高温耐热混凝土施工方法

高温耐热混凝土是一种特殊的混凝土，可以在高温环境下保持强度、体积特性和整体性(通常在200℃以上，甚至在1000℃以上)。广泛应用于工业窑炉、冶金设备基础结构、高温烟道等工程。其施工方法需要结合成品材料特性和高温环境要求，相应如下:

施工前的准备工作

1. 选择和检验成品材料

胶凝成品材料:根据应用温度选择合适的品种。如果温度低于600℃，可以选择普通硅酸盐水泥或矿渣水泥；600-1200℃常用铝酸盐水泥(如CA-500℃)、CA-70）；水玻璃、磷酸性物质铝等无机胶结料应在1200℃以上使用。

骨料:选用玄武岩、白云石、高铝矾土、刚玉砂等具有良好耐高温和热特性的骨料。严禁使用含碳酸性物质的盐(如石灰石)或有机骨料(高温下容易分解开裂)。

混合物：加入硅灰、粉煤灰(低温)、锆英砂(高温)等，提高了耐高温性能，提高了耐高温性能。

检验要求:进场成品材料需检验出厂证明，重点检验骨料的耐火性、热膨胀系数、凝胶成品材料的稳定性和强度等级。

2. 基层处置

清洁基层表面的浮灰、油污、松动颗粒，确保基层牢固平整。

如果基层是金属或旧混凝土，需要凿毛处理(粗糙度≥5mm)，喷涂触摸剂(如高温粘结剂或稀释胶凝成品材料浆)，增强附着力。

对于高温条件下的基层，施工前应预热至50-100℃(防止混凝土浇筑后温差过大开裂)。

3. 准备施工作业设备

搅拌设备：选用强制搅拌机(防止成品材料离析)，并且设备需要清洁(无普通混凝土残渣，防止异物耐高温)。

浇筑工具:采用耐高温钢模板(如Q235钢板)，密封(防止漏浆)模板接缝，喷涂高温脱模剂(如机油和石墨混合剂)。

温度测量工具：准备红外测温仪、热电偶等，监测成品材料的温度和环境温度。

混凝土搅拌和运输

1. 搅拌工艺

配合比控制：严格按设计配合比例称量成品材料(误差)≤±2%)，特别是胶凝成品材料和掺合料需要精确测量。

搅拌顺序:先加入骨料和掺合料干拌1-2分钟，然后加入凝胶成品材料搅拌1分钟，最后加入水(或凝胶溶液)搅拌3-5分钟，直至一致(和易性最好是“握成团，落地散开”)。

温度控制：搅拌时环境温度宜≥5℃(冬季需采取预热措施)，混凝土出机温度控制在15-30℃(防止高温导致初凝过快)。

2. 运输要求

采用封闭式运输罐车，防止运输过程中颠簸离析，运输时间≤30分钟(根据胶凝成品材料初凝时间调整)。

如果出现离析，需要在浇筑前进行二次搅拌(禁止额外加水)。

浇筑和振捣三

1. 浇筑工艺

分层浇筑：根据振捣设备确定深度，一般为300-500mm，层间浇筑间隔≤2小时(确保层间粘接紧密)。

浇筑温度：当环境温度低于5℃时，需要对混凝土进行加热(如用热水混合)，以保证进模温度。≥10℃；高温环境（≥35℃下需要防止阳光暴晒，采取遮阳措施。

防止冷缝：如因特殊情况间隔超过初凝时间，应在接缝处设置施工作业缝(凿毛、喷涂施工触摸剂)。

2. 振捣操作

选择高频插入式振捣器(频率≥10000次/分钟)，振捣时间为混凝土表面泛浆，无气泡逸出(一般15-30秒)，防止骨料因过振而下沉。

插入深度的振捣棒需要深入下层50-100mm，插入间距≤振捣棒直径的1.5倍(确保无漏振)。

薄壁结构或复杂部位，可辅助人工插捣，确保混凝土密实压实。

维修和拆模

1. 养护方法

普通高温混凝土(水泥基)：浇注后12小时内涂上保水(如塑料薄膜+岩棉被)，保养时间≥14天(铝酸盐类物质水泥基养护时间)≥7天，并防止长时间浸泡)。

水性玻璃或磷酸性物质铝基混凝土：需要进行干养或自然空气流通养护(禁止洒水，防止胶结剂失效)，维护环境温度。≥15℃，湿润度≤保养时间为60%≥7天。

高温养护：需要快速达到强度的工程，可以在浇注后24小时进行蒸汽养护(温度≤80℃，加热速度≤10℃/h），但是要确定胶凝成品的材料特性。

2. 拆模要求

拆模时间根据强度确定：混凝土侧模强度≥拆除2.5MPa(通常24-48小时)；底模需要达到设计强度的70%以上(通过同一条件的试块确定)。

拆模时防止硬撬硬砸，防止边角损坏，拆模后若暴露在低温环境下，需涂上保温(防止温度突然下降开裂)。

高温烘烤(必要时)

长时间处于高温环境中的混凝土(如窑内衬)需要在投入使用前进行梯度烘烤，逐渐去除内部水分，防止高温下水分急剧蒸发导致开裂:

1. 低温阶段(50-100℃)：持续24-48小时，自由水慢慢蒸发。

2. 中温阶段(100-300℃)：升温速率≤5℃/h，保持48小时，去除化合水。

3. 高温度阶段(300-设计应用温度)：升温速率≤10℃/h，达到设计温度后24小时恒温。