自流耐火澆注料亦稱無振動澆注料。它具有與低水泥、超低水泥澆注料相近的使用性能,而且克服了低水泥、超低水泥澆注料難于在薄型和多拱地方使用及噪聲污染等缺點(diǎn)。有人稱它為繼低水泥、超低水泥澆注料之后的第四代耐火澆注料。
一、自流耐火澆注料的特點(diǎn)
自流耐火澆注料以其混合后流動l生為特征,具有這種流動性的澆注料無需人為施加外力即可流動和脫氣。與超低水泥振動澆注料相比,它具有如下特點(diǎn):
1、自流,在自重作用下無需振動即可流動;
2、自平,有導(dǎo)流板存在時能自我找平;
3、施工體表面平整;
4、具有可泵性;
5、施工時間短,無噪聲,勞動條件好。
二、自流澆注料的硬化機(jī)理
自流澆注料與振動澆注料在基本組分方面沒有大的差別,自流澆注料之所以能夠不需外力而流動,是因?yàn)橥ㄟ^加入反絮凝劑(懸浮劑)使其內(nèi)部帶不同電荷的微粉顆粒之間產(chǎn)生排斥力而產(chǎn)生流動。因此其硬化機(jī)理與低水泥及超低水泥澆注料的硬化機(jī)理一致,仍由水化結(jié)合和凝聚結(jié)合共同起作用。
三、剛玉質(zhì)自流澆注料的流動性
澆注料的流動性受粗顆粒一粉體一液體體系的流變特性影響。很多人對剛玉質(zhì)自流澆注料進(jìn)行研究,其結(jié)果大致如下:
骨料的品種不同,自流度有差別。分別用體積密度為3.42 g/cm3,A1203含量為99.4%的電熔白剛玉;體積密度為3.82 g/cm3,Al2O3為94.5%的電熔棕剛玉;體積密度為3.83 g/cm3,A12O3為98.7%的電熔亞白剛玉和體積密度為3.83 g/cm3,A1203為98.9%的電熔致密剛玉做耐火骨料,材料配合比和用水量完全相同時,澆注料的自流率分別為82%、144%、155%和157%。因?yàn)閬啺讋傆裎蕿?.6%,而白剛玉為3.1%,故白剛玉配料的自流澆注料流動度比其他三種骨料的低。因此,一定要選擇體積密度大、吸水率低和雜質(zhì)少的剛玉材料做自流澆注料的骨料。
(2)骨料臨界顆粒的大小對流動度也有影響。臨界顆粒小、顆粒表面積大、需要較多的結(jié)合劑。當(dāng)結(jié)合劑一定時,液態(tài)結(jié)合劑顯得少而降低流動性。臨界顆粒過大,易產(chǎn)生下沉,懸浮性差,流動性明顯降低,剛玉I臨界顆粒4~5 mm為宜。采用近似球形,吸水率低的骨料,便于流動。
(3)顆粒級配是澆注料最緊密堆積的基礎(chǔ),同時也是流動性的關(guān)鍵。剛玉質(zhì)澆注料改變粒度分布,既使配方相同,澆注料的物理性能也可能發(fā)生變化。例如,所用原料為板狀剛玉骨料和粉料,CA一70水泥,活性α一Al2O3超微粉,外加三聚磷酸鈉和檸檬酸的配比相同,加水量也相同。改變顆粒組成,而剛玉質(zhì)低水泥澆注料的流動性不同?;灸軡M足自流剛玉澆注料的顆粒級配為:大于1 mm(粗),20%~60%;0.045~1 mm(中),10%~40%;<0.045mm(細(xì)),30%~50%。也有試驗(yàn)得出:大于1mm,35%~50%;0.045~1 mm,16%~37%;<0.045mm,23%~41%時,澆注料流動性最好。
其粗、中、細(xì)顆粒為含Al2O3 90%和MgO 10%的燒結(jié)尖晶石顆粒,加水量7%。實(shí)驗(yàn)表明分為5個區(qū)域,在①區(qū)域內(nèi),會發(fā)生粗顆粒與細(xì)粉分離偏析;在②區(qū)域內(nèi),由于粗顆粒含量過多不流動,粗顆粒突出,表面粗糙;③區(qū)域內(nèi),由于中顆粒含量過多,具有強(qiáng)的塑性,不具有自流特性;④區(qū)域內(nèi),因細(xì)粉含量過多,具有強(qiáng)的塑性和黏性,也不具有自流特性。只有在⑤區(qū)域內(nèi)具有較好的自流性。可見具有自流性的粒度組成范圍很窄,因此配制自流澆注料時,一定要嚴(yán)格控制顆粒級配。
(4)顆粒形狀對流動性亦有較大的影響。通常,片狀或粒狀顆粒不利于流動,最好使顆粒更接近球形,球形顆粒料對流動性的影響。
(5)基質(zhì)組成的影響。一般認(rèn)為:對澆注料流動性影響較大的細(xì)粉部分,尤其是超微粉,分散劑的種類及加入量對流動性起決定性作用。
首先,介紹剛玉粉料和超微粉對流動陛的影響。澆注料的基質(zhì)為小于0.088mm的剛玉粉料和超微粉組成,隨著超微粉用量增大,泥漿流動性明顯改善,該料是由小于0.088 mm電熔剛玉細(xì)粉與超微粉制成泥漿,一般超微粉在6%~8%之間澆注料可以自由流動,當(dāng)超微粉用量過大時,其流動性又急劇降低,超微粉與粉料的質(zhì)量比為0.5~1.5時為宜。
(6)合適的用水量。眾所周知,在耐火澆注料中,增加水量,能降低料的黏度,提高流動性。但也給澆注料帶來一些負(fù)面影響,如凝結(jié)硬化時間長,顯氣孔率增大,強(qiáng)度降低等。因此,剛玉質(zhì)自流澆注料在基本組成確定之后,應(yīng)該選擇最佳用水量,一般是與低水泥澆注料相當(dāng),或增多0.5%左右。
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