[发明专利]耐热混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种耐热混凝土及其制备方法。

背景技术

 建筑的抗火性能不仅仅与结构设计有关，与建筑材料的抗火性能也密不可分。因此，研究建筑材料的耐高温性能具有重要的意义。耐热混凝土是一种能长时期在250℃～900℃状态下使用，且能保持所需的物理力学性能和体积稳定性的混凝土。根据所用胶结料的不同，耐热混凝土可分为：硅酸盐耐热混凝土；铝酸盐耐热混凝土；磷酸盐耐热混凝土；硫酸盐耐热混凝土；水玻璃耐热混凝土；镁质水泥耐热混凝土；其他胶结料耐热混凝土。根据硬化条件可分为：水硬性耐热混凝土；气硬性耐热混凝土；热硬性耐热混凝土。耐热混凝土已广泛地用于冶金、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，如工业烟囱或烟道的内衬、工业窑炉的耐火内衬、高温锅炉的基础及外壳。

耐热混凝土配合比设计不仅应满足一定的强度、和易性和耐久性要求，还必须满足设计的耐热性能，材料本身的性能是决定耐热混凝土强度的主要因素，而且胶凝材料的用量、水灰比、骨料级配、粒径、掺合料用量和外加剂等，对耐热高温性能影响很大，此外还必须考虑施工的难易性，如搅拌运输及泵送难易等。如何经济有效地解决建筑物防火耐热问题，在火灾和不安全因素及工业生产迅速发展的今天显得更加重要。混凝土以其优越的性能和低廉的价格仍是建筑工程必不可少的材料。中国专利文献CN102060489A中公开一种高强耐热混凝土，其选用了粒化高炉矿渣为骨料，而试验表明其经500℃灼烧后其砼试块表面有胀裂点，说明耐热性不能满足要求；因此研制具有良好防火耐热能力、经济适用的防火耐热混凝土是非常必要的。

发明内容

 本发明要解决的技术问题是提供一种耐热能力强、经济适用的耐热混凝土，并公开了其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种耐热混凝土，以重量份计，其制备原料包括硅酸盐水泥320～350、粉煤灰70～80、粒径20～40mm的玄武岩820～860、连续级配5～25mm碎石210～220、中粗砂720～760、阻锈剂8～8.5、减水剂7.0～7.5、水160～200。

掺合料中的活性SiO₂、活性Al₂O₃，与水泥中的游离CaO能在高温下进行反应，生成在高温下稳定的无水硅酸钙和无水铝酸钙，从而使混凝土具有独特的耐热性能。

所述阻锈剂为JK-H2O(A)复合氨基醇钢筋阻锈剂、K-16钢筋阻锈剂中的至少一种。

所述减水剂为FDN-G、聚羧酸减水剂、DH4BG高效减水剂中的至少一种。

所述中粗砂细度模数u=2.8，含泥量小于3%。

所述粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰。

上述耐热混凝土的制备方法，包括以下步骤：

（1）按上述原料配比选取各原料，机械搅拌2～3min，搅拌混匀后分层浇注，每层厚度为25～30cm；

（2）耐热混凝土浇筑后，在15～25℃的潮湿环境中进行养护，养护时间不少于7d。

本发明具有积极有益的效果：

1.采用本发明配合比拌制的混凝土的和易性、黏聚性良好，拌合物的性能符合施工的要求。

2.本发明选用材料热膨胀系数小，可缩小骨料与水泥石收缩的差值，改善骨料级配可以提高混凝土的密实度与体积稳定性，进而提高混凝土的耐热性能。

3.制备出的混凝土耐热度为700～1200℃，强度等级为C25～C30，高温强度为3.5～20Mpa，坍落度160～180cm，可泵送施工；适用于温度较高，但无酸碱侵蚀的工程。

具体实施方式

以下结合具体实施例进一步阐述本发明。下述实施例中所用方法，如无特别说明，均为常规方法。下述实施例中所用的原料及试剂，如无特别说明，均为市售。

实施例1  一种C30耐高温泵送混凝土【设计容重2400kg/m3】，配合比如下：

天瑞散装普通硅酸盐水泥（POS42.5）335㎏、粉煤灰（姚孟电厂一级，细度8%，烧失量1.5%）75、FDN-G  7.4㎏、玄武岩840㎏、连续级配5-25碎石210㎏、中粗砂（细度模数u=2.8，含泥量小于3%）745㎏、阻锈剂8.2㎏、水180㎏。

上述耐热混凝土的制备方法，包括以下步骤：

（1）按上述原料配比选取各原料，机械搅拌2.5min，搅拌混匀后分层浇注，每层厚度为25～30cm；

（2）耐热混凝土浇筑后，在15～25℃的潮湿环境中养护28d。