بتن های دیر گداز

لغت شناسی و تقسیم بندی :

در  تعاریف  به  کار رفته  برای  انواع  مواد  شبه  بتنی  که  در  دمای  بالا  به  کار  می  روند  یک  نوع  نا هماهنگی  وجود  دارد  و  استانداردی  وجود  ندارد  که  مواد  را  طوری  تعریف  کند  تا  در بر گیرنده این  تقسیم  بندی  باشد .    بنابر این  کار اساسی  این  است  که  ابتدا  موضوع  را با  تاکید  بر تعاریف   گفته شده  برای  بتن  مقاوم  حرارتی  شروع  کنیم .

مشکلات نامگذاری :

امروزه  واژه ها ی  مقاوم  درجه  حرارت  پائین  و  بتن  دیر گداز  معمولا  برای  اشاره  به  خصوصیات 

حرارتی  به  کار  می روند  بنا  به  استاندارد  9556TGL   آلمان  و 99-30 TGL    شوروی   واژه  بین  مقاوم  حرارتی  برای  کلیه  توصیفات  به  کار  می رود . در  صورتی  که  در  کشور های  دیگر  استاندارد 

43-85-45GOST  مرزی  بین  تعاریف  بتن  مقاوم  حرارت  و  بتن  مقاوم  در  دمای  بالاتر  از  1770 قائل  شده  است .  در مقالات  انگلیسی  و  آمریکایی  نیز  مواد  مشابهی  را  به  نام  سیمانهای  دیرگداز , بتن

های  دیر گداز  یا  ریختگی های  دیر گداز  می نامند .

بتن دیر گداز :

به مخلوطی از سیمان , انواع  پر کننده  و  ذرات  ریز  و  آب  گفته  می شود که  در  درجه  حرارت معمولی 

حالت  گیرش  دارد  و  تمام  موادی  که  شامل  سیمان  نیستند  می توان  شبه  بتن  (  concrete  type  )

بحساب  می آورند . لغت  بتن  بیان  کننده  عوامل  چسبا ننده ی  دانه های  ریز  هیدرولیکی  که  عمدتا  شامل  ترکیبی  از Fe2O3 , Al2O3 , Sio2  با   CaO که  در  استاندارد های  مشخص  دارای  خواص  معینی  هستند  و  بعد  از  عمل  ترکیب  (بعد  از 28  روز )  به استحکام  فشاری  Psi 3200  می رسد  که  آن را

به  عنوان  مینیمم  استاندارد  در  نظر  می گیرند ,  مهمترین  بتن ها  در  این  رابطه  عبارتند  از :  بتن های

سیمان  پرتلند , سیمان  کوره  بلند , آلومینا های  مختلف که  یکی  از مشخصه های  بارز همه ی  آن ها سختی 

هیدرولیکی  آنهاست  و  کاربرد  این  بتنها  تا  منطقه  زینتر  شدن  آنهاست  .

مشخصات  استاندارد  بتن های  دیر گداز  عبارت  است  از  :

بتن های  دیر گداز  در  درجه  حرارتهای  معمولی  دارای  اتصالات  هیدرولیکی  هستند  و  وقتی  پخته  می شوند  از  مرحله ی  اتصال  هیدرولیکی  به  مرحله ی  اتصال  سرامیکی  تبدیل می شوند بدون  آنکه استحکام

آن کاهشی  پیدا  کند , بر  طبق  این  استاندارد ها  مخلوط های  بتنی  از  نظر  کارخانجات  دیر گداز  مخلوط

های  خشک  شدنی  درهوا هستند  که  از  مواد  اولیه  مقاوم  در  برابر  حرارت  با  اندازه  بندیmm 30- 0

و  سیمان  تشکیل  شده اند  .  به  عبارت  دیگر  بتنهای  دیر گداز  عبارتند  از  :

بتن هایی  که  خواص  مکانیکی  و  فیزیکی  آن  حتی  بعد  از  مدت  زمان  زیادی  که  در  حرارتهای  بالا تا

حد  قابل  قبولی  باقی  بماند  .

عاملهای  چسباننده :

عاملهایی  چسباننده ای  که  در  چنین  بتنهایی  بکار  می روند  ممکن  است  چسبهای  هیدرولیکی  (  معمولا سیمانها )  باشند  و یا چسبهای غیر هیدرولیکی  ]  بتن  پریکلاس  با  سیمان  سورل ( بتن ما گنزیا ) ,  چسب شیشه [  .    در  کشور های  غربی  استفاده  از  چسبهای  هیدرولیکی  در بتن های  مقاوم  در  برابر  درجه  حرارت  بسیار رایج  است  و در  شوروی  استفاده  از عامل  چسباننده  چسب  شیشه  در  بتن های  دیر گداز

نقش  مهمی  را  در  صنعت  ایفا  می کند . مواد  نوع  بتنی  ( شبه  بتنی )  موادی  هستند  که  دارای  فسفات

چسب  شیشه  و ماگنزیا  ( پریکلاس )  می با شند .

تقسیم بندی بتنهای دیر گداز :  بتن های  دیر گداز  را  می توان  بر اساس  درجه  حرارت  کار , نوع  عاملهای  اتصال ( چسباننده )  و نوع مواد  پر کننده  تقسیم  بندی  نمود  :

 نوع بتن                          درجه حرارت                          درجه حرارت کار

       بتن با دیر گدازی پائین                  کمتر از  1500                           1100- 200       

       بتن با دیرگدازی متوسط                 1790- 1500                           1300- 1100

       بتن با دیرگدازی  بالا                   بیشتر از 1790                           بیشتر از 1300

2- تقسیم  بندی  بر  اساس  نوع  اتصالات :

A - بتن های  دیرگداز  ساخته  شده  از  بتن های  سرباره ( بتنهای کوره بلند با بتنهای آهن پرتلند )

B- بتن های دیر گداز  ساخته  شده  از  سیمان  آلومینیایی ( بتن های آلومینیای بالا )

C- بتن های  دیر گداز  با  عامل  چسباننده ی  چسب  شیشه ( بتنهای آلومینیای باریم )

D- بتن های  دیر گداز  با  عامل  چسباننده ی  ماگنزیا

E- اتصال های  شیمیایی  مانند  فسفاتها با  افزودن  اسید  فسفرین  به  مخلوط

F- اتصال  هیدرولیک

G- عاملهای  چسباننده ی  آلی  مثل  قیر , قطران , سولفیت  لایم

3- تقسیم  بندی  بر  اساس  نوع  مواد  پر  کننده  :

A- بتن های  دیر گداز  با  مواد  پر  کننده ی  غیر  مقاوم  در  برابر  حرارت (خرده آجر , سرباره و ......)

B- بتن  دیر گداز  با  شاموت ( خاک  نسوز  پخته  شده )

C- بتن  دیر  گداز  با  آلومینات  بالا

D- بتن های  دیر  گداز  با  کراندوم

E- بتن  دیر  گداز  با  سیلیس

G- بتن  دیر گداز  با  مگنزیا

F- بتن های  دیر گداز  با  کرومیت – ماگنزیا

H- بتن دیر گداز با کاربید سیلیسیم

روند تاریخی پیشرفت :

بر  مبنای  اولین  گزارش  امکان  استفاده  از  بتن  در  دمای  بالا  به  کارهای  مهندسین  ساختمان  در  اوایل

همین  قرن  بر می گردد .   استفاده  از  شاموت  و  خاکستر  بعنوان  اجزای  بتن  در  این  مقاصد  مفید  تر

بوده ,  هر  چند  پیشنهاد  آن  ها  در  همان  زمان  عملی  نگردید  .

