【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，更具体地说，是涉及一种增韧型高强耐热混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、耐热混凝土是指在200-1300℃高温长期作用下，仍能保持其物理、力学性能和良好的耐急冷急热性，且高温下干缩变形小的特种混凝土。在高温冶金工业的高炉、转炉、焦炉的基础部位和烟囱部位衬体大多采用耐热混凝土进行砌筑，除长时间承受高温和重压作用外，还会承受加热冷却的反复温度变化，需要耐热混凝土材料在服役环境下具有优良力学强度、抗热冲击损伤性能和耐久热体积稳定性。
2、目前耐热混凝土大多以硅酸盐水泥或水玻璃为胶凝材料，但其在工业窑炉使用存在很多问题：水泥用量大，需水量多，随着温度的升高，水泥水化产物大量脱水，混凝土结构产生裂缝。耐热混凝土在其结构强度形成的过程中，由于自然收缩、化学收缩、组份沉降、受热水气逸出等因素会出现微细裂纹；温度升高至500℃后，骨料和水泥膨胀出现失配，结构内部容易产生内应力，而出现微裂纹或裂纹扩展，甚至贯穿成裂缝；脆性混凝土承受急冷急热作用时，会造成界面脱粘、基体开裂等情况。总而言之，耐热混凝土在热环境中产生的强度损失过大、抗热冲击韧性不足、组织结构破坏等因素极容易造成工程事故。
3、因此，迫切需要开发出一种抗热冲击韧性优良、强度高、使用强度损失少的耐热混凝土，以满足其在热服役环境下的持久耐热性能好、体积稳定性好的的要求。
技术实现思路
1、鉴于现有耐热混凝土的韧性不足、容易出现裂纹、热环境下强度损失大的技术缺陷，本专利技术提供一种增韧型高强耐热混
2、本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：
3、根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供的一种增韧型高强耐热混凝土，按重量份数计，包括：粗骨料700～900份，细骨料600～900份，水泥160～260份，细粉填料200～350份，粉煤灰50～100份，硅微粉50～100份，低温增强剂10～30份，纤维增韧剂3～8份，高效减水剂8～20份，以及水150～200份。
4、可选的，所述的粗骨料包含废铝硅砖、废镁砖、废镁铬砖、焦宝石熟料、矾土熟料的一种或几种。所述耐火粗骨料，其粒度为15mm～5mm及3～5mm。
5、可选的，所述细骨料是将炉窑耐材衬体未被消耗的部分或生产不合格耐火砖经过处理后的细颗粒料，包括废刚玉砖颗粒、废刚玉质浇注料破碎颗粒、废高铝砖颗粒、电瓷废料，得到的粒度3mm～1mm和0.088～1mm的细骨料。其中，处理步骤中包括机械破碎、干燥、除杂和过筛分级等过程。
6、可选的，所述的水泥为强度等级52.5的普通硅酸盐水泥或其它更高等级的硅酸盐水泥，水泥细度要求＞300m2/kg。
7、可选的，所述的细粉填料，包括耐火矾土抽尘粉、刚玉抽尘粉、叶腊石粉、焦宝石粉、蓝晶石粉、莫来石粉、三级矾土粉等的一种或几种，细粉料粒度＜0.088mm，al2o3含量＞50％。
8、可选的，所述粉煤灰为ii级粉煤灰，细度为(＜45μm筛余)＜6％，需水量比＜92％，烧失量＜3％，含水量＜0.2％。
9、可选的，所述的硅灰，其sio2含量＞92％，粒径＜0.2μm，烧失量＜6％，含水率＜2％。
10、可选的，所述的低温增强由镁砂细粉、硅酸钠粉至少一种组份与硼酸、无铅玻璃粉中的至少一种组份的复合组成。
11、可选的，所述的纤维增韧剂为聚丙烯纤维与玄武岩纤维、玻璃纤维的一种或两种的复合组合。
12、可选的，所述的减水剂为聚羧酸减水剂，属于聚合物分散剂类，外观为灰白色粉末，固含量≥90％，减水率≥25％。
13、根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供的一种增韧型高强耐热混凝土的制备方法，按照重量份数计，包含粗骨料、细料、水泥、细粉填料、粉煤灰、硅微粉、低温增强剂、纤维增韧剂和高效减水剂，在室温条件下搅拌混合5～8分钟，得到均匀粉料并进行检测，调整合格后得到增韧型高强耐热混凝土。
14、使用时，可先将所述混合均匀的粉料装袋包装运输到浇筑现场，先加入设计需求量80％的水进行湿混搅拌，依据混合浆料情况添加后续水量，混合均匀达到施工要求的状态后浇筑形成构筑体。
15、本专利技术所提供的增韧型高强耐热混凝土，具有如下作用和功能：
16、采用了大量高温烧后耐火砖废料或矿物熟料都属于耐热骨料，在高温下使用不分解，承受温度激变时体积变形小，可确保耐热混凝土在使用过程中的体积稳定性和耐热性能。
