CN105272020A - 一种耐热度为500℃的c40泵送混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐热度为500℃的C40泵送混凝土，属于建筑材料领域。该混凝土中成分单方用量配比（kg/m3）如下：水泥200~220，粉煤灰80~100，矿渣微粉100~120，细度模数为1.8～2.0的天然细砂420~460，安山岩机制砂360~400，安山岩5-20mm连续级配碎石980～1000，外加剂4.00~4.80，拌合水165～170，聚丙烯纤维0.9。本发明耐热度为500℃的C40泵送混凝土满足高强、耐热、可泵性要求，并且还可以满足耐热混凝土大规模生产的工程要求。

Description

一种耐热度为500℃的C40泵送混凝土
技术领域
本发明涉及建筑材料，特别涉及到一种高强、耐热、可泵性和可大规模生产的混凝土。
背景技术
混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶凝材料，颗粒状集料（也称为骨料），水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。
耐热混凝土是指长期在200℃～1300℃高温作用下能保持所需物理力学性能的特种混凝土。现有技术中，要拌制耐热度500℃的混凝土，通常采用的是黏土质和高铝质粗细骨料，但是这类骨料有两个很大的缺陷：1、产量较小、不稳定且价格高昂，不适宜应用于搅拌站大规模的商品混凝土生产；2、由于材质以及粒形的限制，生产的混凝土不能进行泵送。这也就严重限制了耐热混凝土在高层、超高层和一些特殊用途的设施的使用，增加了火灾对人民生命安全、国家财产的危险。同时耐热混凝土的最高强度等级也只有达到C30，这也不能适应现在混凝土市场对承重混凝土强度的一般要求。这种情况下，我们迫切地要求研制出一种混凝土来满足高强、耐热、可泵性要求，并且还要可以满足耐热混凝土大规模生产的实践要求。由于临港产业区L0402地块的排气塔耐热结构需要长期地排放温度达500℃的废气，而该排气通道为混凝土浇筑成型。普通混凝土的耐热度不到200℃就会出现裂缝及混凝土强度、耐久性等性能急剧下降，影响工程的长期运行，因此需要配制耐热度为500℃的混凝土来浇筑排气的混凝土结构通道。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新的耐热度为500℃的C40泵送混凝土。本发明的C40混凝土要能够同时满足耐热度、强度、可泵送和大规模生产的要求，提高其在工程应用中的可泵性和使用范围。
为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：
一种耐热度500℃的C40泵送混凝土，其特征在于，混凝土中成分单方用量配比（kg/m3）如下：水泥200~220，粉煤灰80~100，矿渣微粉100~120，细度模数为1.8～2.0的天然细砂420~460，安山岩机制砂360~400，安山岩5-20mm连续级配碎石980～1000，外加剂4.00~4.80，拌合水165～170，聚丙烯纤维0.9；所述矿渣微粉和粉煤灰的比例为：1～1.5：1；所述碎石，岩石品种为安山岩，粒径为5-20mm，含泥量小于0.5，表观密度不小于2600kg/m3,孔隙率不大于38%，压碎值不大于4%。；所述的外加剂为聚羧酸系高性能减水剂，其减水率为20%～25%，对混凝土的保坍时间≥2小时；所述混凝土28天的平均强度为50MPa，经110℃烘干24小时后再经500℃灼烧3小时后强度大于30MPa，且表面没有裂纹，2小时内坍落度保持在180±20mm，密度为2400kg/m3～2450kg/m3。
在本发明耐热度500℃的C40泵送混凝土中，所述水泥的强度等级为P·II52.5硅酸盐水泥，28d胶砂抗压强度≥58MPa，水泥的标准稠度用水量≤27%，水泥中铝酸三钙C3A矿物组分含量≤7.0%，水泥的比表面积≤380m2/kg。
在本发明耐热度500℃的C40泵送混凝土中，所述天然细砂的细度模数为1.8~2.0，含泥量≤1.0%，表观密度≤2580kg/m3。
在本发明耐热度500℃的C40泵送混凝土中，所述矿渣微粉的等级为S95，流动度比≥105%，28d活性≥100%。
在本发明耐热度500℃的C40泵送混凝土中，所述安山岩机制砂的来源应与岩石种类为安山岩的碎石的来源一致，细度模数在2.8~3.0，含粉量≤1.0%，表观密度≤2700kg/m3。
