دانلود مقاله بتن های دیرگداز عنوان: بتن های دیرگداز فرمت فایل: word( قابل ویرایش) تعداد صفحات: 26 خلاصه آنچه در مقاله بتن های دیرگداز می خوانید :عبارت فرایند شیمی حرارتی در متن زیر جهت تشریح تمام فرایند ها و واكنش ها و تغییرات و تحولاتی كه در بتن دیر گداز صنعتی معمولا ضمن گرم كردن ابتدائی و گاهی در گرم كردن بعدی رخ می دهد استفاده می گردد . بحث زیر در درجه ی اول به جنبه های شیمیائی فرایند مربوط می شود كه در آن واكنشهای بین فاز های نهائی و میانی سیمان ها و مواد پر كننده از یك طرف و ساختار فازی كه از آن نتیجه می شود از طرف دیگر صورت می گیرد , اثر این تحولات روی خواص مهم بتن به عنوان نمونه ی استحكام انقباض و پایداری د دماهای مختلف و مقاومت شوكهای حرارتی مورد بحث قرار می گیرد . بتن های دیر گداز ساخته شده با سیمان پرتلند و سیمان سرباره : سیمان پرتلند از لحاظ رفتار شیمیائی حرارتی اساسا با سیمان آلومینیائی متفاوت است در حالی كه سیمان سرباره جائی بین این دو قرار می گیرد , یكی از این مهمتریت عوامل این است كه آهك آزاد در اثر حرارت در سیمان پرتلند ظهور می كند . در یك حالت معین ممكن است خواص آن و حد استفاده از آن تغییر كرد باید در تهییه ی بتن از سیمان پرتلند مراحل معینی را طی نمود . هیدراته شدن سیلیكات های بازی كه مهمترین مینرال های كلینگر را تشكیل می دهند منجر به تشكیل می دهند منجر به تشكیل فاز ها ئی شبیه توبرمریت و آزاد شدن مقادیر زیادی Ca(OH)2 می شود در مورد سیمان سر باره و سیمان پوزولانی بی شك این مقادیر یه علت حجم كم كلینگر سیمان پرتلند و تركیب آهك آزاد با سرباره یا پوزولانی بی اهمیت است . وقتی كه درجه ی حرارت به 500 درجه ی سانتیگراد افزایش می یابد هیدرات كلسیم آب تركیبی خودش را از دست می دهد و به CaO خیلی فعال تبدیل می شود ممكن است وقتی این CaO خنك می شود با رطوبت موجود در هوا وارد واكنش شده كه منجر به تشكیل مجدد Ca(OH)2 بشود وبه دنبال آن باد كردن سمتت و بنابر این تخریب ساختار سخت شده صورت می گیرد . دانسیته ی CaO برابر cm3 gr 733 می ساشد در حالی كه دانسیته ی Ca(OH)2 برابر با Cm3 gr 146 است بنا بر این CaO با عمل هیدراته شدن تقریبا 44% منبسط می شود . احتمال دیگر آن است كه آهك در درجه حرارت بالا یا برای اولین بار كه درجه ی حرارت آن بالا برده می شود یا در حین استفاده تركیب شود . به این ترتیب در طول واكنشهای پیرو شیمیائی با موادی با دانه های خیلی ریز كه یا اسیدی و یا یدارای آهك كمی می باشند تركیب شود . این موضوع مثل سابق با استفاده از سرباره ها و پازولانی ها نیز قایل حصول است ولی در تكنولوژی بتن دیر گداز از مواد مصرفی معمولا دانه های خیلی ریز و مقاوم حرارت تثبیت كننده ی سرامیك هستند مهمتر از این نوع واكنشها حتما با تجمع افزایش ماده همراه هستند ولی تاكنون هیچ اثری از از امكان باد كردن blowing مشاهده نشده است . وقتی سیمان نسوز حرارت داده می شود واكنش ها یی اتفاق می افتد كه از یك طرف با تجزیه ی ساختمان سخت شده مشخص می شود كه همزمان و توام با تشكیل فاز های جدید می باشد .