17、采用的细粉填料具有优良的耐热性能。细粉填料与粉煤灰、硅灰中的活性成分在高温条件下，原位生成的微膨胀类莫来石新物质弥散于基质间，形成的颗粒状或针状莫来石网络结构，增强了材料的结合强度和结构韧性，整体上有利于改善耐热混凝土韧性不足、结构疏脆等问题。
18、粉煤灰可以改善混凝土泥料的流动性、粘聚性，减少塌落度的经时损失，提高施工和易性，减少浇筑体裂纹产生的可能性。表面活性高的硅灰有利于增强最紧密堆积、泥料和易性和密实度；硅灰的水化产生的c-s-h凝胶结构，有助于提高耐热混凝土的早期强度。
19、低温增强剂中的镁砂细粉耐热性能好，其水化可提高耐热混凝土的早期低温强度。硅酸钠形成的硅凝胶网络骨架，粘结力较高，有助于提高耐热混凝土低温强度，随着温度的上升强度下降很小。硼酸、无铅玻璃粉等能在300～900℃内产生微量液相，加速物质间相互作用，产生的新物质强化材料颗粒间粘结作用，有助于强化组份间结合程度。
20、适量纤维能在混凝土中形成三维网络结构，大大提高抗弯抗压强度、抗热冲击及断裂韧性、使用耐久性和耐热性能。聚丙烯纤维具有增韧、抗爆裂、抗温缩等特点，可改善混凝土拌合料的粘聚性，增强升温时抗爆裂性。玄武岩纤维等是经高温熔融后快速拉制形成的，具有抗拉强度高、弹性模量大、耐化学性能和耐热性能好等特点，添加于混凝土中可发挥其降震、增韧、抗裂、抗拉等特性，与其它组份协同作用，能缓解裂纹扩展、避免裂缝产生。
21、聚羧酸系高效减水剂能够减少混凝土的拌合用水量，增强混凝土的和易性和密实性，进而提高混凝土强度和其它性能。
22、本专利技术提供的增韧型高强耐热混凝土，通过采用减少水泥用量、增加掺合料用量和种类、引入低温增强剂、纤维增韧剂和中高温原位反应生成新物质等方式，弥补了各温度段的强度损失、有效解决了混凝土裂纹扩展及开裂的问题，实现了耐热混凝土在服役环境下的持久安全性和耐热性能要求。
23、具体地，本专利技术具有如下优点和有益效果：
24、(1)采用耐火废旧材料、回收粉料等作为高强耐热混凝土的骨料和填料，可以高效利用废弃原料，不仅节约了资源，还有利于保护环境，具有明显的环境、经济和社会综合效益。
25、(2)本专利技术的耐热混凝土中减少硅酸盐水泥用量，增加掺合料用量和种类、引入高效减水剂，流动性好、粘聚性适度、均质稳定，混凝土的整体和易性良好。引入低温增强剂，并利用原本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种增韧型高强耐热混凝土，其特征在于，按重量份数计，原料包括：粗骨料700～900份，细骨料600～900份，水泥160～260份，细粉填料200～350份，粉煤灰50～100份，硅微粉50～100份，低温增强剂10～30份，纤维增韧剂3～8份，高效减水剂8～20份，以及水150～200份；
2.根据权利要求1所述的增韧型高强耐热混凝土，其特征在于，所述的水泥为强度等级52.5普通或更高等级硅酸盐水泥，其比表面积≥300m2/kg。
3.根据权利要求1所述的增韧型高强耐热混凝土，其特征在于，所述的高效减水剂属于聚合物分散剂类，外观为灰白色粉末，固含量≥90％，减水率≥25％。
4.一种权利要求1所述的增韧型高强耐热混凝土的制备方法，其特征在于，包括：按照重量份数称量含粗骨料、细骨料、细粉填料、水泥、硅微粉、粉煤灰、低温增强剂、纤维增韧剂和高效减水剂，在室温条件下搅拌混合5～8分钟，混合均匀并取样检测合格后，装袋即得增韧型高强耐热混凝土混合料。
【技术特征摘要】
1.一种增韧型高强耐热混凝土，其特征在于，按重量份数计，原料包括：粗骨料700～900份，细骨料600～900份，水泥160～260份，细粉填料200～350份，粉煤灰50～100份，硅微粉50～100份，低温增强剂10～30份，纤维增韧剂3～8份，高效减水剂8～20份，以及水150～200份；
2.根据权利要求1所述的增韧型高强耐热混凝土，其特征在于，所述的水泥为强度等级52.5普通或更高等级硅酸盐水泥，其比表面积≥300m2/k...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐自伟，韩宇栋，吴志刚，宋涛文，齐晓彤，
申请(专利权)人：北京纽维逊建筑工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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