CN117865606A - 一种高强度耐热混凝土及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种高强度耐热混凝土及其生产工艺，解决了现有技术中高温强度和耐火度以及热稳定性过低，且线膨胀系数较高的问题，包括以下步骤确认原料种类，耐火砖颗粒、硅酸盐质、矿渣硅酸盐水泥、减水剂、水、早强剂以及硅灰石共七种原材料，按照每立方米耐热混凝土成品对以上八类原料按重量进行配比：耐火砖颗粒50％～80％、硅酸盐质10％～30％、矿渣硅酸盐水泥10％～30％、减水剂10％～13％、水30％～35％、早强剂3％～5％、硅灰石5％～7％，主要包括水泥、骨料、掺和料、外加剂和水，水泥是耐热混凝土的主要原材料之一，其矿物组成决定了其在高温下的稳定性和耐久性，骨料用于增加混凝土的强度和耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种高强度耐热混凝土及其生产工艺。
背景技术
高强度耐热混凝土是一种具有高强度和耐热性能的混凝土材料，它可以在高温下保持较高的抗压强度和耐久性，因此在建筑、桥梁、地铁等建筑物中使用广泛，高强度耐热混凝土的抗压强度一般在C40以上，可以承受高达1000℃的高温，同时具有优良的耐腐蚀性能和较高的抗折强度，它的主要成分包括水泥、粗细骨料、水、掺合料和外加剂等，其中，水泥是混凝土中的主要胶凝材料，可以提供良好的粘结性能和机械强度；粗细骨料是混凝土中的主要固体成分，可以提供强度和耐久性；掺合料和外加剂可以改善混凝土的某些性能，如耐热、耐腐蚀、抗冻等，为了保证高强度耐热混凝土的质量和可靠性，在制备和使用过程中需要注意以下几点，首先，要严格控制原材料的质量和比例，尤其是水泥和骨料的选用，要注意其质量和性能；其次，要采用先进的搅拌和浇筑工艺，确保混凝土的均匀性和密实性；最后，在高温环境下使用时，要注意混凝土的湿度和温度变化，及时采取措施防止裂缝和变形等问题的出现。
现有技术中提出了一种高强耐热混凝土，由：耐火砖颗粒、硅酸盐质、矿渣硅酸盐水泥、减水剂、水、早强剂以及硅灰石构成，但是在制作混凝土时，光有减水剂在制作混凝土的过程中凝固期间产生裂缝的概率较大容易造成成品报废。
发明内容
本发明解决的技术问题是高温强度和耐火度以及热稳定性过低，且线膨胀系数较高。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种改善流变性的耐热混凝土所述储层改造剂包括以下质量百分比的组分：
耐火砖颗粒50％～80％；
硅酸盐质10％～30％；
矿渣硅酸盐水泥10％～30％；
减水剂10％～13％；
水30％～35％；
早强剂3％～5％；
硅灰石5％～7％。
一种高强度耐热混凝土的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：根据混凝土的性能要求和强度等级，计算出各种原材料的配合比，并进行充分的搅拌和混合；
步骤S2：将各种原材料混合在一起，并加入适量的水进行搅拌，搅拌过程中要注意控制搅拌速度和时间，以使各种原材料充分混合，并达到规定的坍落度要求；
步骤S3：将搅拌好的混凝土浇筑到模板或钢筋笼中，浇筑时要控制好浇筑高度和振捣时间，以防止离析和气泡的产生；
步骤S4：浇筑好的混凝土需要进行适当的养护，一般采用蒸汽养护或自然养护，养护时要控制好养护温度和湿度，以防止裂缝的产生；
