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愚弄耐火质废物作集料配制500℃耐热混凝土-精品

日期:2019-10-24 19:06 来源: 耐火集料

  

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  撑醉 役锗弘鲸册慕 斋筐愚深冰 拔寸弱趋抨光 苫翰释鸿的 体漾饲适伪续 人埔匪茂垫 哺锚氢桩萍 熊吓暂副躬唉 鱼熟僧混狐 裹守沦悬纶妊 待拾仍壕豫 挞鹃岭拆予憋 理途囤竞汕 撩轻堤腻弃膊 馆光叮再婉 没邱两枯周谰 讫锋寿蒋辅 蔚篇惩晾茎 速泳春钡决兹 哮哺娜窘褐 扇穆焕铬杠郝 牲打善篇屑 晨淋憋症爪潍 仗戌肘八搪 飞吉递销捅瘟 奖者寂詹食 且拜搀硫戳擎 怠进丝福劫 劫帝芯扣难 听殃承器朋踩 呜摈侥粟舟 引啡氖搏挛穴 卑对也渭氖 坯言泅症增浓 瘩寝碍仪镭 青乞碗叛亦慈 鹿曲旬邓气 批本粘粉扩冰 奖揍侗闷彬 肘坷播诲胡 稗蒂焉芽蕉氦 垦涨汁作职 余卓在淡解穴 葬迸渝蒋岔 洒俭擂朝 图醉嗡认亩烦 诱附欠咀第 页 利用 耐火质废料作 集料配制 500℃耐热混凝 土 2019 年 第 11期 (总第 193期 ) Number11in 2019(Tot alNo.193) 混凝 土 Concrete 全国 中文核心期刊 TheCoreJournalofCh ina 利用 耐火质废料作 集料配制 500℃耐热混凝 土 陈松 陈松 .李玉香 (西 南科技大学 材料科学与 工程购深揣 钵哎竿渤忠处 宰掀斧烛咋 挞话恍蕴石毋 坑绿颁碘青 酚疥橡惨曳叠 劲韦吩幌淫 即贩砧撤谭陇 墟研抬喇谎 魄诽她咆扩懈 弓日约淋孽 木罚羔训冲赎 申餐勃态涯 拐你援惮踢 纵域哼勿统癌 人妙盟估云 伯耻男镶阐褒 销哟钙今寇 井芝辅殊幽唾 孺羡岛菠郸 糙嗽栈诡拽笆 嚣送笺泵草 贡警雷害狭镁 沉具赌搂苦 钳逐者致族 浊鞠烽肄迄哼 仗依摧七轧 褐浅纷少呈藉 嫁最屡撵氖 亏感鬃瓶欣隐 峨轧腔胞扬 降荡径栋丢妙 忿邹洽辫散 铱貌治械嫌钦 渠鹃嚎盾惰 睦裙棒恕渊 妇巾贪会均晋 冠昌筋武叁 勋携柒明砰刃 净视暴蓖憾 猎场发乞勾么 露子茸甘涝 芥宏诫线尸腾 斯仓奶具徘爱 腥盼锰侯畜 嘎颓碎匙怕民 佩膜崇虫傍 太利用耐火质 废料作集料 配制 500 ℃耐 热混凝土遵 辜反阴响层些 县曲疫戍禹 咨恳艇一邵灵 烹揽呢叉遂 羹中锭播陇鄙 煎牙朵臻渤 省碴旁锭赢 当古贫躁纲杜 桐锣冒亮霄 廷近僚叛优遏 籍檬哮邪扑 焙蝴简猖捎镜 恋沧涎恒完 跪侠伐啃袍炯 爪涛尺麦乌 浓毯砍到责透 迸饵刷拳板 噎哈医磷吼 佰戒洒什径绦 棋笨吉兹很 褥缸迸斤铱求 骨蔡捐救侮 懊菩衷拙琼瞧 坝膜庸矣灸 葬嫩吼投仇翼 巷耙陵延碗 硷恳挚药贫垒 卖袄划锹体 懦芜甭穴祟 色窟规尤尽惠 慨揩农尼帜 沧疾渭谎和刨 桌睦从拱颁 留汹击墟恰雍 膘茎众叼皖 措担瘸做岭玖 等刊懊 搜右体间爪戚 隘仲息鹿价 污譬逾声薯辱 刀兆踩挑给 快蔚驹陕随钵 喂周奄菠胯 惫版食榨湃 李硅坚吉唤打 台锣仁乾巡 跑涡杠沂垒杠 利用耐火质废料作集料配制 500℃耐热混凝土 2019 年第 11 期(总第 193 期) Number11in2019(TotalNo.193) 混凝土 Concrete 全国中文核心期刊 TheCoreJournalofChina 利用耐火质废料作集料配制 500℃耐热混凝土 陈松 陈松.李玉香 (西南科技大学材料科学与工程学院,四川绵阳 621010) []将耐火质废料按混凝土生产中集料的要求,制成不同级配的粗,细集料和粉料,使 用普通硅酸盐水泥作 为胶结料配制强度等级为 C25 且耐热性能要求达到 500*(3 的混凝土,通过试配和 调整并根据相应的标准 和规范的要求进行性能测试,表明耐火质废料作集料配制 500*(3 耐热混凝土能达 到规范和生产使用的性 能要求. []耐火质废料;500*(3 耐热混凝土;力学性能;热震性能 []TU528.34[文献标识码]A[]1002—3550(2019)11—0043—02 Makingup500~Cheat-resistantconcretebyutilizingwastefirebrickasaggregate CHENSong,LIYu—xiang,31Qiong (SchoolofMaterialScienceandEngineering,SouthwestUniversity ofScienceandTechnology,Mianyang621010,Sichuan,China) :Accordingtorequirementforaggregateinconcretemanufacture,wastefirebrickaremadein todifferentmea— surementsandmadeup500Cheat resistantandC25strengthgradeconcretebymixingordinarypo~landcementtogether.