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        首頁 > 耐火澆注料

        微硅粉的應用-耐火澆注料

            眾所周知,微硅粉是耐火澆注料生產和使用中不可或缺的重要組成部分,微硅粉能夠填充水泥顆粒間的孔隙,同時與水化產物生成凝膠體,與堿性材料氧化鎂反應生成凝膠體。在水泥基的砼、砂漿與耐火材料澆注料中,摻入適量的硅灰,可起到如下作用:

          1、顯著提高抗壓、抗折、抗滲、防腐、抗沖擊及耐磨性能。
          2、具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。
          3、顯著延長砼的使用壽命。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環境下,可使砼的耐久性提高一倍甚至數倍。
          4、大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰,提高單次噴層厚度。
          5、是高強砼的必要成份,已有C150砼的工程應用。
          6、具有約5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥澆注料中應用可降低成本.提高耐久性。
          7、有效防止發生砼堿骨料反應。
          8、提高澆注型耐火材料的致密性。在與Al2O3并存時,更易生成莫來石相,使其高溫強度,抗熱振性增強。9、具有極強的火山灰效應,拌合混凝土時,可以與水泥水化產物Ca(OH)2發生二次水化反應,形成膠凝產物,填充水泥石結構,改善漿體的微觀結構,提高硬化體的力學性能和耐久性。
          10、微硅粉為無定型球狀顆粒,可以提高混凝土的流變性能。
          11、微硅粉的平均顆粒尺寸比較小,具有很好的填充效應,可以填充在水泥顆??障吨g,提高混凝土強度和耐久性。
         
