Betony odporne na ogień są jednymi z najczęściej stosowanych w przemyśle materiałów ogniotrwałych. O wyborze konkretnego betonu zawsze decydują warunki w miejscu, w którym ma być zastosowany. Wykorzystuje się je do tworzenia monolitycznych wyłożeń wszelkiego rodzaju pieców, kotłów przemysłowych i pieców do wypalania. Znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle cementowym, odlewniczym, petrochemicznym, w metalurgii żelaza i metali nieżelaznych a także w koksownictwie. Znaczenie ma nie tylko temperatura, ale też zużycie cierne czy występowanie agresywnych materiałów, jak w przypadku przetapiania żelaza i miedzi.

Jakimi właściwościami charakteryzują się różne rodzaje betonów ogniotrwałych?

1. Betony konwencjonalne

Betony konwencjonalne mają standardową gęstość, zawierają do ok. 30% cementu glinowego. Są odporne na temperatury od 1200 stop. C do 1800 stop. C. Nadają się do ogólnych zastosowań w piecach, blokach palników, specjalnych piecach muflowych oraz kotłach przemysłowych. Wraz z zastosowanymi materiałami zmieniają się takie ich właściwości, jak odporność na zużycie ścierne, szoki cieplne oraz agresywne działanie żużla.



Betony na bazie szamotu, wiązane hydraulicznie, będą miały odporność na temperaturę do 1400 stop. C. Te na bazie boksytu, gęste (2600 kg/m3), będą charakteryzowały się dużą wytrzymałością i odpornością na ścieranie w temperaturach do 1550 stop. C. Do pracy w bezpośrednim kontakcie z płomieniem w atmosferach utleniających lub redukujących doskonałe będą betony na bazie szamotu o niskiej zawartości żelaza, np. odporny na temperaturę do 1600 stopni C beton produkowany.

Do zastosowań w kontakcie z ciekłym metalem, w temperaturach do 1700 stop. C, np. w kadziach na ciekłe żelazo oraz do rynien spustowych i rynien, gdzie ekstremalne temperatury i narażenie na ścieranie powodują występowanie skrajnie ciężkich warunków pracy, dobrze sprawdzi się beton ogniotrwały na bazie stopionego kruszywa i chromowego tlenku glinu. Najwyższą odporność na wysoką temperaturę, do 1850 stop. C, będą miały betony na bazie czystego tlenku glinu o wysokiej czystości chemicznej, wysokiej wytrzymałości, udarności oraz odporności na zużycie ścierne. Stosuje się je zwłaszcza w przemyśle petrochemicznym oraz przemyśle produkcji nawozów. Dobrze sprawdzą się w sytuacjach, kiedy temperatura może być niższa, ale materiały są bardzo agresywne – tak jak w przypadku przetapiania miedzi i mosiądzu.

2. Betony izolacyjne

Innym rodzajem betonów są betony izolacyjne, które charakteryzują się niską gęstością i bardzo niską przewodnością cieplną. Są stosowane na powierzchniach narażonych na wysoką temperaturę lub jako dodatkowa warstwa wyłożenia znajdująca się za betonem ognioodpornym większej gęstości lub wymurówką. Izolacyjne betony ogniotrwałe mogą spowodować zmniejszenie ogólnej gęstości wyłożenia lub temperatury powierzchni zimnej. Ich wytrzymałość, która zmienia się od niskiej do wysokiej, opiera się na ich niskiej gęstości, która jest również powodem ich słabej odporności ściernej. Nadają się one do zastosowań, gdzie nie występuje nadmierne zużycie. Są odporne na temperatury do 1400 stop. C.

3. Betony niskocementowe

Ten rodzaj betonów ogniotrwałych jest przygotowywany z mniejszej ilości cementu niż normalanie stosowana przy betonach ogniotrwałych standardowej gęstości. Mają zmienną zawartość tlenku glinu, co zapewnia wyjątkowe własności fizyczne, w tym niską porowatość, dobre własności przeciwcierne i wysoką energię. Produkty te zwykle wymagają kontrolowanej instalacji, jednak ich dużą zaletą jest to, że mogą zostać łatwo wpompowane do wymaganego położenia. Niektóre nie będą wymagać ubijania wibracyjnego, ponieważ mogą swobodnie wypełniać przestrzeń. Charakteryzują się odpornością na temperatury od 1400 do 1800 stop. C.

Do stosowania z płynnym aluminium można użyć np. betonu ogniotrwałego na bazie boksytu, który zawiera dodatek redukujący zwilżanie w kontakcie z ciekłym aluminium i dlatego zapobiega wzrostowi korundu. Do zastosowania w warunkach ekstremalnych, np. w blokach trzonów w piecach do podgrzewania, wnętrzach kadzi stalowych oraz gardzielach kadzi mieszalnikowych do żelaza wchodzących w kontakt z ciekłymi żelazem i stalą sprawdzi się beton ogniotrwały na bazie boksytu o wysokiej zawartości tlenku glinu i niskiej zawartości cementu. Tam, gdzie występują bardzo ciężkie warunki i ważna jest czystość chemiczna, np. w produkcji bloków prefabrykowanych oraz tam, gdzie najważniejsza jest odporność na penetrację żużlem, można użyć betonu ogniotrwałego o bardzo dużej zawartości tlenku glinu i niskiej zawartości cementu.