1、1大体积耐热混凝土的应用与质量控制中图分类号：TU528.1 文献标识码：A 文章编号： 摘要：大体积耐热混凝土的使用越来越广泛，控制好施工中各方面的质量因素，是保证其使用性能的关键。 关键词：耐热混凝土；大体积；配合比 Abstract: large volume concrete more widespread use of heat, control the construction of various aspects of the quality factors, is to ensure that its use of the key performance. key words:
2、 heat resistant concrete; Big volume; mix 耐热混凝土属于特种混凝土，能够在 200-1300的高温条件下长时间保持所需性能，这是普通混凝土无法做到的。耐热混凝土原材料来源丰富、结构整体性好、成本低、并且工艺简单、成型施工容易，这些都是耐热砖不具备的优点。随着建筑工业的快速发展，耐热混凝土的应用越来越广泛，浇注体积越来越大，也就是所谓大体积耐热混凝土，因此对其质量、性能提出了更高的要求。这就要求在耐热混凝土施工时，务必选好原材料，确定合理的配合比，同时控制好生产施工和养护等工序的质量。 1.耐热混凝土的作用机理 普通混凝土在高温条件下容易发生结构破坏，引
3、起混凝土高温破坏的原因有很多，如骨料发生膨胀，水泥浆体失水，骨料、钢筋和水泥浆2体的热膨胀不协调形成了热梯度，这些因素之间也会相互影响，关系比较复杂。因此，非常有必要探究高温条件下普通混凝土的性能变化特点，然后有针对性的通过优化配合比、选用专门材料等措施提高混凝土的耐热性能。具体措施如下： (1)选择合适的骨料。混凝土耐热性能主要受到骨料、胶凝材料、混凝土机体孔隙率、各组分耐热性能等因素的影响。而混凝土总质量的 3/4又是骨料，可以说骨料是混凝土耐热性能最主要的影响因素。具体可以通过以下措施改善混凝土的耐热性能：改善骨料级配以提高混凝土的体积稳定性和密实度，选用热膨胀系数小的材料以缩小水泥石和
4、骨料的收缩差。 (2)配合比的设计。对耐热混凝土使用的原料进行配合比设计时，需要注意以下问题：尽量降低水的用量，减少水泥浆体的失水；尽量减小水泥的用量；含砂率和骨料级配要合理；尽量使用具有特殊性能的矿物掺合料。 材料的性能在很大程度上影响着耐热混凝土的耐热性能，因此，耐热混凝土施工时，一定要选择合适的原材料，同时了解各组分对耐热混凝土性能的影响，然后有针对性的设计配合比，尽量满足最佳配合比，使混凝土的耐热性能达到最佳。具体来说，配合比的设计应该遵循以下原则：尽量降低水的用量，这是因为如果水的用量太高，一方面混凝土内部残留水会增加，从而导致混凝土在高温条件下因为蒸汽压过大而开裂，另一方面高温条件
5、下水分的蒸发也会加快，混凝土内部的孔隙率随之增加而使得混凝土结构变得疏松，强度下降。尽量减小水泥用量。3在耐热混凝土的强度不受到影响的前提下，尽量降低水泥的用量。这是因为如果水泥的用量太高，混凝土的荷重软化点就会降低，进而增加混凝土的残余变形，从而破坏混凝土的耐热性能。使用粉煤灰、矿粉等这些矿物掺合料。粉煤灰、矿粉本身就是很好的耐火粉料，具备一定的耐高温性能，并且它们可以大量取代耐热混凝土中使用的水泥，降低水泥石的开裂破坏。同时，混凝土中使用了大量的粉料后，和易性也会提高。可见，矿物掺合料对降低混凝土生产成本，提高混凝土的耐热性能作用重大。 2.试验方法 耐热混凝土制作好之后，需要对样品进行检
