冶金部耐熱混凝土標(biāo)準(zhǔn)

1、冶金部耐熱混凝土標(biāo)準(zhǔn)耐熱混凝土配合比設(shè)計(jì)及性能檢驗(yàn)規(guī)程1總則針對(duì)冶金建筑工程的需要，編制該規(guī)程。本規(guī)程中的耐熱混凝土 指用普通硅酸鹽水泥（或硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥）、 耐熱粗細(xì)骨料、耐熱摻和料、水以及根據(jù)需要選用合適混凝土外加劑 攪拌均勻后采用振動(dòng)成型的混凝土，它能夠長(zhǎng)時(shí)間承受2001300c溫度作用，并在高溫下保持需要的物理力學(xué)性能。該混凝土不能使用 于酸、堿侵蝕的部位。2原材料要求根據(jù)耐熱溫度高低，溫度變化的劇烈程度選用原材料的品種。2.1 水泥2.1.1 硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥 應(yīng)相應(yīng)符合國(guó)標(biāo) GB175-1999 GB1344-1999

2、GB201-2000的要求。對(duì) 于高爐基礎(chǔ)耐熱混凝土使用的水泥，應(yīng)壓蒸安定性合格。2.1.2 對(duì)耐熱溫度高于700c的混凝土，水泥中不能摻石灰?guī)r類混合 材。低于700c時(shí)，摻量亦不能超過(guò)5%2.1.3 硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥的最高使用溫度為 1200C,礦渣 水泥的最高使用溫度為 700C,且磨細(xì)水淬礦渣含量不大于 50%鋁 酸鹽水泥最高使用溫度為1400 C。2.1.4 每立方米耐熱硅中的水泥用量不應(yīng)超過(guò) 450kg。2.2 摻和料第2頁(yè)共16頁(yè)2.2.1 使用溫度大于350c的耐熱硅，應(yīng)摻加耐熱摻和料。2.2.2 常用的耐熱摻和料有粘土熟料、鋁磯土熟料、粘土磚粉、粉煤灰（不低于II級(jí)）

3、等。其技術(shù)要求見表1:表1耐熱硅用摻和料技術(shù)要求字號(hào)種類混合材細(xì)度0. 08mmW余（%Al 2Q化CaO學(xué)成分FeQ(%SO燒失量1粘 土 質(zhì)粘土 熟料<30>30<5.5<0.3粘土 磚<30>302高 鋁 質(zhì)局鋁 磚<30>65磯土 熟料<30>483粉 煤 灰<15>20<4<84高爐 礦渣<4.5注：摻和料含水率不得大于1.5%2.3 粗細(xì)骨料2.3.1 耐熱硅不宜采用石英質(zhì)骨料。如砂巖、石英等。應(yīng)選用粘土熟 料、鋁磯土熟料、耐火石專碎料、粘土石專碎料、高爐重礦渣碎石、安山 巖、玄武巖、輝綠巖等

4、。且高爐重礦渣碎石、安山巖、玄武巖、輝綠 巖僅限于溫度變化不劇烈的部位。第3頁(yè)共16頁(yè)2.3.2 骨料的燃燒溫度不低于13501450c2.3.3 對(duì)于已用過(guò)的粘土磚，應(yīng)除去表面熔渣和雜質(zhì)，且強(qiáng)度應(yīng)大于10MPa高爐重礦渣應(yīng)具有良好的安定性，不允許有大于25mm勺玻璃質(zhì)顆粒。2.3.4 一般粗骨料粒徑不得大于20mm在鋼筋不密的厚大結(jié)構(gòu)中不應(yīng)大于40mm2.3.5 骨料中嚴(yán)禁混有有害雜質(zhì)，特別是石灰?guī)r類碎塊等。2.3.6 對(duì)于溫度低于350C ,可使用河砂。低于700C,溫度變化不劇 烈時(shí)，優(yōu)先選用高爐重礦渣骨料。2.3.7 高爐重礦渣碎石、安山巖、玄武巖、輝綠巖粗細(xì)骨料的級(jí)配應(yīng)符合 GB/T

5、14684-2001建筑用砂、GB/T14685-2001建筑用卵石、碎石要求。高爐重礦渣碎石還應(yīng)符合YBJ205-84混凝土用高爐礦渣碎石技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。粗骨料最大粒徑不宜超過(guò)31.5mm最佳不超過(guò)25mm粘土質(zhì)及高鋁質(zhì)骨料的顆粒粒級(jí)， 級(jí)配及化學(xué)成分要求見下 表：表2耐熱硅骨料的技術(shù)性質(zhì)P、號(hào)骨 料 種 類骨料顆粒級(jí)配(按累計(jì)篩 余計(jì)為化學(xué)成分粗骨料顆粒(mrm細(xì)骨料顆粒(mrmAl 2QCaOFe2QSO326 9.4.5 50 754.1.0.75 18 60第4頁(yè)共16頁(yè)7二1附 土 貢粘 土 熟 料0530609010 051020559010 0>305.5w0.3粘 土

