Жаростойкость - это способность бетона длительное время выдерживать воздействие высоких температур, например при эксплуатации тепловых агрегатов, без существенного уменьшения прочности. Интенсивные деструктивные процессы при нагревании бетона идут при температуре больше 200°С (рис.1). Нагрев в интервале 200...400°С приводит к постепенному снижению прочности цементного камня и бетона из-за дегидратации в основном гидроалюминатом, а также распада и перекристаллизации гидросульфоалюмината кальция.

При нагревании свыше 300°С нарушается структура цементного камня и бетона в результате деформаций гидратных продуктов цементного камня и непрогидратованих зерен цемента. При 500...600°С идет разложение гидратных новообразований и дегидратация Са(ОН)₂, способствует дальнейшему снижению прочности цементного камня.

В интервале 600...700°С возможно модификационный преобразования b - 2СаО · SiO₂ в y - 2СаО · SiO₂, которое сопровождается некоторым увеличением объема. Бетон, прогретый до температуры 600...800°С, вполне разрушается после выдержки его в воздушно-сухих условиях в основном в результате вторичной гидратации оксида кальция. При 1200°С прочность цементного камня составляет 35...40% прочности контрольных образцов. При этом развивается значительная усадка - до 1% и более.

Основной способ обеспечения жаростойкости бетона заключается во введении в цемент или бетонные смеси тонкомолотых минеральных добавок, которые химически связывают СаО и не образуют с минералами цемента легкоплавких веществ, а также устойчивы к воздействию высоких температур и уменьшают усадку цементного камня при нагревании.

Рис. 1. Влияние температуры на прочность бетона: 1 - портландцемент 70% + трепел 30%;
2 - портландцемент 70% + пемза 30%; 3 - портландцемент

Портландцемент с жаростойкостью значительно уступает шлакопортландцементу, при гидратации которого выделяется значительно меньшее количество Са(ОН)₂. При достаточной величине остаточной прочности на сжатие бетона после нагрева до 800°С и использовании шлакопортландцемента отпадает необходимость введения тонкомолотых добавок.

Специфическим видом разрушения бетона при тепловом воздействии является разрушение под воздействием огня в условиях пожара. Под влиянием высокотемпературного пламени снижается несущая способность бетонных и железобетонных конструкций, а через определенное время под действием огня возможно их разрушение. Снижение прочности бетона в условиях пожара происходит в результате развития внутренних напряжений в результате неодинакового температурного коэффициента линейного расширения цементного камня и заполнителей. При температуре выше 500°С снижения прочности бетона под воздействием огня усиливается разложением гидроксида кальция и полиморфным превращением b - кварца в a - кварц.

Огнестойкость - это способность бетона выдерживать кратковременное воздействие огня, например при пожаре.

Огнестойкость бетона по огнестойкость других строительных материалов характеризуется пределом огнестойкости - продолжительностью сопротивления воздействию огня к потере бетоном прочности. Пределом огнестойкости строительных конструкций называется время, в течение которого они сохраняют несущие функции в условиях пожара. Потеря конструкции несущей способности сопровождается ее внезапным или очень быстрым обвалом. Функциональное назначение ограждающих конструкций теряется, когда температура поверхности, не нагревается, в среднем растет на 1600°С и в смежных помещениях возможно самовозгорание материалов. При этом в конструкциях образуются сквозные трещины, через которые проникают продукты горения и пламя.

Предел огнестойкости определяется испытанием образцов в специальной камере, где тепловой режим поддерживают по стандартной кривой температура - время.

Предел огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций составляет 2...5 ч. Ее можно повысить, увеличивая толщину бетонного слоя и подбирая соответствующий состав бетона.