CN107417209A - 一种高强耐热混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高强耐热混凝土，包括以下重量份数的原料：水泥30～40份，不锈钢电炉渣110～140份，硅灰3～4份，无铅低熔点玻璃粉1～3份。针对目前耐火混凝土存在抗压强度及残余强度低的缺陷，本发明提供了一种高温后残余抗折强度高的高强耐热混凝土，通过掺入无铅低熔点玻璃粉作为掺合料、不锈钢电炉渣作为骨料，配制出具有高残余强度的高强耐热混凝土。本发明工艺简单，性能优异，易于推广应用，具备显著的经济和社会效益。本发明可显著提高耐热混凝土的抗压强度和残余强度，本发明工艺简单，性能优异，易于推广应用，具备显著的经济和社会效益。

Description

一种高强耐热混凝土
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高强耐热混凝土。
背景技术
耐热混凝土是一种能长期承受高温作用(200℃以上)，并在高温作用下保持所需的物理力学性能的特种混凝土。耐热混凝土主要用于工业窑炉基础、外壳、烟囱及原子能压力容器等处，长时间承受高温作用外，还会承受加热冷却的反复温度变化作。普通的传统混凝土是由水泥构成的胶凝材料，砂、石作为骨料，加入掺合料、外加剂等配制而成的人工石材，在环境温度超过300℃后，其强度急剧下降，这是由于水泥石中的水化产物在高温下分解脱水，晶格结构遭到破缘故。当温度达到600～800℃时，含有石英岩与石灰岩的集料会急剧膨胀并产生化学分解，也使混凝土强度显著降低。所以普凝土的正常使用温度不应超过250℃。因此，普通混凝土是不能满足这些工程使用要求的，而必须采用耐热混凝土。
目前耐高温混凝土通常采用水泥或水玻璃作为胶凝材料，采用碎镁砖、烧结镁砂、耐火碎砖、黏土熟料等为骨料，该种混凝土虽然能耐800的高温，但一般强度较低，通常低于C20；同时耐火碎砖块、碎镁砖等为粗骨料孔隙率大、吸水性强，如加大用水量，也会降低其强度。另外目前耐热混凝土普遍高温后残余抗折强度都不高，一般200～500℃范围时大约在设计强度等级的50～70％左右，500～900℃范围时大约在设计强度等级的35～45％左右，不利于其耐久性能。因此目前耐高温混凝土在使用时还存在许多问题。
发明内容
针对目前耐火混凝土存在抗压强度及残余强度低的缺陷，本发明提供了一种高温后残余抗折强度高的高强耐热混凝土，以解决上述问题。
本发明是这样实现的：
本发明的高强耐热混凝土包括以下重量份数的原料：水泥30～40份，不锈钢电炉渣110～140份，硅灰3～4份，无铅低熔点玻璃粉1～3份。
其中水泥为42.5或42.5R普通硅酸盐水泥。
所述不锈钢电炉渣为电炉炼钢过程中的副产品，其颗粒粒径0.075～5mm，其中0.63m累计筛余60～70％之间。
所述硅灰的比表面积为20～28m2/g，其中细度小于1μm的占80％以上，平均粒径在0.1～0.3μm。
所述低熔点玻璃粉的细度在1μm～10μm之间，熔点为400～700℃。
所述耐热混凝土还包括以下重量份数的原料：水15-20份。
0.075～5mm的不锈钢电炉渣作为细骨料形成骨架，1μm～10μm低熔点玻璃粉与更细的硅灰以及稍粗的水泥组成级配良好的粉料，级配良好的粉料填充细骨料组成的骨架中间，形成致密的混合料，在改善流动性的同时减少用水量，提高强度。
无铅低熔点玻璃粉具有较低的熔化温度(通常熔点可在400～700℃范围)和封接温度，良好的耐热性和化学稳定性，高的机械强度，而被广泛应用于真空和微电子技术、激光和红外技术、高能物理、能源、宇航、汽车等众多领域。可实现玻璃、陶瓷、金属、半导体间的相互封接。不锈钢电炉渣是不锈钢生产过程中产生的废渣，大多为尺寸2～5mm范围的玻璃球体，夹杂部分丝状玻璃纤维，化学成分以氧化硅和氧化镁为主，具有较高的硬度，不易粉磨。本发明利用无铅低熔点玻璃粉其在400～700℃间熔融粘结的特点，作为掺合料，利用含有丝状玻璃纤维、硬度高不易磨的不锈钢电炉渣作为骨料，配制高残余强度的高强耐热混凝土。
本发明具有如下优点：通过掺入低熔点玻璃粉作为掺合料、不锈钢电炉渣作为骨料，配制出具有高残余强度的高强耐热混凝土。本发明工艺简单，性能优异，易于推广应用，具备显著的经济和社会效益。本发明可显著提高耐热混凝土高温后的抗压强度和残余强度，本发明工艺简单，性能优异，易于推广应用，具备显著的经济和社会效益。
具体实施方式
实施例1：
取32千克水泥，120千克不锈钢电炉渣，3.5千克硅灰，以及1千克低熔点玻璃粉(市售)。将上述干料混合均匀，再加入16千克水搅拌均匀，就得到本发明所述的耐热混凝土。未经高温时抗压强度为52.6MPa，500℃高温下抗压强度为40.6MPa，800℃高温下抗压强度为29.1MPa，即500℃下的残余强度率77％，800℃下的残余强度率55％。
实施例2：
取40千克水泥，130千克不锈钢电炉渣，4千克硅灰，以及2千克低熔点玻璃粉。将上述干料混合均匀，再加入20千克水搅拌均匀，就得到本发明所述的耐热混凝土。未经高温时抗压强度为53.8MPa，500℃高温下抗压强度为44.2MPa，800℃高温下抗压强度为34.7MPa，即500℃下的残余强度率82％，800℃下的残余强度率64％。
本发明采用不锈钢电炉渣为骨料，含有较高比例的SiO2和MgO，硬度高，是不锈钢生产过程产生的渣，能耐高温，因此作为骨料能提高耐高温性和强度及耐磨度，同时以低熔点玻璃粉为掺合料，熔点在400～700℃范围，在常温下，这些细度小的玻璃粉作为填隙材料，使混凝土更加密实，当温度升高时，低熔点玻璃粉熔融，作为粘结相使混凝土组分在高温下结合在一起，同时液相也会流入孔隙使之致密，提高了混凝土在高温下的强度。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种耐热混凝土，其特征在于：包括以下重量份数的原料：水泥30～40份，不锈钢电炉渣110～140份，硅灰3～4份，无铅低熔点玻璃粉1～3份。
2.根据权利要求1所述的耐热混凝土，其特征在于：所述水泥为42.5或42.5R普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的耐热混凝土，其特征在于：所述不锈钢电炉渣的颗粒粒径为0.075～5mm。
4.根据权利要求1所述的耐热混凝土，其特征在于：所述硅灰的比表面积为20～28m2/g，其中细度小于1μm的占80％以上，平均粒径在0.1～0.3μm。
5.根据权利要求1所述的耐热混凝土，其特征在于：所述无铅低熔点玻璃粉的细度在1μm～10μm之间，熔点为400～700℃。
6.根据权利要求1所述的耐热混凝土，其特征在于：所述耐热混凝土还包括以下重量份数的原料：水15-20份。
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