6、石專>30:412高 君 貢高 鋁 石專>65磯 土 熟 料>482.4拌合水符合JGJ63-89普通硅拌合用水標(biāo)準(zhǔn)。2.5外加劑2.5.1 符合GB8076-1997普通硅用外加劑2.5.2 應(yīng)通過(guò)試配符合耐熱硅的各種指標(biāo)要求。3耐熱硅配合比設(shè)計(jì)和試配耐熱硅的配合比不但要滿足耐熱性能的要求，同時(shí)必須滿足強(qiáng)度 和施工和易性的要求。在設(shè)計(jì)耐熱硅配合比時(shí)，應(yīng)根據(jù)極限使用溫度第5頁(yè)共16頁(yè)和使用條件，選定合適的原材料，然后在參考經(jīng)驗(yàn)配合比的前提下通 過(guò)調(diào)整膠結(jié)材的用量、水灰比、骨料級(jí)配、摻和料及外加劑，并經(jīng)過(guò) 試驗(yàn)，從而優(yōu)選出保證硅耐久性的經(jīng)濟(jì)、可靠配合比3.1 膠結(jié)材的用量一般情

7、況下，骨料的耐熱性能比膠結(jié)料好，當(dāng)膠結(jié)料的用量超過(guò) 一定范圍時(shí)，隨著膠結(jié)料用量的增加耐熱性能將降低，因此在滿足施 工和易性和常溫強(qiáng)度的要求下，盡可能減少膠結(jié)料的用量。水泥用量 一般可控制在硅總重量1020%£圍內(nèi)。對(duì)荷重軟化點(diǎn)和耐熱度要求 較高，而常溫強(qiáng)度要求不高的水泥耐熱硅，水泥用量可控制在1015% 以內(nèi)。3.2 水灰比水灰比的增減對(duì)強(qiáng)度和殘余變形的影響較顯著。在施工條件允許 的前提下，應(yīng)盡量減少用水量，降低水灰比，一般坍落度應(yīng)小于20mm對(duì)于坍落度要求較大的耐熱混凝土，必須摻用高效減水劑等外加劑。3.3 摻和料用量摻和料可以改善硅的耐高溫性能，提高施工和易性，同時(shí)還可以 減少水

8、泥用量。因此，對(duì)常溫要求強(qiáng)度不高的耐熱硅，摻和料用量可 多些。一般為水泥用量的30100%3.4 骨料級(jí)配及砂率骨料級(jí)配應(yīng)滿足2.3.7的要求，細(xì)骨料占骨料總量的 4060%3.5 以經(jīng)驗(yàn)配合比為初始配合比，進(jìn)行試配，調(diào)整確定基準(zhǔn)配合比3.6 經(jīng)驗(yàn)配合比見表3。第6頁(yè)共16頁(yè)表3耐熱硅經(jīng)驗(yàn)配合比木EKE耐熱硅材料組成及用量強(qiáng)項(xiàng)種溫度(°C)配合比(kg/m3)度適用類膠凝材摻合材粗細(xì)骨等范圍,料料料級(jí)普普通水高爐重 礦渣、溫度 變化通紅磚、1水 泥 耐 熱 碎700泥(300400)水渣、 粉煤灰(150300)安山 巖、玄武巖(13001800)C15烈、無(wú)酸 堿侵 蝕的 工程1

9、, .第7頁(yè)共16頁(yè)普赳民水耐熱度 不低于 1670 c耐熱度 不低于 1610C無(wú)酸的粘土泥的粘土熟料、C1堿侵900(300熟料、蝕的粘土磚(14005,.粘土磚工程400)(150300)1600)耐熱度 不低于耐熱度 不低于 1670 c 的粘土1670 c晉北民水無(wú)酸的粘土熟料、泥熟料、粘土C2堿侵1200(300蝕的粘土 竹、磯竹、磯 土熟料0,.工程400)土熟料(150 300)(14001600)第8頁(yè)共16頁(yè)2高爐礦耐熱度渣、紅礦渣水不低于磚、安無(wú)酸700泥1670 c山巖、C1堿侵礦 渣 水 泥 耐(300400)的粘土 熟料、玄武巖1 11 i(140051蝕的工程粘土

