(1)耐火混凝土的定義

什么是耐火混凝土?至今還未有一個確切的定義。有的人認(rèn)為：耐火混凝土是一種能長期經(jīng)受900℃以上的高溫作用，并在高溫下保持所需的物理力學(xué)性能的新型混凝土。也有人認(rèn)為：耐火混凝土是由耐火材料(包括耐火粉料)和膠結(jié)料(或加入外加劑)加水或其液體，按一定比例配制而成的耐火溫度高于1500℃的混凝土，稱為耐火混凝土。而將使用在低于1300℃的混凝土稱為耐熱混凝土。

根據(jù)目前工程中的實(shí)際情況，耐火混凝土應(yīng)當(dāng)定義為：由適當(dāng)膠結(jié)料、耐火骨料、外加劑和水按一定比例配制而成，長期能經(jīng)受1000℃以上的高溫作用，并在此高溫下能保持所需的物理力學(xué)性能的新型混凝土，稱為耐火混凝土。

(2)耐火混凝土的特點(diǎn)

耐火混凝土作為特種材料之一的耐火材料，是一種不經(jīng)煅燒的新型耐火材料，現(xiàn)在又成為不定型的耐火材料的一個重要品種。它與普通混凝土和耐火磚相比，均具有一定的特點(diǎn)。

2.1. 與普通混凝土相比所具有的特點(diǎn)

由于耐火混凝土的組成材料和用途不同，與普通混凝土相比，在組成材料上有以下特點(diǎn)。

(1).所有組成材料必須具有相當(dāng)?shù)哪突鹦阅?，尤其是耐火骨料與粉料。在一般情況下、凡能燒制耐火磚的原料，均可滿足配制耐火混凝土的要求。此外，某些工業(yè)廢渣、廢舊耐火磚及天然葉蠟石、白砂石、鋯英石等也可配制耐火混凝土。

（2).為了減少耐火混凝土的水泥用量，改善混凝土的和易性及高溫性能，在配制耐火混土?xí)r必須摻加一定量的耐火粉料。

(3).耐火混凝土所用的外加劑種類，比普通混凝土更加廣泛，除采用調(diào)凝劑、減水劑外、根據(jù)對混凝土的改性要求，還可摻加少量的礦化劑、膨脹劑等。

2.2.與耐火磚相比所具有的特點(diǎn)

(1)工藝簡單。耐火混凝土的生產(chǎn)設(shè)備與施工機(jī)具與普通混凝土相似，不需要用于生產(chǎn)耐火磚的那套成型、干燥和燒制設(shè)備。建廠投資少、見效快、成效大，有利于節(jié)約能源，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。

(2)易于造型。耐火混凝土的施工與普通混凝土相同，無論結(jié)構(gòu)形狀和尺寸怎樣復(fù)雜， 出可根據(jù)模板澆筑而成，特別適用于某些熱工設(shè)備特殊部位的混凝土澆筑。

(3)整體性好。耐火混凝土可以連續(xù)澆筑施工，建造的窯爐和熱工設(shè)備整體性好、表面光滑、密實(shí)度高。使用壽命可提高30%～150%,甚至更高。

(4)施工方法多樣。耐火混凝土可代替耐火磚砌筑，有利于提高施工機(jī)械化水平，加快 施工進(jìn)度；根據(jù)耐火混凝土易于造型的特點(diǎn)，可以采用振動、搗固成型。還可以根據(jù)工程特點(diǎn)和需要，采用機(jī)械壓力噴涂的施工方法；對于耐火混凝土窯爐內(nèi)襯的局部損壞，還可以采 取冷熱噴補(bǔ)的方法。

(5)熱震穩(wěn)定性好。由于耐火混凝土是不燒制品，在混凝土受熱膨脹時，能因水分蒸發(fā)留下的空隙得以緩沖，因此其熱震穩(wěn)定性比同材質(zhì)的耐火磚高1倍左右。某些溫度波動較大的部位，可用耐火混凝土替代耐火磚。