تا  اوایل  قرن  بیستم هیچ  توجه  اساسی  به  این  نوع  مواد  دیر گداز نشد  یعنی  زمانی  که C.Platzman

تولید  بتن  دیر گداز  را  با  پایه ی  سیمان  پرتلند  و  افزودن  شاموت  و  خاکستر  (  یا  سیلیکای  فعال  )

به  ثبت  رساند  همزمان  استفاده  از  سیمان  آلومینائی  نیز  در  26 – 1925  بوسیله  Kesther  به  ثبت

رسید . با  شروع  دهه  1930  افزایش  قابل  ملا حظه ای  در تحقیق  و  توسعه  در  تعدادی  از  کشورها

در  این  زمینه  به  چشم  می خورد .

ویژگیهای بتن دیر گداز :

تکنولوژی  بتن  دیر گداز  را  می توان  در  مقایسه  با  بتن  معمولی  یا  در  مقایسه  با  مواد  دیر گداز نشان

داد .  برای  صاحبان  تکنولوژی  بتن  ویژگیهای  اصلی  در  استفاده  از  پر کننده های  دیر گداز  خاص  با

مشخصات  معین  در  نظر  است  و  استفاده  از  پر کننده های  خیلی  ریز  مثل  خاک  نسوز  یا  استفاده  از

سیمان  آلومینیائی  یا  حتی  چسب های  غیر  معمول تر  دیگری  مثل  چسب  شیشه  و  فسفات .

انحراف از تکنولوژی  بتن  معمولا  خیلی  کم  بوده  و  در  خور  توجه  نیست . از  این  نقطه  اثر  به  سختی

می توان  انتظار  داشت  که  بتن  دیر گداز مواد  تازه ای  را  عرضه  کند  در  حالی  که  مقادیر  مشخصی  در  استحکام  ساختمانی  برای  بتن  معمولی  اهمیت  دارد .  این  مقادیر  برای  بتن  دیر گداز  از  اهمیت  نا چیزی  برخوردار  است .   زیرا  تنشهای  حرارتی  که  در  بتن  در  حین  سرویس  و  کار  تحمل  می کند

اساس  ساختار  آن  را  تغییر  می دهد  .

از  دید گاه  مهندسینی  که  با  مواد  دیر گداز  سروکار  دارند  بتن  دیر گداز  دارای  ویژگیهای  خاص  خود  در  نحوه ی  تولید  و  کاربرد  است  در  حالی  که  تکنولوژی  مواد  دیر گداز  را  می توان  اینطور  ترسیم  کرد  که  تهییه  مواد  به  شکل  دلخواه  در  آوردن  و  سپس  خشک  کردن  در  یک  زمان  طولانی  و  نهایتا  در  آتش  قرار  دادن  . در حالی  که  تکنولوژی  پیش ریختگی  بتن  دیر گداز عبارت  است  از  تهییه مخلوط

و به  فرم  دلخواه  در  آوردن  با  ریختن  و لرزش  و  سپس  سخت  کردن  با  پرس  و  سر انجام  در  زمان

کوتاهی  خشک  می شود . استحکام  مورد  نیاز  بدون  پخت  بدست  می آید  و  بدین  وسیله  ما  قادر  به تولید

شکلهای  پیچیده  و مختلف  می باشیم  بدون  خطر  ترک  و  تغییر  فرم ,  مزایا  و  اهمیت  بتن  دیر گداز در

کارخانجات  تکنو  حرارتی  را  می توان  از  نقطه  نظر  فنی  و  اقتصادی  ملاحظه  نمود  .

اگر  چه  استفاده  از  این  مواد  گاهی  به  علت  مقدار  دما  محدود  می شود  وجود  بتن های  تولید  شده در

مقیاس  وسیع  با  چسب  های  مخصوص  قابلیت  استفاده  از  آن را  در  دماهای  خیلی  بالا  نشان  می دهد.

مواد اصلی بتن دیرگداز :

ترکیب  مواد  اصلی  بتن  دیر گداز  عبارتند  از :

1-  عامل چسباننده  :

الف ) سیمان : سیمان  یکی  از  عوامل  چسباننده ی  در  بتن های  دیر گداز  می باشد .  سیمانهای  صنعتی  معمولا  بعد  از  زینتر یا  ذوب  و آسیاب  کردن  بصورت  پودرریزی  در  می آیند  که  هم  دارای  ساختمان

کریستالی  و  هم  غیر  کریستالی  می باشند. اجزای  اصلی  سیمانها  عبارتند  از  : Al2O3, Fe2O3 ,  ,

SiO2, CaO  و  سیمانها  را  به  طور  کلی  به  دوسته  تقسیم  می کنند :

1-      سیمانهای سیلیکاتی مثل سیمان  پرتلند  معمولی  و  سیمانهای  سرباره ای (سیمان  پرتلند  آهن و سیمان  کوره  بلند  و سیمان  سوپر  سولفاته )

2-      سیمانهای آلومینیائی  مثل  انواع  سیمان  آلومینیائی

از  انواع  سیمانه  که  بطور  معمولی  تهیه می شوند  آن  ها  که  در  ساخت  بتن های  دیر گداز  استفاده  می شوند عبارتند  از  :  سیمان  پرتلند, سیمان  پرتلند  آهن , سیمان  کوره  بلند , سیمان  آلومینیای  معمولی ,

سیمان  آلومینیای  بالا  و  سایر  سیمانها  اهمییت  محدود  داشته  یا  در  در  تحقیقات  علمی  بکار  می روند .

ب) چسب های سرد گیر – غیر آلی بدون آب : همان  طور که  گفته  شد  توسعه ی  بتن های  دیر گداز  با  گذر  از  مرز های  بتن  با  پایه ی  سیمانی  به  تولید  و  استفاده  از  شبه  بتن  با  چسب های  دیگر  رسیده

است . یکی  از  این  دست  عامل های  چسباننده  چسب  شیشه  می باشد  که  چسب  شیشه  عبارت  است  از

ترکیبات  مختلف  سیلیکات  سدیم  یا  پتاسیم  که  در  آب  یا  محلولند  و یا  مخلوط  کلوئیدی  تشکیل  می دهند

و  تقریبا  به  طور  کامل  هیدرولیز  می شوند  .  عمومی  ترین  چسب  شیشه ای  که  استفاده  می شوند

سیلسکات  سدیم  غنی  از  سیلسی  است  که  شامل 4 – 2  مولکول  گرم  SiO2  و در  یک  مولکول  گرم

سیلیکات  سدیم  است  .گیرش  در  هوا  انجام  می گیرد  که  معمولا  همراه  با  استفاده  از  شتاب  دهنده های

گیرش  ( تحت  عنوان  افزودنی ها ) انجام  می شود .

