耐火混凝土配比、使用方法

耐火混凝土是以礬土水泥或低鈣鋁酸鹽水泥等為結(jié)合劑，以耐火熟料為骨料和粉料制成的水硬性耐火混凝土。這是目前使用較廣的一類耐火混凝土。下面河南耐火材料廠介紹下耐火混凝土的使用方法，此法只適用于鋁酸鹽耐火混凝土，并不適用于磷酸鹽耐火混凝土。

一、對原材料的要求

1.水泥

各種水泥應符合國家標準，標號不得低于425號。水泥在儲運過程中易受空氣濕度的影響而結(jié)塊變質(zhì)，必須嚴格檢查。

2.骨料

骨料是耐火混凝土的骨架，一般占總重量的70％以上，是決定耐火混凝土高溫性能的重要因素。耐火粘土和高鋁熟料均應選用充分煅燒的，粗徑取。粒徑愈大，耐急冷急熱愈差。

3.粉料

可采用與骨料相同的材料磨細而成，細度小于0.088mm的細粉量應大于85％。粗細骨料及細磨粉料必須保證化學成分、技術(shù)性能合乎要求，不應含有其他雜質(zhì)，尤其不應含有石灰石、白云石等。

4.水

制作耐火混凝土的水，應是無酸、堿及油質(zhì)的凈水。

二、模板的配制

耐火混凝土用的模板應根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的特點和工程量的大小予以選擇。模板的類型有固定式、吊掛式和工具式等。模板材質(zhì)通常為鋼模和木模。

模板支設時，應符合下列要求：

1）尺寸準確，符合設計規(guī)定。裝配和拆卸方便，支攆牢固，用后變形小。模板與耐火混凝土的接觸面應光滑嚴密，成型過程中不漏漿。

2）采用木模時應使用樹脂成分多的木材，并且用機械油、塑料布和防水紙等不吸水材料處理，防止吸收耐火混凝土的水分。使用鋼模時也要涂油，以便脫模。

3）對腐蝕性或粘結(jié)性較強的耐火混凝土，應在模板內(nèi)設隔離層。

4）預留膨脹縫用的木板條等應固定牢靠，避免受振搗時移位。

5）為了運輸、施工的方便，在大型預覦塊中應設置吊環(huán)，埋入深度約左右。盡量配制在冷面，以利于降低吊環(huán)的溫度。

三、錨固件的安裝

錨固件一般分金屬和非金屬兩種，它的一端焊于爐殼或鋼架上，并埋入耐火混凝土中，起著支撐和連接的作用。耐火混凝土錨固件的設置應按設計規(guī)定，通常在低溫部位采用金屬錨固件，高溫部位則采用陶瓷錨固磚。安裝錨固件時必須注意下列事項：

1）金屬錨固件根據(jù)爐體結(jié)構(gòu)的不同部位采用不同形式，爐墻和拱頂?shù)慕饘馘^固件有V形、L形和Y形等幾種。

2）一般金屬錨固件的兩端埋設到爐墻厚度的2／3處，錨固磚一般露于加熱面上。

3）金屬錨固件的安裝間距視爐墻厚賽、高度而定，一般其水平間距約為550~600mm，豎向間距約為采用錨固磚時，側(cè)墻部分的間距多為300～500mm，爐頂部分約為200～300mm。

四、配料

耐火混凝土預制塊，通常是根據(jù)圖樣上提供的要求進行配料。若在工地自配耐火混凝土時，則應通過試驗室進行試配，在滿足施工和易性要求的情況下，制成試塊，并按所規(guī)定的項目進行檢驗。當檢驗結(jié)果達到設計要求后，才能確定終的施工組成。