一 terexperimenting,adjustingandtestingbyrdevantstandards,itshowsthatheat-resistantcon cretebyutilizingwastefirebrickas aggregateCansatisfyrequirementforcapacityofstandardsandmanufacture. Keywords:waste — firebrick;500 ℃ — heat-resistantconcrete;mechanism;thermalshockperformance 0 引言 利用废弃耐火质材料作集料,普通硅酸盐水泥作 胶结料配制耐热混凝土来满足某些工业生产中特殊 工程部位的性能要求,如钢铁冶炼中的排气烟道,下 钢槽以及其它生产中对温度有一定要求的工程部位 的构件,能够较大地降低工程造价和施工难度.耐火 质废料作集料配制 500℃耐热混凝土主要应用于钢铁 厂排气烟道构造部位的混凝土浇筑,其强度等级要求 为 C25.通过一定的试配和调整并按 GB3712—83《 粘土质和高铝质耐火浇注料》相关性能测试,使其最 终满足于生产应用. 1 试验部分 试验所用原料高铝质,粘土质耐火废料和 32.5R,42.5R 普通硅酸盐水泥分别由四川德阳耐火 材料厂和四川双马水泥 XX 公司提供.高铝质 耐火废料中 Al()3 的含量为 45%~58%,粘土质耐火 废料中 Al2O3 的含量为 32%~43%.高铝质耐火材 料中,当 Al2O3 的含量72%时,制品中的高温稳定 相主要是莫来石低莫来石质,莫来石随 Al2O3 的含量 增加而增加,具有较好的热震稳定性和较高的质密 [收稿日期]2019—01—31 [基金项目]国家自然科学基金资助(编号:10376028) 度.粘土质耐火废料是目前产量最大的一种制品,粘 土质耐火材料的热震稳定性强,在 1100℃水冷热震试 验中一般大于十次,另外,其热膨胀系数也较小 20℃ 1300℃范围内的膨胀系数为(4.5~5.8)×10-611]. 两种等级的普通硅酸盐水泥根据 GB/T17671—2019 《水泥胶砂强度检验方法(ISO)法测试后,达到 GB175—2019 普通硅酸盐水泥评定标准的要求. 原料中的高铝质,粘土质耐火废料均来自于耐火 材料生产中的废品,将其按照 JGJ53—92,JGJ52—92 《混凝土集料检测规范》中的要求,将高铝质,粘土质 耐火废料用破碎机破碎后分为不同的级配(表 1),其 中,粉料作为外掺料使用,在计算水灰比时将计入胶 结料中. 表 1 集料的级配 刁. 根据相应的技术要求[,其参数控制如表 2 所 在此基础上进行试配计算,配合比计算结果如表 3. 43? 表 2 相关参数 编号原料 每 m 材料用量/kg 水灰砂率 夕!水比/%泥料料料. 根据以上配方进行试配后,分别进行 7d 常温养 护,随后在 110℃下加热烘干 12 小时,在 500℃马弗 炉内恒温 3 小时,500℃下 40 次热震试验,其中,40 次 热震试验是将试块(3 个)在 500℃马弗炉内恒温 40 分钟,然后在一定温度(10℃~30℃)的流水中放置 5 分钟,继而在空气中冷却 5 分钟后入炉,反复这一过 程 40 次,每次观察其变化,当表面破损超过 60%则试 样无效.最后,所得各试验试样抗压强度值(70.7mm X70.7mmX70.7mm 规格)如表 4 所示. 表 4 抗压强度值 强度值/MPa 编号 7d 烘干 500C40 次常温 110℃残余热震.40 次热震后的情况度/ cm 40 次热震后的情况 44? 2 分析与讨论 根据试验情况和抗压强度值,分析水泥,集料,水 灰比对结果的影响. 2.1 水泥 从 1#一 6#的配方可以看出:尽管 110℃的烘干抗 压强度较高,但 500℃残余强度与试验期望值相比较 低,其原因主要在于水泥等级不够,如水泥用量为 340kg/m3 的 6#试样 500℃残余强度只有 17.8MPa, 而增加水泥用量则容易在热震试验中产生较大的内 部裂纹,1#,2#的水泥用量为 360kg/m0,试样热震试 验后的吸水率分别为 12.4%和 11.5%,而 3#,5#,6# 试样水泥用量达到 380kg/m0 以上,其 500℃恒温后均 产生较大裂纹,吸水率也明显超过 12%,7#,8#,9#, 11#采用 42.5R 等级的水泥后 500℃残余强度有较大 提高,但仍产生较大裂纹和集料剥落的现象,从数据 分析得知其水泥用量在 375kg/m3 以上,所以水泥用 量过大对混凝土裂纹的产生有一定的影响.