耐热混凝土配合比设计及性能检验规程
1总则
针对冶金建筑工程得需要,编制该规程。本规程中得耐热混凝土指用普通硅酸盐水泥(或硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、铝酸盐水泥)、耐热粗细骨料、耐热掺与料、水以及根据需要选用合适混凝土外加剂搅拌均匀后采用振动成型得混凝土,它能够长时间承受２0０~13０0℃温度作用,并在高温下保持需要得物理力学性能。该混凝土不能使用于酸、碱侵蚀得部位。
2原材料要求
根据耐热温度高低,
温度变化得剧烈程度选用原材料得品种。2
、
1水泥
2.１.1硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、铝酸盐水泥应相应符合国标GＢ1７5-1999、GＢ１344－19９9、GＢ2０1－2000得要求。对于高炉基础耐热混凝土使用得水泥,应压蒸安定性合格。2．1.2对耐热温度高于700℃得混凝土,水泥中不能掺石灰岩类混合材。低于700℃时,掺量亦不能超过５％。
２．1.３硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥得最高使用温度为1２00℃,矿渣水泥得最高使用温度为７00℃，且磨细水淬矿渣含量不大于50％,铝酸盐水泥最高使用温度为14０0℃。
2.１.４每立方米耐热砼中得水泥用量不应超过450kｇ。
2、２掺与料
2．2.1使用温度大于3５０℃得耐热砼,应掺加耐热掺与料。
2．2.２常用得耐热掺与料有粘土熟料、铝矾土熟料、粘土砖粉、粉煤灰(不低于Ⅱ级)等。其技术要求见表1：
表1 耐热砼用掺与料技术要求
注:掺与料含水率不得大于1、5%。
2、3粗细骨料
２.3．1耐热砼不宜采用石英质骨料。如砂岩、石英等。应选用粘土熟料、铝矾土熟料、耐火砖碎料、粘土砖碎料、高炉重矿渣碎石、安
山岩、玄武岩、辉绿岩等。且高炉重矿渣碎石、安山岩、玄武岩、辉绿岩仅限于温度变化不剧烈得部位。
２.3.2骨料得燃烧温度不低于1３5０～1４5０℃。
2．3.3对于已用过得粘土砖,应除去表面熔渣与杂质,且强度应大于10MPa 。高炉重矿渣应具有良好得安定性,不允许有大于2５mm 得玻璃质颗粒。
2.３.
４一般粗骨料粒径不得大于20ｍm ，在钢筋不密得厚大结构中不应大于40mm 。
2.３.5骨料中严禁混有有害杂质,特别就是石灰岩类碎块等。 2.
3.６对于温度低于３50℃,可使用河砂。低于7０0℃，温度变化不剧烈时,优先选用高炉重矿渣骨料。
２.3．７高炉重矿渣碎石、安山岩、玄武岩、辉绿岩粗细骨料得级配应符合ＧB ／T １4６84－２001《建筑用砂》、ＧB/T １４685-２０0１《建筑用卵石、碎石要求》。高炉重矿渣碎石还应符合YB Ｊ205-８4《混凝土用高炉矿渣碎石技术标准》得要求。粗骨料最大粒径不宜超过31．5mm,最佳不超过２5mm 。粘土质及高铝质骨料得颗粒粒级,级配及化学成分要求见下表:
表２ 耐热砼骨料得技术性质
2、4拌合水
符合JGJ63－８９《普通砼拌合用水标准》。
2、5外加剂
2.5.1符合GＢ8076－1997《普通砼用外加剂》
2.5.２应通过试配符合耐热砼得各种指标要求。
３耐热砼配合比设计与试配
耐热砼得配合比不但要满足耐热性能得要求,同时必须满足强度与施工与易性得要求。在设计耐热砼配合比时,应根据极限使用温度与使用条件,选定合适得原材料,然后在参考经验配合比得前提下通过调
整胶结材得用量、水灰比、骨料级配、掺与料及外加剂,并经过试验，从而优选出保证砼耐久性得经济、可靠配合比。
3、１胶结材得用量