در  مقایسه  با  سیمان  پرتلند  چسب  شیشه  بتنهایی  از  نظر  خواص  فیزیکی  شیمیایی  قابل  قیاس  نمی باشد . البته  غیر  از  مدول  الاسیته  و  دانسیته  تنها  نکتهی  جالب  توجه  مشخصه های  حرارتی  است  که

با  استفاده  از  چسب  شیشه  عاید  می شود .  فایده  این  تر کیبات  که  در  بتنهای  دیر گداز  چسب  شیشه ای  به  عنوان  عامل  چسباننده  بکار  می  روند  فعالیت  شدید  آنهاست  که  آن ها  را  قادر  می سازد  تا با

مواد  پرکننده ی  بسیار  متنوع  و  مختلفی  ترکیب  شوند  و  ترکیباتی  تولید  کنند  که  پایداری  حرارتی  خوبی  دارند  و  دیر گدازی   بسیار  خوبی  هم  دارند  .

از  انواع  دیگر  این  نوع  چسباننده ها  می  توان  به  چسب های  ماگنزیایی  ,  دولومیت  , اسید  فسفریک  

و  فسفات ها می توان  اشاره  کرد .

2- مواد پر  کننده :

در ساخت  بتنهای  معمولی  می توان  از  شن و ماسه ی  طبیعی  بهره گرفت  .  بنگ های  صخره ای  و سنگ  آهک  برای  بتن های  متراکم  و  خاکهای  نسوز یا  خاکستر  زینتر  شده  برای  بتن های  سبک  وزن

به عبارت  دیگر  برای  استفاده  از  بتن ها  در  درجه  حرارت  بالا  انتخاب  مواد  پر  کننده  باید  بر اساس

نوع  مصرفی  که  بر  عهده ی  آن  است  صورت  گیرد . خواص  حرارتی  بتن  در  درجه  حرارت  بالا به

مقدار  زیادی  بوسیله  انتخاب  مواد  پر کننده  تعیین  می شود  بنابراین  با  انتخاب  مواد  مناسب  مقاوم  در  برابر  حرارت  امکان  تهییه  بتن ها  با  مقاومت  حرارتی  بالا  وجود  دارد .

در  بتن  نسوز  تنها  مواد  درشت تر  که  دارای  اندازه ی  دانه هایی  بزرگتر از mm 2/0  می باشد  باید

مورد  استفاده  قرار  گیرد  .  مواد  پر کننده ی  ریز  اغلب  دانه های  تشکیل  دهنده اش  از mm 1/0  کمتر

است .   و به  عنوان  عامل  تثبیت  کننده  با  خواص  شیمیایی  مخصوص  در  بتن های  دیر گداز  ساخته 

شده  با  سیمان  پرتلند  مورد  استفاده  قرار  می گیرند  در  حالی  که  در  بتن های  چسب  شیشه  آنها  به

عنوان  مواد  پر  کننده ی  بسیار  ریز  micro-filling  عمل  می کنند ,  بنابر این  آنها  به  عنوان  پر  کننده  عمل  نمی کنند  بلکه  بیشتر  مواد  افزودنی  هستند  .

پر کننده های  معدنی  غیر  مقاوم در آتش :

پر کننده های  معمولی  فقط  برای  استفاده  در  بتن های  درجه  حرارت  پائین  مناسب  است  نه  برای  بتن های  دیر گداز  زیرا  مقاومت  آن  برای  دماهای  1100- 1000 درجه ی  سانتیگراد  مناسب  است . در

بعضی  شرایط  بخصوص  افزودنیهای  دیر گداز  مثل  سر باره ها  بتن  دیر گداز بکار می روند.   البته  به     شرطی  که  آنها  اثر  شیمیایی  خوبی  داشته  باشند .  

مواد طبیعی : سنگ های  طبیعی  که  ضریب  حرارت  انبساطی  آن ها  زیاد  نباشد  و  تحت  شرایط  دیر  گدازی  انبساط  حجمی  نداشته  باشند  به  عنوان  پر  کننده  بکار  می روند . مثل  سنگهای  کوارتز  و  شن.

در  استفاده از  سنگ  آهک  باید  دقت  شود  زیرا  که  تغییراتی  در  خواص  آن ها در اثر  از  بین  رفتن  بوجود  می آید .

ضایعات صنعتی و محصولات فرعی : سر باره هایی  که  ازمنابع  مختلف  تولید  می شود  اولین  محصولات

فرعی  هستند  که  باید  بررسی  شوند .  تعدادی  از  محققان محدوده ی  وسیع  از  سرباره  ها  را  ازمایش  کرده اند که  توانسته اند  اینها  را  به  عنوان  مواد  پر کننده  در بتن  دیر گداز  بکار  برند .

پر کننده های مصنوعی : معمولی ترین  مواد  مصنوعی  که  به  عنوان  پر  کننده  بتن  تولید  می شوند  پر

کننده های  سبک  وزن  مشخصی  هستند  برای  تولید  بتن  سبک  بکار  می روند .

مثالهای  این  موارد  از  خاکها  نسوز  پوک  شده  ( با  نام  صنعتی  سر امسایت ceramcite  )  و  slate

پوک  شده  (  با نام صنعتی Glovulite  )  .  این  مواد  برای  ساخته  شدن  بتن  نسوز  ساخته  شده  است  .

انواع  دیگر  پر کننده های  سبک  شامل  ورمیکولایت و پرلیت می باشند .

شاموت : متداولترین ماده ی  پر کننده  برای  بتن های  دیر گداز انواع  مختلف  شاموت های  مقاوم  در برابر  حرارت ( ذرات شاموت مقاوم در برابر حرارت مثل خاک رس )  است  .

از  شاموت  به  میزان  زیادی  به  عنوان  افزودنی  برای  سیمان  پرتلند  و  بتن های  سیمان  چسب  شیشه  استفاده  می شود.  شاموت  از  پختن  کائولن های  نسوز  در  درجه  حرارت  بالا  بدست  می آید  .  اجزای اصلی  آن SiO2 و Al2O3 و  همچنین  مقادیر  کمی  Fe2O3  و  قلیایی ها ست  که  بسته  به  مواد  اولیه

آن  فرق  می کند.  درجه ی  دیر گدازی اکثر  شاموت های  کوارتزی  1650 درجه ی  سانتیگراد و  شاموت

های  معمولی 1750 درجه ی سانتیگراد  می باشد . درجه ی  حرارت  کار  با  افزایش  درصد  آلومینای  از

1400 – 1200 درجه ی  سانتیگراد  فرق  می کند .

از دیگر  مواد  پر کننده ای  که  می توان  در  ساختن  بتن  دیر گداز  استفاده  کرد  عبارتند  از :مولایت ,

کواندوم  ) کواندوم  به  علت  نقطه  ذوب  بسیار  بالا ی  استحکام  مکانیکی و  مقاومت  شیمیائی  آن  به  مقدار  بسیار  زیاد  به  عنوان  پر کننده  برای  تولید  بتن  دیر گداز  استفاده می کنند . در  حالت  معمولی  هم  انقباض  بتن  را  کاهش  می دهد )  , ترکیبات  شیمیائی و کانسازی ( منیزالورژی ) , مواد  محتوی  کرومیت  و  کرومیت  منیزیت  , فورستریت ,  کاربید سیلیسیم  ,  دیاتومیت  می باشند .

