[发明专利]高强耐热混凝土

说明书

本发明公开了一种高强耐热混凝土，属于混凝土技术领域，其技术方案要点是以重量份数计，包括如下组分：水泥、碎石、高强陶粒、增强剂、中砂、硅灰、粉煤灰、玻化微珠、改性碳纤维、减水剂、水；所述水泥为P.O.42.5的普通硅酸盐水泥；所述碎石为玄武岩碎石以及硅灰石碎石。本发明通过以高强陶粒提高混凝土的耐热性能、抗渗性能、抗压强度；增强剂提高混凝土的耐热性能、抗压强度；玻化微珠提高混凝土的耐老化性能、耐热性能以及抗开裂性能；改性碳纤维提高混凝土的强度以及柔韧性；硅灰提高混凝土的早期强度、抗渗性能以及抗化学侵蚀性能，从而提高混凝土的强度以及耐热性能。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，更具体的说，它涉及一种高强耐热混凝土。

背景技术

目前，冶金行业的高炉、转炉、焦炉的基础部位和发电厂烟囱的内衬部位是由混凝土灌筑而成的，但由于高炉、转炉、焦炉的基础部位和发电厂烟囱的内衬部位通常要承受200-700℃高温下的荷载。普通混凝士受热时容易遭受破坏，主要原因有水泥浆体失水、骨料膨胀以及水泥浆体与骨料、钢筋的热膨胀不协调而产生热梯度，导致了结构的破坏，混凝土产品高温破坏是许多因素共同作用的结果，它们之间存在着非常复杂的关系。普通混凝士随温度变化的一般规律为：

100℃下，混凝土内的自由水逐渐蒸发，内部形成毛细裂缝和孔隙；加载后缝隙尖端应力集中，促使裂缝扩展，抗压强度下降。

200-300℃下，混凝士内自由水已全部蒸发，水泥凝胶水中的结合水开始脱出，胶合作用的加强缓和了缝端的应力集中，有利于强度提高；另一方面粗细骨料和水泥浆体的温度膨胀系数不等，应变差的增大使骨料界面形成裂纹，削弱了混凝土强度；这些矛盾的因素同时作用，使这一温度区段的抗压强度变化复杂。

500℃下，骨料和水泥浆体的温变变形差继续加大，界面裂缝不断开展和延伸；而且400℃后水泥水化生成的氢氧化钙等脱水，体积膨胀，促使裂缝扩展，抗压强度显著下降。

600℃下，未水化的水泥颗粒和骨料中的石英成分形成晶体，伴随着巨大的膨胀，一些骨科内部开始形成裂缝.抗压强度急剧下降。所以，上述这些部位不能采用传统的混凝士灌筑，须采用耐高温混凝土灌筑。

耐热混凝土是指在200-1300℃高温长期作用下，仍能保持其物理、力学性能和良好的耐急冷急热性，且高温下干缩变形小的特种混凝土，在炼铁高炉改造大修工程中应用非常广泛。

现有技术可参考授权公告号为CN105272020B的中国专利，其公开了一种耐热度为500℃的C40泵送混凝土，该混凝土中成分单方用量配比(kg/m³)如下：水泥200-220，粉煤灰80-100，矿渣微粉100-120，细度模数为1.8-2.0的天然细砂420-460，安山岩机制砂360～400，安山岩5-20mm连续级配碎石980-1000，外加剂4.00～4.80，拌合水165-170,聚丙烯纤维0.9。

混凝土强度等级是按混凝土立方体抗压标准强度来划分的，普通混凝土划分为十四个强度等级：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80(单位MPa)；目前的耐热混凝土的强度通常是C30-C40。

但是，对于一些强度要求更高的建筑物，就需要使用高强混凝土，高强混凝土指的是C60及其以上的混凝土称为高强混凝土，高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用；高强混凝土最大的特点是抗压强度高，一般为普通强度混疑土的4-6倍，故可减小构件的截面，因此最适宜用于高层建筑；但是目前的耐热混凝土只能达到C30-C40的抗压强度，不能满足高强混凝土的要求，因此如何能够使混凝土在获得耐热性能的同时具备高强性能是一个需要解决的问题。

发明内容