淺析耐熱混凝土性能及技術(shù)要求
耐熱混凝土,是指能夠長(zhǎng)時(shí)間承受200~1300℃溫度作用,并在高溫下保持所需要的物理力學(xué)性質(zhì)的特種混凝土。耐熱混凝土常用于熱工設(shè)備、工業(yè)窯爐和受 高溫作用的結(jié)構(gòu)物,如爐墻、爐坑、煙囪內(nèi)襯及基礎(chǔ)等。具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、施工效率高、易滿(mǎn)足異形部位施工和熱工要求,維修費(fèi)用少、使用壽命長(zhǎng)、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
1.耐熱混凝土的分類(lèi)
耐熱混凝土按其膠凝材料不同,一般可分為水泥耐熱混凝土和水玻璃耐熱混凝土。
(1)水泥耐熱混凝土
?、倨胀ü杷猁}水泥耐熱混凝土。普通硅酸鹽水泥耐熱混凝土是由普通硅酸鹽水泥、磨細(xì)摻和料、粗骨料和水調(diào)制而成。這種混凝土的耐熱度為700~1200℃, 強(qiáng)度等級(jí)為C10~C30,高溫強(qiáng)度為3.5~20MPa,最高使用溫度達(dá)1200℃或更高。適用于溫度較高,但無(wú)酸堿侵蝕的工程。
?、诘V渣硅酸鹽水泥耐熱混凝土。礦渣硅酸鹽水泥耐熱混凝土是由礦渣硅酸鹽水泥、粗細(xì)骨料,有時(shí)摻加磨細(xì)摻和料和水調(diào)制而成。這種混凝土耐熱度為 700~900℃,強(qiáng)度等級(jí)為C15以上,最高使用溫度可達(dá)900℃,適用于溫度變化劇烈,但無(wú)酸堿侵蝕的工程。
?、鄹咪X水泥耐熱混凝土。高鋁水泥耐熱混凝土是由高鋁水泥或低鈣鋁酸鹽水泥、耐熱度較高的摻和材料以及耐熱骨料和水調(diào)制而成的。這種混凝土耐熱度為 1300~1400℃,強(qiáng)度等級(jí)為C10~C30,高溫強(qiáng)度為3.5~10MPa,最高使用溫度可達(dá)1400℃,適用于厚度小于400mm的結(jié)構(gòu)及無(wú)酸、堿、鹽侵蝕的工程。
高鋁水泥耐熱混凝土雖然在300~400℃時(shí)強(qiáng)度會(huì)劇烈降低,但此后,殘余部分的強(qiáng)度都能保持不變。而在1100℃以后,結(jié)晶水全部脫出而燒結(jié)成陶瓷材 料,其強(qiáng)度又重新提高。因高鋁水泥的熔化溫度高于其極限使用溫度,使用時(shí),是不會(huì)被熔化而降低強(qiáng)度的。
(2)水玻璃耐熱混凝土 水玻璃耐熱混凝土是由水玻璃、氟硅酸鈉、磨細(xì)摻和料及粗細(xì)骨料按一定配合比例組成。這種混凝土耐熱度為600~1200℃,強(qiáng)度等級(jí)為C10~C20,高 溫強(qiáng)度為9.0~20MPa,最高使用溫度可達(dá) 1000~1200℃。
水玻璃耐熱混凝土,因摻和材料、粗細(xì)骨料及最高使用溫度不同,其使用范圍集中于兩方面:
?、佼?dāng)設(shè)計(jì)最高使用溫度為600~900℃時(shí),采用黏土熟料或黏土磚、安山巖、玄武巖等骨料配制的耐熱混凝土,可用于同時(shí)受酸(HF除外)作用的工程,但不 得用于經(jīng)常有水蒸氣及水作用的部位。
?、诋?dāng)設(shè)計(jì)最高使用溫度為1200℃時(shí),采用一等冶金鎂砂或鎂磚配制的耐熱混凝土,可適用于受鈉鹽溶液作用的工程,但不得用于受酸、水蒸氣及水作用的部位。
2.耐熱混凝土的攪拌和澆搗
耐熱混凝土宜采用機(jī)械攪拌。在拌制耐熱混凝土?xí)r,應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行:
(1)拌制水泥耐熱混凝土?xí)r,水泥和摻和材料必須預(yù)先拌和均勻,約拌2min。拌制水玻璃耐熱混凝土?xí)r,氟硅酸鈉和摻和材料必須預(yù)先混合均勻,可用機(jī)械或 人工攪拌。
(2)水玻璃耐熱混凝土拌制要求與水玻璃耐酸混凝土相同,應(yīng)遵守下列具體規(guī)定:
?、俜蹱罟橇蠎?yīng)先與氟硅酸鈉拌和,再用篩孔為2.5mm的篩子過(guò)篩兩次;
②干燥材料應(yīng)在混凝土攪拌機(jī)中預(yù)先攪拌2min,然后再加水玻璃;
?、蹟嚢钑r(shí)間,自全部材料裝入攪拌機(jī)后算起,應(yīng)不少于2min;
?、苊看伟柚屏浚瑧?yīng)在混凝土初凝前用完,但不得超過(guò)30min。
(3)耐熱混凝土的用水量(或水玻璃用量)在滿(mǎn)足施工要求條件下,應(yīng)盡量少用,其坍落度應(yīng)比普通混凝土相應(yīng)地減少1~2cm。如果采用機(jī)械振搗,可控制在 2cm左右;用人工搗固,宜控制在4cm左右。
(4)應(yīng)分層澆筑,每層厚度為25~30cm。
(5)耐熱混凝土的攪拌時(shí)間應(yīng)比普通混凝土延長(zhǎng)1~2min,使混凝土混合料顏色達(dá)到均勻?yàn)橹埂?
3.耐熱混凝土的養(yǎng)護(hù)
(1)水泥耐熱混凝土澆筑后,宜在15~25℃的潮濕環(huán)境中養(yǎng)護(hù),其中普通水泥耐熱混凝土養(yǎng)護(hù)不少于7d,礦渣水泥耐熱混凝土不少于14d,礬土水泥耐熱 混凝土一定要加強(qiáng)初期養(yǎng)護(hù)管理,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于 3d。
(2)水玻璃耐熱混凝土宜在15~30℃的干燥環(huán)境中養(yǎng)護(hù)3d,烘干加熱,并須防止直接暴曬而脫水快,產(chǎn)生龜裂,一般為10~15d即可吊裝。
(3)水泥耐熱混凝土在氣溫低于7℃和水玻璃耐熱混凝土在低于10℃的條件下施工時(shí),均應(yīng)按冬期施工執(zhí)行,并應(yīng)遵守下列規(guī)定:
?、偎嗄蜔峄炷量刹捎眯顭岱ɑ蚣訜岱?電流加熱、蒸汽加熱等),加熱時(shí)普通水泥耐熱混凝土和礦渣水泥耐熱混凝土的溫度不得超過(guò)60℃,礬土水泥耐熱混凝 土不得超過(guò) 30℃;
?、谒A蜔峄炷恋募訜嶂辉S采用干熱方法,不得采用蒸養(yǎng),加熱時(shí)混凝土的溫度不得超過(guò) 60%;
?、勰蜔峄炷林胁粦?yīng)摻用化學(xué)促凝劑。
4.耐熱混凝土的熱處理
(1)耐熱混凝土待其達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,即可進(jìn)行處理,但不應(yīng)早于下列期限:
?、俑咪X水泥耐熱混凝土和水玻璃耐熱混凝土,不早于3d。
?、诠杷猁}類(lèi)水泥耐熱混凝土,不早于7d。
(2)耐熱混凝土的窯爐在熱處理時(shí)是采取烘爐的方法,在烘烤過(guò)程中,應(yīng)注意保持均勻的升溫,升溫過(guò)快,烘烤后的表面容易干裂,烘烤制度參見(jiàn)表7- 2。
表7-2耐熱混凝土烘烤制度
5.耐熱混凝土的檢驗(yàn)項(xiàng)目和技術(shù)要求
耐熱混凝土的檢驗(yàn)項(xiàng)目和技術(shù)要求,見(jiàn)表7- 3。
表7-3耐熱混凝土的檢驗(yàn)項(xiàng)目和技術(shù)要求
注:如設(shè)計(jì)對(duì)檢驗(yàn)項(xiàng)目及技術(shù)要求另有規(guī)定時(shí),應(yīng)按沒(méi)計(jì)規(guī)定進(jìn)行。
編輯:姜立東
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