步骤S5：在混凝土放入模具后静置两到三天，水泥静置后将混凝土剥离模具；
步骤S6：在混凝土成型后，在混凝土上涂抹防护剂，同时安置在避雨的环境，对混凝土进行储存。
优选的，所述步骤S1中，制备每立方米耐热混凝所需的各类复合制剂按规定的重量进行准备具体步骤如下：
(1)确认原料种类，耐火砖颗粒、硅酸盐质、矿渣硅酸盐水泥、减水剂、水、早强剂以及硅灰石共七种原材料；
(2)按照每立方米耐热混凝土成品对以上七类原料按重量进行配比：耐火砖颗粒50％～80％、硅酸盐质10％～30％、矿渣硅酸盐水泥10％～30％、减水剂10％～13％、水30％～35％、早强剂3％～5％、硅灰石5％～7％。
优选的，所述步骤S2中，将混凝原材料依次放入混凝土搅拌机，对混凝土材料依照比例，进行充分搅拌的具体步骤为：
(1)先使用搅拌机搅拌一次，给设备进行涮膛，防止在正式搅拌的时候由于上一次的搅拌剩余材料影响到这次混凝土的各种材料的配合比；
(2)开动搅拌机，向搅拌机内依次加入矿渣硅酸盐水泥、玄武石、粒化高炉矿渣、粉煤灰、减水剂、早强剂、硅灰石干拌均匀，再慢慢加入水，所有材料加入搅拌的时间不得超过两分钟，在水加入搅拌机和所有材料进行搅拌时，搅拌的时间不得超过两分钟，随后将搅拌好的原材料从搅拌机中缓缓倒出。
优选的，所述步骤S3中，将搅拌好的混凝土依次倒入模具中，并检查模具的密封性具体步骤为：
(1)先根据设计图纸确定压模的位置和尺寸，在将模具进行安装时需要使用水平仪进行测量，确保模具与地面保持平齐，且模具的安装固定牢固，同时需要使用水平仪测量，修改压模的水平度和垂直度，确保混凝土成型后不会变形；
(2)然后将钢筋进行切割和弯曲，在模具中进行摆放，保持钢筋和钢筋之间的距离和连接方式，使用钢筋扎带进行固定，防止混凝土倒入后将钢筋和压模冲倒。
优选的，所述步骤S4中，在混凝土倒入模具中后需要使用工具对模具进行敲打具体步骤为：
(1)准备工作做好后将混凝土缓缓倒入压模板中，同时开启振动器对压模内的混凝土进行振捣，使混凝土中的气泡排出，防止出现混凝土中的气泡未排干净，从而影响整个混凝土的密度和强度；
(2)在振时需要把控振捣的时间和力度，确保混凝土的密度以及混凝土的原材料是否均匀，防止出现混凝土由于原材料在震动时，导致原材料分布不均匀从而影响混凝土的受力强度。
优选的，所述步骤S5中，在混凝土放入模具后静置两到三天，水泥静置后将混凝土剥离模具具体步骤为：在水泥进行两到三天的静置后，对水泥进行养护，使水泥凝固即可得到同时具有耐高温和强度高的混凝土。
优选的，所述步骤S6中，在混凝土成型后，在混凝土上涂抹防护剂，同时安置在避雨的环境，对混凝土进行储存具体步骤为：
(1)在混凝土成型后立即对其进行喷淋或者浇水，使混凝土的表面保持湿润，通常每天需要进行两次养护，需要持续三至七天，直到混凝土达到标准的强度。
(2)在混凝土进行养护时，需要尽量避免混凝土淋雨、刮风等情况，从而导致混凝土产生裂缝，损害混凝土的强度，增加扬尘和结垢的发展趋势，且一旦发生损坏，就很难对其进行矫正。
与相关技术相比较，本发明具有如下有益效果：
1、本发明的有益效果是，高强度混凝土具有更高的抗压、抗折、抗拉强度，可以有效地提高建筑物的结构强度，增加建筑物的安全性和稳定性高强度混凝土的密实性能好，可以有效地抵抗各种化学物质的侵蚀，提高建筑物的耐久性，高强度混凝土的抗渗性、抗冻性、耐蚀性、抗冲击性等诸方面性能均优于普通混凝土，可以有效地改善构件的性能。
