近年來，不定型耐火材料在整個耐火材料中所占的比例在不斷增大，其中增加最多的是澆注料，澆注料使用量的增加主要是因為開發了低水泥和超低水泥結合澆注料技術。

通常使用的是以鋁酸鹽水泥為結合劑的低水泥耐火澆注料，在鋁酸鹽水泥結合的耐火澆注料中，有相當一部分產品在施工后的養護過程中，坯體表面容易發生一些損壞現象，輕則造成表面粉化剝落，重則直接導致坯體失去結合強度而粉化坍塌。

尤(you)(you)其對(dui)于大型的(de)(de)澆注料預制(zhi)塊，是(shi)一(yi)個很大的(de)(de)損(sun)(sun)失，比如高爐(lu)用鐵溝(gou)、渣溝(gou)預制(zhi)塊出現表面(mian)粉化(hua)現象尤(you)(you)為嚴重，所以針對(dui)這(zhe)種現象，對(dui)其損(sun)(sun)毀機理進(jin)行(xing)(xing)了分析(xi)，制(zhi)定了切實(shi)可行(xing)(xing)的(de)(de)避(bi)免或減輕澆注料表面(mian)損(sun)(sun)毀的(de)(de)方法和對(dui)策。

低水泥(ni)耐火澆注(zhu)料(liao)表(biao)面(mian)損毀的現象(xiang)

通常在低水泥(ni)耐(nai)火澆(jiao)注料(liao)生(sheng)產(chan)后自然養護過程中，24h 之內為自然反(fan)應排氣階段(duan)，坯體(ti)微熱，表(biao)面慢(man)慢(man)硬化(hua)，經過 3～5 天的(de)(de)放置后，表(biao)面就會出現(xian)(xian)起皮現(xian)(xian)象(xiang)，在氣泡孔(kong)隙的(de)(de)周圍出現(xian)(xian)白色的(de)(de)細粒(li)，輕輕用手按壓發現(xian)(xian)表(biao)面 3～5mm 已經發軟，并逐漸粉化(hua)剝落，有的(de)(de)甚(shen)至達(da) 10～15mm，這勢必影響產(chan)品(pin)的(de)(de)結(jie)構(gou)強度(du)，導致產(chan)品(pin)使(shi)用壽命大(da)大(da)降低，以至不能(neng)使(shi)用。取剛澆(jiao)注凝結(jie)的(de)(de)樣品(pin)和粉化(hua)后的(de)(de)樣品(pin)進行物理指標檢測。

低水(shui)泥耐火澆注料表面(mian)損毀的(de)原因分析

1 、“堿雜質”引(yin)起的表面粉(fen)化

在(zai)耐火澆注料(liao)的(de)(de)(de)配方中，主要的(de)(de)(de)耐火原(yuan)料(liao)、水泥和(he)鈉鹽外(wai)加劑等，都含有可(ke)溶性的(de)(de)(de)鈉，在(zai)低檔的(de)(de)(de)耐火原(yuan)料(liao)中，堿金屬雜質含量往(wang)往(wang)比(bi)較高，外(wai)加劑也會引入鈉離子，而水泥的(de)(de)(de)增加，體系(xi)的(de)(de)(de)堿性增大，同時生(sheng)成的(de)(de)(de)水化(hua)礦物(wu)相(xiang)也相(xiang)對較多(duo)，在(zai)這些可(ke)溶堿的(de)(de)(de)存在(zai)下發(fa)生(sheng)一系(xi)列的(de)(de)(de)反應。

澆注料(liao)中可溶性堿(jian)遇水解(jie)離，與(yu)空氣中的二氧化碳(tan)反(fan)應(ying)會產(chan)生碳(tan)酸鹽物(wu)，同時水泥水化，二者會繼續反(fan)應(ying)。不斷分解(jie)鈣化。

只(zhi)要有水(shui)泥(ni)水(shui)化(hua)產(chan)物存在，以(yi)上反應(ying)就將循環進行，產(chan)物的不(bu)斷分解，澆注料坯體就會(hui)由表及里發生(sheng)損(sun)壞。

澆注料中可(ke)溶堿的(de)存在，增加了CO2的(de)溶解度，是反應(ying)快速進行(xing)的(de)重要前提。體系堿性越(yue)大，水化礦物(wu)相越(yue)多(duo)，則越(yue)有利(li)于(yu)反應(ying)的(de)進行(xing)。

