一种耐高温混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温混凝土及其制备方法，耐高温混凝土包括以下重量份数的组分：铝酸盐水泥200～300份、矿物掺合料50～200份、耐火细骨料800～1200份、耐火粗骨料800～1200份、水140～180份、缓凝组分5～15份，耐高温增强组分5

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种耐高温混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]耐高温混凝土是一种能在200℃～900℃温度下使用并能保持力学性能和体积稳定性的一种特殊混凝土。普通混凝土在500℃以下，水泥水化产物钙矾石和C
‑
S
‑
H凝胶发生脱水作用，混凝土收缩出现裂纹，致密结构被破坏，强度下降；500℃左右氢氧化钙脱水，水泥组织开始破坏，强度持续下降；当温度超过574℃后，普通混凝土骨料或掺合料中的石英相发生晶型转变，低温稳定相α
‑
石英会转变为β
‑
石英，体积发生膨胀，导致混凝土结构破坏；600℃后，骨料中的碳酸钙开始发生分解反应，混凝土结构遭受进一步破坏；当温度达到900℃，碳酸钙基本分解，普通骨料强度完全破坏，混凝土强度也几乎丧失。因此，硅酸盐水泥的水化产物在900℃下无法保持粘结性能，同时也无法使用普通的石质骨料来制备耐高温混凝土，需采用高温性能较好的铝酸盐水泥和铝质骨料。
[0003]现阶段通常使用铝酸盐水泥和耐火高铝骨料配制耐高温混凝土，但是铝酸盐水泥凝结时间短，工作性损失快；耐火高铝骨料孔隙率高，吸水率大制备出来的耐高温混凝土工作性很差，难以大批量施工。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种耐热温度达到900℃的耐高温混凝土，通过调配的缓凝组分增加凝结时间，便于施工；并通过掺入耐高温增强组分提升混凝土受热时的抗膨胀性，减少裂缝，提高体积稳定性，增加混凝土的耐高温性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种耐高温混凝土，包括以下重量份数的组分：铝酸盐水泥200～300份、矿物掺合料50～200份、耐火细骨料800～1200份、耐火粗骨料800～1200份、水140～180份、缓凝组分5～15份，耐高温增强组分5
‑
30份。
[0006]优选的，所述矿物掺合料为粉煤灰、硅灰、磷渣粉、高炉矿渣粉中的一种或几种的组合。
[0007]优选的，所述耐火细骨料和耐火粗骨料为高铝骨料，铝含量＞50％。
[0008]优选的，所述缓凝组分为柠檬酸和尿素重量份数比3:1的混合溶液，混合方法同常规方法。
[0009]优选的，所述耐高温增强组分为聚膦腈微纳米管和聚膦腈微纳米管分散保护液重量份数比1:100的组合成分。
[0010]优选的，所述聚膦腈微纳米管管径为0.5～5微米，长径比为10～25，壁厚为10～100纳米。
[0011]优选的，所述聚膦腈微纳米管分散保护液的组合成份为1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑磷酸二乙酯盐和甲基羟乙基纤维素重量份数比20:1的混合溶液。
[0012]所述混凝土的制备方法，耐高温增强组分的制备方法为：称取1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑
磷酸二乙酯盐，再加入甲基羟乙基纤维素加热至100℃，持续1
‑
3小时，等到纤维素部分溶解而没有全部溶解，制得聚膦腈微米管强化分散组分，再加入聚膦腈微米管混合得到耐高温增强组分。
[0013]按重量称取原料：铝酸盐水泥、矿物掺合料、耐火细骨料、耐火粗骨料、水、缓凝组分和耐高温增强组分，将水泥、矿物掺合料混合均匀，将缓凝组分和3/4水加入进行搅拌，再加入耐高温增强组分和1/4水，最后加入耐火细骨料、耐火粗骨料搅拌均匀后即得到耐高温混凝土。
[0014]聚磷腈是一种以交替排列的磷、氮原子为主链，而两个有机侧基通常通过化学键与磷原子相连接的新型的有机/无机相互杂化而成的聚合物。其自身热稳定性好，高温不易分解，强度高。聚膦腈微纳米管分散保护液为是高分子纤维和离子液体的复合产物，离子液体是在室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，性质稳定，绿色环保。纤维素
‑
离子液体热稳定性好，可以与水任意互溶，纤维素
‑
