CN115925365A - 一种高炉基础用泵送耐高温混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高炉基础用泵送耐高温混凝土及其制备方法，所述高炉基础用泵送耐高温混凝土，包括下述重量份的原料：粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料：40‑60份，粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细骨料：15‑25份，粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细粉料：2‑7份，二氧化硅微粉：3‑8份，硅酸盐水泥：18‑22份，微粉分散剂：0.1‑0.3份，聚羧酸高效减水剂：0.2‑0.5份，防沁水剂羟丙基纤维素：0.01‑0.06份，水：11‑12份；本发明制备的可泵送耐高温混凝土，在搅拌状态下可维持3‑4小时的液态流动状态不凝结，泵送施工性能好，浇注成型、养护结束以后的高炉基础可耐高温达700℃，有效使用时间为15‑20年。
Description
技术领域
本发明涉及耐高温混凝土技术领域，特别是一种高炉基础用泵送耐高温混凝土及其制备方法。
背景技术
耐热混凝土在冶金行业得到了广泛的应用，大型的高温窑炉基础不仅需要足够的强度，而且需要耐一定的温度，并且一次用量大。普通的耐热混凝土粗骨料常用玄武岩等天然岩石加工制作而成，其耐热温度有限，不能完全满足高炉的基础要求。天然的耐火原料包含玄武岩、石英砂、橄榄砂等，但天然原料在开采过程中不可避免的会混入石灰石，在高炉正常生产过程中，有些基础个别部位会承受1000℃以上的高温，使用天然原料的耐热混凝土中石灰石会在高温下分解为氧化钙和二氧化碳，高炉炉台在生产过程中有时根据需要打水降温或者有时水冷管会少量漏水，耐热混凝土中的氧化钙会和水反应生成氢氧化钙，产生较大的体积膨胀，造成耐热混凝土膨胀开裂，进而影响高炉生产安全。
大型高温窑炉基础常规的施工方式，是在高炉施工现场把耐热混凝土料进行搅拌然后运送至施工基础进行人工浇注，工作效率低下，施工成本高。
本发明的目的就是开发一种既能耐温高，有优良高温性能，能够满足大型高炉基础的使用条件，又有优异的施工性能，能满足泵送要求的耐热混凝土。
发明内容
本发明的目的就是提供一种高炉基础用泵送耐高温混凝土及其制备方法，实现可以在混凝土搅拌站进行搅拌，用水泥罐车运送至施工现场进行泵送施工浇注，达到降低耐热混凝土施工的工人劳动强度，大幅度提高施工效率，缩短耐热混凝土的施工时间的目的。
本发明的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土，包括下述重量份的原料：
粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料：40-60份，
粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细骨料：15-25份，
粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细粉料：2-7份，
二氧化硅微粉：3-8份，
硅酸盐水泥：18-22份，
微粉分散剂：0.1-0.3份，
聚羧酸高效减水剂：0.2-0.5份，
防沁水剂羟丙基纤维素：0.01-0.06份，
水：11-12份。
优选地，本发明的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土，包括下述重量份的原料：
粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料：50份，
粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细骨料：20份，
粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细粉料：4份，
二氧化硅微粉：6份，
硅酸盐水泥：20份，
微粉分散剂：0.2份，
聚羧酸高效减水剂：0.3份，
防沁水剂羟丙基纤维素：0.02份，
水：11.5份。
所述粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料、细骨料及细粉料是由粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土经过煅烧、破碎后得到，煅烧温度为1450-1500℃，时间为6-10h；将上述粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土分别破碎至8-25mm、5-8mm、3-5mm、1-3mm、0.1-1mm、＜0.1mm，其中1-25mm为粗骨料，0.1-1mm为细骨料，＜0.1mm为细粉料；粘土废砖：高铝废砖：煅烧矾土的质量比为（35-40）：（0-20）：（15-35）；所述粘土废砖中Al2O3的质量百分含量为36-45%，所述高铝废砖中Al2O3的质量百分含量为55-75%，所述煅烧矾土是指Al2O3的质量百分含量为55%以上煅烧高铝矾土。