و از طرف دیگر با واكنش بین این فاز های بینا بینی و مواد اضافه شونده و پر كننده ها ...... . از جمله تاثیرات مهم روی خواص بتن دیر گداز پیدایش مینرال جدید مختلف است كه در پروسه های نهایی در اثر تركیب با پر كننده های ریز خاك نسوز بوجود می آید . تجزیه ی سیمان سخت شده بین 200 تا 800 درجه ی سانتیگراد اتفاق می افتد كه با پس دادن آبی كه بصورت (gel ) و در بین لایه های فاز توبرمریت مانند موجود است شروع می شود . در درجات خیلی بالا دوباره آهك آزاد شده قدری كاهش می یابد چون تحت واكنش هایی مانند : Csrarr;C2s قرار می گیرد اما این واكنشها هیچ گاه به طور جداگانه انجام نمی شوند بلكه همیشه در سیمان همراه با واكنشهای بین اجزای تركیبی سیمان و مواد پر كننده اتفاق می افتد این نوع واكنشها در فاز جامد قبل از این كه هیچ ماده ای ذوب شود بین درجه حرارت تخمینی C 800 تا C 700 روی دهد . نتایج ترموگرام ها راهنمای كیفی برای واكنشهای انجام شده در سیمان نسوز می باشند تحت شرایط واقعی در بعضی از موارد ممكن است تا حد راهنما باشد . محققین گزارش داده ان كه نمونه هایی كه تحت درجات بالا قرار گرفته اند نیز دلالت بر تشكیل آنورتیت و رانكنیت دارند . مولیت نیز گاهی در یبن فاز های جدید تشكیل شده پیدا می شود و در بین مواد معدنی كه از سیمان خلص (matrox ) جدا می شوند و لاستونیت می باشد . تاثیر تغییرات غیر قابل برگشت درجه حرارت روی خواص فیزیكی, مكانیكی بتن : واكنشهای تجزیه و تشكیل فاز بتن دیر گداز كه در نتیجه ی حرارت دادن بسیار بالا می باشد منجر تغییراتی دیگر روی خواص بتن دیر گداز می باشند . این تغییرات بستگی به نوع عملیات حرارتی كه سیمان نسوز در معرض آن قرار گرفته است و مستلزم آن است كه قبل از آن كه به مرحله ی نهائی برسد بوسیله ی خواص ویژه ی خودش در مراحل میانی مشخص می شود . در مرحله ی نهایی بتن دیر گداز تحت بالاترین درجه ی حرارت قرار می گیرد و در یك پریود طولانی بطور ثابت در دمای كار قرار داده شده است كه باعث می شود سیمان به مرحله ای برسد كه خواص آن باز سازی شده و بعد از این در اثر تغییرات مكرر درجه ی حرارت این خواص یا كمی تغییر كند و یا ابدا تغییری نكند . این موضوع مهم است كه درك صحیحی از تغییرات خواص تحت تاثیر درجه حرارت داشته باشیم تا خصوصیات سیمان در شرایطی كه مصرف خواهند شد مورد ارزیابی قرار گیرند . و تنها با این وسیله می توان از مشكلات كار جلوگیری كرد . استحكام فشاری سرد : سیمان ها هنگامی كه در معرض حرارت قرار می گیرند معمولا یك مرحله استحكام مینیمم را طی می كنند. درجه حرارتی كه در آن مسئله اتفاق می افتد بطور قابل توجهی بسته به نوع سیمان فرق می كند و در بتن دیر گداز نیز ظاهرا پدیده ی مشابهی اتفاق می افتد كه موقعی كه حرارت داده می شوند استحكام آن ها بوسیله ی باند هیدرولیكی تعیین می شود . زمانی كه استحكام مواد نسوز پر كننده با درجه حرارت كم تغییر كند یا اصلا تغییر نكند استحكام ساختمان بتن سخت شده در اثر تغییرات ساختمان آن تغییر می كند بنا بر این ساختمان سیمان ضعیف ترین عضو سیستم می باشد