耐熱混凝土配方設(shè)計(jì)及性能檢測(cè)規(guī)程

　　1總則

　　針對(duì)****鋼冶金建筑工程的需要，編制該規(guī)程。本規(guī)程中的耐熱混凝土指用普通硅酸鹽水泥（或硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥）、耐熱粗細(xì)骨料、耐熱摻和料、水以及根據(jù)需要選用合適混凝土外加劑攪拌均勻后采用振動(dòng)成型的混凝土，它能夠長(zhǎng)時(shí)間承受200～1300℃溫度作用，并在高溫下保持需要的物理力學(xué)性能。該混凝土不能使用于酸、堿侵蝕的部位。

　　2原材料要求

　　根據(jù)耐熱溫度高低，溫度變化的劇烈程度選用原材料的品種。

　　2.1水泥

　　2.1.1硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥應(yīng)相應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB175-1999、GB1344-1999、GB201-2000的要求。對(duì)于高爐基礎(chǔ)耐熱混凝土使用的水泥，應(yīng)壓蒸安定性合格。

　　2.1.2對(duì)耐熱溫度高于700℃的混凝土，水泥中不能摻石灰?guī)r類(lèi)混合材。低于700℃時(shí)，摻量亦不能超過(guò)5%。

　　2.1.3硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥的最高使用溫度為1200℃，礦渣水泥的最高使用溫度為700℃，且磨細(xì)水淬礦渣含量不大于50%，鋁酸鹽水泥最高使用溫度為1400℃。

　　2.1.4每立方米耐熱砼中的水泥用量不應(yīng)超過(guò)450kg。

　　2.2摻和料

　　2.2.1使用溫度大于350℃的耐熱砼，應(yīng)摻加耐熱摻和料。

　　2.2.2常用的耐熱摻和料有粘土熟料、鋁礬土熟料、粘土磚粉、粉煤灰（不低于Ⅱ級(jí)）等。其技術(shù)要求見(jiàn)表1：

表1 耐熱砼用摻和料技術(shù)要求

　　注：摻和料含水率不得大于1.5%。

　　2.3粗細(xì)骨料

　　2.3.1耐熱砼不宜采用石英質(zhì)骨料。如砂巖、石英等。應(yīng)選用粘土熟料、鋁礬土熟料、耐火磚碎料、粘土磚碎料、高爐重礦渣碎石、安山巖、玄武巖、輝綠巖等。且高爐重礦渣碎石、安山巖、玄武巖、輝綠巖僅限于溫度變化不劇烈的部位。

　　2.3.2骨料的燃燒溫度不低于1350～1450℃。

　　2.3.3對(duì)于已用過(guò)的粘土磚，應(yīng)除去表面熔渣和雜質(zhì)，且強(qiáng)度應(yīng)大于10MPa。高爐重礦渣應(yīng)具有良好的安定性，不允許有大于25mm的玻璃質(zhì)顆粒。

　　2.3.4一般粗骨料粒徑不得大于20mm，在鋼筋不密的厚大結(jié)構(gòu)中不應(yīng)大于40mm。

　　2.3.5骨料中嚴(yán)禁混有有害雜質(zhì)，特別是石灰?guī)r類(lèi)碎塊等。

　　2.3.6對(duì)于溫度低于350℃，可使用河砂。低于700℃，溫度變化不劇烈時(shí)，優(yōu)先選用高爐重礦渣骨料。

　　2.3.7高爐重礦渣碎石、安山巖、玄武巖、輝綠巖粗細(xì)骨料的級(jí)配應(yīng)符合GB/T14684-2001《建筑用砂》、GB/T14685-2001《建筑用卵石、碎石要求》。高爐重礦渣碎石還應(yīng)符合YBJ205-84《混凝土用高爐礦渣碎石技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。粗骨料最大粒徑不宜超過(guò)31.5mm，最佳不超過(guò)25mm。粘土質(zhì)及高鋁質(zhì)骨料的顆粒粒級(jí)，級(jí)配及化學(xué)成分要求見(jiàn)下表：

　　表2 耐熱砼骨料的技術(shù)性質(zhì)

2.4拌合水

　　符合JGJ63-89《普通砼拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》。

　　2.5外加劑

　　2.5.1符合GB8076-1997《普通砼用外加劑》

　　2.5.2應(yīng)通過(guò)試配符合耐熱砼的各種指標(biāo)要求。

　　3耐熱砼配合比設(shè)計(jì)和試配

　　耐熱砼的配合比不但要滿足耐熱性能的要求，同時(shí)必須滿足強(qiáng)度和施工和易性的要求。在設(shè)計(jì)耐熱砼配合比時(shí)，應(yīng)根據(jù)極限使用溫度和使用條件，選定合適的原材料，然后在參考經(jīng)驗(yàn)配合比的前提下通過(guò)調(diào)整膠結(jié)材的用量、水灰比、骨料級(jí)配、摻和料及外加劑，并經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，從而優(yōu)選出保證砼耐久性的經(jīng)濟(jì)、可靠配合比。

