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、易滿足異形部位施工和熱工要求，維修費(fèi)用少、使用壽命長、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。

　　1．耐熱混凝土的分類

　　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?，應(yīng)在混凝土初凝前用完，但不得超過30min。

　　(3)耐熱混凝土的用水量(或水玻璃用量)在滿足施工要求條件下，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60℃，礬土水泥耐熱混凝 土不得超過 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 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。

　　②硅酸鹽類水泥耐熱混凝土，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，在烘烤過程中，應(yīng)注意保持均勻的升溫，升溫過快，烘烤后的表面容易干裂，烘烤制度參見表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)按沒計(jì)規(guī)定進(jìn)行。