淺析耐熱混凝土的應用與質量控制

黨金平

(陜西紅旗海豐混凝土有限公司，710025)

淺析耐熱混凝土的應用與質量控制

黨金平

(陜西紅旗海豐混凝土有限公司，710025)

本文圍繞耐熱混凝土的應用與質量控制，就對耐熱混凝土作用機理、原料選擇、配合確定、施工控制等問題進行探討，希望能夠對耐熱混凝土應用工程起到指導和借鑒作用。

耐熱混凝土；應用；質量控制

一、引言

耐熱混凝土是指在200～1300℃高溫的長時間作用下，仍然具有良好的耐急冷急熱性，仍然不會發生干縮變形的特種混凝土，常用于工業窯爐、高爐外殼及煙囪等耐熱建筑。

就普通混凝土而言，隨著環境溫度的升高，混凝土的強度逐漸增大在一定程度上就會出現惡果，所以，在建筑施工中，明確要求當混凝土結構所處環境溫度超過200℃的時候，必須使用耐熱混凝土。

二、耐熱混凝土的原料與配比選擇

1、原料的選擇

耐熱混凝土的特點就是耐高溫性，原料的選擇是保證其性能的基礎。耐熱混凝土的原料主要包括：膠結料、骨料、摻合料和混凝土添加劑。

(1)膠結料

膠結料主要有五種，①硅酸鹽膠結料：主要是礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、水玻璃，其最高耐受溫度為700—800℃。②鋁酸鹽膠結料：主要是高鋁水泥和純鋁酸鈣水泥，其最高耐受溫度為1200—1600℃。③礬土膠結料：用礬土水泥配制，其最高耐受溫度為1730℃。④硫酸鹽膠結料：把硫酸鹽水解成堿式鋁鹽，然后形成氫氧化鋁膠體，經凝結硬化之后，用作膠結料，當溫度超過700℃，氫氧化鋁膠體迅速變成致密結構，混凝土強度隨溫度提高而提高。⑤磷酸鹽膠結料：磷酸鹽膠結料在常溫下不顯現膠結性，當環境溫度升高之后，磷酸鹽陸續發生分解-聚合反應，產生粘附作用，將骨料粘結在一起而獲得強度。其最高耐受溫度為1600—1700℃。

對膠結料的使用，必須遵守用量標準，否則，過多的膠結料會造成混凝土荷重軟化，耐熱性能降低；若是膠結料使用過少，會造成耐熱混凝土的密實性降低，強度降低。

(2)骨料

在耐熱混凝土材料總量中，骨料約占80%以上，是影響耐熱混凝土性能的最主要因素。在選擇骨料的時候，要遵循以下幾方面的原則：①選擇抗熱性，良好的骨料，優化骨料的級配。②注意骨料與膠結料的比例搭配，骨料過少，膠結料用量過大，混凝土容易出現荷重軟化現象，導致耐熱性能降低；骨料過多，膠結料用量過少，混凝土的和易性變差，難以成型，密實性不夠，空隙率大，遭受高溫時容易出現分層脫落的現象。③選擇合適的骨料粒徑，粒徑過小，會導致混凝土工作性變差，難以滿足施工要求；粒徑過大，致使攪拌不均勻，導致混凝土和易性變差，密實性降低。

目前常用的骨料主要包括：碎黏土磚、黏土熟料、碎耐火磚、天然輕骨料、工業廢渣輕骨料、人造輕骨料。這些材料都具有輕質、隔熱、保溫、耐火等特點。

(3)混凝土添加劑

混凝土添加劑有萘系、羧酸系和木鈣系，按照主要功效，可以分為高效減水劑、緩凝減水劑、早強減水劑和防凍劑，為了施工方便，現在的添加劑往往具有具有多重性，能夠有效改善混凝土和易性、減少水泥使用量，提高混凝土強度與耐久性。

(4)摻合料

隨著化工技術的進步，目前摻合料可以代替部分水泥，既可以增強耐熱混凝土的強度與耐久性，還可以更加有效地利用工業廢料，變廢為寶。常用的摻合料包括：粉煤灰、礦渣超細粉、SiO2微粉。