10、磚1900)溫度水渣、耐熱度變化熱 碎礦渣水粘土熟不低于不劇1900泥料、粘1670 cC1烈、(350土磚的粘土5無(wú)酸450)(0熟料、堿侵200)粘土磚蝕的工程.第9頁(yè)共16頁(yè)鋁 酸耐熱度不低于耐熱度 不低于 1730 c宜用 于厚 度小高鋁水1730 c粘土于鹽的粘土水泥竹、磯400m熟料、C23泥1300土熟m結(jié)(300磯土熟0耐料、高構(gòu)、400)料150鋁磚無(wú)酸熱(1400堿侵碎蝕的300),1700)工程.3.7耐熱硅試配3.7.1原材料稱量及成型應(yīng)符合 GB/T50081-2002普通硅力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的要求。3.7.2 拌制水泥耐熱硅時(shí)，水泥和摻和料必須預(yù)先拌合均勻，約拌2

11、min。3.7.3 耐熱硅的養(yǎng)護(hù)應(yīng)遵守以下規(guī)定：成型完后應(yīng)在1525c的潮濕環(huán)境中養(yǎng)護(hù)，其中普通水泥（硅酸鹽水泥）耐熱硅養(yǎng)護(hù)不少于7d,礦渣水泥耐熱硅不少于14d;鋁酸鹽水泥耐熱硅不少于 3d。4耐熱硅的檢驗(yàn)項(xiàng)目和技術(shù)要求用于檢驗(yàn)?zāi)蜔峁栀|(zhì)量的試件，應(yīng)在硅的澆筑地點(diǎn)隨機(jī)抽取。取樣與試件留置應(yīng)符合下列規(guī)定：1每拌制100盤且不超過(guò)50m的同配合第1 0 頁(yè)共16頁(yè)比的硅取樣不得少于一次；2每工作班拌制的同一配合比的硅不足100盤時(shí)，取樣不得少于一次；3一次連續(xù)澆筑超過(guò)500吊時(shí)，同一配 合比的硅每100m取樣不得少于1次；4取樣組數(shù)見表4。表4耐熱硅的檢驗(yàn)項(xiàng)目和技術(shù)要求 ri及限使用溫度檢驗(yàn)項(xiàng)目技

12、人要求每檢驗(yàn)批取樣組數(shù)W 700 c1 .耐熱硅強(qiáng)度等級(jí)2 .燒后的強(qiáng)度1. A硅設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)2. A 45哪干抗壓強(qiáng)度3900 c1 .硅強(qiáng)度等級(jí)2 .殘余抗壓強(qiáng)度1. n硅設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)2. A 30儂烘干抗壓強(qiáng)度，不可出現(xiàn)裂紋312001300 c1 .硅強(qiáng)度等級(jí)2 .殘余抗壓強(qiáng)度3 .燒后線變化4 .荷載軟化溫度（變形4%1. A硅設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)2. A 30哪干抗壓強(qiáng)度，不可出現(xiàn)裂紋3. 燒后線變化1200 c 時(shí) 0.7%1300 c 時(shí) 0.9%4. A極限使用溫度4注：試件尺寸見耐熱硅性能檢驗(yàn)相關(guān)要求。5耐熱硅性能檢驗(yàn)5.1 烘干耐壓強(qiáng)度檢驗(yàn)5.1.1 目的及適用范圍檢驗(yàn)?zāi)蜔峁柙跇?biāo)

13、準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)nd后的烘干耐壓強(qiáng)度作為耐熱硅強(qiáng)度等 級(jí)。（普通水泥、礦渣水泥、鋁酸鹽水泥分別養(yǎng)護(hù) 7d、14d、3d）適用于測(cè)定耐熱硅的烘干耐壓強(qiáng)度。5.1.2 檢驗(yàn)設(shè)備5.1.2.1 材料試驗(yàn)機(jī) 符合JGJ70-90中關(guān)于試驗(yàn)機(jī)的要求。5.1.2.2 電熱干燥箱（300 c ±1C）。5.1.2.3 鋼板尺，最小刻度0.05cm。5.1.2.4 試模 70.7 X 70.7 x 70.7mm符合 JGJ70-90 第 7.0.2 條要求。5.1.3 試樣制備。在與生產(chǎn)工藝相同條件下，直接成型棱長(zhǎng)為70.7 士. i 0 . ! I U ,p . . J/"j .0.5mm的立方體

14、試樣3件。當(dāng)骨料最大粒徑大于25mm寸，直接成型棱長(zhǎng)為100 ± 1mm勺立方體試樣。5.1.4 檢驗(yàn)步驟5.1.4.1 養(yǎng)護(hù)齡期到達(dá)后及時(shí)在110±5C條件下烘干8h以上，（烘干升溫速度為2030C/h）,然后自然冷卻至室溫后進(jìn)行檢驗(yàn)。5.1.4.2 用鋼板尺分別測(cè)量并記錄立方體試樣上、下受壓面的長(zhǎng)度，準(zhǔn)確至0.1mm5.1.4.3 將試樣受壓面對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)上、下壓板中心，以 0.51MPa/s的加壓速度均勻地施壓于試樣，至試樣破壞，并記錄最大壓力值5.1.5 結(jié)果計(jì)算將測(cè)量數(shù)據(jù)代入下列公式，計(jì)算各個(gè)試樣的烘干耐壓強(qiáng)度，以三第1 2 頁(yè)共16頁(yè)個(gè)試樣的平均值為代表值，并精確