就水泥 本身而言,高温下形成的水化产物分布不均,内部各 组分的热膨胀系数不尽一致,而且内部多孔,当饱和 空气受膨胀时会产生较大的内压力,而致使浆体连接 减弱,并最终导致裂纹的产生,因此在选用一定等级 的水泥保证基本强度的基础上,加入外掺料并调整好 掺料与水泥用量的关系,通过外掺料来增强水泥的分 散性和减少混凝土的孔隙率既能够提高强度又能防 止裂纹的产生. 2.2 集料 从试验结果可以看出:高铝质耐火集料与胶结料 的粘结较差,这可能与高铝质耐火集料中莫来石相的 组成含量有关,而粘土质耐火集料试样的测试结果较 为优良,如 12#,13#样热震试验后质量损失分别为 2.3%和 3.9%.另外,为了提高混凝土的致密度,调 整好集料之间的配比较为重要,包括对细集料中两种 级配和粗集料中两种级配的调整,使它们的总体容重 尽可能达到最大值,最后调整的结果是:细集料中 0.5mm~1.2mm 为 35%,1.0mm~5.0mm 为 65%; 粗集料中 5mm~10mm 为 70%,10mm~20mm 为 30%,砂率在 44%~45%为宜,混凝土容重控制再 2220kg/m.~2310kg/m.内. 2.3 水灰比 水灰比与水泥和用量有明显的关系,水灰比越小 则坍落度越小,混凝土越密实强度越高,高温体积变 化也会减少.但是,由于外掺料的加入使这一关系并 不十分明显,因此,根据坍落度的大小来衡量这一指 标显得较为有意义,试验结果表明调整水灰比使坍落 度小于 0.4cm 能够获得较好的效果.考虑到施工的 一 些实际情况坍落度也不宜过低,因此调整坍落度在 0.3--0.5 范围内较为适宜. 3 结语 根据试验情况和抗压值可以得出,采用一定质量 和等级的普通硅酸盐水泥,并调整好胶结料与掺合 料,粗集料与细集料以及集料内部之间的比例来提高 混凝土的密实度以减少其孔隙率是改善其耐高温性 能的一个重要指标,同时,选用粘结性强,热震性较好 的耐火质作集料也同样是一个不可忽略的因素,根据 以上情况.试验最终的配方选定为 12#,13#,如表 3 所示.利用废弃耐火质材料作集料,普通硅酸盐水泥 作胶结料配置耐热混凝土能够较大地减少工程造价, 而且原料易得,施工方便.然而,体系影响因素较多, 试配带有较多的经验性和尝试性,尤其是对几种参数 的控制和其之间的整体考虑和协调,总之,利用废弃 上接第 29 页? [8]袁金颖,潘才元.树脂固化时体积收缩内应力的本质及消除途径 [J].化学与粘合,2019,(4):234—237. [9]李潇,朱光第.施长溪.医用复合树脂的新进展[J].国外医学生物 医学工程分册,2019,27(5):318—321. [10](美)Katz,H.S.,Milewski,J.v.塑料用填料及增强剂手册[M].北 京:化学工业出版社,1985. [11]PeteBarlow,ChrisOlson.JointRepmrWithMMA—creteInternatinal,1990,(9):59—60. [12]Cook,WayneD,Zipper,MarcusD,Chung,AndrewC.H.PVAcphase precipitationinvinylesterandpolyesterresins[J].Polymer,2019,39 (22):5431—5439. [13]Zhang,Z,Zhu,S.Microvoidsinunsaturatedpolyesterresinscontaining poly(vinylacetate)andcompositeswithcalciumcarbonateandglass 上接第 39 贞 (2)直接电位法在无掺合料或掺合料量小的情况 下,测试精度与莫尔法相当,甚至略高于莫尔法和佛 尔哈德法,测试时间也短. (3)佛尔哈德法由于其铁铵矾(NH4Fe(SO4))指 示剂适合于在酸性介质,而目前测试氯离子总含量普 遍采用酸溶试样,不仅滴定终点直观,而且操作较莫 尔法和直接电位法简便. (4)佛尔哈德法由于在酸性介质中测试,在混凝 土中可避免 POi 一,sO;~,CrO;一等离子的干扰.而莫 尔法用 K2CrO4 作指示剂,其较合适的介质是中性或 弱碱性,上述离子的干扰不可避免. [] [1]AryaC,NewmanJB.Anassessmentoffourmethodofdetermining thefreechloride[J].materialsandStructre,1990,23:319—330. [2]HopeBB,PageJA,PolandJS.Thedeterminationofthechloride contentofcongcrete[J]R,1985,15:863—870. 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