耐熱混凝土配合比設(shè)計(jì)及性能檢驗(yàn)規(guī)程.doc

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)武鋼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2001300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、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700的混凝土，水泥中不能摻石灰?guī)r類混合材。低于700時(shí)，摻量亦不能超過5%。2.1.3硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥的最高使用溫度為1200，礦渣水泥的最高使用溫度為700，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。2.1.4每立方米耐熱砼中的水泥用量不應(yīng)超過450kg。2.2摻和料2.2.1使用溫度大于350的耐熱砼，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、鋁礬土熟料、粘土磚粉、粉煤灰（不低于級(jí)）等。其技術(shù)要求見表1：表1 耐熱砼用摻和料技術(shù)要求序號(hào)種類混合材細(xì)度0. 08mm篩余（%）化學(xué)成分（%）Al2O3CaOFe2O3SO3 燒失量1粘土質(zhì)粘土熟料30305.50.3粘土磚3030 2高鋁質(zhì)高鋁磚3065礬土熟料30483粉煤灰1520484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耐熱砼不宜采用石英質(zhì)骨料。如砂巖、石英等。應(yīng)選用粘土熟料、鋁礬土熟料、耐火磚碎料、粘土磚碎料、高爐重礦渣碎石、安山巖、玄武巖、輝綠巖等。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。2.3.2骨料的燃燒溫度不低于13501450。2.3.3對(duì)于已用過的粘土磚，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的玻璃質(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40mm。2.3.5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350，可使用河砂。低于700，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/T14684-2001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31.5mm，最佳不超過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 耐熱砼骨料的技術(shù)性質(zhì)序號(hào)骨料種類骨料顆粒級(jí)配（按累計(jì)篩余計(jì)%）化學(xué)成分粗骨料顆粒（mm）細(xì)骨料顆粒（mm）Al2O3CaOFe2O3SO326.59.504.754.751.180.601粘土質(zhì)粘土熟料05306090100510205590100305.50.3粘土磚302高鋁質(zhì)高鋁磚65礬土熟料482.4拌合水符合JGJ63-89普通砼拌合用水標(biāo)準(zhǔn)。2.5外加劑2.5.1符合GB8076-1997普通砼用外加劑2.5.2應(yīng)通過試配符合耐熱砼的各種指標(biāo)要求。3耐熱砼配合比設(shè)計(jì)和試配耐熱砼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)耐熱砼配合比時(shí)，應(yīng)根據(jù)極限使用溫度和使用條件，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)過試驗(yàn)，從而優(yōu)選出保證砼耐久性的經(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砼總重量1020%范圍內(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砼，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砼的耐高溫性能，提高施工和易性，同時(shí)還可以減少水泥用量。因此，對(duì)常溫要求強(qiáng)度不高的耐熱砼，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。表3 耐熱砼經(jīng)驗(yàn)配合比項(xiàng)次種類極限溫度（）耐熱砼材料組成及用量配合比（kg/m3）強(qiáng)度等級(jí)適用范圍膠凝材料摻合材料粗細(xì)骨料1普通水泥耐熱砼700普通水泥（300400）水渣、粉煤灰（150300）高爐重礦渣、紅磚、安山巖、玄武巖（13001800）C15溫度變化不劇烈、無酸堿侵蝕的工程900普通水泥（300400）耐熱度不低于1670的粘土熟料、粘土磚（150300）耐熱度不低于1610的粘土熟料、粘土磚（14001600）C15無酸堿侵蝕的工程1200普通水泥（300400）耐熱度不低于1670的粘土熟料、粘土磚、礬土熟料（150300）耐熱度不低于1670的粘土熟料、粘土磚、礬土熟料（14001600）C20無酸堿侵蝕的工程2礦渣水泥耐熱砼700礦渣水泥（300400）耐熱度不低于1670的粘土熟料、粘土磚高爐礦渣、紅磚、安山巖、玄武巖（14001900）C15無酸堿侵蝕的工程900礦渣水泥（350450）水渣、粘土熟料、粘土磚（0200）耐熱度不低于1670的粘土熟料、粘土磚C15溫度變化不劇烈、無酸堿侵蝕的工程3鋁酸鹽水泥耐熱砼1300高鋁水泥（300400）耐熱度不低于1730的粘土熟料、礬土熟料150（300）耐熱度不低于1730粘土磚、礬土熟料、高鋁磚（14001700）C20宜用于厚度小于400mm結(jié)構(gòu)、無酸堿侵蝕的工程3.7耐熱砼試配3.7.1原材料稱量及成型應(yīng)符合GB/T50081-2002普通砼力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的要求。3.7.2拌制水泥耐熱砼時(shí)，水泥和摻和料必須預(yù)先拌合均勻，約拌2min。3.7.3耐熱砼的養(yǎng)護(hù)應(yīng)遵守以下規(guī)定：成型完后應(yīng)在1525的潮濕環(huán)境中養(yǎng)護(hù)，其中普通水泥（硅酸鹽水泥）耐熱砼養(yǎng)護(hù)不少于7d，礦渣水泥耐熱砼不少于14d；鋁酸鹽水泥耐熱砼不少于3d。