配料時必須注意下列事項：

1）制作耐火混凝土預制塊時，配料必須按重量比準確稱量。

2）水泥用量過多，會使耐火混凝土的耐火度、荷重軟化溫度降低，重燒。收縮增加，水泥用量不足時，耐火混凝土的強度降低。一般水泥用量應取12％~15％。

3）加水量對耐火混凝土的性能有顯著影響，在能夠成形的條件下，水分應盡量減少。水灰比是指水與水泥加粉料之比。

五、攪拌

耐火混凝土的攪拌方式以及攪拌所用的機械，與普通混凝土基本相同。如能采用強制式攪拌機，則效果更好。為了保證攪拌質(zhì)量，降低勞動強度，一般均應采用機械攪拌。

攪拌時必須注意下列事項：

1）人工攪拌水泥結(jié)合劑耐火混凝土時，應先將水泥與粉料均勻再加骨料，然后加水拌勻。

2）機械攪拌硅酸鹽水泥耐火混凝土，一般宜在攪拌筒內(nèi)注入1／2的水，再加入水泥，攪拌1min，然后邊攪拌邊倒入粗細骨料和剩余的水，并攪拌到均勻為止�？偟臄嚢钑r間不得少于5min。

3）對礬土水泥耐火混凝土的混攪(加入后的攪拌)，好一次加完所需水量，并要有足夠的混攪時間。泥料混攪是否符合要求，可根據(jù)“手捏成團”，觀察泥料色澤與均勻性以及流動性等來判斷。

4）耐火混凝土的一次攪拌量，應以內(nèi)施工完為一批量。

5）冬季作業(yè)應使骨料保持一定溫度并可采用溫水攪拌，水溫不應超過40~50℃。不能采用低熔點的化學促凝劑，如CaCl2、NaCl等，否則會降低其高溫性能。

6)在更換耐火混凝土品種時，攪拌機必須沖洗干凈，不得存有殘留物，因為它對另一品種的耐火混凝土來說是有害物質(zhì)。

六、成形

成 形方法一般可分為振動成形和搗打成形。振動成形用來制作預制塊或現(xiàn)場澆灌。對于塊度大，數(shù)量多、形狀簡單的制品，可采用預制生產(chǎn)�，F(xiàn)場澆灌適用于使用溫度 不高、要求整體性強和一般的基墻等部位。對制作質(zhì)量較高而數(shù)量較少的制品，如各種噴嘴磚、電弧爐的出鋼槽和爐蓋等部位均可采用搗打成形。

1.振動成形

振動成形時必須注意下列事項：

1）鋪料層一般為300~400mm。當采用插入式振動棒時，澆注層厚度不應超過振動棒作用部分長度的1.25倍。振動棒的移動間距不應大于作用半徑的1.5倍。

2）每層澆注時間不宜超過45min，在澆注時一層層循環(huán)澆注，振動棒應插入原下層澆注科30mm以上，以便層與層之間聯(lián)接牢固，防止出現(xiàn)裂紋。

3）由于耐火混凝土混合物的粘度大，流動性較小，采用振動棒成形時插點應該加密，做到快插、輕拔、慢移動，以免造成空洞。

4）使用振動棒時，不允許將其支承在結(jié)構(gòu)的鋼筋上，并應避免碰撞鋼筋、芯管和預埋件。

5）成形高度較大和薄壁預制塊時，為使耐火混凝土振搗致密，可分次加料和振動，每層料厚約100~150mm。

6）薄型耐火混凝土預制塊可用平板振動器，在其表面進行振搗。但每次澆注層的厚度不應超過200mm。平板振動器的振動間距，應保證振動器的平板能覆蓋巳振搗完畢的區(qū)段的邊緣部分。