所述粗骨料中，8-25mm:5-8mm:3-5mm:1-3mm的原料质量比为12：10：16：13。
所述二氧化硅微粉为生产硅质产品工厂除尘粉，其中SiO2的质量百分含量≥90%，粒度≤1um；所述硅酸盐水泥为425#或525#或其他标号大于425#硅酸盐水泥；微粉分散剂为三聚磷酸钠或FDN中的一种或两种，粒度为60-80目，聚羧酸高效减水剂具体为萘系复合减水剂或聚羧酸盐减水剂；防沁水剂羟丙基甲基纤维素HPMC，要求分子量为10万-20万的中粘度产品。
本发明的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土的制备方法，包括下述步骤：将粗骨料、细骨料、细粉料、二氧化硅微粉、硅酸盐水泥分别加入到各自的加料仓备用，通过电子秤自动称量系统将不同物料按照重量份配比送入搅拌机中进行搅拌，同时按比例加入分散剂、减水剂和防沁水剂，干混2-3分钟后，加水搅拌2-5分钟，即得到耐温性能好，施工性能优良的可泵送施工的耐高温混凝土，所制备的可泵送耐高温混凝土，在搅拌状态下可维持3-4小时的液态流动状态不凝结，静态下2-2.5小时不凝结。
本发明的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土配方中，各原料的作用如下：
粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土的作用是：起到提供耐高温的骨料支撑（粗骨料和细骨料）及掺合料（细粉料）的作用；
二氧化硅微粉的作用是：增加混凝土强度，提高混凝土的流动性；
硅酸盐水泥的作用是：主要的结合剂，增强混凝土的强度；
微粉分散剂的作用是：分散微粉的作用，提高混凝土的流动性；
聚羧酸高效减水剂的作用是：减少加水量，提高耐热混凝土的流动性，增加强度；
防沁水剂羟丙基纤维素的作用是：防止耐热混凝土运输、施工过程中泌水、分层；
水的作用是：提供混凝土的流动性，使硅酸盐水泥水化产生强度。
本发明的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土的制备方法，制备时，先将粗骨料加入搅拌机后,紧接着加入细骨料、细粉料及硅微粉，因为细粉料和硅微粉比较细，容易团聚，因此加入骨料后应即刻加入上述两种微粉搅拌，这样可以使微粉更容易混合均匀，接着按比例加入分散剂、减水剂和防沁水剂，最后加入硅酸盐水泥干混2-3分钟，加水搅拌2-5分钟，即得到耐温性能好，施工性能优良的可泵送耐高温混凝土。
本发明的有益效果如下：
1.本发明耐高温混凝土，原料易得，配方简单，制备容易，所用试剂或原料均为市售原料，易组织生产，能泵送施工，大大缩短了高炉新建基础的施工时间，节省了人工成本。
2.本发明耐热混凝土耐高温性能好，强度高，生产制得的高炉新建基础，可在设定的使用温度范围内使用15-20年。
具体实施方式
为了更好地解释本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明，下述实施例仅仅是示例性的说明本发明的技术方案，并不以任何形式限制本发明。
实施例1
本实施例的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土，包括下述重量份的原料：粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料：50份，粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细骨料：20份，粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细粉料：4份，二氧化硅微粉：6份，硅酸盐水泥：20份，微粉分散剂：0.2份，聚羧酸高效减水剂：0.3份，防沁水剂羟丙基纤维素：0.02份，水：11.5份。
所述粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料、细骨料及细粉料是由粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土经过煅烧、破碎后得到，煅烧温度为1450-1500℃，时间为8h；将上述粘土废砖、高铝废砖或煅烧矾土分别破碎至8-25mm、5-8mm、3-5mm、1-3mm、0.1-1mm、＜0.1mm，其中1-25mm为粗骨料，0.1-1mm为细骨料，＜0.1mm为细粉料；粘土废砖：高铝废砖：煅烧矾土的质量比为38：10：25；所述粘土废砖中Al2O3的质量百分含量为36-45%，所述高铝废砖中Al2O3的质量百分含量为55-75%，所述煅烧矾土是指Al2O3的质量百分含量为55%以上煅烧高铝矾土。
所述粗骨料中，8-12mm:5-8mm:3-5mm:1-3mm的原料质量比为12：10：16：13。
所述二氧化硅微粉为生产硅质产品工厂除尘粉，其中SiO2的质量百分含量≥90%，粒度≤1um；所述硅酸盐水泥为425#硅酸盐水泥；微粉分散剂为三聚磷酸钠，粒度为60-80目，聚羧酸高效减水剂具体为萘系复合减水剂；防沁水剂羟丙基甲基纤维素HPMC，要求分子量为10万-20万的中粘度产品。
