耐熱混凝土配合比設(shè)計及性能檢驗規(guī)程

1、耐熱混凝土配合比設(shè)計及性能檢驗規(guī)程1總則針對武鋼冶金建筑工程的需要，編制該規(guī)程。本規(guī)程中的耐熱混 凝土指用普通硅酸鹽水泥（或硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、鋁酸鹽 水泥）、耐熱粗細(xì)骨料、耐熱摻和料、水以及根據(jù)需要選用合適混凝土 外加劑攪拌均勻后采用振動成型的混凝土，它能夠長時間承受2001300C溫度作用，并在高溫下保持需要的物理力學(xué)性能。該混凝土不 能使用于酸、堿侵蝕的部位。2原材料要求根據(jù)耐熱溫度高低，溫度變化的劇烈程度選用原材料的品種。2.1水泥硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥應(yīng)相應(yīng)符合國標(biāo) GB175-1999 GB1344-1999 GB201-2000的要求。對

2、于高爐基礎(chǔ)耐熱混凝土使用的水泥，應(yīng)壓蒸安定性合格。對耐熱溫度高于700C的混凝土，水泥中不能摻石灰?guī)r類混合 材。低于700C時，摻量亦不能超過5%硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥的最高使用溫度為 1200C，礦渣 水泥的最高使用溫度為 700C，且磨細(xì)水淬礦渣含量不大于 50%鋁 酸鹽水泥最高使用溫度為1400C。每立方米耐熱砼中的水泥用量不應(yīng)超過450kg。2.2摻和料221使用溫度大于350C的耐熱砼，應(yīng)摻加耐熱摻和料。222常用的耐熱摻和料有粘土熟料、鋁磯土熟料、粘土磚粉、粉煤灰（不低于H級）等。其技術(shù)要求見表 1:表1耐熱砼用摻和料技術(shù)要求序號種類混合材細(xì)度0. 08mn篩 余（%化學(xué)成分（

3、%AbQCaOFqOSO燒失量1粘 土 質(zhì)粘土 熟料< 30> 30< 5.5< 0.3粘土 磚< 30> 302高 鋁 質(zhì)咼鋁 磚< 30> 65磯土 熟料< 30> 483粉 煤 灰< 15> 20< 4< 84高爐 礦渣< 4.5注：摻和料含水率不得大于1.5%。2.3粗細(xì)骨料耐熱砼不宜采用石英質(zhì)骨料。如砂巖、石英等。應(yīng)選用粘土熟 料、鋁磯土熟料、耐火磚碎料、粘土磚碎料、高爐重礦渣碎石、安山 巖、玄武巖、輝綠巖等。且高爐重礦渣碎石、安山巖、玄武巖、輝綠 巖僅限于溫度變化不劇烈的部位。骨料的燃燒溫度不

4、低于13501450C。233對于已用過的粘土磚，應(yīng)除去表面熔渣和雜質(zhì)，且強(qiáng)度應(yīng)大于 10MPa高爐重礦渣應(yīng)具有良好的安定性，不允許有大于25mm勺玻璃質(zhì)顆粒。2.3.4 一般粗骨料粒徑不得大于 20mm在鋼筋不密的厚大結(jié)構(gòu)中不應(yīng) 大于40mm骨料中嚴(yán)禁混有有害雜質(zhì)，特別是石灰?guī)r類碎塊等。對于溫度低于350C,可使用河砂。低于700C,溫度變化不劇 烈時，優(yōu)先選用高爐重礦渣骨料。高爐重礦渣碎石、安山巖、玄武巖、輝綠巖粗細(xì)骨料的級配應(yīng)符合 GB/T14684-2001建筑用砂、GB/T14685-2001建筑用卵石、碎石要求。高爐重礦渣碎石還應(yīng)符合YBJ205-84混凝土用高爐礦渣 碎石技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

5、的要求。粗骨料最大粒徑不宜超過31.5mnrj最佳不超過25mm粘土質(zhì)及高鋁質(zhì)骨料的顆粒粒級，級配及化學(xué)成分要求見下 表：表2耐熱砼骨料的技術(shù)性質(zhì)序 號骨料種 類骨料顆粒級配（按累計篩余計 %化學(xué)成分粗骨料顆粒（mm細(xì)骨料顆粒（mr）Al 2O3CaOFezQSO26.59.504.754.751.180.601粘粘土熟 料> 30w5.5w0.3土質(zhì)粘土磚05309052090> 302高鋁磚601001055100> 65高鋁質(zhì)磯土熟 料> 482.4拌合水符合JGJ63-89普通砼拌合用水標(biāo)準(zhǔn)。2.5外加劑符合GB8076-1997普通砼用外加劑應(yīng)通過試配符合耐熱

