耐热混凝土

        耐热混凝土，是指能够长时间承受200～1300℃温度作用，并在高温下保持所需要的物理力学性质的特种混凝土。耐热混凝土常用于热工设备、工业窑炉和受高温作用的结构物，如炉墙、炉坑、烟囱内衬及基础等。具有生产工艺简单、施工效率高、易满足异形部位施工和热工要求，维修费用少、使用寿命长、成本低廉等优点。
        1．耐热混凝土的分类
        耐热混凝土按其胶凝材料不同，一般可分为水泥耐热混凝土和水玻璃耐热混凝土。
        (1)水泥耐热混凝土
        ①普通硅酸盐水泥耐热混凝土。普通硅酸盐水泥耐热混凝土是由普通硅酸盐水泥、磨细掺和料、粗骨料和水调制而成。这种混凝土的耐热度为700～1200℃，强度等级为C10～C30，高温强度为3.5～20MPa，最高使用温度达1200℃或更高。适用于温度较高，但无酸碱侵蚀的工程。
        ②矿渣硅酸盐水泥耐热混凝土。矿渣硅酸盐水泥耐热混凝土是由矿渣硅酸盐水泥、粗细骨料，有时掺加磨细掺和料和水调制而成。这种混凝土耐热度为 700～900℃，强度等级为C15以上，最高使用温度可达900℃，适用于温度变化剧烈，但无酸碱侵蚀的工程。
        ③高铝水泥耐热混凝土。高铝水泥耐热混凝土是由高铝水泥或低钙铝酸盐水泥、耐热度较高的掺和材料以及耐热骨料和水调制而成的。这种混凝土耐热度为 1300～1400℃，强度等级为C10～C30，高温强度为3.5～10MPa，最高使用温度可达1400℃，适用于厚度小于400mm的结构及无酸、碱、盐侵蚀的工程。
        高铝水泥耐热混凝土虽然在300～400℃时强度会剧烈降低，但此后，残余部分的强度都能保持不变。而在1100℃以后，结晶水全部脱出而烧结成陶瓷材料，其强度又重新提高。因高铝水泥的熔化温度高于其极限使用温度，使用时，是不会被熔化而降低强度的。
        (2)水玻璃耐热混凝土  水玻璃耐热混凝土是由水玻璃、氟硅酸钠、磨细掺和料及粗细骨料按一定配合比例组成。这种混凝土耐热度为600～1200℃，强度等级为C10～C20，高温强度为9.0～20MPa，最高使用温度可达 1000～1200℃。
        水玻璃耐热混凝土，因掺和材料、粗细骨料及最高使用温度不同，其使用范围集中于两方面：
        ①当设计最高使用温度为600～900℃时，采用黏土熟料或黏土砖、安山岩、玄武岩等骨料配制的耐热混凝土，可用于同时受酸(HF除外)作用的工程，但不得用于经常有水蒸气及水作用的部位。
        ②当设计最高使用温度为1200℃时，采用一等冶金镁砂或镁砖配制的耐热混凝土，可适用于受钠盐溶液作用的工程，但不得用于受酸、水蒸气及水作用的部位。
        2．耐热混凝土的搅拌和浇捣
        耐热混凝土宜采用机械搅拌。在拌制耐热混凝土时，应按下列规定进行：
        (1)拌制水泥耐热混凝土时，水泥和掺和材料必须预先拌和均匀，约拌2min。拌制水玻璃耐热混凝土时，氟硅酸钠和掺和材料必须预先混合均匀，可用机械或人工搅拌。
        (2)水玻璃耐热混凝土拌制要求与水玻璃耐酸混凝土相同，应遵守下列具体规定：
        ①粉状骨料应先与氟硅酸钠拌和，再用筛孔为2.5mm的筛子过筛两次；
        ②干燥材料应在混凝土搅拌机中预先搅拌2min，然后再加水玻璃；
        ③搅拌时间，自全部材料装入搅拌机后算起，应不少于2min；
        ④每次拌制量，应在混凝土初凝前用完，但不得超过30min。
        (3)耐热混凝土的用水量(或水玻璃用量)在满足施工要求条件下，应尽量少用，其坍落度应比普通混凝土相应地减少1～2cm。如果采用机械振捣，可控制在 2cm左右；用人工捣固，宜控制在4cm左右。
        (4)应分层浇筑，每层厚度为25～30cm。
        (5)耐热混凝土的搅拌时间应比普通混凝土延长1～2min，使混凝土混合料颜色达到均匀为止。
        3．耐热混凝土的养护
        (1)水泥耐热混凝土浇筑后，宜在15～25℃的潮湿环境中养护，其中普通水泥耐热混凝土养护不少于7d，矿渣水泥耐热混凝土不少于14d，矾土水泥耐热混凝土一定要加强初期养护管理，养护时间不少于 3d。
        (2)水玻璃耐热混凝土宜在15～30℃的干燥环境中养护3d，烘干加热，并须防止直接暴晒而脱水快，产生龟裂，一般为10～15d即可吊装。
        (3)水泥耐热混凝土在气温低于7℃和水玻璃耐热混凝土在低于10℃的条件下施工时，均应按冬期施工执行，并应遵守下列规定：
        ①水泥耐热混凝土可采用蓄热法或加热法(电流加热、蒸汽加热等)，加热时普通水泥耐热混凝土和矿渣水泥耐热混凝土的温度不得超过60℃，矾土水泥耐热混凝土不得超过 30℃；
        ②水玻璃耐热混凝土的加热只许采用干热方法，不得采用蒸养，加热时混凝土的温度不得超过 60％；
        ③耐热混凝土中不应掺用化学促凝剂。
        4．耐热混凝土的热处理
        (1)耐热混凝土待其达到设计强度后，即可进行处理，但不应早于下列期限：
        ①高铝水泥耐热混凝土和水玻璃耐热混凝土，不早于3d。
        ②硅酸盐类水泥耐热混凝土，不早于7d。
        (2)耐热混凝土的窑炉在热处理时是采取烘炉的方法，在烘烤过程中，应注意保持均匀的升温，升温过快，烘烤后的表面容易干裂，烘烤制度参见表7— 2。
        表7—2耐热混凝土烘烤制度