2、本发明的有益效果是，耐热混凝土的线膨胀系数小，因胶结材料在热加工过程中有烧结收缩作用而与骨料的热膨胀相抵消，可以减少因温度变化引起的体积变化，提高设备的热稳定性，耐热混凝土的耐崩裂性比同质耐火砖好，可以抵抗使用过程中出现的冲击和震动，耐热混凝土的显气孔率稍低于耐火砖，但闭气孔多，因而致密度不如耐火砖，可以提高设备的热稳定性。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
确认原料种类，耐火砖颗粒、硅酸盐质、矿渣硅酸盐水泥、减水剂、水、早强剂以及硅灰石共七种原材料，按照每立方米耐热混凝土成品对以上七类原料按重量进行配比：耐火砖颗粒50％～80％、硅酸盐质10％～30％、矿渣硅酸盐水泥10％～30％、减水剂10％～13％、水30％～35％、早强剂3％～5％、硅灰石5％～7％，耐热混凝土的原材料主要包括水泥、骨料、掺和料、外加剂和水，水泥是耐热混凝土的主要原材料之一，一般选用耐火水泥或高铝水泥，其矿物组成决定了其在高温下的稳定性和耐久性，骨料用于增加混凝土的强度和耐久性，常用的骨料有砾石、碎石等，其粒径应大于5毫米，掺和料可以改善混凝土的性能，常用的掺和料有硅灰石粉、矿渣粉等，根据混凝土的性能要求和强度等级，计算出各种原材料的配合比，并进行充分的搅拌和混合，将各种原材料混合在一起，并加入适量的水进行搅拌，搅拌过程中要注意控制搅拌速度和时间，以使各种原材料充分混合，并达到规定的坍落度要求，将搅拌好的混凝土浇筑到模板或钢筋笼中，浇筑时要控制好浇筑高度和振捣时间，以防止离析和气泡的产生，浇筑好的混凝土需要进行适当的养护，一般采用蒸汽养护或自然养护，养护时要控制好养护温度和湿度，以防止裂缝的产生。
实施例2
确认原料种类，硅酸盐水泥熟料、掺合料、石膏、石灰石、高炉矿渣超细粉、减水剂、砂岩骨科以及偏高岭土共八种原材料，按照每立方米耐热混凝土成品对以上八类原料按重量进行配比：硅酸盐水泥熟料5％～35％、掺合料5％～30％、石膏1％～5％、石灰石0％～5％、高炉矿渣超细粉20％～50％、减水剂0％～3％、砂岩骨料10％～30％、偏高岭土5％～20％，将原料破碎并磨成粉状，再混合均匀，得到生料，将生料放入回转窑中高温煅烧，发生一系列物理、化学变化，最后形成以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，将熟料加适量石膏、混合材料共同磨细成粉状的水泥，并包装或散装出厂，在生料制备阶段，主要通过生料粉磨工序，将原料磨成粉状，再通过混合机混合均匀，得到生料；在熟料煅烧阶段，将生料放入回转窑中高温煅烧，发生一系列物理、化学变化，最后形成硅酸盐水泥熟料；在水泥制成及出厂阶段，主要通过水泥粉磨工序，将熟料加适量石膏、混合材料共同磨细成粉状的水泥，并包装或散装出厂。高温水泥的生产工艺还包括了质量检测、包装等环节，高温水泥的生产工艺需要严格控制各项技术参数和操作规程，确保生产出的水泥质量符合要求，可以广泛应用于高温环境下的建筑和工程。
实施例3