本实施例的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土的制备方法，包括下述步骤：将粗骨料、细骨料、细粉料、二氧化硅微粉、硅酸盐水泥分别加入到各自的加料仓备用，通过电子秤自动称量系统将不同物料按照重量份配比送入搅拌机中进行搅拌，同时按比例加入分散剂、减水剂和防沁水剂，干混3分钟后，加水搅拌4分钟，即得到耐温性能好，施工性能优良的可泵送施工的耐高温混凝土，所制备的可泵送耐高温混凝土，在搅拌状态下可维持3-4小时的液态流动状态不凝结，静态下2-2.5小时不凝结。
本实施例的泵送耐高温混凝土完成施工、养护后，高炉基础的耐高温性能可达700℃，在700℃的温度范围内使用，使用寿命可达15-20年。
实施例2
本实施例的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土，包括下述重量份的原料：粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料：60份，粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细骨料：15份，粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细粉料：2份，二氧化硅微粉：8份，硅酸盐水泥：18份，微粉分散剂：0.3份，聚羧酸高效减水剂：0.2份，防沁水剂羟丙基纤维素：0.06份，水：11份。
所述粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料、细骨料及细粉料是由粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土经过煅烧、破碎后得到，煅烧温度为1450-1500℃，时间为10h；将上述原料分别破碎至8-25mm、5-8mm、3-5mm、1-3mm、0.1-1mm、＜0.1mm，其中1-25mm为粗骨料，0.1-1mm为细骨料，＜0.1mm为细粉料；粘土废砖：高铝废砖：煅烧矾土的质量比为35：15：30；所述粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土中Al2O3的质量百分含量要求同实施例1。其他原料的要求同实施例1，只是本实施例中硅酸盐水泥采用525#硅酸盐水泥。所述微粉分散剂为FDN，粒度为60-80目，所述减水剂为聚羧酸盐减水剂。
本实施例的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土的制备方法，包括下述步骤：将粗骨料、细骨料、细粉料、二氧化硅微粉、硅酸盐水泥分别加入到各自的加料仓备用，通过电子秤自动称量系统将不同物料按照重量份配比送入搅拌机中进行搅拌，同时按比例加入分散剂、减水剂和防沁水剂，干混2分钟后，加水搅拌5分钟，即得到耐温性能好，施工性能优良的可泵送施工的耐高温混凝土，所制备的可泵送耐高温混凝土，在搅拌状态下可维持3-4小时的液态流动状态不凝结，静态下2-2.5小时不凝结。
本实施例的泵送耐高温混凝土完成施工、养护后，高炉基础的耐高温性能可达700℃，在700℃的温度范围内使用，使用寿命可达15-20年。
实施例3
本实施例的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土，包括下述重量份的原料：粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料：40份，粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细骨料：25份，粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细粉料：7份，二氧化硅微粉：3份，硅酸盐水泥：22份，微粉分散剂：0.1份，聚羧酸高效减水剂：0.5份，防沁水剂羟丙基纤维素：0.01份，水：12份。
所述粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料、细骨料及细粉料是由粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土经过煅烧、破碎后得到，煅烧温度为1450-1500℃，时间为6h；将上述原料分别破碎至8-25mm、5-8mm、3-5mm、1-3mm、0.1-1mm、＜0.1mm，其中1-25mm为粗骨料，0.1-1mm为细骨料，＜0.1mm为细粉料；粘土废砖：高铝废砖：煅烧矾土的质量比为40：5：35；所述粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土中Al2O3的质量百分含量要求同实施例1。其他原料的要求同实施例1，所述微粉分散剂为FDN，粒度为60-80目，所述减水剂为聚羧酸盐减水剂。