3-     افزودنی ها :

افزودنی ها  تحت  عنوان  مواد  پر کننده  و  چسب ها  قرار نمی گیرند  عمده ترین  افزودنی ها مواد  پودری

شکل  هستند  که  تثبیت  کننده های  سرامیکی  نیز  نامیده  می شوند و برای  بتن های  ساخته  شده  با  سیمان

پرتلند  و  چسب  شیشه  بکار می روند . افزودنیها  همچنین  شامل  موادی  که  برای  بهبود  پلاستیسه , شتاب

دهنده ی  گیرش  و  خواص  زنیتر در  موقع  حرارت  دادن  بکار  می روند  تحت  این  عنوان  می باشند .

تثبیت کننده های سرامیکی : مهمترین  افزودنیها  برای  بتن  دیر گداز  یا  سیمان  پرتلند  مواد  پودری  شکل  ریز  است  که  هدف  آن  چسباندن  و  آزاد  کردن  آهک  آزاد  است   .    آهک  آزاد  در  ابتدا  بصورت  Ca(OH)2  و بالای  550  درجه ی  سانتیگراد  به  CaO  تبدیل  می شود  و  برای  مواد  شبه  بتنی 

بنیان  چسب  شیشه  افزودنیهایی  از  این  نوع  استحکام  و  اتصال  چسب  را  بهبود  می بخشند  . این مواد

به  عنوان  افزودنیهای  بسیار  ریز  در  مقابل  مواد  پر کننده ی  معمولی  قرار  می گیرند  و  اطلاق  تثبیت

کننده های  سرامیکی  نیز  کار  آنها  را  می سازد .

شاموت : که  در سطح  وسیعی  از  آن  استفاده  می شود  و  مهمترین  افزودنی  دانه  ریز  است  و  هرچه

دانه های  آن  ریز تر  باشد  استحکام  بتن  بیشتر  خواهد  شد .

خاک رس : پودر  خاک  رس  نیز  در  این  زمینه  مهم  است  , عمل  پلاستیسیته آن  نیز  باید  مد  نظر  باشد

و  در  بتن های  سیمان  پرتلند  مدتهاست  که  استفاده  می شود . در  سیمان های  آلومینیای  ذوب  شده  به  عنوان  پر  کننده ی  بسیار  ریز  برای  بهبود  پلاستیسیته  بتن  تر  یا  افزودنی  برای  بدست  آمدن  استحکام

بالاتر  در  درجه  حرارت های  متوسط  بکار  می رود  .

4-     آب :

آب  یکی  دیگر  از  موادی  است  که  در  ساختار  بتن  دیر  گداز  بکار  می رود  و  نسبت  آن  باید  بدقت  رعایت  شود و  همچنین  بکار  بردن  آبی  که  دارای  نا  خالصی  است  در  بتن  مضر  است .

طرح مخلوط بتن :

مواد  اصلی  و  اجزای  بتن  دیر گداز  از نظر  خصوصیات  فیزیکی و شیمیایی  مورد  بررسی  قرارگرفت

حال  به  بررسی  اجزای  بتن  از  نظر  دانه بندی  ارتباط  اجزا  با  یکد یگر  تشریح  می کنیم . 

در  این  بخش  خصوصیات  ویژه  مورد  نظر  نیست  بلکه  عموما  مشکلات  اصلی  مرتبط  به  تاثیر  دانه بندی  اجزا  در  حالت های  منفرد  و  مخلوط  را  بررسی  می کنیم  .

این  پارامتر ها  به  طور  بسیار  وسیعی  بر  خصوصیات  بتن  تاثیر  می گذارند  مثل  آب  در  مخلوط  پر

کننده  یا  قابلیت  کار پذیری  بتن  تر  ,  تراکم  پذیری  آسان ,  مقاومت  حرارتی ,  افزایش  استحکام  و سر

انجام  خصوصیات  و  و  رفتار  بتن  گیرش  یافته  در  حالت  خام  و  پس  از  عملیات  حرارتی . در  این

بحث  اساس  طرح  مخلوط  بتن  و  عمدتا  در  بتن های  اتصال  سیمانی  بررسی  می شود .

سیمان ها :  سیمان هایی  که  در  تولید  بتن  دیر گداز  بکار می روند  اغلب  استاندارد  هستند  در  نتیجه

تحقیقات  در  آلمان  و  سایر  کشورها  نشان  داده  که  سیمان  با  آلومینای  بالا , سیمان  آلومینیای  معمولی

سیمان  پرتلند ,  سیمان  پرتلند  آهن  و  سیمان  کوره  بلند هر  کدام  برای  دماهای  خاص  و  محدوده های  گرمایی  مشخص  در  هنگام  کار  مفید  است  .

استفاده  از  سیمان های trass  و  سیمان های آذرین و انواع  دیگری  از  آن ها  که  تا  همین  اواخر  رایج  نبوده  اخیرا  نشان  داده  است  که  سیمان های  آذرین  را  تحت  شرایط  بخصوصی  می توان  در  بتن های

دیر گداز و بتن های  معمولی  بکار  برد . قسمتی  از  خاکهای  آذرین  نیز  بکار  می روند  که  تحت  شرایط  گرمایی  خاص  انقباض  ندارند  و یا  مقدار  آن  خیلی  کم  می باشد .

هیچ  نیازی  برای  دانه بندی  دانه ها  لازم  نیست  و  همان  ریزی  که  در  استاندارد  در  نظر  گرفته  شده 

مناسب است  و سیمان های استاندارد  مناسب  و  قابل  مصرف  هستند  اگر  چه  در  شرایط  بتن های  درجه  حرارت  بالا  باید  حداقل  کیفیت  استاندارد  را  داشته  با شند  .  در  آلمان  بتن های  دیر گداز  ریخته گری  در  محل  کار  و  پیش  ساخته  هر دو  از  سیمان  آلومینای  تجارتی  استفاده  می شود  .

دانه بندی پر کننده ها :  پر کننده ها  نقش  اصلی  را  در  تعیین  مقاومت  بتن  دیر گداز  تعیین  می کنند .

اندازه ی  دانه  و  درجه بندی  پر کننده  از اهمیت  اساسی  در  بهبود  کیفیت  بتن  دیر گداز  برخوردار است

ممکن  است  با  استفاده  از  اندازه ی  دانه  های  ریز  و  درشت  مناسب  در  پر  کننده  بتوان  به  بیشترین

فشردگی  دست  یافت  .در  حال  حاضر  استفاده  از  منحنی  های  دانه  بندی  کاربرد  عملی  محدودی  دارد

یک  بتن  فشرده  و  خیس  که  بر  مبنای  این  این  منحنی  تهیه  شده  باشد  حجم  خودش  را  حفظ  کرده  و  هر  دانه ی  فضایی  را  که  موقع  خیس  بودن  اشغال  کرده  به  همان  صورت  حفظ  می کند .