كه در رنج بین فاز های پیوند هیدرولیك و سرامیك قرار می گیرد و لذا ساختمان برای تمام تغییرات استحكام ماده یك مرحله ی بحرانی است . رفتار بتن نسوز معمولا توسط تغییرات استحكام ( معمولا منظور استحكام فشاری است ) تابع تغییر درجه ی حرارت كه در پیش گرم كردن صورت می گیرد ارزیابی می شود یك روش ساده برای انجام این ارزیابی این است كه استحكام فشاری سرد را بعد از این كه تحت شرایط ویژه ی عملیاتی قرار گرفت اندازه گیری كنیم . به خوبی می دانیم كه اگر رفتار maxima exhibited كه از شاموت و سیلیكا در درجه حرارت بالا ظاهر شده را به خاطر بیاوریم با این وجود نكراسف نشان داده است كه استحكام فشاری داغ سیمان كه از سیمان پرتلند ساخته شده به همان انداه استحكام فشاری سرد كه بعد از رسیدن به درجه حرارت محیط اندازه گیری شده باشد . استحكام فشاری سرد بتن دیر گداز به عوامل مختلفی بستگی دارد كه مهمترین آن ها عبارتند از : عامل پیوندی ( چسب ) , نسبت مواد پر كننده به سیمان , نسبت سیمان به آب , نوع , شكل و دانه بندی مواد پر كننده - دانسیته ی نهائی - میزان پایداری رطوبت سیمان و واكنش های بین مواد پر كننده خیلی ریز با عامل پیوند . اما بطور قطع استحكام تحت تاثیر رفتار حرارتی عوامل چسبی قرار خواهد گرفت . مینرال های كلینگر شده در این مورد تغییرات زیادی را نشان می دهندمثلا پر كننده های خیلی ریز در تماس با رلیت alit هیدراته شده و C3A به مراتب موثر تر از تماس با belit هیدراته عمل می كند . از مشخصات این نوع بتن دیر گداز با درجه حرارت بالا آنست كه ابتدا تا 300 درجه ی سانتیگراد استحكام افزایش می یابد و به دنبال آن در درجه حرارت های متوسط كاهش می یابد . استحكام مینیمم در رنج 1000 ndash; 600 درجه ی سانتیگراد قرار دارد , كاهش استحكام بسیار متغیر است و تغییرات آن از 20 الی 50% مقدار اولیه می باشد . تثبیت كننده های سرامیكی تاثیر خیلی خوبی بر روی استحكام در درجه حرارت پائین دارند اینها نه تنها از افت سریع استحكام جلو گیری می كنند بلكه معمولا در رنج 300 ndash; 200 استحكام را از استحكام اولیه افزایش می دهند . نوع پر كننده های ریز مصرفی می تواند تاثیر مهمی روی استحكام داشته باشد و معمولا به نظر می آید كه شاموت در این مورد بهترین خاصیت را دارا می باشد . خاك رس نسز به همین ترتیب عمل می كند اگر نسبت صحیحی از پر كننده های خیلی ریز استفاده شود امكان آن خواهد بود كاهش استحكام را به مقادیر بسیار كوچكی برسانیم . عامل دیگری كه بر روی استحكام فشاری سیمان بعد از حرارت دادن اثر می كند زمانی است كه سیمان از بدو تولید تا اولین وقتی كه برای اوین بار تحت عملیات حرارتی قرار می گیرد . محققین ثابت كرده اند كه استحكام فشاری سرد بعد از حرارت دادن با گذشت زمان مانند استحكام نرمال افزایش می یابد بنا بر این هیدراته شدن كامل مینرال های كلینگر منجر به واكنش های شیمیائی مطلوبی می شود . این موضوع موقعی خوب درك می شود كه یاد آوری كنیم كه در نتیجه ی تشكیل ژل ها و فاز های مینرالی تجزیه شده در طول پروسس هیدراته شدن علاوه بر تشكیل هیدرات آهك