　　3.1膠結(jié)材的用量

　　一般情況下，骨料的耐熱性能比膠結(jié)料好，當(dāng)膠結(jié)料的用量超過(guò)一定范圍時(shí)，隨著膠結(jié)料用量的增加耐熱性能將降低，因此在滿足施工和易性和常溫強(qiáng)度的要求下，盡可能減少膠結(jié)料的用量。水泥用量一般可控制在砼總重量10～20%范圍內(nèi)。對(duì)荷重軟化點(diǎn)和耐熱度要求較高，而常溫強(qiáng)度要求不高的水泥耐熱砼，水泥用量可控制在10～15%以?xún)?nèi)。

　　3.2水灰比

　　水灰比的增減對(duì)強(qiáng)度和殘余變形的影響較顯著。在施工條件允許的前提下，應(yīng)盡量減少用水量，降低水灰比，一般坍落度應(yīng)小于20mm。對(duì)于坍落度要求較大的耐熱混凝土，必須摻用高效減水劑等外加劑。

3.3摻和料用量

　　摻和料可以改善砼的耐高溫性能，提高施工和易性，同時(shí)還可以減少水泥用量。因此，對(duì)常溫要求強(qiáng)度不高的耐熱砼，摻和料用量可多些。一般為水泥用量的30～100%。

　　3.4骨料級(jí)配及砂率

　　骨料級(jí)配應(yīng)滿足2.3.7的要求，細(xì)骨料占骨料總量的40～60%。

　　3.5以經(jīng)驗(yàn)配合比為初始配合比，進(jìn)行試配，調(diào)整確定基準(zhǔn)配合比。

　　3.6經(jīng)驗(yàn)配合比見(jiàn)表3。

　　表3 耐熱砼經(jīng)驗(yàn)配合比

　　3.7耐熱砼試配

　　3.7.1原材料稱(chēng)量及成型應(yīng)符合GB/T50081-2002《普通砼力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

　　3.7.2拌制水泥耐熱砼時(shí)，水泥和摻和料必須預(yù)先拌合均勻，約拌2min。

　　3.7.3耐熱砼的養(yǎng)護(hù)應(yīng)遵守以下規(guī)定：成型完后應(yīng)在15～25℃的潮濕環(huán)境中養(yǎng)護(hù)，其中普通水泥（硅酸鹽水泥）耐熱砼養(yǎng)護(hù)不少于7d，礦渣水泥耐熱砼不少于14d；鋁酸鹽水泥耐熱砼不少于3d。

　　4耐熱砼的檢驗(yàn)項(xiàng)目和技術(shù)要求

　　用于檢驗(yàn)?zāi)蜔犴刨|(zhì)量的試件，應(yīng)在砼的澆筑地點(diǎn)隨機(jī)抽取。取樣與試件留置應(yīng)符合下列規(guī)定：1>每拌制100盤(pán)且不超過(guò)50m³的同配合比的砼取樣不得少于一次；2>每工作班拌制的同一配合比的砼不足100盤(pán)時(shí)，取樣不得少于一次；3>一次連續(xù)澆筑超過(guò)500m3時(shí)，同一配合比的砼每100m3取樣不得少于1次；4>取樣組數(shù)見(jiàn)表4。

　　表4 耐熱砼的檢驗(yàn)項(xiàng)目和技術(shù)要求

　　注：試件尺寸見(jiàn)耐熱砼性能檢驗(yàn)相關(guān)要求。

　　5耐熱砼性能檢驗(yàn)

　　5.1烘干耐壓強(qiáng)度檢驗(yàn)

5.1.1目的及適用范圍

　　檢驗(yàn)?zāi)蜔犴旁跇?biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)n d后的烘干耐壓強(qiáng)度作為耐熱砼強(qiáng)度等級(jí)。（普通水泥、礦渣水泥、鋁酸鹽水泥分別養(yǎng)護(hù)7d、14d、3d）。

　　適用于測(cè)定耐熱砼的烘干耐壓強(qiáng)度。

　　5.1.2檢驗(yàn)設(shè)備

　　5.1.2.1材料試驗(yàn)機(jī) 符合JGJ70-90中關(guān)于試驗(yàn)機(jī)的要求。

　　5.1.2.2電熱干燥箱（300℃±1℃）。

　　5.1.2.3鋼板尺，最小刻度0.05cm。

　　5.1.2.4試模70.7×70.7×70.7mm符合JGJ70-90第7.0.2條要求。

　　5.1.3試樣制備。在與生產(chǎn)工藝相同條件下，直接成型棱長(zhǎng)為70.7±0.5mm的立方體試樣3件。當(dāng)骨料最大粒徑大于25mm時(shí)，直接成型棱長(zhǎng)為100±1mm的立方體試樣。