15、至 0.1 MPa。Ai=ai x a2A：2=bi x b2A= (A+A2) /2S='A式中,Ai、A2一試樣上、下受壓面的面積（a2一試樣上受壓面的兩維長(zhǎng)度（mmb2一試樣下受壓面的兩維長(zhǎng)度（mm一試樣受壓面積（mrm） 一試樣破壞時(shí)荷載（ND 一試樣烘干耐壓強(qiáng)度 （MPa5.2 燒后抗壓強(qiáng)度、殘余抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)5.2.1 目的及適用范圍檢驗(yàn)?zāi)蜔峁柙诮?jīng)過(guò)一定時(shí)間的高溫加熱后的耐壓強(qiáng)度。檢驗(yàn)?zāi)蜔峁柙诮?jīng)過(guò)一定時(shí)間的高溫加熱后，隨爐冷卻到室溫，放 在干燥空氣中養(yǎng)護(hù)，10d后的耐壓強(qiáng)度適用于檢驗(yàn)?zāi)蜔峁璧臒罂箟簭?qiáng)度和殘余抗壓強(qiáng)度。5.2.2 檢驗(yàn)設(shè)備5.2.2.1箱式加熱爐5.2.2.2

16、電熱干燥箱（300c ± 1C）。5.2.2.3材料試驗(yàn)機(jī)同5.1.2.15.2.2.4鋼板尺，最小刻度0.05cm。第1 3 頁(yè)共16頁(yè)5.2.3 試樣制備：同5.1.35.2.4 檢驗(yàn)步驟5.2.4.1 養(yǎng)護(hù)齡期到達(dá)后及時(shí)在110士 5 c條件下烘干8h以上（烘干升溫速度為2030C/h）。5.2.4.2 放在加熱爐中以每小時(shí)不超過(guò)150c的升溫速度，升溫至指定溫度，恒溫3h （殘余強(qiáng)度恒溫4h）,隨爐冷卻至室溫。5.2.4.3 取出經(jīng)過(guò)恒溫3h的冷卻試樣作燒后抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)。5.2.4.4 取出經(jīng)過(guò)恒溫4h的冷卻試樣，放在干燥空氣中養(yǎng)護(hù) 10d后, 作殘余抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)。5.2.4

17、.5 用鋼板尺分別測(cè)量并記錄立方體試件上、下受壓面的兩維長(zhǎng)度，準(zhǔn)確至0.5mm5.2.4.6 加壓速度同烘干耐壓強(qiáng)度檢驗(yàn)。5.2.5 結(jié)果計(jì)算同5.1.5 。5.3 燒后線變化檢驗(yàn)5.3.1 目的及適用范圍測(cè)定耐熱硅加熱至高溫后的長(zhǎng)度增減變化。適用于耐熱硅的燒后線變化檢驗(yàn)。5.3.2 試驗(yàn)設(shè)備5.3.2.1 千分尺：量程5075mm精度0.01mm若試件尺寸為100mm時(shí)，量程應(yīng)為75100 mm或100125 mm5.3.2.2 加熱爐；應(yīng)滿足極限溫度的要求。且計(jì)量檢定合格5.3.3 試樣制備第1 4 頁(yè)共16頁(yè)5.3.3.1 試樣的檢驗(yàn)數(shù)量為3個(gè)5.3.3.2 同 5.1.35.3.3.3

18、 用氧化銘在試樣成型面上編號(hào)5.3.4試驗(yàn)步驟5.3.4.1 測(cè)量試樣長(zhǎng) 度時(shí)，將試樣成型面向上，并 在試樣的四個(gè)側(cè)面劃出對(duì)角 線，在每個(gè)側(cè)面上按圖定出四 個(gè)測(cè)點(diǎn)，加以標(biāo)記，然后用螺 旋百分尺測(cè)量試樣在兩個(gè)方 向（X, Y）上的各對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間 的距離。每次測(cè)量應(yīng)重復(fù)兩 遍，以平均值記錄。要保持加 熱前后所有測(cè)量操作條件的 一致。5.3.4.2 裝樣5.3.4.2.1 將試樣成型面向上，放置在爐膛內(nèi)的均溫帶，距發(fā)熱體30mm以上。試樣間至少應(yīng)保持 10mm的間距。爐膛裝樣區(qū)的溫差不得大于20 c .5.3.422 試樣可交錯(cuò)迭放兩層。試樣之間及試樣與爐底的接觸面應(yīng) 用在高溫下不與試樣發(fā)生作用的細(xì)砂（如電熔剛玉砂，一等高鋁磯土 熟料砂等）墊平。5.3.4.3 升溫速