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耐火浇注料粘结体系的定义及类型

发布时间:2020/10/08 技术知识 标签:轻质保温砖浏览次数:63

       耐火浇注料组合体系是由耐火浇注料中的粘结剂和分散剂、缓凝剂等物质组成,它们对粘结剂起辅助作用,使其充分发挥粘结作用。由于集料的强度比集料的强度弱,在耐火浇注料中,粘结硬化剂的强度可以决定耐火浇注料制品的强度。耐火浇注料中所用集料、粉体的理化性质和颗粒级配,以及耐火浇注料的组合体系也是影响耐火浇注料施工和使用性能的关键因素。

  作为粘结体系的重要组成部分,粘结料的选择应尽可能满足以下两个条件:一是能为耐火浇注料制品在施工和养护过程中提供一定的粘结强度;二是,它能使基体在施工完成后的使用过程中产生增强反应。


耐火浇注料的组合可分为以下类型:
  利用水泥等水硬性结合剂来满足特定温度和湿度的要求,产生水化产物,可以产生胶结作用,将耐火浇注料结合起来,这种结合称为水化。典型的水硬性胶凝材料有硅酸钙水泥、铝酸钙水泥、水硬性氧化铝等,其中铝酸钙水泥应用广泛。
  铝酸钙水泥的组成见表1。其化学成分主要为氧化铝和氧化钙。其矿物成分为Cao•Al2O3(CA)、Cao•2al2o3(Ca2)、12CaO•7Al2O3(C12A7)、2CaO•Al2O3•SiO2(c2as)、4cao•Al2O3•Fe2O3(c4af)等,耐火材料领域常用低铁淡黄色高铝水泥和低钙白色高铝水泥作粘结剂。
  水硬性氧化铝作为一种水合粘结剂也得到了广泛的应用。液压氧化铝是氢氧化铝快速脱水制备氧化铝的中间产物。它含有一定的结构水,是薄水铝石和各种氧化铝变体(如ρ-Al2O3)的混合物。与铝酸钙水泥相比,水硬性氧化铝高铝质耐火浇注料的水化结合具有实现耐火浇注料纯净化的优点。
  该粘结剂可在一定温度下与原材料或加入到耐火浇注料中的混凝剂反应,形成反应产物,产生聚合反应,使耐火浇注料结合。这种结合称为化学结合。磷酸能离子化磷酸盐、磷酸一氢盐和磷酸二氢盐,与难熔浇注料基体或外部促进剂结合,形成具有胶结能力的复合磷酸盐,因而常被用作化学键。此外,水玻璃通常用作化学键。
  将超细粉末或胶束引入耐火浇注料中,其粒径达到亚微米级。在耐火浇注料中,当它们相互接触或接近纳米尺度时,由于分子间作用力的存在或氢键的架桥作用,发生团聚,称为团聚。
  由于添加了粘土粉、硅粉、氧化铝粉等,使得黏结剂在耐火浇注料中引入的杂质量比其他黏结方法少,有利于提高耐火浇注料的高温性能。由于细粉粒径小,可填补耐火浇注料中的空隙,提高耐火浇注料的密度,减少耐火浇注料所需水量,使含结构水的水化产物在黏性耐火浇注料中不会大量生成,且挥发分和分解成分较少,有利于耐火浇注料加热后结构和强度的保持。此外,细粉具有较高的表面活性,可以降低烧结温度,节约能源。