　　5.1.4檢驗(yàn)步驟

　　5.1.4.1養(yǎng)護(hù)齡期到達(dá)后及時(shí)在110±5℃條件下烘干8h以上，（烘干升溫速度為20～30℃/h），然后自然冷卻至室溫后進(jìn)行檢驗(yàn)。

　　5.1.4.2用鋼板尺分別測(cè)量并記錄立方體試樣上、下受壓面的長(zhǎng)度，準(zhǔn)確至0.1mm。

　　5.1.4.3將試樣受壓面對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)上、下壓板中心，以0.5～1MPa/s的加壓速度均勻地施壓于試樣，至試樣破壞，并記錄最大壓力值。

　　5.1.5結(jié)果計(jì)算

　　將測(cè)量數(shù)據(jù)代入下列公式，計(jì)算各個(gè)試樣的烘干耐壓強(qiáng)度，以三個(gè)試樣的平均值為代表值，并精確至0.1 MPa。

A1=a1×a2

　　A2=b1×b2

　　A=（A1+A2）/2

　　S=P÷A

　　式中，A1、A2—試樣上、下受壓面的面積（mm²）

　　a1、a2—試樣上受壓面的兩維長(zhǎng)度（mm）

　　b1、b2—試樣下受壓面的兩維長(zhǎng)度（mm）

　　A—試樣受壓面積（mm²）

　　P—試樣破壞時(shí)荷載（N）

　　S—試樣烘干耐壓強(qiáng)度 （MPa）

　　5.2燒后抗壓強(qiáng)度、殘余抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)

　　5.2.1目的及適用范圍

　　檢驗(yàn)?zāi)蜔犴旁诮?jīng)過(guò)一定時(shí)間的高溫加熱后的耐壓強(qiáng)度。

　　檢驗(yàn)?zāi)蜔犴旁诮?jīng)過(guò)一定時(shí)間的高溫加熱后，隨爐冷卻到室溫，放在干燥空氣中養(yǎng)護(hù)，10d后的耐壓強(qiáng)度。

　　適用于檢驗(yàn)?zāi)蜔犴诺臒罂箟簭?qiáng)度和殘余抗壓強(qiáng)度。

　　5.2.2檢驗(yàn)設(shè)備

　　5.2.2.1箱式加熱爐

　　5.2.2.2電熱干燥箱（300℃±1℃）。

　　5.2.2.3材料試驗(yàn)機(jī)同5.1.2.1。

　　5.2.2.4鋼板尺，最小刻度0.05cm。

　　5.2.3試樣制備：同5.1.3。

　　5.2.4檢驗(yàn)步驟

　　5.2.4.1養(yǎng)護(hù)齡期到達(dá)后及時(shí)在110±5℃條件下烘干8h以上（烘干升溫速度為20～30℃/h）。

　　5.2.4.2放在加熱爐中以每小時(shí)不超過(guò)150℃的升溫速度，升溫至指定溫度，恒溫3h（殘余強(qiáng)度恒溫4h），隨爐冷卻至室溫。

　　5.2.4.3取出經(jīng)過(guò)恒溫3h的冷卻試樣作燒后抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)。

　　5.2.4.4取出經(jīng)過(guò)恒溫4h的冷卻試樣，放在干燥空氣中養(yǎng)護(hù)10d后，作殘余抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)。

　　5.2.4.5用鋼板尺分別測(cè)量并記錄立方體試件上、下受壓面的兩維長(zhǎng)度，準(zhǔn)確至0.5mm。

　　5.2.4.6加壓速度同烘干耐壓強(qiáng)度檢驗(yàn)。

　　5.2.5結(jié)果計(jì)算同5.1.5。

　　5.3燒后線變化檢驗(yàn)

