低水泥耐火澆注料主要是指硅酸鋁質(zhì)、鎂質(zhì)、硅質(zhì)等品種的低水泥澆注料，其中硅酸鋁質(zhì)是使用范圍最廣的一種。河南康輝耐材小編告訴你低水泥澆注料的顆粒配置原則以及凝結(jié)機(jī)理的原因。
低水泥耐火澆注料的配置
低水泥耐火澆注料的配制原則,是合理選擇顆粒級(jí)配、超微粉和外加劑品種及其用量。
（1）耐火骨料和粉料系用煅燒良好的黏士熟料和高鋁礬土熟料制作。耐火骨料的最大粒徑，根據(jù)工程襯體的厚度而定，一般為10mm，其顆粒配置比例為：10-5mm占30%-40%，5-3mm占20%-30%，3-0.15m,占30%-40%。一般來說,配制低水泥耐火澆注料時(shí),較少用統(tǒng)料,而是用三級(jí)和四級(jí)級(jí)配,以達(dá)到最大的堆積密度,耐火骨料用量為68%-72%。
（2）耐火粉料一般用二級(jí)、一級(jí)或特級(jí)高鋁礬土熟料作原料,粉磨后應(yīng)進(jìn)行除鐵處理,其細(xì)度0.09mm或<0.044mm的應(yīng)≥90%配制時(shí),可單獨(dú)用,也可按比例配合使用。有時(shí)還摻加細(xì)度的氧化鋁粉、白剛玉粉或棕剛玉粉等高檔材料,以提高低水泥耐火澆注料的基質(zhì)性能。耐火粉料用量為18%-25%。其中如摻高檔材料,用量為5%-10%。耐火超微粉品種較多,國(guó)內(nèi)外普遍采用活性SiO2粉(即硅灰),還用a-A2O3粉、C2O3粉粉等。其用量為2%-12%。
耐火粉料和超微粉的合計(jì)用量為28%-32%。應(yīng)當(dāng)指出,低水泥耐火澆注料的品種不同,超微粉用量也不同,均有相應(yīng)的最佳用量,需經(jīng)試驗(yàn)確定。最佳用量為4%-10%。
（3）在低水泥耐火澆注料中,采用的外加劑,主要是高效減水劑和分散劑,其品種有NNO、MFJN.SM,腐殖酸、檸檬酸和酒石酸等及其鹽類,三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和硼酸等,用量一般0.033%-1.0%。選用外加劑時(shí),應(yīng)與超微粉配伍,同時(shí)應(yīng)考慮材料的來源、使用方便及其成本。一般來說,有機(jī)外加劑的減水和分散效果,優(yōu)于無機(jī)外加劑。另外,還摻加膨脹劑,如藍(lán)晶品和硅線石等,以使低水泥耐火澆注料高溫下呈微膨脹狀態(tài)。
在熟知這些配制基本原則后,即能配成多品種的低水泥耐火澆注料。例如,用8-0mm的礬土熟料骨料70%,同級(jí)礬土熟料粉20%,625號(hào)CA-50水泥5%,硅灰5%,三聚磷酸鈉和水65%配成的澆注料,烘干耐壓強(qiáng)度20N140℃后耐壓強(qiáng)度和線收縮分別為0.2%和水6.5%配置成澆注料，烘干耐壓強(qiáng)度大于20兆帕，1450℃燒后耐壓強(qiáng)度和縣收縮分別是70兆帕和0.01%；配制成較好的低水泥耐火澆注料的水用量一般不大于7%,越少越好。
低水泥耐火澆注料的呃逆硬化機(jī)理
低水泥耐火澆注料的凝結(jié)硬化機(jī)理是：在一定的水化條件下，鋁酸鹽水泥與SiO2超微粉制成的泥漿,其結(jié)合相具有沸石礦物的組織構(gòu)造,存在明顯的水化物。也有人認(rèn)為鋁酸鈣水泥水化時(shí)產(chǎn)生的Ca(OH)2,與活性的無定形SiO2超微粉反應(yīng)形成硅酸鈣水化物(CaO·SiO2·H2O),將對(duì)強(qiáng)度有貢獻(xiàn)。還有人認(rèn)為,其反應(yīng)產(chǎn)物為鈣鋁黃長(zhǎng)石水化物（2CaO·Al2O3·SiO2·8H2O),也有助于強(qiáng)度的提高,多數(shù)人認(rèn)為,二者之間并無直接反應(yīng).鋁酸鈣水泥的水化產(chǎn)物為C3AH6和C2AH4,隨著活性SiO2用量的增加,水化物數(shù)量下降。
低水泥耐火澆注料的凝結(jié)機(jī)理是由水合結(jié)合和凝聚結(jié)合和凝聚結(jié)合共同作用的結(jié)果。
鋁酸鈣水泥的水化反應(yīng)及生成物,其最后形成的結(jié)晶網(wǎng)架而使?jié)沧⒘汐@得強(qiáng)度；凝聚結(jié)合是由于活性SiO2超微粉遇水后形成膠體粒子,與加入的外加劑(即電解質(zhì)物質(zhì))緩慢解離出的離子相遇,因二者表面電荷相反,即膠粒表面吸附了反離子而使”電位下降,當(dāng)吸附達(dá)到“等電點(diǎn)”時(shí)便發(fā)生凝聚?；蛘哒f,當(dāng)膠粒表面靜電斥力小于其引力時(shí),借助于范德華力而發(fā)生凝聚結(jié)合。摻加硅灰的耐火澆注料凝結(jié)后,SO2表面,經(jīng)干燥脫水架橋,形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)從而發(fā)生了硬化。在硅氧烷網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,硅與氧之間的鍵,隨著溫度的升高而不斷裂,因此強(qiáng)度也不斷提高。同時(shí),在高溫下SiO2網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)還會(huì)與其所包裹的Al2O3發(fā)生反應(yīng)而生成莫來石,可提高中、高溫強(qiáng)度。
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