①粉煤灰

粉煤灰來自燃煤熱電廠鍋爐煙氣，其顆粒多呈球形，表面光滑。按照粒徑、活性指數、密度、燒失量、流動比、有害雜質等分作不同等級標準，一般選用I級或Ⅱ級粉煤灰。

粉煤灰的強度雖然小于純水泥的強度，但是在養護后期，其混合強度會不斷增長，最后將超過純水泥的強度。在施工環境溫度較低的情況下，實施粉煤灰施工有利于提高其性能。

②礦渣超細粉

礦渣超細粉來自煉鐵廠的礦渣，將礦渣烘干、研磨后，可以制成用于耐熱混凝土的超細粉末。礦渣超細粉顆粒呈多面體型，也是按照粒徑、活性指數、密度、燒失量、流動比、雜質等分作不同等級標準，當施工溫度較低時候，其用量不能過大。

③SiO2微粉

SiO2微粉來自硅鋼、硅粉、半導體硅等的冶煉，在治理冶煉尾氣的時候，從煙塵中收集SiO2微粉，SiO2微粉顆粒多呈球形，表面光滑，多用于配制特高強耐熱混凝土，在配制的時候需添加高效減水劑。

2、配比的確定

在對耐熱混凝土的原料進行配比的時候，要遵守3個原則：①原料配比所要達到的混凝土強度必須滿足工程施工要求。②在保證施工質量的同時，配制的混凝土應具有合適的流動性與良好的工作性。③混凝土成品必須具備合格的耐熱性與耐久性。

在實施配比的時候，可以采取以下有效方法：①在允許的情況下盡量降低單位用水量，可以降低混凝土的孔隙率，提高其密實性，保證混凝土成品的強度。②在允許的情況下減少水泥用量，可以降低混凝土的水化熱，可以降低水泥漿體收縮時產生的裂縫危害，可以提高混凝土的荷重軟化指標與耐火性能。③施工的時候應該根據施工環境溫度與成品適用溫度選擇水泥的標號。④根據施工工藝、施工溫度、工程位置，確定骨料、膠結料等，確定原料的添加數量與添加比例。⑤根據成品所需性能、施工工藝，選用與膠結料最具適應性的混凝土添加劑，可以進一步增加混凝土性能。

三、耐熱混凝土的應用

1、制作中的應用

在制作過程中，要準確配料，均勻攪拌，要注意澆筑前的延時坍落度；在運輸過程中，要保證拌和物的和易性，杜絕離析現象；在經過運輸車長途運輸之后，在澆筑的時候應該先攪拌均勻。

2、建設施工中的應用

在施工過程中，必須嚴格遵照施工工藝與工序進行施工，振搗不能過分，以免出現泌水現象，以確保混凝土凝結均勻；為了徹底避免出現表面裂縫，必須考慮木模板的吸水性，在初凝的時候，盡量在表面采用二次振搗或抹面，以免產生早期收縮裂縫；當氣溫驟降的時候，需要及時清除表面積冰。

3、養護中的應用

在后期養護過程中，為了保證足夠的濕度與合適的溫度，必須及時覆蓋，每天數次澆水；當氣溫較低的時候，應該延長養護時間；當拆除模板的時候，需要按照拆除的先后順序進行，先拆只起固定成型作用，待凝固成型可以承重以后，再拆起支撐荷載作用的模板；在混凝土完全凝結之前，不要在上面加載荷載，以免產生應力裂縫。

四、結論

總之，耐熱混凝土作為一種重要的耐熱材料，隨著各種特殊用途的建筑工程的發展，必定會在其中發揮自身的優勢，得到越來越廣泛的應用。

[1]藥維東,韓嘉.大體積耐熱混凝土的應用與質量控制[J].建筑施工,2011(5).

[2]張慧愛.耐熱混凝土的質量控制[J].耐火材料,2010(4).

[3]李會,楊榮俊.耐熱混凝土的配制與應用[J].混凝土,2011(6).

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1007-6344（2015）06-0040-01