6、砼的各種指標(biāo)要求。3耐熱砼配合比設(shè)計和試配耐熱砼的配合比不但要滿足耐熱性能的要求，同時必須滿足強(qiáng)度 和施工和易性的要求。在設(shè)計耐熱砼配合比時，應(yīng)根據(jù)極限使用溫度 和使用條件，選定合適的原材料，然后在參考經(jīng)驗配合比的前提下通 過調(diào)整膠結(jié)材的用量、水灰比、骨料級配、摻和料及外加劑，并經(jīng)過 試驗，從而優(yōu)選出保證砼耐久性的經(jīng)濟(jì)、可靠配合比。3.1膠結(jié)材的用量一般情況下，骨料的耐熱性能比膠結(jié)料好，當(dāng)膠結(jié)料的用量超過 一定范圍時，隨著膠結(jié)料用量的增加耐熱性能將降低，因此在滿足施 工和易性和常溫強(qiáng)度的要求下，盡可能減少膠結(jié)料的用量。水泥用量 一般可控制在砼總重量1020%范圍內(nèi)。對荷重軟化點和耐熱度要求 較

7、高，而常溫強(qiáng)度要求不高的水泥耐熱砼，水泥用量可控制在1015% 以內(nèi)。3.2水灰比水灰比的增減對強(qiáng)度和殘余變形的影響較顯著。在施工條件允許 的前提下，應(yīng)盡量減少用水量，降低水灰比，一般坍落度應(yīng)小于20mm 對于坍落度要求較大的耐熱混凝土，必須摻用高效減水劑等外加劑。3.3摻和料用量摻和料可以改善砼的耐咼溫性能，提咼施工和易性，同時還可以 減少水泥用量。因此，對常溫要求強(qiáng)度不高的耐熱砼，摻和料用量可 多些。一般為水泥用量的30100%3.4骨料級配及砂率骨料級配應(yīng)滿足的要求，細(xì)骨料占骨料總量的 4060%3.5以經(jīng)驗配合比為初始配合比，進(jìn)行試配，調(diào)整確定基準(zhǔn)配合比。3.6經(jīng)驗配合比見表3。表3耐

8、熱砼經(jīng)驗配合比項次種類極限溫度(C)耐熱砼材料組成及用量配合比3(kg/m )強(qiáng)度等級適用范圍膠凝材料摻合材料粗細(xì)骨料1普通水泥 耐熱砼700普通水泥(300 400)水渣、粉 煤灰(150 300)高爐重礦 渣、紅磚、 安山巖、 玄武巖(1300 1800)C15溫度變化 不劇烈、 無酸堿侵 蝕的工程900普通水泥(300 400)耐熱度不 低于1670 C的粘土熟 料、粘土磚(150300)耐熱度不 低于1610C 的粘土熟 料、粘土 磚(14001600)C15無酸堿侵 蝕的工程1200普通水泥(300 400)耐熱度不 低于1670 C的 粘土熟 料、粘土 磚、磯土熟料(150 300

9、)耐熱度不 低于1670 C的粘土熟 料、粘土 磚、磯土熟料(1400 1600)C20無酸堿侵 蝕的工程2礦渣水泥 耐熱砼700礦渣水泥(300 400)耐熱度不 低于1670 C的粘土熟 料、粘土 磚高爐礦 渣、紅磚、 安山巖、玄武巖(1400 1900)C15無酸堿侵 蝕的工程900礦渣水泥(350 450)水渣、粘 土熟料、 粘土磚(0200)耐熱度不 低于1670 C的粘土熟 料、粘土 磚C15溫度變化 不劇烈、 無酸堿侵 蝕的工程3鋁酸鹽水 泥耐熱砼1300高鋁水泥(300 400)耐熱度不 低于1730 C的粘土熟 料、磯土 熟料150(300)耐熱度不低于1730 C 粘土磚、

