耐热耐火混凝土在工程中的应用

1、耐热耐火混凝土在工程中的应用郭朝林XX省川炭实业XX助理工程师摘要 本文主要介绍了耐热耐火混凝土在新都新力制造XX平炉根底混凝土中的成功应用，有效防止了混凝土在高温烘烤下裂缝的形成。关键词 耐热混凝土应用一、工程概况新都新力制造XX平炉根底长25米、宽15米、厚度1.41.8米，泵送混凝土工程 量600m3,强度等级为C30,要求入泵坍落度170190mm。工程要求混凝土在满足28 天强度的前提下具有良好的工作性能，能够满足混凝土在高温烘烤300c以上下不产生有害裂缝的要求，提高混凝土耐久性。二、技术特点耐热混凝土是一种能长期承受高温作用 200C以上，并在高温作用下保持所需的 物理力学性能的

2、特种混凝土。而代替耐火砖用于工业窑炉内衬的耐热混凝土也称耐火混 凝土。耐热混凝土已广泛的用于冶金、化工、石油、轻工和建材等工业的热工设备和长期 受高温作用的构筑物。耐热混凝土在原材料的选择方面比拟复杂，本工程采用硅酸盐耐 热混凝土， 硅酸盐耐热混凝土所用的材料主要有硅酸盐水泥、耐热骨料、掺合料以及 外加剂等。1、原材料要求1硅酸盐水泥可用矿渣硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥作为胶结材料。一般应优先选用矿渣硅酸盐.word.zl.水泥，并且矿渣掺量不得大于 50%如选用普通硅酸盐水泥，水泥中所掺的混合材料不 得含有石灰石等易在高温下分解和软化或熔点较底的材料。止匕外，因为水泥的耐热性远远低于耐热骨料及

3、耐热粉料，在保证耐热混凝土设计强 度的情况下，应尽可能减少水泥用量，为此，要求水泥的强度等级不得低于32.5MPa。用上述两种水泥配制的耐热混凝土最高使用温度可以到达700800 c。具耐热机理是：硅酸盐水泥熟料中的C3s和C2s的水化产物Ca (OH)在高温下脱水，生成CaO与 矿渣及掺合料中的SiO2和AI2O3又反响生成具有较强耐热性的无水硅酸盐和无水铝酸 钙，使混凝土具有一定的耐热性。耐热骨料普通混凝土耐热性能不好的主要原因是一些水泥的水化产物为Ca (OH)2,水化铝酸盐在高温下脱水，使水泥石构造破坏而导致混凝土碎裂；另一原因是常用的一些骨料， 如：石灰石、石英砂在高温下发生较大体积

4、变形，还有一些骨料在高温下发生分解，从 而导致普通混凝土构造的破坏，强度偏低。因此，骨料是配制耐热混凝土一个很关键的 因素。常用的耐热粗骨料有碎黏土砖、碎红砖、碎高温耐火砖等；细骨料有碎黏土砖、黏 土砖、碎高温耐火砖、含 AI2O3较高的粉煤灰等。掺合料掺合料的作用主要有两个：一是可以增加混凝土的密实性，减少在高温状态下混凝 土的变形；二是在用普通硅酸盐水泥时，掺合料中的SiO2和AI2O3与水泥水化产物Ca(OH)2的脱水产物Ca O反响形成耐热性好的无水硅酸盐和无水铝酸钙，同时防止了Ca(OH)2脱水引起的体积变化。所以，掺合料应选用熔点高、高温下不变形且含有一定数 量AI2O3的材料。外

5、加剂硅酸盐水泥耐热混凝土配制时，可掺加减水剂以降低W/C,减少混凝土构造内部的空隙率。减水剂宜采用非引气性。.word.zl.三、混凝土配合比设计原材料选择1水泥。选用XX亚东水泥厂生产的洋房牌PO42.5R等级水泥，技术指标见表1;表1水泥技术指标细度模数8 2 类一砖 悭一土 手-黏颗粒级配H表2细骨料技术指标-j-泥块含量%i含泥量%I0,8；2.7表观密度Kg/m3一80一231细度L - - - -I初凝时间rr终凝时间n 一抗折强度MPa抗压强度MPa3d28di3d j28d1.22h 14 min4h 35 min6.18.7- “r32.8 j51.32细骨料。选用彭州一点通

6、按要求破碎黏土砖，技术指标见表2;3粗骨料。选用彭州一点通按要求破碎黏土砖，技术指标见表3;表3粗骨料技术指标公称粒径mm厂一l颗粒级配 1表观密度1,3、Kg/m!1压碎指标%针片状含量 1含泥量%5-25连续238038.73.21.1(4)粉煤灰。选用XX博磊生产的II级粉煤灰，技术指标见表 4;表4粉煤灰技术指标细度%:11需水量比%i111烧失量iiAI2O3%:SO3%10.419611ii2.2385111.4815减水剂。选用XX吉龙产FDN-20减水剂配合比设计及试验该品种耐热混凝土的配合比设计用计算方法比拟繁琐,般常采用经历配合比为初.word.zl.始配合比，再通过试配调

