耐火粉料一般用二级、一级或特级高铝矾土熟料作原料,粉料后应进行除铁处理,其细度<0.09mm或<0.044mm的应≥90%。配制时,可单独用,也可按比例配合使用。有时还掺加同样细度的氧化铝粉、白刚玉粉或棕刚玉粉等高档材料,以提高耐火浇注料的基质性能。耐火粉料用量为18%~25%。其中如掺加高档材料,用量为5%~10%。
在耐火浇注料配方中使用的聚集体和填料/改性剂的比例均匀,以实现所需的填料和粒度分布。耐火浇注料组分的填充和施胶会影响浇注混合料在安装过程中的流变性,以及浇注料在使用时的密度和强度。
在耐火浇注料中使用的骨料施胶和颗粒填料有两种主要方法。这些被称为随机和有序系统。在随机系统中,聚集体的尺寸为宽网目分布并与填料/改性剂混合以获得“适当的”粒度分布,从而在混合时产生可接受的流变学/流动性和良好的物理性质。通常,传统的致密和轻质浇注料是按照这种方法配制的。
有序系统主要用于先进的浇注料,以减少需水量,赋予所需的流变特性(例如振动/触变流动或自由流动/自流平行为),较小化孔隙率,并较大化颗粒接触,以增强粘合和较佳强度发展和抗断裂性。
间隙施胶依赖于两种,三种,四种或更多种紧密分级的骨料混合物的混合,以获得良好的填充密度。该系统的主要缺点是流动性差,并且基于间隙尺寸的聚集体分布的浇注料需要强烈的振动以进行固结和放置。在连续粒度系统中,聚集体级分以相对大量(或作为包装的混合物)加入尺寸接近的筛分级分。连续填料分布具有在相对低的水含量下具有非常好的流变性的优点,并且具有良好的压实性,具有低收缩率和高强度。
耐火浇注料拌和的水用量,有3种表示方法:(1)水用量占浇注料混合料质量的百分数表示,可直观反映出水与各组成材料间的相互关系;(2)用公斤每立方米浇注料混合料质量表示,使用方便,现场施工普遍采用;(3)用水灰比表示。
普通混凝土中的灰系指水泥,耐火浇注料中的灰系指水泥与耐火粉料的混合物。耐火浇注料的水用量,只有少量的水系供给水泥矿物的水化使用,大量的水则是保证其拌和料的施工和易性。
编号 | 水泥 | 耐火材料 | 耐火骨料 | 水 | |||
品种 | 用量 | 品种 | ≤5mm | >5mm | |||
1 | 12 | 黏土质 | 12 | 黏土质 | 31 | 45 | 8.5 |
2 | 15 | 黏土质 | 15 | 黏土质 | 28 | 42 | 11.5 |
3 | 15 | 黏土质 | 13 | 黏土质 | 29 | 43 | 10.5 |
4 | 15 | 白砂石 | 15 | 白砂石 | 28 | 42 | 10.0 |
5 | 14 | 叶腊石 | 8 | 叶腊石 | 28 | 50 | 9.8 |
普通水泥耐火浇注料的性能,与耐火骨料品种和颗粒级配及其用量,耐火粉料细度和用量,水泥标号和用量,水用量和外加剂等因素密切相关。
也就是说,这些因素的变化,将影响其性能,其规律与铝酸盐水泥耐火浇注料的基本相似,不再赘述。现仅阐述水用量对其性能的影响,并介绍有关技术知识。
编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
耐压强度/MPa | 110℃ | 38 | 40 | 30 | 28 | 26 |
500℃ | 30 | 33 | 27 | 19 | 18 | |
900℃ | 16 | 14 | 15 | 11 | 11 | |
1200℃ | 28 | 25 | 19 | 9 | 23 | |
高温耐压强度/MPa | 700℃ | 23 | 23 | 21 | - | - |
900℃ | 21 | 22 | 14 | - | - | |
烧后线变化/% | 1200℃ | -0.78 | -0.80 | +0.01 | +0.40 | +1.60 |
荷重软化温度/℃ | 4% | 1220 | 1200 | 1210 | 1210 | 1160 |
抗热震性(800℃,水冷)/次 | 16 | 17 | 18 | 11 | 27 | |
耐火度/℃ | 1450 | 1420 | 1430 | - | 1520 | |
体积密度g/cm³ | 2.20 | 2.10 | 2.04 | 2.08 | 2.34 |