一般情况下,骨料得耐热性能比胶结料好,当胶结料得用量超过一定范围时,随着胶结料用量得增加耐热性能将降低,因此在满足施工与易性与常温强度得要求下，尽可能减少胶结料得用量。水泥用量一般可控制在砼总重量1０～20％范围内。对荷重软化点与耐热度要求较高，而常温强度要求不高得水泥耐热砼,水泥用量可控制在10～15%以内。
3、2水灰比
水灰比得增减对强度与残余变形得影响较显著。在施工条件允许
得前提下,应尽量减少用水量,降低水灰比,一般坍落度应小于20ｍm。对于坍落度要求较大得耐热混凝土,必须掺用高效减水剂等外加剂。３、3掺与料用量
掺与料可以改善砼得耐高温性能,提高施工与易性,同时还可以减少水泥用量。因此,对常温要求强度不高得耐热砼，掺与料用量可多些。一般为水泥用量得30～1０0％。
3、4骨料级配及砂率
骨料级配应满足2．３.7得要求，细骨料占骨料总量得40~６0%。３、５以经验配合比为初始配合比,进行试配,调整确定基准配合比。
3、6经验配合比见表３。
3、7耐热砼试配
3.7.1原材料称量及成型应符合GB/T５００８1-2002《普通砼力学性能试验方法标准》得要求。
３.7.2拌制水泥耐热砼时，水泥与掺与料必须预先拌合均匀，约拌2min。
3.7.3耐热砼得养护应遵守以下规定:成型完后应在15～25℃得潮湿环境中养护，其中普通水泥(硅酸盐水泥)耐热砼养护不少于7d,矿渣水泥耐热砼不少于14d;铝酸盐水泥耐热砼不少于３d。
4耐热砼得检验项目与技术要求
用于检验耐热砼质量得试件,应在砼得浇筑地点随机抽取。取样
与试件留置应符合下列规定:1>每拌制１０0盘且不超过50ｍ3得同配合比得砼取样不得少于一次；２>每工作班拌制得同一配合比得砼不足１00盘时，取样不得少于一次;3>一次连续浇筑超过500m3时，同一配合比得砼每100ｍ３取样不得少于１次;4＞取样组数见表4。
表4 耐热砼得检验项目与技术要求
注：试件尺寸见耐热砼性能检验相关要求。
5耐热砼性能检验
5、1烘干耐压强度检验
５.1.1目得及适用范围
检验耐热砼在标准养护n d 后得烘干耐压强度作为耐热砼强度等级。(普通水泥、矿渣水泥、铝酸盐水泥分别养护7d 、１4d 、3d ）。 适用于测定耐热砼得烘干耐压强度。
5.1.2检验设备
５.１．2、1材料试验机 符合JGJ7０-９０中关于试验机得要求。 ５.1.2、2电热干燥箱（300℃±1℃)。
5.1.2、3钢板尺,最小刻度0.05ｃm 。
5．1.2、4试模７0、7×70、７×７0.７mm 符合JGJ7０-９0第７、０、2条要求。
5.1.３试样制备。在与生产工艺相同条件下,
直接成型棱长为7０、
7±0.５mm 得立方体试样3件。当骨料最大粒径大于25m ｍ时,直接成型棱长为１00±１mm 得立方体试样。
5.1．４检验步骤
5.1.４、1养护龄期到达后及时在１10±5℃条件下烘干８h 以上,（烘干升温速度为20~3０℃/h)，然后自然冷却至室温后进行检验。
5.1．4、２用钢板尺分别测量并记录立方体试样上、下受压面得长度,准确至0.１mm 。
5.1.4、３将试样受压面对准试验机上、下压板中心，以0、5~1MPa/s 得加压速度均匀地施压于试样,至试样破坏,并记录最大压力值。
５.1．5结果计算
将测量数据代入下列公式,计算各个试样得烘干耐压强度,以三个试样得平均值为代表值,并精确至０、1 MPa。
A１=a1×a２
A2＝b１×b2
A=(A1+Ａ2)/2
Ｓ=P÷A
式中，A1、A2—试样上、下受压面得面积(mｍ2）
a１、a2—试样上受压面得两维长度(mm)
b1、b2—试样下受压面得两维长度(mｍ)
Ａ—试样受压面积
(mｍ２)
P—试样破坏时荷载(N)
Ｓ—试样烘干耐压强度（MＰa)
5、2烧后抗压强度、残余抗压强度检验
5.2．1目得及适用范围
检验耐热砼在经过一定时间得高温加热后得耐压强度。
