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什么是鋁酸鈣水泥結(jié)合澆注料?

澆注料是由骨料、細(xì)粉和結(jié)合劑組成的沒(méi)有粘附性的混合料,通常以干態(tài)交貨,加水或其它液體混合后進(jìn)行澆注施工。澆注成型后,經(jīng)一段時(shí)間的養(yǎng)護(hù)完成結(jié)合劑的水化、凝固過(guò)程,使其獲得一定的強(qiáng)度,再經(jīng)烘烤后使用。

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澆注料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度主要來(lái)自添加的結(jié)合劑。澆注料選用的結(jié)合劑不同,澆注料性能和用途也會(huì)出現(xiàn)較大的差異,因此結(jié)合劑決定澆注料性能,尤其是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的關(guān)鍵因素。

鋁酸鹽水泥由于具有凝結(jié)時(shí)間短、早期強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。鋁酸鹽水泥在與水接觸后,其主要物相鋁酸一鈣(CA)和二鋁酸鈣(CA2)能夠發(fā)生水化反應(yīng),水化產(chǎn)物相互交錯(cuò)連接,形成晶體-凝膠體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),將澆注料體系中的顆粒聯(lián)結(jié)起來(lái),使其獲得強(qiáng)度。

鋁酸鈣水泥結(jié)合澆注料分為傳統(tǒng)水泥結(jié)合澆注料,低水泥澆注料和超低水泥澆注料。

傳統(tǒng)水泥結(jié)合澆注料是鋁酸鹽水泥結(jié)合耐火骨料,這些混凝土性能取決于骨料的選擇和水泥的加入量,為了使其具有一定的中低溫強(qiáng)度,水泥加入量通常需要15-30%。所以這種高水泥加入量的澆注料施工所需的加水量為8-15%,其中6-10%的加水量用于水泥的水化,另外2-6%用來(lái)提供流動(dòng)性能來(lái)滿足施工時(shí)間。然而這里面還有0-5%的水填充在骨料中的氣孔里,沒(méi)有起任何有效的作用。

這一傳統(tǒng)水泥結(jié)合澆注料一般具有三大特點(diǎn):

(1)加水量大,它們通常是多孔的開(kāi)放結(jié)構(gòu),強(qiáng)度較低;

(2)中溫(538-982℃)強(qiáng)度衰減,水化結(jié)合破壞,燒結(jié)未發(fā)生還不能形成陶瓷結(jié)合;

(3)氧化鈣含量較高,在CaO-Al2O3-SiO2體系中,高溫下容易形成液態(tài)玻璃相,能夠促進(jìn)高溫晶相的形成。

由于傳統(tǒng)水泥結(jié)合澆注料中的水泥含量必須大于10%才能具有足夠的結(jié)合強(qiáng)度,所以,簡(jiǎn)單地降低傳統(tǒng)水泥結(jié)合澆注料中的水泥含量和加水量是不成功的。為了提高澆注料的性能,低水泥和超低水泥被開(kāi)發(fā)出來(lái),其主要是用微粉和超微粉加分散劑來(lái)降低鋁酸鈣水泥加入量,其結(jié)合強(qiáng)度是靠微粉和超微粉的凝聚作用,以及水泥的水化結(jié)合作用而獲得的。雖然它們與傳統(tǒng)水泥結(jié)合澆注料相比,有著氣孔率較低和抗侵蝕優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn),但由于化學(xué)結(jié)合水通常在一個(gè)較窄的溫度內(nèi)脫水,其對(duì)加熱速度非常敏感。由于外層空間封閉,內(nèi)部的蒸氣壓迅速累積升高,從而導(dǎo)致澆注料爆裂。接著人們推出了一種偽沸石結(jié)構(gòu)的澆注料,它的脫水溫度區(qū)間為150-450℃,而不是在一個(gè)較窄的溫度區(qū)間,從而提高了低水泥和超低水泥結(jié)合澆注料的抗爆裂性。


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