冶金部耐热混凝土标准Word文档格式.docx
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1.08mm筛余
(%)
化学成分(%)
Al2O3
CaO
Fe2O3
SO3
烧失量
1
粘
土
质
粘土熟料
≤30
≥30
≤
粘土砖
2
高
铝
高铝砖
≥65
矾土熟料
≥48
3
粉
煤
灰
≤15
≥20
≤4
≤8
4
高炉矿渣
注:
掺和料含水率不得大于%。
粗细骨料
2.3.1耐热砼不宜采用石英质骨料。
如砂岩、石英等。
应选用粘土熟料、铝矾土熟料、耐火砖碎料、粘土砖碎料、高炉重矿渣碎石、安山岩、玄武岩、辉绿岩等。
且高炉重矿渣碎石、安山岩、玄武岩、辉绿岩仅限于温度变化不剧烈的部位。
2.3.2骨料的燃烧温度不低于1350~1450℃。
2.3.3对于已用过的粘土砖,应除去表面熔渣和杂质,且强度应大于10MPa。
高炉重矿渣应具有良好的安定性,不允许有大于25mm的玻璃质颗粒。
2.3.4一般粗骨料粒径不得大于20mm,在钢筋不密的厚大结构中不应大于40mm。
2.3.5骨料中严禁混有有害杂质,特别是石灰岩类碎块等。
2.3.6对于温度低于350℃,可使用河砂。
低于700℃,温度变化不剧烈时,优先选用高炉重矿渣骨料。
2.3.7高炉重矿渣碎石、安山岩、玄武岩、辉绿岩粗细骨料的级配应符合GB/T14684-2001《建筑用砂》、GB/T14685-2001《建筑用卵石、碎石要求》。
高炉重矿渣碎石还应符合YBJ205-84《混凝土用高炉矿渣碎石技术标准》的要求。
粗骨料最大粒径不宜超过31.5mm,最佳不超过25mm。
粘土质及高铝质骨料的颗粒粒级,级配及化学成分要求见下表:
表2耐热砼骨料的技术性质
骨料种类
骨料颗粒级配(按累计筛余计%)
化学成分
粗骨料颗粒(mm)
细骨料颗粒(mm)
粘土质
0~5
30~60
90~100
5~10
20~55
高铝质
拌合水
符合JGJ63-89《普通砼拌合用水标准》。
外加剂
2.5.1符合GB8076-1997《普通砼用外加剂》
2.5.2应通过试配符合耐热砼的各种指标要求。
3耐热砼配合比设计和试配
耐热砼的配合比不但要满足耐热性能的要求,同时必须满足强度和施工和易性的要求。
在设计耐热砼配合比时,应根据极限使用温度和使用条件,选定合适的原材料,然后在参考经验配合比的前提下通过调整胶结材的用量、水灰比、骨料级配、掺和料及外加剂,并经过试验,从而优选出保证砼耐久性的经济、可靠配合比。
胶结材的用量
一般情况下,骨料的耐热性能比胶结料好,当胶结料的用量超过一定范围时,随着胶结料用量的增加耐热性能将降低,因此在满足施工和易性和常温强度的要求下,尽可能减少胶结料的用量。
水泥用量一般可控制在砼总重量10~20%范围内。
对荷重软化点和耐热度要求较高,而常温强度要求不高的水泥耐热砼,水泥用量可控制在10~15%以内。
水灰比
水灰比的增减对强度和残余变形的影响较显着。
在施工条件允许的前提下,应尽量减少用水量,降低水灰比,一般坍落度应小于20mm。
对于坍落度要求较大的耐热混凝土,必须掺用高效减水剂等外加剂。
掺和料用量
掺和料可以改善砼的耐高温性能,提高施工和易性,同时还可以减少水泥用量。
因此,对常温要求强度不高的耐热砼,掺和料用量可多些。
一般为水泥用量的30~100%。
骨料级配及砂率
骨料级配应满足2.3.7的要求,细骨料占骨料总量的40~60%。
以经验配合比为初始配合比,进行试配,调整确定基准配合比。
经验配合比见表3。
表3耐热砼经验配合比
项次
种类
极限温度(℃)
耐热砼材料组成及用量配合比(kg/m3)
强度等级
适用范围
胶凝材料
掺合材料
普通水泥耐热砼
700
普通水泥(300~
400)
水渣、粉煤灰(150~300)
高炉重矿渣、红砖、安山岩、玄武岩(1300~1800)
C15
温度变化不剧烈、无酸碱侵蚀的工程
900
耐热度不低于1670℃的粘土熟料、粘土砖(150~300)
耐热度不低于1610℃的粘土熟料、粘土砖(1400~1600)
无酸碱侵蚀的工程
1200
耐热度不低于1670℃的粘土熟料、粘土砖、矾土熟料(150~300)
耐热度不低于1670℃的粘土熟料、粘土砖、矾土熟料(1400~1600)
C20
矿渣水泥耐热砼
矿渣水泥(300~400)
耐热度不低于1670℃的粘土熟料、粘土砖
高炉矿渣、红砖、安山岩、玄武岩(1400~1900)
矿渣水泥(350~450)
水渣、粘土熟料、粘土砖(0~200)
