Задать вопрос
+7-932-129-43-76
+7-932-129-48-92
Задать вопрос
Быстро и надежно

Применение кислотостойкого бетона

Кислотостойкий, или кислотоупорный бетон – это материал на основе жидкого стекла, мелких, крупных и пылевидных заполнителей. Он устойчив практически ко всем видам кислот (кроме плавиковой и некоторых жирных), агрессивным газам (хлору, сероводороду, оксидам азота) и кислым солям. Его главная особенность заключается в том, что он способен выдерживать агрессивное воздействие концентрированных растворов кислот в течение длительного эксплуатационного периода, при этом не разрушаясь. Используется материал в конструкциях, соприкасающихся с агрессивной кислой средой.

Из этой статьи вы узнаете, где применяют кислотостойкий бетон. Чтобы способы его использования были понятны, в начале статьи мы коротко расскажем об особенностях этого материала.

Большие бетонные резервуары
Заброшенный химический цех на предприятии

Что такое кислотостойкий бетон

Высокая устойчивость бетона к кислотам обеспечивается его специфическим составом и большой плотностью.

Для изготовления материала используют такие компоненты:

  • Жидкое стекло
    Силикат калия или натрия устойчив к воздействию кислот. Он выступает в бетоне вяжущим веществом, обеспечивает сцепление с арматурой.
  • Мелкий заполнитель
    В качестве мелкого заполнителя используют природный кварцевый песок с размером зерен от 0,15 до 5 мм и содержанием оксида кремния не менее 95%. Влажность песка не должна превышать 2%. Также песок не должен содержать глинистых примесей, зерен карбонатных пород и примесей органических веществ.
    Гораздо реже в роли мелкого заполнителя берут измельченный барит, шамот. При отсутствии природного кварцевого песка могут также использовать искусственно измельченные плотные кислотостойкие породы – это, например, отсев из гранита, андезита, бештаунита.
  • Крупный наполнитель
    Крупным наполнителем выступает щебень с размерами зерен свыше 5 мм (чаще всего от 5 мм до 40 мм). Щебень берут из кислотоустойчивых горных пород – гранита, диабаза, кварцита.
  • Пылевидный наполнитель
    Благодаря этому наполнителю увеличивает плотность кислотостойкого бетона. Пыль заполняет мельчайшие пространства между частицами песка и щебня. Размеры его частиц не превышают 0,15 мм. В качестве пылевидного наполнителя используют измельченный кварцевый песок, шамотный кирпич, вулканический туф, пемзу, барит.
  • Кремнефтористый натрий
    Этот компонент ускоряет твердение бетона, выступает в роли затравки. Его количество в смеси – 10-15% от общей массы, в замазках – около 4%. На основе этого компонента изготавливают кислотоустойчивый цемент – смесь измельченного кварцевого песка и кремнефтористого натрия в соотношении 1:1 или 1:2.

Соотношение компонентов может быть разным – от него частично зависят свойства бетона и способы его применения.

По составу кислотоупорный бетон разделяют на 4 группы:

  • I группа
    Она подходит для несущих конструкций, периодически соприкасающихся с агрессивной кислой средой. Толщина слоя бетона – не менее 60 мм.
  • II группа
    Она применяется там же, где и первая. Толщина слоя бетона должна быть не менее 120 мм.
  • III группа
    Подходит эта группа для футеровки (отделки, штукатурки) в условиях постоянного воздействия агрессивных кислот. Толщина слоя бетона должна быть не менее 60 мм.
  • IV группа
    Она используется в тех же работах, что и третья. Толщина слоя при этом должна быть не менее 120 мм.

В таблице подано количество компонентов (в кг) на 1 м3 материала для каждой группы.

Наполнитель I группа II группа III группа IV группа
Щебень 5-10 370 150 200 100
10-20 680 300 470 190
20-40 600 380
Кварцевый песок 525 525 670 670
Пылевидный наполнитель 525 525 670 670
Жидкое стекло 300 300 350 350
Кремнефтористый натрий 45 45 52 52

Для вашего удобства, ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Количество компонентов (в кг) на 1 м3 кислотостойкого бетона для каждой группы

Если добавить к кислотостойкому бетону шамот либо хромистый железняк, материал обретет жароустойчивость и сможет выдержать температуру 800-1000°С. Для увеличения водостойкости и водонепроницаемости к смеси добавляют льняное масло (0,5%), гидрофобизирующие добавки (2%), а также увеличивают содержание кремнефтористого натрия до 16-18%.

Жидкое стекло проницаемо для кислот. Исправляют этот недостаток материала путем добавления в смесь:

  • Фурфурилового спирта
  • Ацетоноформальдегидной смолы
  • Тетрафурфурилового эфира ортокремневой кислоты
  • Полиизоцианата

Подвижность смеси увеличивают путем введения пластифицирующих добавок – нейтрализованных сульфокислот, ацетоноформальдегидных смол, лаурилсульфата натрия.

