耐热混凝土
耐热混凝土又称耐火混凝土,它是一种能长期承受高温作用(200℃以上),并在高温下保持所需要的物理性能的特种混凝土。常用于热工设备和受高温作用的结构物,如冶金工业的高炉、转炉、焦炉等基础工程和烟囱的内衬等。
建筑工程使用的耐热混凝土主要有普通水泥耐热混凝土和水玻璃耐热混凝土等。
1. 水泥耐热混凝土
胶结料用C40以上普通水泥和矿渣水泥加入适量的耐热掺和料,如高炉 水淬矿渣、粘土熟料、粘土砖粉、粉煤灰等。掺入量为水泥重量的30%~40%。用矾土水泥拌制的耐热混凝土和使用极限温度在350℃以下的普通水泥、矿渣水泥拌制的耐热混凝土可不加掺料。粗细骨料一般可采用高炉重矿渣、玄武岩、粘土砖等。普通水泥耐热混凝土和矿渣水 泥耐热混凝土,适用于温度变化不剧烈、无酸碱侵蚀的工程中,矾土水泥耐热混凝土宜用于厚度小于400mm的结构、无酸碱侵蚀的结构工程中。
2. 水玻璃耐热混凝土
主要成分是水玻璃、氟硅酸钠、掺和料和粗细骨料。水玻璃的比重以1.38~1.48为宜,也可采用可溶性硅酸钠做成的水玻璃。氟硅酸钠的纯度按重量计不少于95%,其含水率不大于1%,氟硅酸钠占水玻璃重量的12%~15%。掺和料可采用粘土熟料、粘土砖粉等。粗细骨料可采用玄武岩、粘土砖等,适用于同时受酸(氢氟酸除外)作用的工程,不得用于经常有水蒸汽及水作用的部位。
水泥耐热混凝土拌制宜采用机械搅拌,拌制时先将水泥、掺和料、粗骨料和90%的水加入搅拌筒内搅拌2分钟,然后边搅边倒入细骨料和剩下的10%水,再拌3~5分钟至颜色均匀为止。水玻璃耐热混凝土宜用强制式搅拌机拌制,搅拌顺序是先将氟硅酸钠、掺和料、粗细骨料倒入 搅拌筒内搅拌2分钟,再按配合比加入水玻璃,然后拌制2~3分钟,到搅制均匀为止。混凝土的坍落度在机械捣固时不应大于2cm,用人工捣时不大于4cm,浇灌时应分层,每层厚度宜为25~30cm。
水泥耐热混凝土的养护宜在15~25℃的潮湿环境中进行;普通水泥耐热混凝土养护不少于6天;矿渣水泥耐热混凝土不少于14天;矾土水泥耐热混凝土要加强初期养护,时间不少于3天;水玻璃耐热混凝土宜在15~30℃的干燥环境中养护10~15天,并要防止曝晒,避免脱水过快而龟裂。
水泥耐热混凝土在温度低于7℃,水玻璃耐热混凝土在低于10℃的条件下施工时,应按冬季施工处理。
聚合物混凝土
聚合物混凝土亦称树脂混凝土,是以合成树脂为胶结材料,以砂石为骨料的混凝土。为了减少树脂的用量,还加有填料粉砂等。
1. 性能
聚合物混凝土与普通混凝土相比,具有强度高,耐化学腐蚀,耐磨性、耐水性和抗冻性好,易于粘结,电绝缘性好。聚合物混凝土亦可掺加增强材料,经增强的聚合物混凝土,其抗裂性能比普通混凝土高很多倍。
2. 原材料
1)胶结料:常用的胶结料有:环氧树脂、聚酯树脂、呋喃树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯和聚氨基甲酸乙酯、苯乙烯等。
常用的固化剂有:多胺类化合物、聚酰胺等。
(2)骨料:树脂混凝土使用的骨料与普通混凝土相同,最大粒径在2.0mm以下,为了减少树脂的用量,骨料的密实度要大。为了使骨料能与树脂牢固的粘结,骨料必须干燥,含水率应在1%以下,且不允许含有阻碍树脂固化反应的杂质。
(3)填料:为了减少树脂的用量和改善树脂混凝土的工作性能,宜加入粒径为1~30μm的惰性填料。如石英砂、粉砂、碳酸钙、粉煤灰、火山灰等。
3. 配合比
| 原材料 |
聚酯混凝土 |
环氧混凝土 |
酚醛混凝土 |
聚氨基甲酸酯混凝土 |
| 胶结料 |
不饱和聚酯树脂 10 |
不饱和聚酯树脂 11.25 |
环氧树脂(含固化剂) 10 |
酚醛树脂 10 |
聚氨基甲酸酯(含固化剂、填料) 20 |
| 填料 |
碳酸钙 10 |
碳酸钙 11.25 |
碳酸钙 10 |
碳酸钙 10 |
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| 骨料(mm) |
细砂 |
(0.1~0.8)20 |
(<1.2)38.8 |
(<1.2)20 |
(<1.2)20 |
(<1.2)20 |
| 粗砂 |
(0.8~4.8)25 |
(1.2~5)9.6 |
(1.2~5)15 |
(1.2~5)15 |
(1.2~5)15 |
| 石子 |
(4.5~20)33 |
(5~20)29.1 |
(5~20)45 |
(5~20)45 |
(5~20)45 |
| 其他材料 |
短玻璃纤维(12.7mm)过氧化物促凝剂 |
过氧化甲基乙基甲酮 |
邻苯二甲酸二丁酯 |
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