普通水泥耐火浇注料的凝结硬化和耐火机理-找耐火材料网

普通水泥耐火浇注料的凝结硬化和耐火机理

发布日期： 2018-05-31 09:22:16 阅读量（457）作者：

普通水泥耐火浇注料的凝结硬化机理，主要是水泥中的C3S、C2S、C3A和C4AF等矿物水化作用的结果。

硅酸盐水泥耐火浇注料的凝结硬化，起主导作用的是硅酸三钙(C3S)。该水泥的水化产物有氢氧化钙、水化硅酸二钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙和水化硫铝酸钙等。其反应过程可分为三个时期:溶解期，即水泥遇水开始水化，直至水泥颗粒周期的液体变成Ca(OH)的饱和溶液;胶化期，即水化产物不再大量溶解，直接以固体析出，并变成胶体而开始逐渐凝结;硬化期，即凝胶逐渐变成晶体，并形成紧密交错的组织结构，致使耐火浇注料获得强度。实际上，这三个时期不是截然分开的，是相互交错进行的，是由水泥颗粒表面逐渐进入内核的，因此水泥的水化硬化全过程，需要较长的时间。

众所周知，硅酸盐水泥浇注料是不耐火的，在长期受热(温度>200℃)作用的情况下，由于水化物的脱水，致使水泥石与骨料间的联结破坏，同时骨料受热也遭到了破坏。因此，为了配成耐火浇注料，必须克服这些弱点。其主要技术措施是，选择耐火原料作骨料和掺加耐火粉料。

硅酸盐水泥耐火浇注料的耐火机理:必须选择耐火原料作骨料，掺加耐火粉料，其主要作用：(1)能减少水泥石的收缩;(2)可结合游离氧化钙;(3)能稳定硅酸二钙。

硅酸盐水泥的水泥石，主要由硅酸二钙凝胶体和氢氧化钙组成的。在低温阶段，其凝胶体紧缩致密，高温时便发生开裂，且越厚开裂越大。在耐火浇注料中掺加耐火粉料后，遇水所产生的硅酸二钙凝胶体也包裹在粉料表面，即凝胶体被分散，或者说减薄了凝胶体包裹层的厚度。显然，粉料越多越细，其包裹层越薄，则开裂少，收缩也小;氢氧化钙受热后脱水生成CaO，冷却后CaO吸水消解又生成Ca(OH)2，致使其体积变化而破坏了浇注料。掺加硅酸铝质熟料、火山灰和白砂石等耐火粉料，在较低温度下，能与CaO反应生成稳定的硅酸钙等，使浇注料体积稳定，达到耐火的目的;硅酸二钙在温度高于675℃时为β型，冷却后则转变成γ型，并伴随其体积胀缩而破坏了浇注料的结构。掺加耐火粉料后，能与硅酸二钙起固相反应，并使之生成三硅酸二钙以至硅酸钙等稳定产物。

在硅酸盐水泥的水泥石中，游离CaO含量约为10%，C2S含量约为40%。为了结合CaO和使C2S全部转化成CS，则需SiO2的量约为水泥质量的26%。若掺加黏土熟料粉，能提供有价值的SiO2较低，根据计算和试验证明，其用量约为水泥质量的58%。这就是说，如果水泥用量为100，耐火粉料用量起码为58，这样才能满足其需要，使之成为耐火浇注料。