铝酸盐水泥耐热砼
1300
高铝水泥(300~400)
耐热度不低于1730℃的粘土熟料、矾土熟料150(~300)
耐热度不低于1730℃粘土砖、矾土熟料、高铝砖(1400~1700)
宜用于厚度小于400mm结构、无酸碱侵蚀的工程
耐热砼试配
3.7.1原材料称量及成型应符合GB/T50081-2002《普通砼力学性能试验方法标准》的要求。
3.7.2拌制水泥耐热砼时,水泥和掺和料必须预先拌合均匀,约拌2min。
3.7.3耐热砼的养护应遵守以下规定:
成型完后应在15~25℃的潮湿环境中养护,其中普通水泥(硅酸盐水泥)耐热砼养护不少于7d,矿渣水泥耐热砼不少于14d;
铝酸盐水泥耐热砼不少于3d。
4耐热砼的检验项目和技术要求
用于检验耐热砼质量的试件,应在砼的浇筑地点随机抽取。
取样与试件留置应符合下列规定:
1>
每拌制100盘且不超过50m3的同配合比的砼取样不得少于一次;
2>
每工作班拌制的同一配合比的砼不足
100盘时,取样不得少于一次;
3>
一次连续浇筑超过500m3时,同一配合比的砼每100m3取样不得少于1次;
4>
取样组数见表4。
表4耐热砼的检验项目和技术要求
极限使用温度
检验项目
技术要求
每检验批取样组数
≤700℃
1.耐热砼强度等级
2.烧后的强度
1.≥砼设计强度等级
2.≥45%烘干抗压强度
900℃
1.砼强度等级
2.残余抗压强度
2.≥30%砼烘干抗压强度,不可出现裂纹
1200~1300℃
3.烧后线变化
4.荷载软化温度(变形4%)
2.≥30%烘干抗压强度,不可出现裂纹
1200℃时≤%
1300℃时≤%
4.≥极限使用温度
试件尺寸见耐热砼性能检验相关要求。
5耐热砼性能检验
烘干耐压强度检验
5.1.1目的及适用范围
检验耐热砼在标准养护nd后的烘干耐压强度作为耐热砼强度等级。
(普通水泥、矿渣水泥、铝酸盐水泥分别养护7d、14d、3d)。
适用于测定耐热砼的烘干耐压强度。
5.1.2检验设备
5.1.2.1材料试验机符合JGJ70-90中关于试验机的要求。
5.1.2.2电热干燥箱(300℃±
1℃)。
5.1.2.3钢板尺,最小刻度0.05cm。
5.1.2.4试模×
×
70.7mm
5.1.3试样制备。
在与生产工艺相同条件下,直接成型棱长为±
0.5mm的立方体试样3件。
当骨料最大粒径大于25mm时,直接成型棱长为100±
1mm的立方体试样。
5.1.4检验步骤
5.1.4.1养护龄期到达后及时在110±
5℃条件下烘干8h以上,(烘干升温速度为20~30℃/h),然后自然冷却至室温后进行检验。
5.1.4.2用钢板尺分别测量并记录立方体试样上、下受压面的长度,准确至0.1mm。
5.1.4.3将试样受压面对准试验机上、下压板中心,以~1MPa/s的加压速度均匀地施压于试样,至试样破坏,并记录最大压力值。
5.1.5结果计算
将测量数据代入下列公式,计算各个试样的烘干耐压强度,以三个试样的平均值为代表值,并精确至MPa。
A1=a1×
a2
A2=b1×
b2
A=(A1+A2)/2
S=P÷
A
式中,A1、A2—试样上、下受压面的面积(mm2)
a1、a2—试样上受压面的两维长度(mm)
b1、b2—试样下受压面的两维长度(mm)
A—试样受压面积(mm2)
P—试样破坏时荷载(N)
S—试样烘干耐压强度(MPa)
烧后抗压强度、残余抗压强度检验
5.2.1目的及适用范围
检验耐热砼在经过一定时间的高温加热后的耐压强度。
检验耐热砼在经过一定时间的高温加热后,随炉冷却到室温,放在干燥空气中养护,10d后的耐压强度。
适用于检验耐热砼的烧后抗压强度和残余抗压强度。
5.2.2检验设备
5.2.2.1箱式加热炉
5.2.2.2电热干燥箱(300℃±
5.2.2
5.2.2.4钢板尺,最小刻度0.05cm。
5.2.3
5.2.4检验步骤
5.2.4.1养护龄期到达后及时在110±
5℃条件下烘干8h以上(烘干升温速度为20~30℃/h)。
5.2.4.2放在加热炉中以每小时不超过150℃的升温速度,升温至指定温度,恒温3h(残余强度恒温4h),随炉冷却至室温。
5.2.4.3取出经过恒温3h的冷却试样作烧后抗压强度检验。
5.2.4.4取出经过恒温4h的冷却试样,放在干燥空气中养护10d后,作残余抗压强度检验。
5.2.4.5用钢板尺分别测量并记录立方体试件上、下受压面的两维长度
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