检验耐热砼在经过一定时间得高温加热后,随炉冷却到室温，放在干燥空气中养护,10d后得耐压强度。
适用于检验耐热砼得烧后抗压强度与残余抗压强度。
5.2.2检验设备
5.2.２、1箱式加热炉
5.2.2、２电热干燥箱(３00℃±１℃)。
5.2.2、3材料试验机同5、1、2、1。
5.2．2、4钢板尺，最小刻度0．0５cm。
5.2.3试样制备：同5、1、3。
５.2.4检验步骤
５.2.4、１养护龄期到达后及时在110±5℃条件下烘干8ｈ以上(烘干升温速度为２0~30℃/h)。
5．2.４、２放在加热炉中以每小时不超过150℃得升温速度,升温至指定温度,恒温3h（残余强度恒温4h）,随炉冷却至室温。
5.2．4、3取出经过恒温3ｈ得冷却试样作烧后抗压强度检验。
５.2．4、4取出经过恒温4ｈ得冷却试样,放在干燥空气中养护10d 后,作残余抗压强度检验。
5.2.4、５用钢板尺分别测量并记录立方体试件上、下受压面得两维长度,准确至０．5mm。
5.2.4、６加压速度同烘干耐压强度检验。
5.2.5结果计算同5、1、５。
５、３烧后线变化检验
5.３.1目得及适用范围
测定耐热砼加热至高温后得长度增减变化。适用于耐热砼得烧后线变化检验。
5.３.２试验设备
5.３.２、1千分尺:量程５0~７5mｍ,精度0．01ｍm。若试件尺寸为１00mm时,量程应为75~1００ mm或1０0～125 mm。
Y
５.3．2、2加热炉;应满足极限温度得要求。且计量检定合格。
5.3.３试样制备
5.3.3、1试样得检验数量为３个。
5．3.3、2同5、1、３。
5.3.3、３用氧化铬在试样成型面上编号。
5.３.４试验步骤
５.3.４、1测量试样长度时,将试样成型面
向上,并在试样得四个侧面划出对角线,在每个侧
面上按图定出四个测点,加以标记,然后用螺旋百
分尺测量试样在两个方向(X,Y）上得各对应点之
间得距离。每次测量应重复两遍,以平均值记录。
要保持加热前后所有测量操作条件得一致。
5.3.4、2装样
5．3.４、2、1将试样成型面向上，放置在炉膛内得均温带,距发热体30mm以上。试样间至少应保持10mm得间距。炉膛装样区得温差不得大于20℃、
5．3.4、２、2试样可交错迭放两层。试样之间及试样与炉底得接触面应用在高温下不与试样发生作用得细砂（如电熔刚玉砂,一等高铝矾土熟料砂等)垫平。
5.3.４、3升温速度：低于检验温度200℃前5～10℃/min。然后以３~5℃/miｎ升温至检验温度。
5.３.4、４到达检验温度后保温4 ｈ，保温期间温差不可超过±10℃。５.３．4、５应保持炉内为中性气氛或氧化气氛,不可使用还原气氛。
5.3.4、６保温结束后，试样随炉自然冷却至室温,然后进行测量。允许在200℃以下装、出炉。
5．3．5结果计算
5.３.５、1每个试样得烧后线变化百分率按下式计算:
△L=(（Ｌ1-L0)×100)/L0
式中△Ｌ—试样烧后线变化(％)
L0—加热前试样得平均长度（mm)
Ｌ1—加热后试样得平均长度(mm)
５.3.5、2试样烧后收缩以“-”号表示，烧后膨胀以“+”号表示。“+”、“-”号均写在数字得前面。
5.3．5、3耐热砼烧后线变化得检验结果,以三个试样得平均值为代表值，精确至0、1％。报告中应列出每个试样得测定值。
5.３.5、4加热后得试样当发现有熔洞、剥落、鼓凸等现象时,应在报告中注明。如在测点部位,则该点得测试结果应予以舍弃,舍弃得测试值超过两个时,该试样须作废。
5.3.６检验误差
５.３.6、1同一试验室同一批试样得平均值得复验误差不可超过0、１%。
５.３.6、2不同试验室同一批试样得平均值得复验误差不可超过0、2%。
５、4荷重软化温度检验,执行YB/T2２03-19９８《耐火浇注料荷重软化温度试验方法》。