　　5.3.1目的及適用范圍

　　測(cè)定耐熱砼加熱至高溫后的長(zhǎng)度增減變化。適用于耐熱砼的燒后線變化檢驗(yàn)。

　　5.3.2試驗(yàn)設(shè)備

　　5.3.2.1千分尺：量程50～75mm，精度0.01mm。若試件尺寸為100mm時(shí)，量程應(yīng)為75～100 mm或100～125 mm。

　　5.3.2.2加熱爐；應(yīng)滿足極限溫度的要求。且計(jì)量檢定合格。

　　5.3.3試樣制備

　　5.3.3.1試樣的檢驗(yàn)數(shù)量為3個(gè)。

　　5.3.3.2同5.1.3。

　　5.3.3.3用氧化鉻在試樣成型面上編號(hào)。

　　5.3.4試驗(yàn)步驟

　　5.3.4.1測(cè)量試樣長(zhǎng)度時(shí)，將試樣成型面向上，并在試樣的四個(gè)側(cè)面劃出對(duì)角線，在每個(gè)側(cè)面上按圖定出四個(gè)測(cè)點(diǎn)，加以標(biāo)記，然后用螺旋百分尺測(cè)量試樣在兩個(gè)方向（X，Y）上的各對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離。每次測(cè)量應(yīng)重復(fù)兩遍，以平均值記錄。要保持加熱前后所有測(cè)量操作條件的一致。

　　5.3.4.2裝樣

　　5.3.4.2.1將試樣成型面向上，放置在爐膛內(nèi)的均溫帶，距發(fā)熱體30mm以上。試樣間至少應(yīng)保持10mm的間距。爐膛裝樣區(qū)的溫差不得大于20℃.

　　5.3.4.2.2試樣可交錯(cuò)迭放兩層。試樣之間及試樣與爐底的接觸面應(yīng)用在高溫下不與試樣發(fā)生作用的細(xì)砂（如電熔剛玉砂，一等高鋁礬土熟料砂等）墊平。

　　5.3.4.3升溫速度：低于檢驗(yàn)溫度200℃前5～10℃/min。然后以3～5℃/min升溫至檢驗(yàn)溫度。

　　5.3.4.4到達(dá)檢驗(yàn)溫度后保溫4 h，保溫期間溫差不可超過(guò)±10℃。

　　5.3.4.5應(yīng)保持爐內(nèi)為中性氣氛或氧化氣氛，不可使用還原氣氛。

　　5.3.4.6保溫結(jié)束后，試樣隨爐自然冷卻至室溫，然后進(jìn)行測(cè)量。允許在200℃以下裝、出爐。

　　5.3.5結(jié)果計(jì)算

　　5.3.5.1每個(gè)試樣的燒后線變化百分率按下式計(jì)算：

　　△L=((L1-L0)×100)/L0

　　式中△L—試樣燒后線變化（%）

　　L0—加熱前試樣的平均長(zhǎng)度（mm）

　　L1—加熱后試樣的平均長(zhǎng)度（mm）

　　5.3.5.2試樣燒后收縮以“-”號(hào)表示，燒后膨脹以“+”號(hào)表示。

　　“+”、“-”號(hào)均寫(xiě)在數(shù)字的前面。

　　5.3.5.3耐熱砼燒后線變化的檢驗(yàn)結(jié)果，以三個(gè)試樣的平均值為代表值，精確至0.1%。報(bào)告中應(yīng)列出每個(gè)試樣的測(cè)定值。

　　5.3.5.4加熱后的試樣當(dāng)發(fā)現(xiàn)有熔洞、剝落、鼓凸等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)在報(bào)告中注明。如在測(cè)點(diǎn)部位，則該點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果應(yīng)予以舍棄，舍棄的測(cè)試值超過(guò)兩個(gè)時(shí)，該試樣須作廢。

　　5.3.6檢驗(yàn)誤差

　　5.3.6.1同一試驗(yàn)室同一批試樣的平均值的復(fù)驗(yàn)誤差不可超過(guò)0.1%。

　　5.3.6.2不同試驗(yàn)室同一批試樣的平均值的復(fù)驗(yàn)誤差不可超過(guò)0.2%。

　　5.4荷重軟化溫度檢驗(yàn)

執(zhí)行YB/T2203-1998《耐火澆注料荷重軟化溫度試驗(yàn)方法》。

　　1.摻有磨細(xì)混合材料的硅酸鹽水泥混凝土。這種混凝土是由普通或礦渣水泥及磨細(xì)混合材料，耐熱骨料和水配制而成.。

　　2.磨細(xì)混合材料有：耐火黏土磚碎塊、鉻鐵礦、粉煤灰、浮石、凝灰?guī)r、黏土磚。

　　3.耐熱骨料有：耐火黏土磚塊、鎂礦砂、鉻鐵礦、高爐礦渣、安山巖等。

　　4.磨細(xì)混合料摻入量約為水泥用量的50-100%，摻量越多,性能越好，但摻量超100%時(shí)性能提高不多。

文章轉(zhuǎn)自百度文庫(kù)

火龍節(jié)能12年耐火材料生產(chǎn)施工經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)秀的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，為您提供適合的耐火材料和高品質(zhì)施工。火龍節(jié)能熱線電話400-0531-696