本实施例的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土的制备方法，包括下述步骤：将粗骨料、细骨料、细粉料、二氧化硅微粉、硅酸盐水泥分别加入到各自的加料仓备用，通过电子秤自动称量系统将不同物料按照重量份配比送入搅拌机中进行搅拌，同时按比例加入分散剂、减水剂和防沁水剂，干混3分钟后，加水搅拌3分钟，即得到耐温性能好，施工性能优良的可泵送施工的耐高温混凝土，所制备的可泵送耐高温混凝土，在搅拌状态下可维持3-4小时的液态流动状态不凝结，静态下2-2.5小时不凝结。
本实施例的泵送耐高温混凝土完成施工、养护后，高炉基础的耐高温性能可达700℃，在700℃的温度范围内使用，使用寿命可达15-20年。
实施例4
本实施例的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土，包括下述重量份的原料：粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料：55份，粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细骨料：18份，粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细粉料：6份，二氧化硅微粉：4份，硅酸盐水泥：21份，微粉分散剂：0.25份，聚羧酸高效减水剂：0.4份，防沁水剂羟丙基纤维素：0.04份，水：11.8份。
所述粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料、细骨料及细粉料是由粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土经过煅烧、破碎后得到，煅烧温度为1450-1500℃，时间为7h；将上述原料分别破碎至8-25mm、5-8mm、3-5mm、1-3mm、0.1-1mm、＜0.1mm，其中1-25mm为粗骨料，0.1-1mm为细骨料，＜0.1mm为细粉料；粘土废砖：高铝废砖：煅烧矾土的质量比为37：12：32；所述粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土中Al2O3的质量百分含量要求同实施例1，硅酸盐水泥是采用525#硅酸盐水泥。其他原料的要求同实施例1，所述微粉分散剂为三聚磷酸钠，粒度为60-80目，所述减水剂为萘系复合减水剂。
本实施例的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土的制备方法，包括下述步骤：将粗骨料、细骨料、细粉料、二氧化硅微粉、硅酸盐水泥分别加入到各自的加料仓备用，通过电子秤自动称量系统将不同物料按照重量份配比送入搅拌机中进行搅拌，同时按比例加入分散剂、减水剂和防沁水剂，干混2.5分钟后，加水搅拌4分钟，即得到耐温性能好，施工性能优良的可泵送施工的耐高温混凝土，所制备的可泵送耐高温混凝土，在搅拌状态下可维持3-4小时的液态流动状态不凝结，静态下2-2.5小时不凝结。
本实施例的泵送耐高温混凝土完成施工、养护后，高炉基础的耐高温性能可达700℃，在700℃的温度范围内使用，使用寿命可达15-20年。
实施例5
本实施例的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土，包括下述重量份的原料：粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料：45份，粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细骨料：19份，粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细粉料：5份，二氧化硅微粉：5份，硅酸盐水泥：19份，微粉分散剂：0.15份，聚羧酸高效减水剂：0.3份，防沁水剂羟丙基纤维素：0.03份，水：11.3份。
所述粘土废砖、高铝废砖或煅烧矾土粗骨料、细骨料及细粉料是由粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土经过煅烧、破碎后得到，煅烧温度为1450-1500℃，时间为9h；将上述原料分别破碎至8-25mm、5-8mm、3-5mm、1-3mm、0.1-1mm、＜0.1mm，其中1-25mm为粗骨料，0.1-1mm为细骨料，＜0.1mm为细粉料；粘土废砖：高铝废砖：煅烧矾土的质量比为39：18：18；所述粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土中Al2O3的质量百分含量要求同实施例1，硅酸盐水泥是采用425#硅酸盐水泥。其他原料的要求同实施例1，所述微粉分散剂为三聚磷酸钠，粒度为60-80目，所述减水剂为萘系复合减水剂。
本实施例的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土的制备方法，包括下述步骤：将粗骨料、细骨料、细粉料、二氧化硅微粉、硅酸盐水泥分别加入到各自的加料仓备用，通过电子秤自动称量系统将不同物料按照重量份配比送入搅拌机中进行搅拌，同时按比例加入分散剂、减水剂和防沁水剂，干混3分钟后，加水搅拌3.5分钟，即得到耐温性能好，施工性能优良的可泵送施工的耐高温混凝土，所制备的可泵送耐高温混凝土，在搅拌状态下可维持3-4小时的液态流动状态不凝结，静态下2-2.5小时不凝结。