6、验，可以先做出一块尺寸为 100mm100mm100mm 的试块，然后评价其强度等级。具体方法是按照 GBJ107 的标准取样、制作、养护、检验，最后评价耐热混凝土的强度等级。对试块做耐压试验，按照 GBJ107 标准的规定根据试验结果评价强度等级。测定烘干强度：对试块进行标准养护后，将其放置在电热恒温干燥箱中在 1105的温度条件下烘烤 16h，直至干燥，拿出来后冷却至室温，试压一组，评价烘干强度。 评价残余强度。试块烘干后，再将其放置于箱式电炉中，开启加热开关，将升温速率设置为 2-3/min，到达设定温度后保持恒温 3h，然后拿出来再冷却至室温，立即做耐压试验，评价其残余强度。 评价耐热
7、度。经测定的耐热混凝土的残余强度如果符合表一的规定，并且表面没有出现裂纹，即试块仍保持完整时，则认为耐热度就是设定的加热温度。 4表一：耐热混凝土的检验项目和技术要求 3.选择好原材料 耐热混凝土通常应用于工业窑炉、烟囱、高炉外壳等工程，以一个55m 高的高炉项目为例，其设计容量达到了 5860m3，炉底支撑的耐热混凝土基墩厚 4.15m，直径为 20m，要求混凝土的耐热度为 450，且混凝土的一次浇筑量为 1300m3，这是一个典型的大体积耐热混凝土工程。下面具体介绍其原材料选择的情况。 (1)骨料 本项目使用玄武岩作为粗细骨料，使用了 4 中不同粒径的颗粒作为粗骨料，对其进行二次混合，粗骨
8、料级配的合理设置可以有效提高混凝土的密实性，进而改善混凝土的耐热性能。粗骨料捣实密度的最大值为1830kg/m3。 (2)胶凝材料 使用 P.O42.5 普通硅酸盐水泥作为胶凝材料，并添加占总胶凝材料重量 50%的高炉矿渣微粉、高掺粉煤灰。 (3)外加剂 外加剂选用高效的 HJV 缓凝型减水剂，砂浆的减水率可以达到29.2%。 4 设计配合比 施工时，务必按照以下原则设计耐热混凝土的配合比：(1)耐热混凝5土的流动性和工作性必须满足现场施工要求，以保证工程进度和施工质量；(2)为保证工程的使用安全性，必须满足其最低耐压强度要求；(3)耐热混凝土的耐久性和热稳定性也必须符合要求。 5 质量控制关
9、键点 (1)不要将有害物质混进耐热混凝土的粗细骨料中。 (2)工程采用了二次混合的方式，有效保证了骨料结构的致密性和级配的合理性，从而使混凝土具备了优异的耐热性能。 (3)通过降低水灰比的方式尽量降低水的用量，以减少高温环境下水分的蒸发，降低混凝土内部的孔隙率。 6.大体积耐热混凝土的生产、施工、养护 6.1 生产 为保证混凝土具备稳定的质量，混凝土的配料要合理，搅拌要均匀；混凝土施工时，施工机械和施工部位对混凝土的初始坍落度有一定的要求，而浇筑混凝土前有一定的延时坍落度损失，必须考虑进去；混凝土运输时，采取有效措施保证混凝土的和易性，必要时浇筑前进行人工搅拌。 6.2 施工 混凝土的振捣要恰
10、到好处，保证到位，混凝土拌合物不能泌水，且要搅拌均匀，同时不能有表面裂缝；木模板的吸水性会影响混凝土的浇筑质量，需采取刷油、浇水等措施进行补救；为减少混凝土早期收缩裂缝的产生，尽量在初凝前混凝土的表面进行二次振捣或抹面。 6.3 养护 6混凝土浇筑完后，及时覆盖，满足其硬化过程对温度和湿度的要求；混凝土凝固的早期，每天适当浇水，气温较低时，可以延长养护时间；拆模时，先拆掉固定成型用的模板，再拆掉同时具备固定成型作用和支撑混凝土荷载作用的模板；为避免应力裂缝的产生，不要在混凝土上面过早施加载荷，也不要过早起吊预制构件。 7.结语 大体积耐热混凝土的应用越来越广泛，施工中做好各方面的质量控制，是确保其使用质量的关键。 【参考文献】 药维东 韩嘉 大体积耐热混凝土的应用与质量控制 建筑施工 2011 张慧爱 耐热混凝土的质量控制 耐火材料 2010 李会 杨荣俊 耐热混凝土的配制与应用 混凝土 2011
