耐热混凝土是一种能长期承担高温并在高温推动下维持需要物理力学性能的特殊混凝土 ,其详解:
一、定义与分类
1. 界定:耐热混凝土是一种能长期承担200℃高温效果,在高温推动下维持需要物理工艺性能的混凝土 。
2. 分类依据掺合料进行筛选
粉煤灰水泥耐热混凝土:以硅酸盐水泥为掺合料,掺加一定量的矿物掺合料和表面处理的耐热薄厚石料。这类混凝土的耐热温度一般在1200℃以下,常用于一般工业窑炉的基础和别的热结构部位。
铝酸盐水泥耐热混凝土:以铝酸盐水泥为掺合料,耐热性高,适合于1400℃以内的高温环境。因其早期强度增长迅速,适用于应急抢修工程和需要快速投入使用的高温部位,如工业窑里衬检修。
硅酸钠耐热混凝土:以硅酸钠为混合物,添加氟硅酸钠做为硬化剂、耐热粉和细骨料。其使用温度小于1200℃,耐酸性好,耐高温,适用于一些化工行业的反应釜。
磷酸镁水泥耐热混凝土:由磷酸镁水泥、氧化镁细粉和双快速水泥按一定比例做成,具备凝结硬化快、早期强度高的特点,耐热温度可达1万 1300℃,适用于检修国防工程对早期强度要求高的高温部位。
按石料种类进行筛选
黏土防火混凝土:以黏土保温砖或陶粒为石料,具有较好的保温性能和一定的防火水准,适用于低温隔热板或保温要求高的部位。
高铝防火混凝土:以高铝土矿保温砖或高铝熟料为基本石料,其阻燃性好于黏土防火混凝土,适用于高温窑里衬等部位,应用温度一般为1300 1600℃中间。
硅质防火混凝土:以硅石、石英岩等二氧化硅含量较高的石料为石材,具备耐酸性和耐高温性,可达1200 用于1650℃的温度范围内,常用于酸性情况下的高温部位,如玻璃窑的某些部位。
钢玉防火混凝土:以钢玉(氧化铝)为载体石料,阻燃性和强度大,适合于1700℃的高温环境。适用于钢铁冶炼等高温工业窑炉的关键部位,但由于成本高,应用领域相对狭小。
依据掺合料的种类进行筛选
矿渣耐热混凝土:在水泥混凝土里加入碾磨矿渣,运用矿渣潜在活力,提升混凝土的耐热性和耐用性。这类混凝土的耐热温度一般为800 在1200℃中间,常用于厂房地面、墙壁等结构部位。
煤灰耐热混凝土:混和煤灰可提高混凝土的工作性能和耐温性。煤灰耐热混凝土的耐热温度为1万 1300℃左右,适用于大型热电厂基础设施、铸造行业的一些辅助设施等。
钢纤维耐热混凝土:在混凝土里加入钢纤维,可显著提高混凝土的抗裂韧性,提升混凝土在高温中的抗变形水准。这类混凝土一般用于高温结构部位,如一些重要的工业设备。
二、特点1. 优点出色的耐高温特性:这是耐热混凝土最突出的特点,能在不同高温条件下维持结构的稳定性和一定的工艺性能,针对不同高温工业应用的使用需求。
适应不同的高温:根据不同的减水剂和石料挑选,可适应各种环境温度和工作环境,从低湿度保温部位到极高温度熔炼炉内衬有明确的耐热混凝土供选择。
抗拉强度高:在高温的作用下,仍能保持一定的抗压强度,能承受对应的荷载,确保结构的性能和安全。
出色的耐蚀性:部分耐热混凝土还具有良好的耐蚀性,如耐酸、耐碱、抗盐等,适用于一些具有化学腐蚀环境的高温场地。
完好性好:当场浇制的耐热混凝土综合型好,无明显接缝。与传统防火砖砌体等结构对比,能有效防止火苗和高温蒸汽的渗入。
2. 缺点成本高:与一般混凝土对比,因为其特殊的原料和制备工艺要求,耐热混凝土成本普遍较高,在一定程度上限制了其广泛运用。
施工标准严苛:施工过程中对材料秤重、拌和、震动、维护等环节有严格要求,需要专业施工人员和技术人员操作,保证混凝土品质。
干燥收缩:耐热混凝土在硬化环节中容易产生较大的干躁收缩变形,可能造成表层干裂,危害外观检验和耐用性,务必采取有效措施操纵施工。
延性较大:尽管添加了一些石料和纤维来调节特点,但耐热混凝土的延性大体上仍较大,在损坏和震动时容易损坏。
三、应用1. 工业窑炉领域
炉墙结构:用以工业窑炉炉墙、炉底、转窑等部位的施工。比如,在水泥回转窑中,耐热混凝土可作为窑论的内衬材料,承担高温熟料和火苗腐蚀,维持窑体钢结构不受高温毁坏。
隔热层:在一些需要节能减排的窑炉中,选用耐热混凝土做为保温板,降低热量损失,提升能源利用率。
烟道内衬:在锅炉烟道等部位,耐热混凝土能抵抗高温烟气的清洗和腐蚀,确保烟道的密封性和结构完好性。
2. 电力行业
热电厂:冷却塔前提、汽轮机基座等部位,运行时会受到高温蒸汽和热水的危害,耐热混凝土具有较好的耐热性和结构支撑。
配电站:在一些具有高温机器的配电站,如电抗器室,耐热混凝土适用于浇制地面和墙面,防止设备热造成的地面和墙面毁坏。
3. 石化行业
选矿厂:耐热混凝土用于选矿厂各种加热炉、反应釜等设备的前提下,确保系统在高温下运行。同时,耐热混凝土可用于运送高温原油和化工原料的管道支架。
化肥厂:合成氨制气炉、变换炉等高温化学反应车间基本及周围结构,耐热混凝土的使用能有效抵御高温和化学侵蚀。
4. 其他领域
太阳能热水器:部分太阳能热水器采用耐热混凝土做为储热物质,运用其良好的储热特点贮存热量。
防火工程:在一些防火要求高的建筑部位,如高层建筑的避难层、防火墙等,耐热混凝土的使用能提高结构的防火等级。
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