耐火澆注料結(jié)合體系的定義與結(jié)合方式的種類

耐火澆注料中的耐火磚含鋁量結(jié)合劑以及能夠?qū)Y(jié)合劑起到輔助效果使其充分發(fā)揮結(jié)合作用的分散劑、緩凝劑等其他物質(zhì)的總和稱為耐火澆注料的結(jié)合體系。由于相比較骨料而言強(qiáng)度較弱，耐火澆注料中結(jié)合劑硬化體的強(qiáng)度能夠決定耐火澆注料制品的強(qiáng)度。能影響耐火澆注料的施工與使用性能的除了耐火澆注料所使用的骨料與粉料的理化性質(zhì)和顆粒級(jí)配以外，耐火澆注料的結(jié)合體系也是至關(guān)重要的因素。

耐火澆注料

結(jié)合劑作為結(jié)合體系中的重要組成部分，它的選擇應(yīng)該盡量滿足如下兩個(gè)條件：一、在施工與養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中能夠?yàn)槟突饾沧⒘现破诽峁┮欢ǖ慕Y(jié)合強(qiáng)度;二、能夠在施工求購(gòu)二手耐火磚最新完成之后的使用過(guò)程中使基質(zhì)產(chǎn)生增強(qiáng)反應(yīng)。

耐火澆注料的結(jié)合方式可以分為以下幾種：

1.水泥結(jié)合

使用水泥等水硬性結(jié)合劑滿足特定的溫度濕度的要求發(fā)生水化反應(yīng)，生成能夠產(chǎn)生膠凝作用的水化產(chǎn)物對(duì)耐火澆注料進(jìn)行結(jié)合，這樣的結(jié)合方式稱為水泥結(jié)合。典型的水硬性結(jié)合劑有硅酸鈣水泥、鋁酸鈣水泥、水硬性氧化鋁等。其中，鋁酸鈣水泥應(yīng)用的最為廣泛。

鋁酸鈣水泥其組成：化學(xué)組成主要為Al2O3和CaO，其礦物組成為鋁酸一鈣CaO·Al2O3(CA)，二鋁酸鈣CaO·2Al2O3(CA2)，七鋁酸十二鈣12CaO·7Al2O3(C12A西安哪買耐火磚7)，鈣黃長(zhǎng)石2CaO·Al2O3·SiO2(C2AS)，鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)等。低鐵含量的淡黃色的高鋁水泥和低鈣的白色的高鋁水泥常在耐火材料領(lǐng)域被用作結(jié)合劑。

作為水合結(jié)合劑，水硬性氧化鋁也得到了廣泛的使用。水硬性氧化鋁是氫氧化鋁經(jīng)過(guò)快速脫水時(shí)所生成的一種氧化鋁中間產(chǎn)物，含有一定的結(jié)構(gòu)水，是由一水軟鋁石以及多種氧化鋁廢舊耐火磚吧的變體如ρ-Al2O3所組成的混合物。用水硬性氧化鋁做高鋁耐火澆注料的水合結(jié)合劑相比較于鋁酸鈣水泥所具有的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是有利于實(shí)現(xiàn)耐火澆注料的純凈化。

氧化鋁

2.化學(xué)結(jié)合

結(jié)合劑與原料或者向耐火澆注料中添加的促凝劑能在一定溫度條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成能夠產(chǎn)生聚合作用的反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)耐火澆注料進(jìn)行結(jié)合，這種結(jié)合方式稱為化學(xué)結(jié)合。因?yàn)槟軌螂婋x出磷酸根、磷酸一氫根和磷酸二氫根離子，與耐火澆注料基質(zhì)或者與外加的促凝劑發(fā)生結(jié)合形成具有膠結(jié)能力的復(fù)式磷酸鹽，磷酸經(jīng)常被用作化學(xué)結(jié)合劑。除此之外，硅酸鈉(水玻璃)也經(jīng)常被使用來(lái)作為化學(xué)結(jié)合劑。

3.凝聚結(jié)合

在耐火澆注料中引入的超細(xì)粉或者膠團(tuán)粒子，其顆粒尺度達(dá)到了亞微米尺度，當(dāng)它們?cè)谀突饾沧⒘现邢嗷ソ佑|或者接近距離縮小至保溫磚與耐火磚的區(qū)別納米尺度時(shí)，由于分子間作用力的存在或者氫鍵的架橋發(fā)生凝聚，產(chǎn)生結(jié)合作用，這種結(jié)合方式稱為凝聚結(jié)合。

硅微粉

由于主要依靠添加黏土微粉、硅微粉、氧化鋁微粉等進(jìn)行凝聚結(jié)合，耐火澆注料中由結(jié)合劑引入的雜質(zhì)的量相比其他結(jié)合方式要少，這對(duì)于改善耐火澆注料高溫性能有利。細(xì)粉由于尺寸小能在耐火澆注料中起到填隙作用，改善耐火澆注料的致密度，減少耐火澆注料所需的加水量，這就使得含有結(jié)構(gòu)水的水化產(chǎn)物不會(huì)大量生成在在凝聚結(jié)合的耐火澆注料中，其揮發(fā)和分解的成分較少，有利于耐火澆注料受熱后結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度的保持有利。并且細(xì)粉具有比較高的表面活性，能降低燒結(jié)所耐火磚多少錢一塊需溫度，實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約。

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