بر  حسب  مواد  ترکیب  پر کننده  خشک  کردن  و  پختن  ممکن  است  انبساط  یا  انقباض  ایجاد  کند   و

منجر  به  تغییر  مکان  دانه  شود  .   بدین  ترتیب  اصطلاح  فشرده  ترین  بتن  بر  حسب  نوع  و شیوه ی 

مخلوط  کردن  فرق  می کند .  معمولا  مقدار  ماکزیمم  فشردگی  به  شکل  و  درجه  بند ی  ذرات  بستگی

دارد .  پر  کننده های  کروی  شکل  تمایل  کمی  به  حفظ  آب  دارند  ولی  آن هایی  که  سوزنی  شکل  و

مسطح  هستند  تقریبا  دو  برابر  دانه  های  کروی  آب  نگه  می دارند  و  اینها  بیشتر  در  بتن های  دیر گداز  استفاده  می شوند  طبیعت  سطح  پر  کننده  اثر  نا چیزی  بر  استحکام  بتن  دارد  اما  تاثیر  آن  بر

استحکام  اتصالات  خیلی  زیاد  است .  در  بتن  های  دیر گداز  درجه ی  دانه بندی  باید  همان  طوری  باشد  که  در  بتن  معمولی  مورد  نیاز  است .

ترکیب  مواد  برای  ساختن  بتن  مقاوم  در  برابر  حرارت :

ترکیب  مواد  بتن های  مقاوم  که  از  سیمان  آلومینا  استفاده  می شود :

                          50 کیلوگرم                          سیمان آلومینیایی

                          110 کیلو گرم                       شاموت نپخته ی 0 تا 3 میلیمتر                 

                          110 کیلوگرم                        شاموت پخته ی 3 تا 8 میلیمتر

                          نسبت  سیمان  به  آب تقریبا  6/0

در  صورتی  که  سیمان  پرتلند  نوع  350  مصرف  شود  ترکیب  زیر  استفاده  می گردد :

                          50 کیلوگرم                          سیمان  پرتلند  350

                          57 کیلوگرم                          شاموت نپخته ی 0 تا 3 میلیمتر

                          90 کیلو گرم                         شاموت پخته ی 3 تا 8 میلیمتر

                          60 کیلو گرم                         سر باره ی کوره 0 تا 3 میلیمتر

                          13 کیلوگرم                          کلی 0 تا 1 میلیمتر

                           نسبت آب  به  سیمان  تقریبا  7/0

مخلوط  دیگری  که  نسبت  سیمان به شاموت  آن  برابر  80/ 20  است  در  دو  نوع  شاموت  با مشخصات  زیر  مورد  استفاده  قرار  می گیرد .                    نقطه ی ذوب         1730    =  شاموت  نوع  یک

                                                               نقطه ی ذوب         1680    =  شاموت  نوع  دو

بتن های دیر گداز با اتصال سیمانی :

برجسته ترین  مشخصه  های  بتن  دیر گداز  با  اتصال  سیمانی  در  مقایسه  با  انواع  مواد  دیر  گداز  این

است  که  بسیاری  از  خواص  ذکر  شده  در  بالا  در  شرایط   کار برد  بتن  دیر گداز  با  اتصال  سیمانی 

در  مقایسه  با  درجه  حرارت های  اتاق  و یا  در  مدت  زمان  اولین  باری  که  تا  درجه حرارت های  بالا

حرارت  داده  می شود  به  کلی  متفاوت  است . دلیل  این  امر  این  است  که  تحت  تاثیر  حرارت  تغییرات  شیمیائی  زیادی  صورت  می گیرد  که  به  موجب  آن  مشخصه ی  اولین  بتن  به  کلی  تغییر  می کند .

تغییر  یک  بتن  نمونه  از حالت  اولیه  با  اتصال  غیر یکنواخت  بین  مواد  پر کننده  و  عامل  اتصال  دهنده 

به  صورت  ساختار  سرامیکی  سخت  شده  که  در  نتیجه  بالا  رفتن  درجه ی  حرارت  و  انجام  واکنش ذوب  سطحی  وسیع تر  شدن  حاصل  می گردد  .

فاز های  میانی  و  پایانی  که  در  نتیجه ی  این  واکنشها  بدست می آیند  از  مشخصات  ویژه ی  بتن  دیر گداز  می باشد  که  دارای  اهمیت  ویژه ای  می باشد . بنا  بر  این  به  منظور  رسیدن  به  درک  صحیحی

از  این  خصوصیات  ضروری  است  یک  مهندس  دیر گداز  قبل  از  توجه  به  خواص  نهایی  ( نتیجه ) که

هدف  اصلی  است  تحولات  (  استحاله  )  شیمیائی  را  که  در  سیمان  اتفاق  می افتد  را  مطالعه  کند  .

فرایند های شیمی حرارتی :

عبارت  فرایند  شیمی  حرارتی  در  متن  زیر  جهت  تشریح  تمام  فرایند ها  و  واکنش ها  و  تغییرات  و تحولاتی  که  در  بتن  دیر گداز صنعتی  معمولا  ضمن  گرم  کردن  ابتدائی  و  گاهی  در گرم  کردن  بعدی  رخ  می دهد  استفاده  می گردد  .  بحث  زیر  در  درجه ی  اول  به  جنبه  های  شیمیائی  فرایند  مربوط  می شود  که  در  آن  واکنشهای  بین  فاز های  نهائی  و  میانی  سیمان ها  و  مواد  پر کننده  از  یک  طرف

و  ساختار فازی  که  از  آن  نتیجه  می شود  از  طرف  دیگر  صورت  می گیرد ,  اثر  این  تحولات  روی

خواص مهم  بتن  به  عنوان  نمونه ی  استحکام  انقباض  و  پایداری  د  دماهای  مختلف  و  مقاومت شوکهای

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  که

سیمان  سرباره  جائی  بین  این  دو  قرار  می گیرد  , یکی  از  این  مهمتریت  عوامل  این  است  که  آهک

آزاد  در  اثر  حرارت  در  سیمان  پرتلند  ظهور  می کند  .

در  یک  حالت  معین  ممکن  است  خواص  آن  و  حد  استفاده  از  آن  تغییر  کرد  باید  در  تهییه ی  بتن از

سیمان  پرتلند  مراحل  معینی  را  طی  نمود  .  

مشکل آهک :

هیدراته  شدن  سیلیکات های  بازی  که  مهمترین  مینرال های  کلینگر را  تشکیل  می دهند  منجر  به  تشکیل

می دهند  منجر  به  تشکیل  فاز ها ئی  شبیه  توبرمریت  و آزاد  شدن  مقادیر  زیادی  Ca(OH)2   می شود

در  مورد  سیمان  سر باره  و  سیمان  پوزولانی  بی شک  این  مقادیر  یه  علت  حجم  کم  کلینگر  سیمان  پرتلند  و  ترکیب  آهک  آزاد  با  سرباره  یا  پوزولانی  بی اهمیت  است  .