Кислотостойкий бетон должен застывать в сухой среде при температуре +15-20°С. Поэтому его чаще всего используют внутри помещений. Прочность материала на сжатие невысокая, 150-200 кг/м2 (марка М150-М200). Средняя плотность – 2300 кг/м3.

Подробнее о компонентах и приготовлении кислотоупорного бетона вы можете также прочитать в Своде правил по проектированию и строительству СП 82-101-98 «Приготовление и применение растворов строительных». Он регулирует порядок приготовления и применения различных строительных растворов, в том числе и специальных кислотостойких.

Об особенностях применения этого материала вы можете прочитать в следующей части статьи.

Собственное производство бетона и своя лаборатория, а также большой парк техники гарантируют высокое качество продукции и точные сроки поставки
Бетон — производство и доставка
Автобетононасосы — аренда
7 904 179–31–56
Валентин Юрьевич Швец
Директор «БетонСтрой»

Где применяется кислотостойкий бетон

Область применения кислотостойкого бетона довольно ограничена. Материал стоит в 2-3 раза дороже, чем бетон на обычном портландцементе. Поэтому покупают его только для тех объектов, на которые воздействуют агрессивные кислоты.

Основные сферы применения кислотостойкого бетона:

  • Строительство
  • Инженерия
  • Производство ЖБИ
  • Производство мебели

Детальнее о них мы расскажем дальше.

Применение кислотостойкого бетона в строительстве

В частном строительстве кислотостойкий бетон практически не применяется. Это связано не только с его дороговизной – есть еще одна причина. Дело в том, что на фундаменты частных домов очень редко воздействуют сильные кислоты. Даже очень кислые грунты не способны быстро разрушать небольшие постройки и здания. Кроме того, для подземных фундаментов кислотостойкий бетон не подходит – он не устойчив к влаге и щелочам.

Материал используется для таких строительных работ:

  • Перекрытий в химических цехах и лабораториях
  • Каркасов зданий химических цехов и лабораторий
  • Заливки пола в химических цехах и лабораториях
  • Заливки полов в авторемонтных мастерских
  • Заливки полов на складах химических веществ
  • Создания оснований под оборудованием (насосами, емкостями для кислот)

Приведем несколько примеров.

В лаборатории проводятся опыты с сильными кислотами. Есть опасность, что они могут попасть на пол. Чтобы он не повредился, лучше всего залить поверхность кислотостойким бетоном первой группы. Сверху на пол укладывают плитку. Щели между отдельными плитками заделывают кислотостойкой замазкой на основе жидкого стекла и мелкого кварцевого песка.

Другой пример – химический цех. Допустим, в нем находится большая емкость с концентрированной кислотой. Важно защитить не только саму емкость, но и окружающие конструкции. Поэтому из кислотостойкого бетона делают фундамент, укрепленный арматурой. Используют разновидность бетона второй группы. Материал также используют для армированного перекрытия и заливки пола.

Еще один пример – пол в гараже автомастерской. При разборке аккумуляторов на него может попасть кислота. Поэтому часть пола, где проводится работа с этими деталями автомобиля, лучше залить кислотостойким бетоном. В частном и даже промышленном гараже, который не используется для массового ремонта, применять такой материал нет необходимости.

Дальше вы узнаете, в каких инженерных конструкциях используют кислотостойкий бетон.

Применение кислотостойкого бетона в инженерии

Кислотостойкий бетон используется в тех инженерных конструкциях, которые предназначены для химической промышленности.

Материал применяют для:

  • Резервуаров для кислот (баков, ванн)
  • Насосов для перекачивания кислот
  • Защиты каркасов химических аппаратов
  • Футеровки (внутренней отделки) химических аппаратов
  • Печей для обжига колчеданов
  • Футеровки агрегатов для производства целлюлозы сульфатным способом

Чаще всего кислотостойкий бетон используют для внутренней отделки различных емкостей для кислот. Проводят ее как готовым раствором, так и плиткой или панелями, изготовленными из него. Для футеровки лучше всего подходит мелкозернистый бетон без крупного заполнителя, принадлежащий к третьей и четвертой группам. Иногда используют смесь с щебнем фракции 5-10.

Из кислотостойкого бетона можно изготовить и сам резервуар для хранения кислот. Для этого раствор заливают в специальную форму и дают ему застыть в сухом помещении при температуре +15-20°С. Для улучшения качественных характеристик бетона в смесь добавляют гидрофобные добавки. Уплотняют материал с помощью вибрационной установки.

Еще один пример использование кислотостойкого бетона – создание и футеровка печей для обжига колчеданов. Материал должен быть одновременно устойчив к кислотам и высоким температурам. В качестве наполнителя в нем используют бой шамотного кирпича или железорудный шлак.