موادی تشكیل می شوند كه خودشان از مینرال های كلینگر فعال تر هستند . پوشیده شدن ذرات مواد اضافه شونده و مواد پر كننده و واكنشهای مرتبی كه انجام می شود و حالتی كه هیدراته شدن كامل انجام شود بهتر از حالتی است كه هیدرته شدن جزئی اتفاق بیفتد . تاثیر گذشت زمان مهم است اما فقط در درجه حرارت پائین كه بر استحكام هیدراته شدن اثر می گذارد و در درجه حرارت های بالا به مراتب اثر كمتری دارد . در رابطه با هماهنگی با شرایط عمل مهم است بدانیم كه كمك سخت كننده ها مثل كلرور كلسیم چه تاثیری روی خواص حرارتی و مكانیكی و دیر گدازی آن دارد . بررسی ها نشان می دهد كه برای این منظور خیلی مناسب نیست معمولا استحكام سیمان در حالتی كه از كمك سخت كننده ها استفاده شده كمتر از حالتی است كه در آن مصرف نشده است و تنها برای سیمان 600 درجه مناسب است. كاربرد های بتن مقاوم حرارتی : كاربرد های بتن دیر گداز در صنایع مختلفی كه در درجه حرارت های بالا كار می كنند استفاده می شود . در این قسمت عنوان صنایعی كه از این تكنولوژی استفاده می كنند را ذكر خواهیم كرد . بسته به نوع و كیفیت بتن دیر گداز و مواد اولیه ی ساخت آن در ممالك صنعتی از آن ها در قسمت های مختلفی استفاده می شود . كوشش های بسیاری در كشور های شرقی صورت گرفته است كه تا از این مواد در سطح وسیع تری استفاده شود در كشود آمریكا 9% مواد دیر گداز مصرفی از این نوع بتن می باشد . از این نوع مواد در كشور های فرانسه , چكسلواكی , آلمان غربی و شرقی , هلند , انگلستان در كارخانجات صنعتی كه در درجه حرارت های بالا كار می كنند استفاده می شود .همزمان با افزایش تولید این نوع بتن تعداد كشور های صنعتی كه از این نوع بتن جهت مقاصد دیر گداز استفاده می كنند در حال افزایش می باشد . در چند سال اخیر استفاده از آستر یكپارچه در كارخانه ها معمول شده كه تمایل به استفاده از بتن های دیر گداز را بیشتر كرده است لذا مصرف این نوع مواد در هر شاخه ای از صنعت كه نیاز به مواد نسوز دارند در حال توسعه و گسترش می باشند . به همین ترتیب استفاده از این نوع مواد در ساختمان كوره ها در حال رو به رشد است زیرا هم از نظر تكنیكی وهم اقتصادی رو به رشد است . حال به ذكر موارد استفاده از این نكنولوژی می پردازیم : 1) تكنولوژی كوره های معمولی 2) متا لوژی آهن و فولاد 3) كارخانجات فورج ونورد 4) ریخته گری 5) سایر فرایند های كا با فلزات بخشی از فهرست مطالب مقاله بتن های دیرگدازشروع كنیم . مشكلات نامگذاری : عاملهای چسباننده : تقسیم بندی بتنهای دیر گداز : ویژگیهای بتن دیر گداز : عامل چسباننده : مواد پر كننده : پر كننده های معدنی غیر مقاوم در آتش : پر كننده های مصنوعی 1- افزودنی ها : طرح مخلوط بتن : دانه بندی پر كننده ها فرایند های شیمی حرارتی : بتن های دیر گداز ساخته شده با سیمان پرتلند و سیمان سرباره : تشكیل فاز های جدید : تاثیر تغییرات غیر قابل برگشت درجه حرارت روی خواص فیزیكی, مكانیكی بتن : استحكام فشاری سرد : بتن دیر گداز با درجه حرارت بالا : كاربرد های بتن مقاوم حرارتی : جنبه های اقتصادی بتن دیرگداز :