وقتی  که  درجه ی  حرارت  به  500  درجه ی  سانتیگراد  افزایش  می یابد  هیدرات  کلسیم  آب  ترکیبی

خودش  را  از  دست  می دهد  و به  CaO   خیلی  فعال  تبدیل  می شود  ممکن  است  وقتی  این  CaO

خنک  می شود  با  رطوبت  موجود  در  هوا  وارد  واکنش  شده  که  منجر  به  تشکیل  مجدد  Ca(OH)2  

بشود  وبه  دنبال  آن  باد  کردن  سمتت  و  بنابر این  تخریب  ساختار  سخت شده  صورت  می گیرد  .

دانسیته ی  CaO   برابر  cm3 / gr  73/3  می ساشد  در  حالی  که  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  که  آهک  در  درجه  حرارت  بالا   یا  برای  اولین  بار  که  درجه ی  حرارت آن  بالا  برده  می شود  یا  در  حین  استفاده  ترکیب  شود  .

به  این  ترتیب  در  طول  واکنشهای  پیرو شیمیائی  با  موادی  با  دانه های  خیلی  ریز  که  یا  اسیدی  و  یا

یدارای  آهک  کمی  می باشند  ترکیب  شود  .

این  موضوع  مثل  سابق  با  استفاده  از  سرباره ها  و  پازولانی  ها  نیز  قایل  حصول  است  ولی   در  تکنولوژی  بتن  دیر گداز  از  مواد  مصرفی  معمولا  دانه های  خیلی  ریز  و  مقاوم  حرارت  تثبیت  کننده ی  سرامیک  هستند  مهمتر  از  این  نوع   واکنشها  حتما  با  تجمع  افزایش  ماده  همراه  هستند  ولی  تاکنون

هیچ  اثری  از  از  امکان  باد  کردن  "  blowing"  مشاهده  نشده  است  .

تشکیل فاز های جدید :

وقتی  سیمان  نسوز حرارت  داده  می  شود  واکنش ها یی  اتفاق  می  افتد  که  از  یک  طرف  با  تجزیه  ی

ساختمان  سخت  شده  مشخص  می شود  که  همزمان  و  توام  با  تشکیل  فاز های  جدید  می باشد  .و  از

طرف  دیگر  با  واکنش  بین  این  فاز های  بینا بینی  و  مواد  اضافه شونده  و  پر  کننده  ها ......  . 

از  جمله  تاثیرات  مهم  روی  خواص  بتن  دیر گداز  پیدایش  مینرال  جدید  مختلف  است که  در  پروسه های  نهایی  در  اثر  ترکیب  با  پر کننده  های  ریز  خاک  نسوز  بوجود  می آید  .  تجزیه ی  سیمان  سخت 

شده  بین  200  تا 800  درجه ی  سانتیگراد  اتفاق  می افتد  که  با  پس  دادن  آبی  که  بصورت (gel  )

و در  بین  لایه  های  فاز توبرمریت  مانند  موجود  است  شروع  می شود  .

در  درجات  خیلی  بالا  دوباره  آهک  آزاد  شده  قدری  کاهش  می یابد  چون  تحت  واکنش هایی   مانند  :

Cs→C2s  قرار  می  گیرد  اما  این   واکنشها  هیچ گاه  به  طور  جداگانه  انجام  نمی شوند  بلکه  همیشه

در  سیمان  همراه  با  واکنشهای  بین  اجزای  ترکیبی  سیمان  و  مواد  پر کننده  اتفاق  می افتد  این  نوع  واکنشها  در  فاز  جامد  قبل  از  این که  هیچ  ماده ای  ذوب  شود  بین  درجه  حرارت  تخمینی  C  800  

تا  C 700  روی  دهد  . 

نتایج  ترموگرام ها  راهنمای  کیفی  برای  واکنشهای  انجام  شده  در  سیمان  نسوز  می باشند  تحت  شرایط

واقعی  در  بعضی  از  موارد  ممکن  است  تا  حد  راهنما  باشد  .  محققین  گزارش  داده ان  که  نمونه  هایی  که  تحت  درجات  بالا  قرار  گرفته اند  نیز  دلالت  بر  تشکیل  آنورتیت  و  رانکنیت  دارند .

مولیت  نیز  گاهی  در یبن  فاز های  جدید  تشکیل  شده  پیدا می شود  و در  بین  مواد  معدنی  که  از  سیمان

خلص  (matrox  ) جدا  می شوند  و  لاستونیت  می باشد  .

تاثیر تغییرات غیر قابل برگشت درجه حرارت روی خواص فیزیکی, مکانیکی بتن  :

واکنشهای  تجزیه  و تشکیل  فاز  بتن  دیر گداز  که  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  که  سیمان  نسوز  در  معرض  آن  قرار  گرفته  است  و

مستلزم  آن  است  که  قبل  از  آن  که  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  یک  پریود  طولانی  بطور  ثابت  در  دمای  کار  قرار  داده  شده  است  که  باعث

می شود  سیمان  به  مرحله ای  برسد  که  خواص  آن  باز سازی  شده و  بعد  از  این  در  اثر  تغییرات  مکرر  درجه ی  حرارت  این  خواص  یا  کمی  تغییر  کند  و یا  ابدا  تغییری  نکند  .

این  موضوع  مهم  است  که  درک  صحیحی  از  تغییرات  خواص  تحت  تاثیر  درجه  حرارت  داشته  باشیم 

تا  خصوصیات  سیمان  در  شرایطی  که  مصرف  خواهند  شد  مورد  ارزیابی  قرار  گیرند .  و  تنها  با  این  وسیله  می توان  از  مشکلات  کار  جلوگیری  کرد  .

استحکام فشاری سرد :

سیمان ها  هنگامی  که  در  معرض  حرارت  قرار  می گیرند  معمولا  یک  مرحله  استحکام  مینیمم  را  طی  می کنند.  درجه حرارتی  که  در  آن  مسئله  اتفاق  می افتد  بطور  قابل  توجهی  بسته  به  نوع  سیمان  فرق

می کند و  در  بتن  دیر گداز  نیز  ظاهرا  پدیده ی  مشابهی  اتفاق  می افتد  که  موقعی  که  حرارت  داده  می شوند  استحکام  آن ها  بوسیله ی  باند  هیدرولیکی  تعیین  می شود  .

زمانی  که  استحکام  مواد  نسوز  پر کننده  با  درجه  حرارت  کم  تغییر  کند  یا  اصلا  تغییر  نکند  استحکام

ساختمان  بتن  سخت  شده  در  اثر  تغییرات  ساختمان  آن  تغییر می کند  بنا بر این ساختمان  سیمان  ضعیف  ترین  عضو  سیستم  می باشد  که  در  رنج  بین  فاز های  پیوند  هیدرولیک   و  سرامیک  قرار  می گیرد  و

لذا  ساختمان  برای  تمام  تغییرات  استحکام  ماده  یک  مرحله ی  بحرانی  است .  رفتار  بتن  نسوز  معمولا

توسط  تغییرات  استحکام  (  معمولا  منظور  استحکام  فشاری  است  )  تابع  تغییر  درجه ی  حرارت  که  در  پیش  گرم  کردن  صورت  می گیرد  ارزیابی  می شود  یک  روش  ساده  برای  انجام  این  ارزیابی  این  است  که  استحکام  فشاری  سرد  را  بعد  از  این  که  تحت  شرایط  ویژه ی  عملیاتی  قرار  گرفت  اندازه گیری  کنیم  .  به  خوبی  می دانیم  که  اگر  رفتار  " maxima exhibited  "  که  از  شاموت  و  سیلیکا  در  درجه  حرارت  بالا  ظاهر  شده  را  به  خاطر  بیاوریم  با  این  وجود  نکراسف  نشان  داده  است  که

استحکام  فشاری  داغ  سیمان  که  از  سیمان  پرتلند  ساخته  شده  به  همان  انداه  استحکام  فشاری  سرد  که

بعد  از  رسیدن  به  درجه  حرارت  محیط  اندازه گیری  شده  باشد  .