4耐熱砼的檢驗(yàn)項(xiàng)目和技術(shù)要求。 用于檢驗(yàn)?zāi)蜔犴刨|(zhì)量的試件，應(yīng)在砼的澆筑地點(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50m3的同配合比的砼取樣不得少于一次；2每工作班拌制的同一配合比的砼不足100盤時(shí)，取樣不得少于一次；3一次連續(xù)澆筑超過500m3時(shí)，同一配合比的砼每100m3取樣不得少于1次；4取樣組數(shù)見表4。表4 耐熱砼的檢驗(yàn)項(xiàng)目和技術(shù)要求極限使用溫度檢驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)要求每檢驗(yàn)批取樣組數(shù)7001. 耐熱砼強(qiáng)度等級(jí)2. 燒后的強(qiáng)度1. 砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)2. 45%烘干抗壓強(qiáng)度39001. 砼強(qiáng)度等級(jí)2. 殘余抗壓強(qiáng)度1. 砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)2. 30%砼烘干抗壓強(qiáng)度，不可出現(xiàn)裂紋3120013001. 砼強(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. 砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)2. 30%烘干抗壓強(qiáng)度，不可出現(xiàn)裂紋3. 燒后線變化1200時(shí) 0.7%1300時(shí) 0.9%4. 極限使用溫度4注：試件尺寸見耐熱砼性能檢驗(yàn)相關(guān)要求。5耐熱砼性能檢驗(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)蜔犴旁跇?biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)n d后的烘干耐壓強(qiáng)度作為耐熱砼強(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)定耐熱砼的烘干耐壓強(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（3001）。5.1.2.3鋼板尺，最小刻度0.05cm。5.1.2.4試模70.770.770.7mm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70.70.5mm的立方體試樣3件。當(dāng)骨料最大粒徑大于25mm時(shí)，直接成型棱長(zhǎng)為1001mm的立方體試樣。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1105條件下烘干8h以上，（烘干升溫速度為2030/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0.1mm。5.1.4.3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，以三個(gè)試樣的平均值為代表值，并精確至0.1 MPa。A1=a1a2A2=b1b2A=（A1+A2）/2S=PA式中，A1、A2試樣上、下受壓面的面積（mm2） a1、a2試樣上受壓面的兩維長(zhǎng)度（mm） b1、b2試樣下受壓面的兩維長(zhǎng)度（mm） A試樣受壓面積（mm2） P試樣破壞時(shí)荷載（N） S試樣烘干耐壓強(qiáng)度 （MPa） 5.2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)蜔犴旁诮?jīng)過一定時(shí)間的高溫加熱后的耐壓強(qiáng)度。檢驗(yàn)?zāi)蜔犴旁诮?jīng)過一定時(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)蜔犴诺臒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電熱干燥箱（3001）。5.2.2.3材料試驗(yàn)機(jī)同5.1.2.1。5.2.2.4鋼板尺，最小刻度0.05cm。5.2.3試樣制備：同5.1.3。5.2.4檢驗(yàn)步驟5.2.4.1養(yǎng)護(hù)齡期到達(dá)后及時(shí)在1105條件下烘干8h以上（烘干升溫速度為2030/h）。5.2.4.2放在加熱爐中以每小時(shí)不超過150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)。5.2.4.5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0.5mm。5.2.4.6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)定耐熱砼加熱至高溫后的長(zhǎng)度增減變化。適用于耐熱砼的燒后線變化檢驗(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 mm。5.3.2.2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5.3.3.1試樣的檢驗(yàn)數(shù)量為3個(gè)。5.3.3.2同5.1.3。5.3.3.3用氧化鉻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20.5.3.4.2.2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，一等高鋁礬土熟料砂等）墊平。5.3.4.3升溫速度：低于檢驗(yàn)溫度200前510/min。然后以35/min升溫至檢驗(yàn)溫度。5.3.4.4到達(dá)檢驗(yàn)溫度后保溫4 h，保溫期間溫差不可超過10。5.3.4.5應(yīng)保持爐內(nèi)為中性氣氛或氧化氣氛，不可使用還原氣氛。5.3.4.6保溫結(jié)束后，試樣隨爐自然冷卻至室溫，然后進(jìn)行測(cè)量。允許在200以下裝、出爐。5.3.5結(jié)果計(jì)算5.3.5.1每個(gè)試樣的燒后線變化百分率按下式計(jì)算：L=(L1-L0)100)/L0式中L試樣燒后線變化（%）L0加熱前試樣的平均長(zhǎng)度（mm）L1加熱后試樣的平均長(zhǎng)度（mm）5.3.5.2試樣燒后收縮以“-”號(hào)表示，燒后膨脹以“+”號(hào)表示?！?”、“-”號(hào)均寫在