烘烤温度／℃	常温～250     (升温)	250～300   (恒温)	300～700   (升温)	700～使用   温度(降温)
升温速度／(℃／h)	15～20		150～200
加热时间占烘烤时间的百分率／％	45	40	10	5

        5．耐热混凝土的检验项目和技术要求
        耐热混凝土的检验项目和技术要求，见表7— 3。
        表7—3耐热混凝土的检验项目和技术要求

极限使用温度	检验项  目	技术要求
≤700℃	混凝土强度等级   加热至极限使用温度并经冷 却后的强度	≥设计强度等级   ≥45％烘干抗压强度
900℃	混凝土强度等级   残余抗压强度：   (1)水泥胶结料耐热混凝土       (2)水玻璃耐热混凝土	≥设计强度等级     ≥30％烘干抗压强度，不得   出现裂缝   ≥70％烘干抗压强度，不得 出现裂缝
1200℃   1300℃	混凝土强度等级   残余抗压强度：   (1)水泥胶结料耐热混凝土     (2)水玻璃耐热混凝土   (3)加热至极限使用温度后的 线收缩：   ①极限使用温度为1200℃时   ②极限使用温度为1300℃时   (4)荷重软化温度(变形4％)	≥设计强度等级     ≥30％烘干抗压强度，不得 出现裂缝   ≥50％烘干抗压强度，不得 出现裂缝     ≤0.7％   ≤0.9％   ≥极限使用温度

        注：如设计对检验项目及技术要求另有规定时，应按没计规定进行。