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特殊外加劑在耐火澆注料生產中的應用

發布日期: 2019-05-25 11:09:47    閱讀量(149)    作者:劉梓明

為了補償或者提高耐火澆注料的性能,需要向材料中添加與主成分不同的耐火顆?;蛘吣突鶼阜?簡稱特殊添加材料或者外加劑)。

通常,添加5%(質量分數)以下并能按要求改善基本組成材料性能和施工性能的材料稱為外加劑;若添加材料含量高于5%時,則稱為外加物。實際應用時,外加物也俗稱外加劑。外加劑主要對結合劑和基本材料起作用,它們的品種很多,每個品種又都有一定的適用范圍,所以應當根據耐火澆注料性能的要求進行外加劑的確定和選擇。例如:

(1)對于重燒收縮大的耐火澆注料,應向配料中添加一定數量的膨脹材料以補償其體積收縮,確保體積穩定,抑制結構剝落損毀。

(2)當需要進一步改善或提高耐火澆注料的抗熱震性時,應向配料中添加適量的增韌材料以賜予其非線形性能,提高它們的熱震穩定性。

(3)當需要進一步改善和提高耐火澆注料抗滲透性能時,可向配料中加入一定數量的具有抗滲透性能高的組分,以抑制熔渣向其內部滲透。

(4)要進一步提高耐火澆注料的抗侵蝕性能時,可向配料中加入一定數量的能提高該耐火澆注料抗侵蝕能力的材料或者熔入熔渣中能增加熔渣黏度的材料。

(5)通常,復合耐火澆注料都應配入抗氧化劑以抑制材料的氧化損毀,延長使用壽命,

高性能耐火澆注料一般采用復合外加劑,即幾種外加劑復合使用,以保證材料的常溫指標和高溫性能。

例如,為了賜予以礬土熟料為骨料(基質中Al2O3含量為85%)的低水泥耐火澆注料(LCC)的非線形性能,提高材料抗熱震性,則向配料中加入一定數量的鋼纖維。圖1示出了這種含鋼纖維的低水泥耐火澆注料的荷載-位移曲線呈現出明顯的非線形性狀的特征,而未加入鋼纖維低水泥耐火澆注料,其非線形性狀卻非常低。同時,該圖還表明:在MOR試驗中,前者位移和荷重之間的關系完全不同于后者,盡管其MOR值不高,但鋼纖維的顯著作用是最終的斷裂需要更多的能量。因為添加鋼纖維的耐火澆注料具有很強的假塑性性能,也就是加入鋼纖維增強的材料在外力作用下進入塑性變形階段以后,在耐火澆注體的基質中不斷產生大量的、分散的微細裂紋(稱為多點開裂)使應力集中得以消除,荷載主要由橫貫裂紋的鋼纖維承擔,而材料仍保持一個完整的整體,并顯示出較大的延伸能力(這種性狀稱為假延性)。應當指出,在耐火澆注料中成功應用鋼纖維的最重要條件是在使用時鋼纖維必須防腐(必須不被氧化)。因此,在不同的使用環境下,鋼纖維的用量和型號都必須精心地進行設計。

圖 1添加或不添加鋼纖維的耐火澆注料荷載-位移圖

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