耐火混凝土的配合比設(shè)計，與普通混凝土不同，不僅要求混凝土要滿足一定的強(qiáng)度、和易性和耐久性，而且還必須滿足設(shè)計要求的耐火性能。組成材料本身的性能是決定耐火混凝土高溫性能的主要因素。但膠結(jié)材料的用量、水灰比(或水膠比)、骨料級配、摻和料用量 和外加劑等，對改善耐火混凝土的高溫性能有很大作用。因此，配合比的選擇對耐火混凝土 的性能影響很大。

1、耐火混凝土配合比的基本參數(shù)

耐火混凝土配合比設(shè)計的基本參數(shù)，與普通混凝土大同小異，主要包括：膠結(jié)材料的用量、水灰比(水膠比)、摻和料的用量、骨料級配和砂率。

（1）膠結(jié)材料的用量

在一般情況下，混凝土骨料的耐火度都比膠結(jié)材料的高，膠結(jié)材料超過一定范圍時，隨著膠結(jié)材料用量的增加，混凝土的荷重軟化點(diǎn)降低，殘余變形增大。因此，為了提高耐火溫 凝土的高溫性能，在滿足混凝土施工和易性和常溫強(qiáng)度的前提下，盡可能減少膠結(jié)材料的用量。如果水泥耐火混凝土在不同使用條件下，水泥的用量可在10%～20%范圍內(nèi)浮動。對荷重軟化點(diǎn)和耐火度要求較高，而常溫強(qiáng)度要求不高的水泥耐火混凝土，水泥用量可控制在 10%～15%以內(nèi)。

（2）水灰比或水膠比

水泥耐火混凝土的水灰比增減，對其強(qiáng)度和殘余變形的影響比較顯著。與普通水泥混凝土相似，隨著水灰比的增加，混凝土的強(qiáng)度下降，對耐火混凝土更為顯著。因為水泥耐火混凝土經(jīng)常處于高溫環(huán)境中，混凝土中的水分容易散失，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部孔隙增加，結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度降低。因此，在配制耐火混凝土?xí)r，在施工條件允許的情況下，應(yīng)盡量減少用水量，降低水灰比。 一般混凝土拌和物的坍落度不宜大于2cm,最好采用干硬性混凝土。

如果膠結(jié)材料為水玻璃的耐火混凝土，水玻璃的模數(shù)一般控制在2.6～2.8范圍內(nèi)，相 對密度一般采用1.36～1.40。促硬劑氟硅酸鈉的用量一般為水玻璃用量的10%～12%。用磷酸作膠結(jié)材料的耐火混凝土，磷酸的濃度一般為50%。

（3）摻和料的用量

在耐火混凝土中摻加適量的摻和料，可以明顯改善混凝土的高溫性能，提高混凝土拌合物的和易性，同時還可以節(jié)約水泥。從試驗結(jié)果可知：硅酸鹽水泥石不摻加摻和料的耐火度為1440℃,烘干后的強(qiáng)度為80.4MPa,經(jīng)1200℃加熱后強(qiáng)度下降達(dá)46.6%;加入與水流  量比為1:1的摻和料后，烘干強(qiáng)度雖然降至52.8MPa,但水泥石的耐火度增至1640℃。加熱至1200℃后，強(qiáng)度為50.8MPa,僅下降3.0%。因此，對常溫要求強(qiáng)度不高的耐火混凝土，摻和料的摻量可多一些， 一般用量為水泥用量的30%～100%,最高可達(dá)300%。

（4）骨料級配和砂率

骨料的用量約占耐火混凝土混合料總量的80%,改善骨料的級配對提高耐火混凝土  密實(shí)度和高溫特性均有良好的效果。選擇骨料時，必須注意骨料的類別和耐火度，使骨料膠結(jié)材料相適應(yīng)，同時還應(yīng)選擇適宜的粒度。 一般粗骨料如果粒徑過大，用量過多，則混凝土拌和物的和易性較差，成型比較困難，使混凝土密實(shí)度下降，在高溫下易于分層脫落。實(shí)踐證明，砂率宜控制在40%～50%之間。

(來源：砼話)