[发明专利]一种基于铁尾矿和钢渣粉的耐高温混凝土

说明书

本发明公开了一种基于铁尾矿和钢渣粉的耐高温混凝土，包括如下质量份数的组分：闪长玢岩粗骨料1040～1060份；闪长玢岩机制砂650～700份；耐高温陶粒砂100～150份；水泥230～260份；矿物掺合料185～195份；调节剂10～30份；外加剂4.5～5份；耐高温无机纤维5～6份；水160～165份。本发明耐高温混凝土使用铁尾矿闪长玢岩作为骨料，铁尾矿闪长玢岩熔融温度高，因此使骨料在高温下具有良好的体积稳定性，同时通过往骨料中掺杂耐高温陶粒砂，能进一步提升骨料的耐高温性以及材料的强度；另外，本发明耐高温混凝土使用钢渣粉作为胶凝材料，能够降低胶凝材料水化产物Ca(OH)₂的含量，从而减少胶凝体系在高温环境下水化产物的分解率；最后，本发明耐高温混凝土使用无机耐高温纤维，无机耐高温纤维与水泥浆体粘结性好。

技术领域

本发明涉及一种耐高温混凝土，尤其涉及一种基于铁尾矿和钢渣粉的耐高温混凝土。

背景技术

目前部分工业建筑物的特殊结构部位需常期服役在高温环境中，如供热厂的烟道护壁和排渣口，钢铁厂的闷渣池，电炉的基础结构部位等。由于长时间在温度200℃～1300℃环境下工作，普通混凝土中的骨料会产生膨胀变形(由于骨料熔融温度低，因此热胀冷缩，高温下发生膨胀变形-裂化，从而影响其抗压强度)，同时水泥浆体结合水蒸发，胶凝材料的水化产物Ca(OH)₂在450℃以上会分解、遭到破坏，Ca(OH)₂分解后会导致混凝土结构疏松，从而难以保持混凝土结构的强度。因此针对不同的高温环境，需要设计出适宜该高温下使用的耐高温混凝土。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中普通混凝土骨料在高温下会产生膨胀变形，力学性能劣化的问题，提供一种基于铁尾矿和钢渣粉的耐高温混凝土，该混凝土在800℃～1000℃高温下仍具有良好的热稳定性。

技术方案：本发明所述的采用铁尾矿骨料和钢渣粉制得的耐高温混凝土，包括如下质量份数的组分：

闪长玢岩粗骨料 1040～1060份；

闪长玢岩机制砂 650～700份；

耐高温陶粒砂 100～150份；

水泥 230～260份；

矿物掺合料 185～195份，；

调节剂 10～30份；

外加剂 4.5～5份；

耐高温无机纤维 5～6份；

水 160～165份；

其中，所述矿物掺合料由如下质量份数的组分组成：钢渣粉25～50份，粉煤灰40～70份，矿粉45～60份，硅灰20～30份。

其中，所述闪长玢岩-粗骨料的粒径为5mm～20mm，闪长玢岩机制砂-细骨料的粒径为0.16mm～5mm，闪长玢岩属于基性岩，闪长玢岩的熔融温度为1000℃～1200℃。

本发明耐高温混凝土使用铁尾矿闪长玢岩作为粗细骨料，一方面闪长玢岩具有高的熔融温度，因此具有良好的热稳定性，另一方面闪长玢岩为多孔结构，骨料吸水率高(约2.5％)，比普通岩石骨料的吸水率(约0.9％)高，高吸水率能够使混凝土结构在高温时通过水分的迁移延缓骨料的裂化过程，从而进一步增大骨料的耐高温性，进而提高混凝土结构的热稳定性，在高温下仍具有良好的抗压能力；同时通过往骨料中掺杂耐高温陶粒砂，能进一步提升骨料的耐高温性以及材料的强度。

其中，所述耐高温陶粒砂的熔融温度为1450～1550℃。

本发明采用的耐高温陶粒砂为铝矾土陶粒砂，铝矾土陶粒砂一方面耐高温能力强，熔融温度高；另一方面其内部为多孔结构，能够预先保水5～10％，储存的内部水分在高温条件下缓慢向外迁移水分，从而保持其内部湿度平衡。