بتن دیر گداز با درجه حرارت بالا :

استحکام  فشاری  سرد  بتن  دیر گداز  به  عوامل  مختلفی  بستگی  دارد  که  مهمترین  آن ها  عبارتند  از  :

عامل  پیوندی ( چسب ) ,  نسبت  مواد  پر کننده  به  سیمان  ,  نسبت  سیمان  به  آب  ,  نوع , شکل    و  دانه  بندی  مواد  پر  کننده  -  دانسیته ی  نهائی  -  میزان  پایداری  رطوبت  سیمان  و  واکنش های  بین  مواد  پر کننده  خیلی  ریز  با  عامل  پیوند  .

اما  بطور  قطع  استحکام  تحت  تاثیر  رفتار  حرارتی  عوامل  چسبی  قرار  خواهد  گرفت  . مینرال های  کلینگر  شده  در  این  مورد  تغییرات  زیادی  را  نشان  می دهندمثلا  پر کننده های  خیلی  ریز  در  تماس  با  رلیت  " alit  "  هیدراته  شده  و  C3A  به  مراتب  موثر تر  از  تماس  با  " belit  " هیدراته  عمل  می کند .  از  مشخصات  این  نوع  بتن  دیر گداز  با  درجه  حرارت  بالا  آنست  که  ابتدا  تا  300 درجه

ی  سانتیگراد  استحکام  افزایش  می یابد  و  به دنبال  آن  در  درجه  حرارت های  متوسط  کاهش  می یابد .

استحکام  مینیمم  در  رنج  1000 – 600 درجه ی  سانتیگراد  قرار  دارد  ,  کاهش  استحکام  بسیار  متغیر

است  و  تغییرات  آن  از  20  الی  50%  مقدار  اولیه  می باشد  .

تثبیت  کننده های  سرامیکی  تاثیر  خیلی  خوبی  بر  روی  استحکام  در  درجه  حرارت  پائین  دارند  اینها

نه  تنها  از  افت  سریع  استحکام  جلو گیری  می کنند  بلکه  معمولا  در  رنج  300 – 200  استحکام  را  از  استحکام  اولیه  افزایش  می دهند .

نوع  پر  کننده های  ریز  مصرفی  می تواند  تاثیر  مهمی  روی  استحکام  داشته  باشد  و  معمولا  به  نظر  می آید  که  شاموت  در این  مورد  بهترین  خاصیت  را  دارا  می باشد  . خاک  رس  نسز  به  همین  ترتیب  عمل  می کند  اگر  نسبت  صحیحی  از  پر کننده  های  خیلی  ریز  استفاده  شود  امکان  آن  خواهد  بود  کاهش  استحکام  را  به  مقادیر  بسیار  کوچکی  برسانیم  .

عامل  دیگری  که  بر  روی  استحکام  فشاری  سیمان  بعد  از  حرارت  دادن  اثر  می کند  زمانی  است  که  سیمان  از  بدو  تولید  تا  اولین  وقتی  که  برای  اوین  بار  تحت  عملیات  حرارتی  قرار  می گیرد  .

محققین  ثابت  کرده اند  که  استحکام  فشاری  سرد  بعد  از  حرارت  دادن  با  گذشت  زمان  مانند  استحکام

نرمال  افزایش می یابد  بنا بر این  هیدراته  شدن  کامل  مینرال های  کلینگر  منجر  به  واکنش های  شیمیائی  مطلوبی  می شود  .  این  موضوع  موقعی  خوب  درک  می شود  که  یاد آوری  کنیم  که  در  نتیجه ی  تشکیل  ژل ها  و  فاز های  مینرالی تجزیه  شده  در  طول  پروسس هیدراته شدن  علاوه  بر  تشکیل  هیدرات  آهک  موادی  تشکیل  می شوند  که  خودشان  از  مینرال های  کلینگر  فعال تر  هستند . 

پوشیده  شدن  ذرات  مواد  اضافه  شونده  و  مواد  پر کننده  و  واکنشهای  مرتبی  که  انجام  می شود  و  حالتی  که  هیدراته  شدن  کامل  انجام  شود  بهتر  از  حالتی  است  که  هیدرته شدن  جزئی  اتفاق  بیفتد .

تاثیر  گذشت  زمان  مهم  است  اما  فقط  در  درجه  حرارت  پائین  که  بر  استحکام  هیدراته  شدن  اثر  می گذارد  و  در  درجه  حرارت های  بالا به  مراتب  اثر  کمتری  دارد  .

در  رابطه  با  هماهنگی  با  شرایط  عمل  مهم  است  بدانیم  که  کمک  سخت  کننده ها  مثل  کلرور  کلسیم  چه  تاثیری  روی  خواص  حرارتی  و  مکانیکی  و  دیر گدازی  آن  دارد  .  بررسی  ها  نشان  می دهد  که

برای این منظور خیلی  مناسب  نیست  معمولا استحکام  سیمان در حالتی  که از کمک  سخت  کننده ها استفاده  شده  کمتر از حالتی است  که  در  آن  مصرف  نشده  است  و  تنها  برای  سیمان  600 درجه  مناسب است.

کاربرد های بتن مقاوم حرارتی :

کاربرد های  بتن  دیر گداز  در  صنایع  مختلفی  که  در  درجه حرارت های  بالا  کار می کنند  استفاده می شود  . در این  قسمت  عنوان  صنایعی  که  از  این  تکنولوژی  استفاده  می کنند  را  ذکر  خواهیم  کرد .

بسته  به  نوع  و  کیفیت  بتن  دیر گداز  و  مواد  اولیه ی  ساخت  آن  در  ممالک  صنعتی  از  آن ها  در  قسمت های  مختلفی  استفاده  می شود  .

کوشش های  بسیاری  در  کشور های  شرقی  صورت  گرفته  است  که  تا  از  این  مواد  در  سطح  وسیع تری  استفاده  شود  در  کشود  آمریکا  9%  مواد  دیر گداز  مصرفی  از  این  نوع  بتن  می باشد . از این  نوع  مواد  در  کشور های  فرانسه , چکسلواکی , آلمان غربی و شرقی  , هلند ,  انگلستان  در  کارخانجات  صنعتی  که  در  درجه  حرارت های  بالا  کار  می کنند  استفاده  می شود  .همزمان  با  افزایش  تولید  این  نوع  بتن  تعداد  کشور های  صنعتی  که  از  این  نوع  بتن  جهت  مقاصد  دیر گداز  استفاده  می کنند  در

حال  افزایش  می باشد  .