10、磯 土熟料、 高鋁磚(14001700)C20宜用于厚 度小于400mm結(jié)構(gòu)、無酸 堿侵蝕的 工程3.7耐熱砼試配 原材料稱量及成型應(yīng)符合 GB/T50081-2002普通砼力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)的要求。拌制水泥耐熱砼時，水泥和摻和料必須預(yù)先拌合均勻，約拌 2mi n。耐熱砼的養(yǎng)護(hù)應(yīng)遵守以下規(guī)定：成型完后應(yīng)在 1525C的潮濕 環(huán)境中養(yǎng)護(hù)，其中普通水泥(硅酸鹽水泥)耐熱砼養(yǎng)護(hù)不少于 7d,礦 渣水泥耐熱砼不少于14d;鋁酸鹽水泥耐熱砼不少于 3d。4耐熱砼的檢驗項目和技術(shù)要求。用于檢驗?zāi)蜔犴刨|(zhì)量的試件，應(yīng)在砼的澆筑地點隨機(jī)抽取。取樣與試件留置應(yīng)符合下列規(guī)定：1每拌制100盤且不超過50m的同配合

11、 比的砼取樣不得少于一次；2每工作班拌制的同一配合比的砼不足100盤時，取樣不得少于一次；3>次連續(xù)澆筑超過500m3時，同一配 合比的砼每100m3取樣不得少于1次；4>取樣組數(shù)見表4。表4耐熱砼的檢驗項目和技術(shù)要求極限使用溫度檢驗項目技術(shù)要求每檢驗批取樣組數(shù)< 700 C1. 耐熱砼強(qiáng)度等級2. 燒后的強(qiáng)度1. 砼設(shè)計強(qiáng)度等級2. > 45%烘干抗壓強(qiáng)度3900 C1. 砼強(qiáng)度等級2. 殘余抗壓強(qiáng)度1. 砼設(shè)計強(qiáng)度等級2. > 30%砼烘干抗壓強(qiáng)度，不可出現(xiàn)裂紋312001300C1. 砼強(qiáng)度等級2. 殘余抗壓強(qiáng) 度3. 燒后線變化4. 荷載軟化溫度（變形4%

12、1. 砼設(shè)計強(qiáng)度等級2. > 30%烘干抗壓強(qiáng)度，不可出現(xiàn)裂紋3. 燒后線變化1200C 時 < 0.7%1300C 時 < 0.9%4. 極限使用溫度4注：試件尺寸見耐熱砼性能檢驗相關(guān)要求。5耐熱砼性能檢驗5.1烘干耐壓強(qiáng)度檢驗?zāi)康募斑m用范圍檢驗?zāi)蜔犴旁跇?biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)n d后的烘干耐壓強(qiáng)度作為耐熱砼強(qiáng)度等 級。（普通水泥、礦渣水泥、鋁酸鹽水泥分別養(yǎng)護(hù)7d、14d、3d）。適用于測定耐熱砼的烘干耐壓強(qiáng)度。檢驗設(shè)備5.121材料試驗機(jī) 符合JGJ70-90中關(guān)于試驗機(jī)的要求。5.1.2.2 電熱干燥箱（300 C 士 1C）。5.1.2.3 鋼板尺，最小刻度 0.05cm。5.1.2

13、.4 試模 70.7 X 70.7 X 70.7mm符合 JGJ70-90 第 7.0.2 條要求。試樣制備。在與生產(chǎn)工藝相同條件下，直接成型棱長為 70.7 士 0.5mm的立方體試樣3件。當(dāng)骨料最大粒徑大于25mn時寸，直接成型棱 長為100 士 1mm勺立方體試樣。檢驗步驟養(yǎng)護(hù)齡期到達(dá)后及時在110士 5C條件下烘干8h以上，（烘干 升溫速度為2030C/h ）,然后自然冷卻至室溫后進(jìn)行檢驗。用鋼板尺分別測量并記錄立方體試樣上、下受壓面的長度，準(zhǔn)確至0.1mm5.1.4.3 將試樣受壓面對準(zhǔn)試驗機(jī)上、下壓板中心，以0.51MPa/s的加壓速度均勻地施壓于試樣，至試樣破壞，并記錄最大壓力值