Кислотостойкий бетон используется и в создании сложных химических аппаратов. Их каркасы изготавливают из стали либо другого прочного материала. Затем каркас помещают в специальную форму и заливают ее кислотостойким бетоном. Это обеспечивает прочность аппаратуры и устойчивость к негативному влиянию кислот. Также кислотостойким бетоном можно проводить футеровку каркаса.

В продолжении текста вы узнаете, для каких железобетонных изделий подходит кислотостойкий бетон.

Применение кислотостойкого бетона для производства ЖБИ

Кислотостойкий бетон хорошо связывается с арматурой. Из него получаются прочные армированные конструкции. Они чаще всего используются в химических цехах и лабораториях. Для улучшения сцепления с арматурой и профилактики коррозии в смесь добавляют окись свинца, катапин и сульфонол, фенилантринилат натрия.

Кислотостойкий бетон применяют в производстве таких видов ЖБИ:

  • Панелей для перегородок в химических цехах и лабораториях
  • Панелей для отделки стен и пола в химических цехах и лабораториях
  • Блоков, плитки и панелей для футеровок емкостей и аппаратов, предназначенных для хранения, перекачки и других работ с кислотами
  • Блоков и панелей для футеровки колчеданных печей

Приведем несколько примеров.

Цех на химическом заводе предназначен для работы с кислотами. Необходимо защитить его пол и стены от вредных воздействий. Один из самых оптимальных вариантов – использование железобетонных панелей из кислотостойкого материала. Их можно выложить даже на обычный цементный пол либо поверх штукатурки. Но для лучшей защиты рекомендуют в качестве основания применять кислотостойкий бетон.

Допустим, необходимо провести футеровку емкости для кислоты. Она представляет собой кубический чан объемом 1 500 л. С внутренней стороны емкость оштукатуривают кислотостойким бетоном, а сверху выкладывают плиты из такого же материала. Способ футеровки достаточно надежный и обойдется дешевле, чем отделка керамической плиткой.

Еще один пример – футеровка печи для обжига колчедана. Ее внутреннюю часть можно выложить армированными плитами или блоками из кислотостойкого бетона с добавками измельченного шамота. Материал выдержит и воздействие кислоты, и температуру до 1000°С.

При укладке панелей и блоков швы заделывают кислотостойким раствором, состоящим из жидкого стекла и природного кварцевого песка. Иногда к раствору добавляют гидрофобные добавки.

Далее мы расскажем, какую мебель изготавливают из кислотостойкого бетона.

Применение кислотостойкого бетона в производстве мебели

Кислотостойкий бетон используют в производстве мебели для химических лабораторий.

Чаще всего он применяется:

  • Для изготовления столешниц лабораторных столов
  • Для изготовления полок и стеллажей, на которых будут хранится емкости с кислотами

Мебель можно изготовить двумя способами:

  • Залить бетон в форму
  • Сделать покрытие готовой столешницы из металла, цементного бетона, дерева, пластика

Первый способ изготовления более надежный, но и более дорогой. Важно помнить, что мебель из этого вида бетона можно использовать только для работы с кислотами. Если в лаборатории одновременно делают опыты со щелочами, для них нужны совсем другие столы и полки.

Мы рассказали, где и как применяется кислотостойкий бетон. Дальше вы узнаете о его положительных и отрицательных качествах.

Достоинства и недостатки кислотостойкого бетона

Чтобы правильно использовать кислотостойкий бетон, нужно знать все его плюсы и минусы.

К достоинствам материала относят:

  • Высокую устойчивость к большинству кислот
  • Устойчивость к агрессивным газам (Cl2, HCl, SO3, NO2, NO3, SIO3)
  • Довольно высокую прочность
  • Высокую пластичность и удобство укладки

Вместе с тем кислотостойкий бетон имеет ряд недостатков. Для него характерны:

  • Слабая устойчивость к плавиковой и жирным кислотам
  • Слабая устойчивость к воде (при повышенной влажности бетон полностью разрушается в течении 5-10 лет)
  • Неустойчивость к щелочам
  • Высокая проницаемость для кислот
  • Неустойчивость к перепадам температур (на поверхности бетона при резкой смене температуры образуются трещины)

Для уменьшения недостатков в кислотостойкий бетон вносят различные добавки, заменяют часть наполнителя шлаком или шамотом.

Подведем итог.

Кислотостойкий бетон – это специфический материал, который применяется в основном на промышленных объектах. Его стоимость в 2-3 раза выше, чем у обычного. Самостоятельно материал изготовить можно, хотя для этого нужно иметь отдельную бетономешалку и закупить довольно дорогие компоненты. При несоблюдении пропорций и технологии падает качество материала. Поэтому нужно хорошо просчитать, действительно ли стоит заказывать кислотостойкий бетон для того или иного объекта. Во многих случаях его можно заменить более доступным по цене вариантом – например, обычным бетоном с соответствующей пропиткой.