离子液体具有一定粘度，可使微纳米管分散后不易团聚。聚膦腈微纳米管分散于混凝土中，本身做为纤维增强组分，提升混凝土的抗裂性能；聚膦腈微纳米管的中空结构可以连接微纳米气孔，在高温加热后，提供水份膨胀的释放通道，增加混凝土的抗胀裂性能。
[0015]综上所述，本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：
[0016]本专利技术采用柠檬酸+尿素的复合成分，能够有效增加铝酸盐水泥的凝结时间；
[0017]本专利技术中掺入的聚膦腈微纳米管在水中易团聚，分散性不好，通过聚膦腈微纳米管分散保护液使得聚膦腈微纳米管分散性更好，能在混凝土中均匀分散，并使得其结构不易被破坏；
[0018]本专利技术中掺入的聚膦腈微纳米管是中空结构，通过中空管道连接混凝土内部微孔，在高温加热后，形成水气膨胀释放通道，平衡不同孔内水分蒸汽压，并且掺入的聚膦腈微纳米管在微米尺寸能够增强浆体的粘结性能，增强混凝土的高温抗胀裂性能。
具体实施方式
[0019]下面通过实施例对本专利技术技术方案做进一步详细描述，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0020]实施例1
[0021]称取原料的重量份数为：铝酸盐水泥200份、磷渣粉40份、粉煤灰60份、耐火细骨料1050份、耐火粗骨料900份、水155份、缓凝组分7份、耐高温增强组分10份。将水泥、磷渣粉、粉煤灰混合均匀，将缓凝组分和3/4水加入进行搅拌，再加入耐高温增强组分和1/4水，最后加入耐火细骨料、耐火粗骨料搅拌均匀后即得到耐高温混凝土。
[0022]实施例2
[0023]称取原料的重量份数为：铝酸盐水泥240份、粉煤灰60份、耐火细骨料1050份、耐火粗骨料950份、水160份、缓凝组分10份、耐高温增强组分15份。将水泥、矿粉、粉煤灰混合均匀，将缓凝组分和3/4水加入进行搅拌，再加入耐高温增强组分和1/4水，最后加入耐火细骨料、耐火粗骨料搅拌均匀后即得到耐高温混凝土。
[0024]实施例3
[0025]称取原料的重量份数为：铝酸盐水泥200份、硅灰40份、粉煤灰60份、耐火细骨料
1000份、耐火粗骨料900份、水165份、缓凝组分12份、耐高温增强组分20份。将水泥、硅灰、粉煤灰混合均匀，将缓凝组分和3/4水加入进行搅拌，再加入耐高温增强组分和1/4水，最后加入耐火细骨料、耐火粗骨料搅拌均匀后即得到耐高温混凝土。
[0026]对照例1
[0027]称取原料的重量份数为：铝酸盐水泥200份、磷渣粉40份、粉煤灰60份、耐火细骨料1050份、耐火粗骨料900份、水155份、缓凝组分7份。将水泥、磷渣粉、粉煤灰混合均匀，将缓凝组分和3/4水加入进行搅拌，再加入1/4水，最后加入耐火细骨料、耐火粗骨料搅拌均匀后即得。
[0028]对照例2
[0029]称取原料的重量份数为：铝酸盐水泥200份、磷渣粉40份、粉煤灰60份、耐火细骨料1050份、耐火粗骨料900份、水155份、缓凝组分7份、聚膦腈微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温混凝土，其特征在于，包括以下重量份数的组分：铝酸盐水泥200～300份、矿物掺合料50～200份、耐火细骨料800～1200份、耐火粗骨料800～1200份、水140～180份、缓凝组分5～15份，耐高温增强组分5
‑
30份。2.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述矿物掺合料为粉煤灰、硅灰、磷渣粉、高炉矿渣粉中的一种或几种的组合。3.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述耐火细骨料和耐火粗骨料为高铝骨料，铝含量＞50％。4.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述缓凝组分为柠檬酸和尿素重量份数比3:1的混合溶液。5.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述耐高温增强组分为聚膦腈微纳米管和聚膦腈微纳米管分散保护液重量份数比1:100的组合成分。6.如权利要求5所述的混凝土，其特征在于，所述聚膦腈微纳米管管径为0.5～5微米，长径比为10～25，壁厚为10～100纳米。7.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：林喜华，顾青山，王军，吴海波，班录江，何凯，周佩剑，宋兰兰，
申请(专利权)人：中建西部建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：