          因此本文通過實驗結論來解析微硅粉對耐火澆注料性能的影響。
          試塊振動成型后,在室溫下自然養護24h后脫模,經110℃×24h烘干處理后,于每個試塊的預留圓孔中放入25g渣樣(粒度≤3mm),進行1500℃×3h熱處理,待試樣自然冷卻后,將試塊沿圓孔中心線縱向剖開,測量侵蝕深度,以評價抗渣性的優劣。
          3.4 試驗方法
          (1)依照上述基本配方a,保持硅灰4%不變,逐量摻加α-al2o3微粉:0、2、4、6、8???,同時降低特級礬土粉用量,以保持粉料總量不變;
          (2)依照上述基本配方b,保持α-al2o3微粉4%不變,逐量摻加硅灰:0、2、4、6、8???,同時降低特級礬土粉用量,以保持粉料總量不變;
          (3)依照上述基本配方c,α-al2o3微粉總量保持2%不變,詳見p7表3.配方,作了6組試驗;
          (4) 依照基本配方a及b,分別成型抗渣試塊。
          4. 測試結果及討論
          4.1 微粉摻量對加水量及成型性能的影響
          (1)α-al2o3微粉保持一定量不變,隨硅灰摻量增加,用水量呈下降趨勢
          圖1.硅灰摻量對加水量的影響
          (2)硅灰保持一定量不變,隨α-al2o3微粉摻量增加,用水量變化不大,即α-al2o3微粉對材料的成型性能影響不大
          圖2. α-al2o3微粉對加水量的影響
          (3) 當僅用硅灰4%,不摻加α-al2o3微粉,加水量6%;當僅用α-al2o3微粉4%,不摻加硅灰,加水量9%;可見,硅灰的填充效果及減水性均好于α-al2o3微粉。
          (4)超微粉的填充效果不僅取決于它的細度,還與微粉的形狀及活性有關。硅灰呈中空球狀有活性,其作用優于α-al2o3微粉。
          (5)超微粉用量有個最佳值超微粉用量過少時,骨粉料間的空隙未填充滿,水用量過大,體積密度小,顯氣孔率高;當超微粉用量過高時,填充空隙有余,剩余的超微粉需用水,且不密實,顯氣孔率也無變化;超微粉用量適宜時,摻加的超微粉將全部填充到澆注料的孔隙中而無不足或剩余,致使包覆的游離水釋放出來,潤濕顆粒的表面,使之具有良好的觸變性。在澆注料振動成型時,由于內粘滯阻力和屈服應力的值較小,球型超微粉的運動摩擦力也小,因此澆注料具有良好的流動性。
          (6)硅灰的減水性能等雖然優于α-al2o3微粉,但由上可知,兩種微粉配合使用效果更好。在本試驗中硅灰加入量6%,α-al2o3微粉加入量2%,為最佳。
          4.2 超微粉用量對強度的影響
          (1)硅灰用量對強度的影響
          α-al2o3微粉摻量保持不變,隨硅灰用量增加,烘干耐壓強度顯著提高
          圖3.硅灰用量對烘干耐壓強度的影響
          (2)α-al2o3微粉用量對強度的影響
          硅灰摻量保持不變,隨α-al2o3微粉用量增加,烘干耐壓強度呈下降趨勢(見下頁圖4.)
          (3)當不加硅灰,只加α-al2o3微粉4%,烘干耐壓強度為9.8mpa;當不加α-al2o3微粉,只加硅灰4%,烘干耐壓強度為27.4mpa;可見,單獨使用硅灰的效果優于單獨使用α-al2o3微粉的效果。
          (4)兩種微粉配合使用時,其用量有一個最佳值。應根據耐火骨料、粉料、水泥的品種、品級和用量,合理選擇超微粉的品種及確定適當用量。同時,應注意選取相應的外加劑。
          圖4.α-al2o3微粉用量對烘干耐壓強度的影響
          4.3 α-al2o3微粉細度對材料性能的影響
          (1)烘后強度以第②組最高,第⑤組次之;燒后強度以第⑤組最高,第②組次之。
          (2)第⑤組,即不同細度的α-al2o3微粉復合使用,強度較高;如果只用一種α-al2o3微粉,可參照第②組采用細度為5μm的中細度粉。
          表3. α-al2o3微粉細度對材料性能的影響
          編 號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
          基本配方 c c c c c c
          α-al2o3微粉 (%) 細 2 0 0 1 10
          中 0 2 0 1 0 1
          粗 0 0 2 0 1 1
          耐壓強度 (mpa) 110℃×24h 51.6 57.2 48.452.4 57.6 50.2
          1400℃×3h 29.6 27.6 28 20.8 34.820.0
          抗折強度 (mpa) 110℃×24h 8.19 9.47 4.684.09 6.66 4.68
          1400℃×3h 1.63 5.15 2.22 3.98 5.851.76
          注:細——細度為2μm的α-al2o3微粉
          中——細度為5μm的α-al2o3微粉
          粗——細度為800目的α-al2o3微粉
          4.4 超微粉對材料抗渣性能的影響
          (1)如果材料致密度較高,顯氣孔率較低,熔渣便不易滲入到耐火
          材料內部,其抗渣性能相應也會優良一些。我們知道,在配制低水泥系列澆注料時,只要超微粉使用得當,便可配制出相對致密的澆注料,可以提高其抗渣侵蝕性。因此,由基礎配方a及b,做了若干組試驗,以觀察其對抗渣性的影響。
          (2)由試驗可知,如果超微粉用量過高,會增加材料中游離石英的
          含量,致使其渣滲透深度顯著增大,即導致了材料抗渣性的下降。
          (3)如果超微粉用量適宜(在本試驗條件下,6~10%左右),材料
          抗渣性最好。
          5. 結論
          (1) 兩種微粉配合使用,材料性能較好;
          (2)單獨使用一種微粉時,硅灰效果優于α-al2o3微粉;
          (3)當α-al2o3微粉用量一定時,增大硅灰,水用量顯著降低。
            (4)本試驗條件下,超微粉適宜用量:硅灰 6%,α-al2o3微粉2%,此時加水量、成型性能、強度和抗渣性能最優。


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