7、整，得到适用的配合比。采用质量法设计试验方案。配合比的设计强度等级为C30,设计坍落度为 180-200mm ,假定混凝土容重2000kg/m 试验数据分析上述6组试验中，2#配合比既能满足设计要求的耐热、 强度和坍落度，又相对经济, 因此，我们对2#配合比进展了进一步复核，详见表 8。表8配合比复核情况.word.zl.,胶凝材料的总量为：650Kg,粉煤灰的掺量为胶凝材料的：30% 35%外22.75加剂的掺量为胶凝材料的：3.5%水胶比分别为：0.48、0.50、0.52,砂率为：46%进 展混凝土试配试验。配合比方表 5:试验结果如表6:表5试验混凝土配合比：配合比编 号水胶 比水水泥

8、粉煤灰粗骨料粗骨料减水剂W/B(kg/m 3)(kg/m 3)(kg/m3)(kg/m 3)(kg/m 3)(kg/m3)SYL-09010.48325J455195451 :55122.75SYL-09020.5033245519544854722.75SYL-09030.5233845519544554422.75 TOC o 1-5 h z SYL-09040.48325423227IIIISYL-09050.5033242322744854722.75 * ”口 3工4 a *工- si 占 0 r *4 - a 4fa m 0 a 4 4 - Jjx r - a 4fa a m 口

9、a,0& 3 4 t一a - ii 工一匹 * *:b r - - a - a *三 m h a Tfk a - a 4.口 a a a 0 一 * a 4 h m 4 3 - Jb a * * a m 3 a SYL09060.5233842322744554422.75IIIIII-9111III表7试验结果汇总：I配合比编号I坍落度1:1强度（MPa）28d 400 C 烘烤(mm)7dI28d110hSYL-090118527.8:40.5i 未变型、未开裂SYL-09021200127.4: !41.11i 未变型、未开裂SYL-0903:1210-1: 11 25.01136.31

10、:1未变型、未开裂SYL-09041 :1170；_j24.2 ln32.11 :1未变型、未开裂SYL-0905!175, _.25.035.5!未变型、石裂SYL090618522.7； : 131.3j未变型、未开裂1厂I i7配合比编号:实测容重(kg/m3) 1坍落度(mm)凝结时间三4a i - ad a t s as.a a 4& a a- a -s a4=* * s a aa初凝 i终凝1强度(MPa)a a & s aa s a B = g t 4 4az ,士.三 a da a d-h 占 h -7d 1 28dII an 一 bkb an 28d 400 C 烘烤bla*

11、4fa ad Mdsa4-* sd-i-asad at 4 a w aasat10h1 * 11 kb aa SYL-0902198020011h25min19h48minj 28.542.2!未变型、未开裂4、生产配合比确实定新都新力制造XX改造工程甲方代表、承建方代表对配合比进展了复核试验和微调,配合比材料用量及复核试验结果见表9表9复核配合比材料用量及试验结果3-一配合比材料用量kg/m：试验结果水一一水泥 一E 一一E粉煤灰=t V? = is n = vre = u粗骨料i；9SS BBBWBBB粗骨料一一r减水剂坍落度mmR 一 LHEU 一LHhl;Ln0抗压强度(MPa)卜T7

12、d i 28d=ess /. e st. s s e b e wtt e are28d 400 C 烘烤10h33045020344854722.7519528.1 | 42.7未变型、未开裂四、实际生产应用情况由于耐热耐火混凝土所用骨料采用黏土砖黏土砖的吸水率较高，水泥含量相对较多，为保证大体积混凝土质量，我们在生产过程中采取了以下技术措施： 1、 过程质量控制混凝土搅拌时的投料采用水泥裹砂、石二次投料法；搅拌时间延长2030秒，保证搅拌均匀；试验室技术人员对生产过程进展监控，确保混凝土和易性和坍落度满足施工要求。2、 混凝土养护为确保工程质量，在混凝土刚浇注完毕后立即采用塑料薄膜覆盖，待混

13、凝土硬化后 采用湿养护20天。通过采用红砖粉和采取以上质量控制措施，保证了新都新力制造 XX改造工程平炉 根底混凝土的质量，依据GB14902-94?预拌混凝土 刖准，我们在生产过程中以每100m3 作为一个取样批，共抽检7组试件检测混凝土抗压强度，标养28天测得强度最小值为：.word.zl.36.1 MPa,强度平均值为：38.4 MPa,混凝土和易性良好，泵送顺利。蓄水养护完毕使 用设备一个月后对该设备根底混凝土进展检查，未发现有害裂缝。五、完毕语通过采用黏土砖作为骨料配制耐热 耐火混凝土，改善了混凝土遇热开裂的弱点， 提高了混凝土质量。由于黏土砖的吸水率比拟高到达 40说右,用水量较大，水泥含量较高。在进展配合比设计时，可采用一局部粉煤灰来