7）耐火混凝土一般應連續(xù)進行澆注，在前一層澆注料初凝前，應將下一層澆注料澆注完畢。如施工間隙超過其初凝期時，應按施工縫要求進行處理。

8）預制塊振動成形完畢后，才可將表面抹平。如邊振邊抹，易導致層裂。

9）在每一位置上的振搗延續(xù)時間，應能保證耐火混凝土獲得足夠的搗實程度，即耐火混凝土表面返漿、邊角嚴密、不再沉落時為宜。

2.搗打成形搗打成形時必須注意下列事項：

1）分層搗制，每層加料厚度不大于150mm，要求密實度達50％以上。層與層之間需用耙子(見圖5-15)耙松后，再加料搗打，四角周邊要充分搗固。

2)連續(xù)進行，當搗打完一層后，需在它未硬結(jié)前耙松再搗打第二層。間隔過久，會產(chǎn)生分層現(xiàn)象而影響使用效果。

3)嚴格控制混合料的水分，盡量做到每批料的成形水分一致。以免在搗打過程中，產(chǎn)生鼓泡起波的“橡皮土”或搗打不緊密現(xiàn)象。

七、養(yǎng)護與脫模

用水泥為結(jié)合劑的耐火混凝土是水硬性的，常因早期脫水而發(fā)生表面“起皮”現(xiàn)象。

為此，耐火混凝土成形初凝后，應及時進行養(yǎng)護。養(yǎng)護的目的是為了凝結(jié)和硬化，從而獲得初期強度(設計強度的70％)。

耐火混凝土按一定條件，養(yǎng)護一定時間才能獲得足夠的強度。如不嚴格按照養(yǎng)護要求，將會嚴重影響耐火混凝土的質(zhì)量。

1.硅酸鹽水泥耐火混凝土的養(yǎng)護養(yǎng)護時必須注意下列事項：

1）硅酸鹽耐火混凝土適宜于澆水養(yǎng)護，使制品中的水泥在水化過程中形成脫水硬化。

2）潮濕養(yǎng)護應在混凝土硬化開始后加以覆蓋并澆水，澆水次數(shù)以能保護混凝土有足夠的潮濕狀態(tài)為宜。養(yǎng)護溫度為15~25℃，養(yǎng)護時間應大于7d。

3）硅酸鹽水泥混凝土進行蒸汽養(yǎng)護的升溫速度宜為10～15℃／h，不應超過20℃／h，降溫速度不宜超過40℃／h。冬季養(yǎng)護溫度為60～80℃，養(yǎng)護時間0.5～1d。

2.礬土水泥耐火混凝土的養(yǎng)護

礬土水泥混凝土中的水泥水化增強快，并產(chǎn)生大量放熱反應，易使其表面產(chǎn)生裂紋。礬土水泥耐火混凝土需在不小于20℃的潮濕環(huán)境中養(yǎng)護3d，養(yǎng)護溫度不可超過30℃。為此，在耐火混凝土凝固后即應澆水或淋霧養(yǎng)護，或成形后16h浸入水中養(yǎng)護，切不可在烈日下曝曬，更不可用蒸汽養(yǎng)護。

3.低鈣鋁酸鹽水泥耐火混凝土的養(yǎng)護

它是在不小于20℃的潮濕環(huán)境中養(yǎng)護7d。由于在常溫下硬化緩慢，為縮短養(yǎng)護時間，可用蒸汽在75~85℃養(yǎng)護1d。

耐火混凝土經(jīng)振動和搗打成形后，都需要放置一定時間后才能脫模。脫模時間與耐火混凝土的品種、氣溫、成形水分、制品的形狀和大小，促凝劑的效果等因素有關(guān)。

脫模時應保證耐火混凝土不受損壞，棱角保持完整。拆卸模板時應輕振輕敲，防止損壞模具。拆下的模板應及時清理粘附在模板上的泥漿，如不清除，再用時模板裝不嚴，容易跑漿，同時影響預制塊尺寸的準確性。

八、烘烤

耐火混凝土使用前的烘烤，是決定使用效果好壞的關(guān)鍵。烘烤的目的是排出耐火混凝土中大量的水分，以免在使用過程中，由于水分急劇汽化而導致炸裂現(xiàn)象。烘烤時必須注意下列事項：

1）烘烤濕度以500℃為宜。升溫應緩慢，升至150℃及350℃應有一定保溫時間。大型預制塊的烘烤，，升溫和保溫約需80h，悶爐冷卻16h，共4d。

2）用耐火混凝土砌筑的爐子，其烘烤的時間應比耐火磚砌筑的同類爐子要長。

3）在使用中直接接觸鐵液、鋼液的部位，耐火混凝土必須烘烤至500℃以上，才可使用。

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