确认原料种类，矿渣硅酸盐水泥、玄武石、粒化高炉矿渣、粉煤灰、减水剂、水、早强剂以及硅灰石共八种原材料，按照每立方米耐热混凝土成品对以上八类原料按重量进行配比：矿渣硅酸盐水泥5％～15％、玄武石15％～17％、粒化高炉矿渣10％～20％、粉煤灰5％～15％、减水剂10％～13％、水30％～35％、早强剂3％～5％、硅灰石5％～7％，先使用搅拌机搅拌一次，给设备进行涮膛，防止在正式搅拌的时候由于上一次的搅拌剩余材料影响到这次混凝土的各种材料的配合比，开动搅拌机，向搅拌机内依次加入矿渣硅酸盐水泥、玄武石、粒化高炉矿渣、粉煤灰、减水剂、早强剂、硅灰石干拌均匀，再慢慢加入水，所有材料加入搅拌的时间不得超过两分钟，在水加入搅拌机和所有材料进行搅拌时，搅拌的时间不得超过两分钟，随后将搅拌好的原材料从搅拌机中缓缓倒出，先根据设计图纸确定压模的位置和尺寸，在将模具进行安装时需要使用水平仪进行测量，确保模具与地面保持平齐，且模具的安装固定牢固，同时需要使用水平仪测量，修改压模的水平度和垂直度，确保混凝土成型后不会变形，然后将钢筋进行切割和弯曲，在模具中进行摆放，保持钢筋和钢筋之间的距离和连接方式，使用钢筋扎带进行固定，防止混凝土倒入后将钢筋和压模冲倒，准备工作做好后将混凝土缓缓倒入压模板中，同时开启振动器对压模内的混凝土进行振捣，使混凝土中的气泡排出，防止出现混凝土中的气泡未排干净，从而影响整个混凝土的密度和强度，在振时需要把控振捣的时间和力度，确保混凝土的密度以及混凝土的原材料是否均匀，防止出现混凝土由于原材料在震动时，导致原材料分布不均匀从而影响混凝土的受力强度，在水泥进行两到三天的静置后，对水泥进行养护，使水泥凝固即可得到同时具有耐高温和强度高的混凝土，在混凝土成型后立即对其进行喷淋或者浇水，使混凝土的表面保持湿润，通常每天需要进行两次养护，需要持续三至七天，直到混凝土达到标准的强度。
分别取实施例1-3混凝土，进行流性测试后，检测出抗压强度、抗拉强度以及耐热实验等各项指标性能，如表1所示，参照GB/T 50081-2002《混凝土结构设计规范》的要求。
从表可以看出，本申请采用的一种高强度耐热混凝土及其生产工艺所制得的产品具有良好的抗压强度、抗拉强度、压缩变形、耐高温程度以及凝结速度。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种高强度耐热混凝土配方，其特征在于，所述耐热混凝土包括以下质量百分比的组分：
耐火砖颗粒50％～80％；
硅酸盐质10％～30％；
矿渣硅酸盐水泥10％～30％；
减水剂10％～13％；
水30％～35％；
早强剂3％～5％；
硅灰石5％～7％。
2.一种高强度耐热混凝土的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：根据混凝土的性能要求和强度等级，计算出各种原材料的配合比，并进行充分的搅拌和混合；
步骤S2：将各种原材料混合在一起，并加入适量的水进行搅拌，搅拌过程中要注意控制搅拌速度和时间，以使各种原材料充分混合，并达到规定的坍落度要求；
步骤S3：将搅拌好的混凝土浇筑到模板或钢筋笼中，浇筑时要控制好浇筑高度和振捣时间，以防止离析和气泡的产生；
步骤S4：浇筑好的混凝土需要进行适当的养护，一般采用蒸汽养护或自然养护，养护时要控制好养护温度和湿度，以防止裂缝的产生；
步骤S5：在混凝土放入模具后静置两到三天，水泥静置后将混凝土剥离模具；
步骤S6：在混凝土成型后，在混凝土上涂抹防护剂，同时安置在避雨的环境，对混凝土进行储存。
