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铝酸盐水泥浇注料工艺配方注意的几个因素

铝酸盐水泥浇注料工艺配方注意的几个因素

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【摘要】:
结合我公司多年生产浇注料的经验,研究铝酸盐水泥浇注料在生产工艺配比性能提高。
铝酸盐水泥浇注料工艺配方上注意的主要因素
 
    铝酸盐水泥浇注料广泛应用于钢铁、水泥、化工、电力和玻璃等行业中,铝酸盐水泥浇注料的品种多,配方不同性能也就各异,施工方法和养护制度也各不相同,但是影响浇注料产品质量是基本相似的。结合我公司多年生产浇注料的经验,研究铝酸盐水泥浇注料在生产工艺配比性能提高上,就几大主要因素分析以供大家学习交流。
    一、水泥的配比量
    水泥是浇注料的重要组成部分,也是决定强度的重要材料。水泥品种不同,用量不同都对浇注料的质量性能有着重大的影响。
一般采用CA-50水泥高铝质水泥制作浇注料的,其耐火骨料和粉料均为二级矾土熟料,其骨料、粉料与水泥之比为70:30,外加水(胶)量为10%。实验证明,随着水泥用量增加5%,常温耐火强度会得到提高,但1200℃锻烧后耐压强度却比烘干耐压强度降低40%以上,耐火度与荷重软化温度也会不断降低许多。这主要是由于CA-50水泥的杂质多,耐火强度低,用量增加后浇注料加热过程中液相增多,导致性能下降。因此在保证常温的条件下,建议应尽量减少CA-50水泥的使用量,以提高耐火浇注料的高温性能。当减少水泥用量后,再增加耐火粉料,使水泥和粉料的合量能够充分包裹骨料,使浇注料能够获得最大的密实度,从而提高浇注料的性能。
    二、水(胶)用量
    同一种铝酸盐水泥可以配制成不同品种的浇注料,在水泥配合比和工艺条件相同时,其水(胶)的用量对浇注料性能影响规律是相同的。以常用的CA-50水泥浇注料试验为例,来探讨其用水(胶)量对浇注料性能的影响。浇注料的骨料与粉料均为二级矾土熟料,成型后初凝潮湿养护后1天拆模,然后进行标准养护,再检验各种性能。实验证明,随着用水(胶)量的增加20%以上,浇注料的各项性能均有较大的下降:常温耐火强度会下降25-40%,烘干耐压强度降到19帕以下,煅烧后耐压强度降低40%,高温耐压强度降低50%以上,烧后线变化由0.38%,下降为-0.39%,体密度由2.29g降至2.13g。因此在配制铝酸盐水泥浇注料时,水(胶)的用量十分重要。当用水(胶)量增多时,加热后水分蒸发淅出,孔隙会增多,组织结构疏松,浇注料的各种性能也就大幅的下降。因此在保证施工的前提下,建议应尽量减少搅拌时的用水(胶)量。
    三、耐火粉料
    铝酸盐水泥浇注料都要添加适当的粉料,其作用一般包括:1、减少水泥的使用量,降低成本;2、提高使用的温度;3、粉料能起到瘠化作用,高温下参加化学反应形成耐温矿物,提高耐火性能;4、加入微粉后降低用水量,高温下形成耐温高温矿物质,增强烧结性,提高浇注料的性能。
还是以CA-50水泥浇注料做试验。细粉细度直接影响浇注料的强度、体密度和显气孔率等性能,粉料越细,浇注料性能就越好;采用微细粉替代部分粉料时,其体密度增加,气孔率降低,强度会显著提高。当粉料使用少时(低于10%),它与水泥的合量不足以包裹骨料后,致使浇注料组织结构不紧密,性能就会降低50%以上;而当细粉使用量超过20%时,它与水泥的合量包裹骨料有余,致使用水(胶)量增加,浇注料的性能也会下降30-50%以上。
    四、耐火骨料
    耐火骨料是浇注料的重要成分,其品质、规格、最大颗粒配置等都是影响浇注料性能的主要因素。在耐火材料行业都知道,随着AL2O3的含量增加,骨料的品级就会提高,浇注料的耐火度和荷重温度就会提高,线变化率减少;当骨料欠烧或杂质多,其性能将降低许多。因此选用烧结好的、纯度高的骨料才能配制成高性能的耐火浇注料。
还是以铝酸盐水泥浇注料的实验为例。在用水(胶)量、水泥量同等的前提下,骨料颗粒大,表面积就需要更多的水泥和粉料来包裹,在相同水泥和粉料条件下,会导致骨料间不密实,用水(胶)量会增多,因此耐火浇注料的性能就会下降很大。骨料颗粒一般分成三级配制,两头大中间小,沙率在0.45-0.55之间,需要配制优良的浇注料,建议采用多级配置骨料,在生产浇注料时控制好大中小颗粒的骨料比例,防止大颗粒的骨料才能配置成质量优良的浇注料。
    五、外加剂的使用
    铝酸盐水泥的浇注料一般使用的外加剂包括减水剂(也叫塑化剂)、促凝剂和缓凝剂,也有加入烧结剂、膨胀剂的,以提高中温强度和使用性能。当浇注料需要较快凝结硬化的使用促凝剂,在需要延缓凝结时间时使用缓凝剂,有时为了提高浇注料的流动性,必须增加水的用量,但又降低浇注料性能,所以必要时使用减水剂,由于减水剂的定向吸附性,使得水泥颗粒速凝构造分散解体,释放出游离水起到减水的作用。
    还是使用铝酸盐水泥浇注料实验为例添加减水剂。一般减水剂的最佳用量是0.2-0.5%,实验表明,在减水剂增加,浇注料的烘干抗折强度有所增加,当超过0.5%时,即用量过多浇注料的性能大为降低。建议在添加减水剂时,应保证在铝酸盐水泥浇注料原有性能不变的前提下使用,当然减水剂增加后对降低水泥的使用量、降低成本还是有帮助的。
    六、养护制度
    浇注料的养护分为标准养护、自然养护、潮湿养护和干燥养护等。铝酸盐水泥浇注料初凝后,养护制度的不同,常温和烘干耐压强度也就不同,这是由于水泥的水化物和晶型转变不同所致。在一般情况下,水泥遇水后产生的水化热在2-3小时内集中,强度上升也快,在一天常温强度较高,3天后强度增加不明显。铝酸盐水泥浇注料只要配比得当,选材合理就可在任何养护制度下养护,且能获得较好的性能。
在施工中为保证铝酸盐水泥浇注料的良好性能,同时为防止浇注料浇筑后早期失水产生碳化而使浇注料表面疏松,建议在浇注料成型初凝后,应在环境温度20-25℃下养护,时间一般是2-3天为宜。
                                          
                                                  江西科强(火神)集团公司
                                                          2019年8月