在本发明耐热度500℃的C40泵送混凝土中，所述纤维采用聚丙烯纤维，纤维长度的选择范围是12～20mm。
基于上述技术内容，本发明的耐热度为500℃的C40泵送混凝土与现有的C40混凝土相比具有如下技术优点：
1.本发明耐热度为500℃的C40泵送混凝土通过聚羧酸系高性能外加剂和胶凝体系的配制，具有良好的可泵性，解决了耐热混凝土在工程应用中的可泵性和施工性问题。
2.本发明耐热度为500℃的C40泵送混凝土比现有耐热度500℃的耐热混凝土原材料尤其是粗细骨料材质来源稳定，可作为商品混凝土被搅拌站大规模生产销售。
3.本发明耐热度500℃的C40泵送混凝土比现有普通的耐热度为500℃耐热混凝土相比强度要高得多，也就能被广泛应用于现在大多数建筑的承重结构中。
具体实施方式
下面我们结合具体的实施例来对本发明的耐热度500℃的C40泵送混凝土做进一步的详细阐述，以对本发明的技术更加深入地了解，但不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明是一种耐热度为500℃的C40泵送混凝土，该混凝土要具有良好的可泵性，解决耐热混凝土在工程应用中的可泵性和施工性问题，要比现有普通的耐热混凝土强度要高，并且混凝土原材料尤其是粗细骨料材质更加普通且来源稳定。在本发明的C40混凝土中，其组成成分及单方用量配比（kg/m3）如下：
水泥200~220，粉煤灰80~100，矿渣微粉100~120，细度模数为1.8～2.0的天然细砂420~460，安山岩机制砂360~400，安山岩5-20mm连续级配碎石980～1000，外加剂4.00~4.80，拌合水165～175，聚丙烯纤维0.9。
其中，粉煤灰和矿渣微粉的比例为：1：1～1.5：1。所述碎石，岩石品种为安山岩，粒径为5-20mm，含泥量小于0.5，表观密度不小于2600kg/m3,孔隙率不大于38%，压碎值不大于4%。
上述的外加剂为聚羧酸系高性能减水剂，具体为由上海麦斯特建工高科技建筑化工有限公司生产的减水剂，型号为GleniumSKY8325，其减水率为20%～25%，对混凝土的保坍时间≥2小时。
上述混凝土28天的平均强度为50MPa，经110℃烘干24小时后再经500℃灼烧3小时后强度大于30MPa，且表面没有裂纹，2小时内坍落度保持在180±20mm，密度为2400kg/m3～2450kg/m3。
在本发明耐热度500℃的C40泵送混凝土中，所述水泥的强度等级为P·II52.5硅酸盐水泥，28d胶砂抗压强度≥58MPa，水泥的标准稠度用水量≤27%，水泥中铝酸三钙C3A矿物组分含量≤7.0%，水泥的比表面积≤380m2/kg。所述天然细砂的细度模数为1.8~2.0，含泥量≤1.0%，表观密度≤2580kg/m3。所述矿渣微粉的等级为S95，流动度比≥105%，28d活性≥100%。所述安山岩机制砂的来源应与岩石种类为安山岩的碎石的来源一致，细度模数在2.8~3.0，含粉量≤1.0%，表观密度≤2700kg/m3。所述纤维采用聚丙烯纤维，纤维长度可在12～20mm选择选择。
下表1是一个具体的实施例，其中表明了一种耐热度为500℃的C40泵送混凝土的具体组成和应用。实施例中各个组成成分的单方用量配比（kg/m3）为：水170、水泥200、粉煤灰100、矿渣微粉100、天然细砂440、安山岩机制砂380、安山岩碎石1000、外加剂6.24、纤维0.9。
表1：耐热度500℃的C40泵送混凝土配比
在上述配比的情况下，进行大批量生产，耐热度500℃的C40泵送混凝土出厂的初始坍落度为200mm，2小时后的坍落度为190mm。硬化后的混凝土的密度为2420kg/m3；28天的混凝土抗压强度为51.2MPa，经110℃烘干24小时后再经500℃灼烧3小时后强度为42.0MPa，且表面没有裂纹。
通过大量的试验表明，本发明的耐热度500℃的C40泵送混凝土配制出了混凝土各组分的合理搭配，不仅解决了原材料问题，使耐热度为500℃的C40泵送混凝土能够被搅拌站能够大规模生产应用，同时也提高了耐热混凝土的最高强度等级，从而扩大了耐热混凝土的使用范围。
本发明的耐热度500℃的C40泵送混凝土在临港产业区L0402地块的排气塔耐热结构中进行工程应用，通过耐热混凝土浇筑成型，形成了良好的耐热通道，可以长期地排放温度达500℃的废气，取得了很好的使用效果，并为今后类似项目的应用提供了数据参考。