14、。結(jié)果計算將測量數(shù)據(jù)代入下列公式，計算各個試樣的烘干耐壓強(qiáng)度，以三個試樣的平均值為代表值，并精確至0.1 MPaAi=ai x a2A2=bi x b2A= （A+A /2S二巴A式中，A、A試樣上、下受壓面的面積（mr2）a 1、a2試樣上受壓面的兩維長度（mr）b 1、b2試樣下受壓面的兩維長度（mr）A試樣受壓面積（mrTP試樣破壞時荷載（Ns試樣烘干耐壓強(qiáng)度（MPa5.2燒后抗壓強(qiáng)度、殘余抗壓強(qiáng)度檢驗?zāi)康募斑m用范圍檢驗?zāi)蜔犴旁诮?jīng)過一定時間的高溫加熱后的耐壓強(qiáng)度。檢驗?zāi)蜔犴旁诮?jīng)過一定時間的高溫加熱后，隨爐冷卻到室溫，放在干燥空氣中養(yǎng)護(hù)10d后的耐壓強(qiáng)度。適用于檢驗?zāi)蜔犴诺臒罂箟簭?qiáng)度和殘

15、余抗壓強(qiáng)度。檢驗設(shè)備箱式加熱爐522.2 電熱干燥箱（300 C 士 1C）。522.3 材料試驗機(jī)同。鋼板尺，最小刻度0.05cm。試樣制備：同524檢驗步驟 養(yǎng)護(hù)齡期到達(dá)后及時在110士 5C條件下烘干8h以上（烘干升 溫速度為2030 C /h ）。524.2放在加熱爐中以每小時不超過150C的升溫速度，升溫至指定 溫度，恒溫3h （殘余強(qiáng)度恒溫4h）,隨爐冷卻至室溫。取出經(jīng)過恒溫3h的冷卻試樣作燒后抗壓強(qiáng)度檢驗。取出經(jīng)過恒溫4h的冷卻試樣，放在干燥空氣中養(yǎng)護(hù) 10d后， 作殘余抗壓強(qiáng)度檢驗。用鋼板尺分別測量并記錄立方體試件上、下受壓面的兩維長度，準(zhǔn)確至0.5mm加壓速度同烘干耐壓強(qiáng)度檢

16、驗。結(jié)果計算同。5.3燒后線變化檢驗?zāi)康募斑m用范圍測定耐熱砼加熱至高溫后的長度增減變化。適用于耐熱砼的燒后 線變化檢驗。試驗設(shè)備千分尺：量程5075mrp精度0.01mm若試件尺寸為100mm 時，量程應(yīng)為 75100 mm或100125 mm加熱爐；應(yīng)滿足極限溫度的要求。且計量檢定合格。試樣制備試樣的檢驗數(shù)量為3個。533.2 同 試驗步驟533.3用氧化鉻在試樣成型面上編號測量試樣長度時，將試樣成型面向 上，并在試樣的四個側(cè)面劃出對角線，在每個側(cè) 面上按圖定出四個測點，加以標(biāo)記，然后用螺旋 百分尺測量試樣在兩個方向（X，Y）上的各對應(yīng) 點之間的距離。每次測量應(yīng)重復(fù)兩遍，以平均值 記錄。要保

17、持加熱前后所有測量操作條件的一致。5.3.4.2 裝樣5.3.4.2.1 將試樣成型面向上，放置在爐膛內(nèi)的均溫帶，距發(fā)熱體30mm以上。試樣間至少應(yīng)保持 10m m的間距。爐膛裝樣區(qū)的溫差不得大于 20C.53422 試樣可交錯迭放兩層。試樣之間及試樣與爐底的接觸面應(yīng) 用在咼溫下不與試樣發(fā)生作用的細(xì)砂（如電熔剛玉砂，一等咼鋁磯土 熟料砂等）墊平。升溫速度：低于檢驗溫度200C前510C/min。然后以35C /min升溫至檢驗溫度。到達(dá)檢驗溫度后保溫4 h，保溫期間溫差不可超過士 10C。應(yīng)保持爐內(nèi)為中性氣氛或氧化氣氛，不可使用還原氣氛。5.3.4.6 保溫結(jié)束后，試樣隨爐自然冷卻至室溫，然后進(jìn)行測量。允 許在200C以下裝、出爐。結(jié)果計算535.1每個試樣的燒后線變化百分率按下式計算: L=(L 1-L0) X 100)/L 0式中 L試樣燒后線變化(%L。一加熱前試樣的平均長度(mr)L1加熱后試樣的平均長度(mr)535.2試樣燒后收縮以“-”號表示，燒后