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耐热混凝土配合比设计及介绍

2020-10-29 01:36 作者:万家博官网 点击:

  耐热混凝土配合比设计及介绍_材料科学_工程科技_专业资料。以下内容均来自于网络,郑广伟整理。 耐热混凝土就是一种能长期承受高温作用( 200 ℃ 以上),并在高温作用下保持 所需得物理力学性能得特种混凝土.而代替耐火砖用于工业窑炉内衬得耐热混凝土也称为耐

  以下内容均来自于网络,郑广伟整理。 耐热混凝土就是一种能长期承受高温作用( 200 ℃ 以上),并在高温作用下保持 所需得物理力学性能得特种混凝土.而代替耐火砖用于工业窑炉内衬得耐热混凝土也称为耐 火混凝土。 根据所用胶结料得不同,耐热混凝土可分为:硅酸盐耐热混凝土;铝酸盐耐热混凝土; 磷酸盐耐热混凝土;硫酸盐耐热混凝土;水玻璃耐热混凝土;镁质水泥耐热混凝土;其她胶结 料耐热混凝土。 ??? 根据硬化条件可分为:水硬性耐热混凝土;气硬性耐热混凝土; 热硬性耐热混凝土。 ??? 耐热混凝土已广泛地用于冶金、化工、石油、轻工与建材等 工业得热工设备与长期受高温作用得构筑物,如工业烟囱或烟道得内衬、工业窑炉得耐火内 衬、高温锅炉得基础及外壳。 ????耐热混凝土与传统耐火砖相比,具有下列特点: 1 、生产工艺简单,通常仅需搅拌机与振动成型机械即可; 2?、 ??施工简单,并易于机械 化; 3?、 ??可以建造任何结构形式得窑炉,采用耐热混凝土可根据生产工艺要求建造复杂 得窑炉形式; 4 、耐热混凝土窑衬整体性强,气密性好,使用得当,可提高窑炉得使用寿 命; 5 、建造窑炉得造价比耐火砖低; 6 、可充分利用工业废渣、废旧耐火砖以及某些地方材料与天然材料。 1、硅酸盐耐热混凝土 硅酸盐耐热混凝土所用得材料主要有硅酸盐水泥、耐热骨料、掺合料以及外加剂等。 1 、原材料要求 ?(??1) 硅酸盐水泥 ??? 可以用矿渣硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥 作为其胶结材料。一般应优先选用矿渣硅酸盐水泥,并且矿渣掺量不得大于 20 %。如选 用普通硅酸盐水泥,水泥中所掺得混合材料不得含有石灰石等易在高温下分解与软化或熔点 较低得材料。 此外,因为水泥得耐热性远远低于耐热骨料及耐热粉料,在保证耐热混凝土设计强度 得情况下,应尽可能减少水泥得用量,为此,要求水泥得强度等级不得低于 42、5MPa 。 用上述两种水泥配制得耐热混凝土最高使用温度可以达到 700 ~ 800 ℃.其 耐热机理就是:硅酸盐水泥熟料中得 C 3 S 与 C 2 S 得水化产物 Ca(O H) 2 在高温下脱水,生成得 CaO 与矿渣及掺合料中得活性 SiO 2 与 A 1 2 O 3 又反应生成具有较强耐热性得无水硅酸钙与无水铝酸钙,使混凝土具有一定 得耐热性。 ??? (2) 耐热骨料 普通混凝土耐热性不好得主要原因就是一些水泥得水化产物为 Ca(OH) 2 ,水化铝 酸钙在高温下脱水,使水泥石结构破坏而导致混凝土碎裂;另一个原因就是常用得一些骨料, 如石灰石、石英砂在高温下发生较大体积变形,还有一些骨料在高温下发生分解,从而导致 普通混凝土结构得破坏,强度降低。因此,骨料就是配制耐热混凝土一个很关键得因素。 ??? 常用得耐热粗骨料有碎黏土砖、黏土熟料、碎高铝耐火砖、矾土熟料等;细骨料有镁砂、碎 镁质耐火砖、含 A12O3 较高得粉煤灰等。 ?(??3) 掺合料 掺合料得作用主要有两个:一就是可增加混凝土得密实性,减少在高温状态下混凝土 得变形;二就是在用普通硅酸盐水泥时,掺合料中得 A12O3 与 SiO 2 与水泥水化产 物 Ca(OH) 2 得脱水产物 CaO 反应形成耐热性好得无水硅酸钙与无水铝酸钙,同时 避免了 Ca(OH) 2 脱水引起得体积变化。所以,掺合料应选用熔点高、高温下不变形且 含有一定数量 三氧化铝得材料。 硅酸盐水泥耐热混凝土配制时,可掺加减水剂以降低 W/C ,减少混凝土结构内部得 孔隙率。减水剂宜采用非引气型. ???2 、硅酸盐水泥耐热混凝土得配合比 该品种耐火混凝土得配合比设计用计算法比较繁琐,一般常采用经验配合比为初始配 合比,再通过试配调整,得到适用得配合比. 2、铝酸盐水泥耐热混凝土 铝酸盐水泥就是一类没有游离 CaO 得中性水泥,具有快硬、高强、热稳定性好、 耐火度高等特点。在冶金、石油化工、建材、水电与机械工业得一般窑炉上得到广泛得应用, 其使用温度可达到 1300 ~ 1600 ℃,有得甚至能达到 1800 ℃ 左右,所以又称 为铝酸盐耐火混凝土。它属于水硬性耐热混凝土,也属于热硬性耐热混凝土。 1 、胶结材 ??? 铝酸盐水泥耐热混凝土得胶结材主要有矾土水泥、低钙铝酸盐水泥、 纯铝酸盐水泥. ?(??1) 高铝水泥 ( 普通铝酸盐水泥 ) 高铝水泥就是由石灰与铝矾土按一定比例磨细后,采用烧结法与熔融法制成得一种以 铝酸 - 钙 (CA) 为主要成分得水硬性水泥。 高铝水泥水化得产物主要有 C 3 AH 6 、 AH 3 、 CAH 10 、 C 2 A H 8 ,而上述产物在高温作用 下会发生脱水,脱水产物之间发生反应.如: ????30 0 ~ 500 ℃ C3AH6 → CaO+C12A7 +H2O ???AH3 → A12O3 +H2O 500 ~ 1200 ℃ A12O3 +CaO → CA A12O3+C12A7 → CA( 或 CA2 ) A12O3 +CA → CA2 ( 在 A12O3 较多时 ) ??? 由上可知,在 500 ℃ 以前,水泥石由高铝水泥得水化物组成; 500 ~ 90 0 ℃时由水化产物及由脱水产物之间得二次反应物组成; 1000 ℃ 开始发生固相烧 结; 1200 ℃ 以上时变为陶瓷结合得耐火材料。?(??2) 纯铝酸盐水泥 纯铝酸盐水泥就是用工业氧化铝与高纯石灰石或方解石为原料,按一定比例混合后, 采用烧结法或熔融法制成得以 CA2 或 CA 为主要矿物得水硬性水泥。其中 CA 2 与 CA 含量总与在 95 %以上, CA2 占 60 %~ 65 %,另外含有少量 C1 2A7 与 C2AS 。 ??? 纯铝酸盐水泥得水化硬化及在加热过程中强度得变化与高铝 水泥类似。由于该水泥得化学组成中含有更多得 A12O3,因此在 1200 ℃ 发生烧结产 生

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