本实施例的泵送耐高温混凝土完成施工、养护后，高炉基础的耐高温性能可达700℃，在700℃的温度范围内使用，使用寿命可达15-20年。
上述五个实施例仅仅是本发明为解释本发明而例举的具体实例，并不以任何形式限制本发明，任何人根据上述内容和形式做出的不偏离本发明权利要求保护范围的非实质性的改变，均应认为落入本发明权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种高炉基础用泵送耐高温混凝土，其特征在于包括下述重量份的原料：
粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料：40-60份，
粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细骨料：15-25份，
粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细粉料：2-7份，
二氧化硅微粉：3-8份，
硅酸盐水泥：18-22份，
微粉分散剂：0.1-0.3份，
聚羧酸高效减水剂：0.2-0.5份，
防沁水剂羟丙基纤维素：0.01-0.06份，
水：11-12份。
2.根据权利要求1所述的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土，其特征在于包括下述重量份的原料：
粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料：50份，
粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细骨料：20份，
粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土细粉料：4份，
二氧化硅微粉：6份，
硅酸盐水泥：20份，
微粉分散剂：0.2份，
聚羧酸高效减水剂：0.3份，
防沁水剂羟丙基纤维素：0.02份，
水：11.5份。
3.根据权利要求1所述的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土，其特征在于：所述粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土粗骨料、细骨料及细粉料是由粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土经过煅烧、破碎后得到，煅烧温度为1450-1500℃，时间为6-10h；将上述粘土废砖、高铝废砖、煅烧矾土分别破碎至8-25mm、5-8mm、3-5mm、1-3mm、0.1-1mm、＜0.1mm，其中1-25mm为粗骨料，0.1-1mm为细骨料，＜0.1mm为细粉料；粘土废砖：高铝废砖：煅烧矾土的质量比为（35-40）：（0-20）：（15-35）；所述粘土废砖中Al2O3的质量百分含量为36-45%，所述高铝废砖中Al2O3的质量百分含量为55-75%，所述煅烧矾土是指Al2O3的质量百分含量为55%以上煅烧高铝矾土。
4.根据权利要求3所述的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土，其特征在于：所述粗骨料中，8-25mm:5-8mm:3-5mm:1-3mm的原料质量比为12：10：16：13。
5.根据权利要求1所述的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土，其特征在于：所述二氧化硅微粉为生产硅质产品工厂除尘粉，其中SiO2的质量百分含量≥90%，粒度≤1um；所述硅酸盐水泥为425#或525#或其他标号大于425#硅酸盐水泥；微粉分散剂为三聚磷酸钠或FDN中的一种或两种，粒度为60-80目，聚羧酸高效减水剂具体为萘系复合减水剂或聚羧酸盐减水剂；防沁水剂羟丙基甲基纤维素HPMC，要求分子量为10万-20万的中粘度产品。
6.如权利要求1或2所述的一种高炉基础用泵送耐高温混凝土的制备方法，其特征在于包括下述步骤：将粗骨料、细骨料、细粉料、二氧化硅微粉、硅酸盐水泥分别加入到各自的加料仓备用，通过电子秤自动称量系统将不同物料按照重量份配比送入搅拌机中进行搅拌，同时按比例加入分散剂、减水剂和防沁水剂，干混2-3分钟后，加水搅拌2-5分钟，即得到耐温性能好，施工性能优良的可泵送施工的耐高温混凝土，所制备的可泵送耐高温混凝土，在搅拌状态下可维持3-4小时的液态流动状态不凝结，静态下2-2.5小时不凝结。
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| CN111908870A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-10 | 武汉华强新型建筑材料有限公司 | 一种耐热耐火混凝土及其制备方法 |
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