Claims (6)

1.一种耐热度为500℃的C40泵送混凝土，其特征在于，该混凝土中成分单方用量配比（kg/m3）如下：水泥200~220，粉煤灰80~100，矿渣微粉100~120，细度模数为1.8～2.0的天然细砂420~460，安山岩机制砂360~400，安山岩5-20mm连续级配碎石980～1000，外加剂4.00~4.80，拌合水165～170，聚丙烯纤维0.9；
所述的外加剂为聚羧酸系高性能减水剂，其减水率为20%～25%，对混凝土的保坍时间≥2小时；
所述矿渣微粉和粉煤灰的比例为1：1～1.5：1，所述碎石的岩石品种为安山岩，粒径为5-20mm，含泥量小于0.5，表观密度不小于2600kg/m3,孔隙率不大于38%，压碎值不大于4%；
所述混凝土28天的平均强度为50MPa，经110℃烘干24小时后再经500℃灼烧3小时后强度大于30MPa，且表面没有裂纹，2小时内坍落度保持在180±20mm，密度为2400kg/m3～2450kg/m3。
2.根据权利要求1所述的一种耐热度为500℃的C40泵送混凝土，其特征在于，所述水泥的强度等级为P·II52.5硅酸盐水泥，28d胶砂抗压强度≥58MPa，水泥的标准稠度用水量≤27%，水泥中铝酸三钙C3A矿物组分含量≤7.0%，水泥的比表面积≤380m2/kg。
3.根据权利要求1所述的一种耐热度为500℃的C40泵送混凝土，其特征在于，所述天然细砂的含泥量≤1.0%，表观密度≤2580kg/m3。
4.根据权利要求1所述的一种耐热度为500℃的C40泵送混凝土，其特征在于，所述矿渣微粉的等级为S95，流动度比≥105%，28d活性≥100%。
5.根据权利要求1所述的一种耐热度为500℃的C40泵送混凝土，其特征在于，所述安山岩机制砂的来源与岩石种类为安山岩的碎石的来源一致，细度模数在2.8~3.0，含粉量≤1.0%，表观密度≤2700kg/m3。
6.根据权利要求1所述的一种耐热度为500℃的C40泵送混凝土，其特征在于，所述纤维采用聚丙烯纤维，纤维长度为12～20mm。
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Address after: 200120 Southwest District, 2123 Pudong Road, Pudong New Area, Shanghai.

Co-patentee after: SHANGHAI JIANGONG MATERIAL HUANGANG YUBAN CONCRETE Co.,Ltd.

Patentee after: Shanghai Construction Engineering Building Materials Technology Group Co., Ltd

Address before: 200086 Siping Road 848, Shanghai, Hongkou District

Co-patentee before: SHANGHAI JIANGONG MATERIAL HUANGANG YUBAN CONCRETE Co.,Ltd.

Patentee before: SHANGHAI JIANGONG CONSTRUCTION MATERIAL Co.,Ltd.