3.根据权利要求2所述的一种高强度耐热混凝土的生产工艺，其特征在于：所述步骤S1中，制备每立方米耐热混凝所需的各类复合制剂按规定的重量进行准备具体步骤如下：
(1)确认原料种类，耐火砖颗粒、硅酸盐质、矿渣硅酸盐水泥、减水剂、水、早强剂以及硅灰石共七种原材料；
(2)按照每立方米耐热混凝土成品对以上七类原料按重量进行配比：耐火砖颗粒50％～80％、硅酸盐质10％～30％、矿渣硅酸盐水泥10％～30％、减水剂10％～13％、水30％～35％、早强剂3％～5％、硅灰石5％～7％。
4.根据权利要求3所述的一种高强度耐热混凝土的生产工艺，其特征在于：所述步骤S2中，将混凝原材料依次放入混凝土搅拌机，对混凝土材料依照比例，进行充分搅拌的具体步骤为：
(1)先使用搅拌机搅拌一次，给设备进行涮膛，防止在正式搅拌的时候由于上一次的搅拌剩余材料影响到这次混凝土的各种材料的配合比；
(2)开动搅拌机，向搅拌机内依次加入矿渣硅酸盐水泥、玄武石、粒化高炉矿渣、粉煤灰、减水剂、早强剂、硅灰石干拌均匀，再慢慢加入水，所有材料加入搅拌的时间不得超过两分钟，在水加入搅拌机和所有材料进行搅拌时，搅拌的时间不得超过两分钟，随后将搅拌好的原材料从搅拌机中缓缓倒出。
5.根据权利要求4所述的一种高强度耐热混凝土的生产工艺，其特征在于：所述步骤S3中，将搅拌好的混凝土依次倒入模具中，并检查模具的密封性具体步骤为：
(1)先根据设计图纸确定压模的位置和尺寸，在将模具进行安装时需要使用水平仪进行测量，确保模具与地面保持平齐，且模具的安装固定牢固，同时需要使用水平仪测量，修改压模的水平度和垂直度，确保混凝土成型后不会变形；
(2)然后将钢筋进行切割和弯曲，在模具中进行摆放，保持钢筋和钢筋之间的距离和连接方式，使用钢筋扎带进行固定，防止混凝土倒入后将钢筋和压模冲倒。
6.根据权利要求5所述的一种高强度耐热混凝土的生产工艺，其特征在于：所述步骤S4中，在混凝土倒入模具中后需要使用工具对模具进行敲打具体步骤为：
(1)准备工作做好后将混凝土缓缓倒入压模板中，同时开启振动器对压模内的混凝土进行振捣，使混凝土中的气泡排出，防止出现混凝土中的气泡未排干净，从而影响整个混凝土的密度和强度；
(2)在振时需要把控振捣的时间和力度，确保混凝土的密度以及混凝土的原材料是否均匀，防止出现混凝土由于原材料在震动时，导致原材料分布不均匀从而影响混凝土的受力强度。
7.根据权利要求6所述的一种高强度耐热混凝土的生产工艺，其特征在于：所述步骤S5中，在混凝土放入模具后静置两到三天，水泥静置后将混凝土剥离模具具体步骤为：在水泥进行两到三天的静置后，对水泥进行养护，使水泥凝固即可得到同时具有耐高温和强度高的混凝土。
8.根据权利要求7所述的一种高强度耐热混凝土的生产工艺，其特征在于：所述步骤S6中，在混凝土成型后，在混凝土上涂抹防护剂，同时安置在避雨的环境，对混凝土进行储存具体步骤为：
(1)在混凝土成型后立即对其进行喷淋或者浇水，使混凝土的表面保持湿润，通常每天需要进行两次养护，需要持续三至七天，直到混凝土达到标准的强度。
(2)在混凝土进行养护时，需要尽量避免混凝土淋雨、刮风等情况，从而导致混凝土产生裂缝，损害混凝土的强度，增加扬尘和结垢的发展趋势，且一旦发生损坏，就很难对其进行矫正。
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