Жаростойкие бетоны находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Использование жаростойких бетонов, работающих при высоких температурах, обеспечивает снижение себестоимости строительства за счет замены дорогостоящих огнеупоров жаростойкими бетонами.

Практически неисчерпаемые запасы техногенной силикатной продукции металлургических предприятий могут служить перспективным сырьем для производства жаростойких бетонов. Несмотря на большое количество публикаций, доменные и сталеплавильные шлаки не нашли должного применения в производстве композиционных материалов, работающих при повышенных температурах. Впервые влияние высоких температур на свойства доменных шлаков было изучено В.М.Москвиным. Исследования продолжены многими учеными, в том числе П.П. Будниковым, К.Д. Некрасовым, А.П. Тарасовой, Н.А. Фомичевым.

Применение шлаков в производстве жаростойких бетонов позволяет расширить сырьевую базу, обеспечить снижение энергоёмкости производства, а также решить некоторые экологические проблемы, связанные с утилизацией шлаковых отвалов, которые загрязняют почву, подземные воды и атмосферу.

Экономический эффект, получаемый при утилизации техногенных продуктов, во многом обусловлен тем, что для вовлечения их в переработку не требуется затрат на добычу сырья. При этом транспортные расходы в случае переработки техногенных продуктов на месте их образования, т.е. в крупных промышленных районах с высокой потребностью в строительных материалах минимальны.

Известно, что твердение силикатных вяжущих на основе жидких стекол обусловлено способностью кремнийсодержащих химических связок, часто с отвердителями, к полимеризации с образованием кремнийполимерного каркаса объемной сетчатой структуры при дегидратации. Сроки схватывания вяжущего, при этом, зависят от плотности жидкого стекла, расхода и степени измельчения отвердителя. Уменьшение плотности жидкого стекла вызывает ускорение сроков схватывания вяжущего с отвердителями, содержащими двухкальциевый силикат. Преимуществом бетонов на жидком стекле являются быстрый набор прочности, высокие адгезионные свойства, химическая и термическая стойкость.

Целью данной работы является разработка составов и технологии жаростойких бетонов на основе металлургических шлаков и растворимого жидкого стекла с добавками. При проведении работы решались следующие задачи:

- изучение спекаемости чистых шлаков и с добавкой жидкого стекла;

- разработка составов жаростойких бетонов на основе доменных шлаков и растворимого жидкого стекла;

- исследование влияния различных добавок на физико-механические и огневые свойства жаростойких бетонов;

- изучение фазового состава продуктов термообработки;

- разработка технологической схемы безобжиговых изделий.

При проведении экспериментальных исследований были использованы доменный гранулированный шлак ОАО «Азовсталь», г. Мариуполь, Украина и доменный гранулированный шлак ОАО «Челябинский МК». Усредненный химический состав шлаков приведен в таблице 1.