Refractario
La aplicación de hormigón resistente al calor o hormigón refractario incluye áreas de entrenamiento contra incendios que pueden incluir amplias superficies planas, habitaciones a gran escala o edificios de dos pisos, incendios, cajas de escaleras utilizadas durante el entrenamiento contra incendios, pisos de fundición, conductos domésticos, chimeneas y chimeneas.
En cuanto al área de entrenamiento contra incendios, además de someter el hormigón al fuego, la formación de productos químicos como consecuencia de la quema de materiales que se utilizan para crear fuego, es altamente posible y este material ataca el hormigón en el área.
Fig.2: Área de entrenamiento de extintores de incendios Que utiliza Hormigón Refractario resistente al calor
En lo que respecta a los pisos de fundición, es un tipo de estructura que puede exponerse a choques térmicos y de calentamiento continuos, además de abrasión e impactos. Por lo tanto, se debe emplear concreto que pueda soportar no solo altas temperaturas, sino también impactos y abrasión. Por ejemplo, el hormigón de cemento de aluminio y calcio se combina con un agregado sintético de aluminato de calcio.
Fig.3: Los pisos de fundición que utilizan chimeneas de hormigón refractario resistente al calor
generalmente se someten a calentamiento y posible agresión química debido a la aparición de ácido en los conductos de humos.
Fig.4: Chimenea en Edificios con Hormigón Refractario Resistente al Calor
Leer más: Clasificaciones de Resistencia al Fuego de Elementos Estructurales de Hormigón y Mampostería