در  چند  سال  اخیر  استفاده  از  آستر  یکپارچه  در  کارخانه ها  معمول  شده  که  تمایل  به  استفاده  از  بتن  های  دیر گداز  را  بیشتر  کرده  است  لذا  مصرف  این  نوع  مواد  در  هر  شاخه ای  از  صنعت  که  نیاز  به  مواد  نسوز  دارند  در  حال  توسعه  و  گسترش  می باشند . به  همین  ترتیب  استفاده  از  این  نوع  مواد  در  ساختمان  کوره ها  در  حال  رو  به  رشد  است  زیرا  هم  از  نظر  تکنیکی  وهم  اقتصادی  رو  به  رشد  است  .  حال  به  ذکر  موارد  استفاده  از  این  نکنولوژی  می پردازیم  :

1)     تکنولوژی کوره های معمولی

2)      متا لوژی  آهن  و  فولاد

3)      کارخانجات فورج ونورد

4)      ریخته گری

5)      سایر فرایند های کا با فلزات

6)     کارخانجات تولید فلزات غیر آهنی 

7)     صنایع  سرامیک

8)     صنایع  شیشه  سازی

9)     صنایع  سیمان  و  آهک

10) صنایع  کک  سازی  و  تولید  گاز

11) صنعت  نیرو

12) صنایع  شیمیائی

13) فرودگاه و صنایع هواپیما سازی

14) مهندسی  هسته ای

15) مصارف خانگی

جنبه های اقتصادی بتن دیرگداز :

می توان  گفت  که  مزایای  استفاده  از  بتن های  دیر گداز بیشمار  است  و این  مزایا  با  هر  مقاله ای  که  چاپ  می شود  واضح تر  می شود .به  نظر  محققین  کاهش  هزینه های  سازه ها ی  کارخانجات  دیر گداز 

بر  حسب  نوع  دیر گداز  بکار رفته  چیزی بین  10 تا  50  درصد  خواهد  بود  .  برتری  اقتصادی   بتن

های  دیر گداز  بر  تمام  انواع  دیگر  مواد  مقاوم  حرارتی  مشهود  است  .  یر  مبنای  آمار  آلمان  در  هر  سال  6  میلیون  مارک  صرفه  جویی  فقط  از  کاربرد  قطعات  پیش ساخته  بتن  دیر گداز  داشته اند  .

استفاده  از  بتن  یکپارچه  برای  ساخت  آستر  های  نسوز  امکان  تعمیر  یا  ساخت  آستر  جدید  را  فراهم

می کند . محققین  نشان  می دهند  که  هزینه ی  تولید  بتن های  نسوز  50  تا  30  درصد  تولید  آجر های  نسوز  بوده  واین  مقدار  برابر  با  تولید  بتن های  معمولی  بوده  است  .

مزیت  های  بتن  دیر گداز  تنها  در  عواملی  که  ذکر  شد  خلاصه  نمی گردد  عوامل  دیگری  که  از  لحاظ  اقتصادی  آن  را  مقرون  به  صرفه تر  می کند  عبارتند  از  :  دامنه ی  استفاده  وسیع  از  بتن ,

طول  عمر  بتن  و  ساختمان  آن  بنا بر این  باید  در  این  مورد  توجه  بیشتری  به  به  این  ماده  معطوف  گردد .  هزینه ی  اصلی  در  ساختمان  بتن های  نسوز  مربوط  به  شاموت  و  سیمان  می باشد  و  قیمت  سیمان  نسوز  با  آلومینای  بالا  تقریبا  10  برابر سیمان  پرتلند  می باشد  و  چنان چه  قیمت  دو  نوع   بتن

ساخته  شده  با  این  نوع  سیمان ها  را  مقایسه  کنیم  مشخص  می شود  که  قیمت  بتن  با  سیمان  آلومینای

بالا  دو  برابر  سیمان  پرتلند  است  پس  برای  درجه  حرارت های  پائین  تا  850  درجه ی  سانتیگراد  از  بتن  با  آلومینای بالا استفاده  شود مقرون  به  صرفه  نخواهد  بود  در صورتی  که  سیمان  پرتلند  با شاموت  جواب  گوی  این  مسئله  خواهد  بود  . 

یا  در  مورد  نسبت  سیمان  به  پر کننده  وقتی  که  می توان  با  20  درصد  سیمان  نتیجه ی  مطلوب  را  بدست  آورد  نیازی  به  مصرف  بیشتر  سیمان  نخواهد  بود  و  با  توجه  به  قسمت  سیمان  با  آلومینای  بالا  مشاهده  می شود  که  قیمت  مخلوط  روی  هم  32%  افزایش  می یابد  .  در  صورتی  که  در  درجه  حرارت  خیلی  بالا  باشد  و  از  پرکننده های  گران  قیمت  مثل  کوراندوم  و  سیلیمانیت  استفاده  شود  با  توجه  به  این  که  قیمت  این  مواد  10  تا  15  برابر  قیمت  شاموت  است  بنابر این  قیمت  سیمان  تاثیر

زیادی  در  قیمت  تمام  شده  نخواهد  داشت  در  نتیجه  در  این  موارد  بهتر  است  از  آجر های  ضایعاتی 

خورد  شده  استفاده  شود  تا  بتوان  همان  مزایای  اقتصادی  را  بدست  آورد  .  در  درجه  حرارت های  خیلی  بالا  به  علت  این  که  مواد  مصرفی  باید  خالص  بوده  و  کیفیت  مناسبی  داشته  باشند  بنا بر  این  بتن  ها  مزایای  اقتصادی  زیادی  نسبت  به  دیگر  مواد  نسوز  ندارند  و  فقط  در  مواردی  که  درجه ی  حرارت  حدود  1000  است  با  استفاده  از  اجزایی  مانند  خرده آجر  سرباره  و  کوره ها  و  سیمان  پرتلند  استفاده  از  بتن  اقتصادی تر  از  آجر های  نسوز  خواهد  بود  اگر  قیمت  بتن های  نسوز  و  بتن

های  پیش  ساخته  شاموتی  را  با  نسوز  های  دیگر  شاموتی  مقایسه  کنیم  نتیج  زیر  حاصل  می شود  :

بتن های  نسوز  پرس  شده  ارزان  تر  از  آجر های  شاموتی  است  و  همچنین  بتن  گیرش  یافته  سریع تر 

استحکام  پیدا  می کند  و  قابل  استفاده  می گردد  .  مزیت  واقعی  بتن های  نسوز  بستگی  به  ابعاد  کار  و 

و  مقدار سیمان  نسوز بکار  برده  شده  و  مقایسه ی  واقعی  را  وقتی  می توان  نشان  داد  که  مشخصات  کار  داده  شده  باشد  . اگر  چه  همیشه  مقایسه ی  مستقیم  بین  قیمت  بتن  نسوز  و  آجر نسوز ممکن  نیست 

در  مواقعی  که  قیمت های  بتن  و  آجر  برابر  است  مزایای  بتن  نسوز  درجه  حرارت  بالا  بیشتر  از 

آجر های  نسوز می باشد  ولی  به طور  کلی  قیمت  تمام  شده ی  بتن های  نسوز  کمتر از آجر های  نسوز  می باشد .

                                                                                              پایان