理论教育 耐热混凝土在建筑工程中的应用及极限使用温度

耐热混凝土在建筑工程中的应用及极限使用温度

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:普通水泥配制的耐热混凝土的极限使用温度在1200℃以下,矿渣水泥配制的耐热混凝土的极限使用温度在900℃以下。耐热混凝土在建筑工程中主要用来建造高炉基础、高炉外壳和热工设备基础及围护结构等。

耐热混凝土在建筑工程中的应用及极限使用温度

1.高性能混凝土

高性能混凝土是近几年来提出的一个全新的概念。目前各个国家对高性能混凝土还没有一个统一的定义,但其基本含义是具有良好的工作性、较高的抗压强度、较高的体积稳定性和良好耐久性的混凝土。高性能混凝土既是流态混凝土(坍落度>200mm),也是高强混凝土(强度等级≥C60)。流态混凝土具有大的流动性,混凝土拌和物不离析,施工方便;高强混凝土强度高、耐久性好、变形小。高性能混凝土也可以是满足某些特殊性能要求的匀质混凝土。

2.轻骨料混凝土

凡用轻粗骨料、轻砂(或普通砂)、水泥和水配制成的,干表观密度不大于1950kg/m3的混凝土,称为轻骨料混凝土。与普通混凝土相比,轻骨料混凝土具有表观密度小、强度高、防火性和保温隔热性好等优点,特别适用于高层建筑、大跨度建筑和有保温要求的建筑。随着墙体材料的改革,轻骨料混凝土将有更广泛的前景。

轻骨料混凝土的变形比普通混凝土大,弹性模量较小,极限应变大,利于改善构筑物的抗震性能。轻骨料混凝土的收缩和徐变比普通混凝土大20%~50%和30%~60%,热膨胀系数比普通混凝土小20%左右。

轻骨料混凝土与普通混凝土相比,表观密度小,隔热性能改善,可缩减结构尺寸,增加建筑物使用面积,降低基础工程费用和材料运输费用,综合效益良好。因此,轻骨料混凝土主要适用于高层和多层建筑、软土地基、大跨度结构、抗震结构、要求节能的建筑等。

3.泵送混凝土

泵送混凝土是指在泵压的作用下,混凝土经刚性或柔性管道输送到浇筑地点进行浇筑的混凝土。泵送混凝土除必须满足混凝土设计强度和耐久性的要求外,尚应使混凝土满足可泵性要求。因此,对泵送混凝土粗骨料、细骨料、水泥、外加剂、掺合料等都必须严格控制。

混凝土输送泵管路可以敷设到吊车或小推车不能到达的地方,并使混凝土在一定压力下充填灌注部位,具有其他设备不可替代的特点,改变了混凝土输送效率低下的传统施工方法,因此近年来在钻孔灌注桩工程中开始应用,并广泛应用于公路、铁路水利、建筑等工程中。

4.防水混凝土

防水混凝土是指通过各种方法提高混凝土的抗渗性能,以达到防水要求的混凝土。常用的配制方法有:骨料级配法(改善骨料级配),富水泥浆法(采用较小的水灰比、较高的水泥用量和砂率,改善砂浆质量,减少孔隙率,改变孔隙形态特征),掺外加剂法(如引气剂、防水剂、减水剂等),采用特殊水泥(如膨胀水泥等)。防水混凝土主要用于有防水抗渗要求的水工构筑物、给排水工程构筑物(如水池、水塔等)和地下构筑物,以及有防水抗渗要求的屋面等。

5.无砂大孔混凝土

无砂大孔混凝土是由水泥、粗骨料和水拌制而成的一种不含砂的轻混凝土。无砂大孔混凝土的水泥用量一般为200~300kg/m3,水灰比为0.4~0.6,选用10~20mm颗粒均匀的碎石或卵石。水泥浆在其中不起填充粗骨料空隙作用,仅起将粗骨料胶结在一起的作用。无砂大孔混凝土配制时要严格控制用水量,若用水量过多,水泥浆会沿骨料向下流淌,使混凝土强度不均,容易在强度弱的地方折断。(www.daowen.com)

普通无砂大孔混凝土的表观密度为1500~1900kg/m3,抗压强度为3.5~10MPa。无砂大孔混凝土的导热系数小,保温性能好,吸湿性小,收缩较普通混凝土小20%~50%,适宜做墙体材料。另外,无砂大孔混凝土还具有透气、透水性好等优点,在水工建筑中可用作排水暗道的材料。

6.耐热混凝土

耐热混凝土是指能在长期高温作用下保持其所需的物理力学性能的混凝土,它由适当的胶凝材料,耐热粗、细骨料和水按一定比例配制而成。根据耐热混凝土所使用的胶凝材料不同,耐热混凝土有以下两种。

(1)硅酸盐水泥耐热混凝土

硅酸盐水泥耐热混凝土由普通水泥或矿渣水泥,磨细掺合料,耐热粗、细骨料和水配制而成。这类耐热混凝土,所用的水泥中不得掺有石灰岩类的混合材料,磨细掺合料可用黏土熟料、磨细石英砂、砖瓦粉末等,其中的SiO2、Al2O3在高温下能与CaO作用,生成无水硅酸盐和铝酸盐,提高水泥的耐热性。耐热粗、细骨料可采用重矿渣、红砖、黏土质耐火砖碎块等。普通水泥配制的耐热混凝土的极限使用温度在1200℃以下,矿渣水泥配制的耐热混凝土的极限使用温度在900℃以下。

(2)铝酸盐水泥耐热混凝土

铝酸盐水泥耐热混凝土由高铝水泥或低钙铝酸盐水泥,耐火度较大的掺合料,耐热粗、细骨料和水配制而成,其极限使用温度在1300℃以下。高铝水泥的熔化温度为1200~1400℃,因此在此极限使用温度下是不会被熔化而降低强度的。

耐热混凝土在建筑工程中主要用来建造高炉基础、高炉外壳和热工设备基础及围护结构等。

7.纤维混凝土

纤维混凝土是一种以普通混凝土为基材,外掺各种短切纤维材料而制成的纤维增强混凝土。常用的短切纤维材料有尼龙纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、钢纤维、玻璃纤维、碳纤维等。

众所周知,普通混凝土虽然抗压强度较高,但其抗拉、抗裂、抗弯、抗冲击等性能较差。在普通混凝土中加入纤维制成纤维混凝土可有效降低混凝土的脆性,提高混凝土的抗拉、抗裂、抗弯、抗冲击等性能。

目前纤维混凝土已用于屋面板、墙板、路面、桥梁、飞机跑道等方面,并取得了很好的效果,预计在今后的建筑工程中将得到更广泛的应用。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