2 、養護(hu)的環境(jing)溫(wen)度(du)和濕度(du)

澆(jiao)注料(liao)在(zai)澆(jiao)注成型后，通常養(yang)護(hu)溫度(du)(du)在(zai) 15～20℃，大型的(de)(de)(de)預(yu)制塊，為了養(yang)護(hu)強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)增(zeng)加，會進(jin)入(ru)低溫窯進(jin)行 30～35℃的(de)(de)(de)養(yang)護(hu)，經過觀察，養(yang)護(hu)溫度(du)(du)的(de)(de)(de)提高(gao)能增(zeng)強(qiang)坯體(ti)(ti)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)和使用壽(shou)命，并且坯體(ti)(ti)表面出現(xian)粉化(hua)的(de)(de)(de)現(xian)象也相應(ying)減少。可(ke)見坯體(ti)(ti)養(yang)護(hu)環境溫度(du)(du)和濕(shi)度(du)(du)，是損毀(hui)發生的(de)(de)(de)一(yi)(yi)個重大因(yin)素。一(yi)(yi)般而(er)言(yan)，濕(shi)度(du)(du)越大，越容易潤濕(shi)澆(jiao)注料(liao)坯體(ti)(ti)內的(de)(de)(de)氣孔，在(zai)潮濕(shi)的(de)(de)(de)條件下，澆(jiao)注料(liao)中可(ke)溶堿的(de)(de)(de)解(jie)離更容易，上文2.1 所述的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)進(jin)行的(de)(de)(de)更順(shun)利。

3 、坯體的(de)(de)致密度的(de)(de)影響

坯體(ti)的(de)致密(mi)度也是引起澆(jiao)注料表面粉(fen)化的(de)一個重要因(yin)素(su)，當(dang)坯體(ti)的(de)致密(mi)度低時，氣孔率增大(da)，空(kong)氣中的(de)水幾二氧(yang)化碳可以更(geng)容易地通過(guo)擴散進入(ru)坯體(ti)中，使得損毀反應(ying)發生，導致坯體(ti)由表及里的(de)分解(jie)粉(fen)化。

4、 施(shi)工(gong)加水量的影(ying)響(xiang)

澆注料的(de)初期強度(du)及(ji)施(shi)工(gong)性(xing)(xing)能均與(yu)施(shi)工(gong)加(jia)(jia)水(shui)量(liang)有(you)很大的(de)關系，加(jia)(jia)水(shui)量(liang)多施(shi)工(gong)性(xing)(xing)能能好些，但對(dui)坯體(ti)的(de)初期強度(du)及(ji)致密度(du)都有(you)一定的(de)副作用(yong)，同時加(jia)(jia)水(shui)量(liang)多勢必增加(jia)(jia)水(shui)化(hua)反應，更容易使(shi)坯體(ti)表面粉化(hua)的(de)發(fa)生。控制加(jia)(jia)水(shui)量(liang)，又很難達到施(shi)工(gong)的(de)性(xing)(xing)能要(yao)求，所(suo)以施(shi)工(gong)的(de)加(jia)(jia)水(shui)量(liang)也是一個產生損毀的(de)影(ying)響因素。

澆注料表面損毀的解決辦法

根(gen)據現有的(de)對(dui)澆注料表面產生損(sun)毀(hui)的(de)原因(yin)分析，采用(yong)相應的(de)措施來防(fang)止或降低表面損(sun)毀(hui)的(de)程度。

1、采(cai)用高純(chun)度的原料

高純度，高致密(mi)(mi)度的(de)(de)(de)原料(liao)，可(ke)(ke)以(yi)減(jian)低(di)可(ke)(ke)溶性堿(jian)金屬的(de)(de)(de)含量(liang)，例如耐(nai)火礬土骨料(liao)盡(jin)量(liang)選用回轉窯煅(duan)燒，雜質少(shao)、體(ti)積(ji)密(mi)(mi)度高的(de)(de)(de)，或(huo)采用致密(mi)(mi)剛玉(yu)為骨料(liao)，對于(yu)不(bu)經過煅(duan)燒的(de)(de)(de)原料(liao)在(zai)雜質含量(liang)上嚴格控(kong)制(zhi)，同時盡(jin)量(liang)少(shao)的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)加入量(liang)。

2、合(he)理(li)選用(yong)外加劑(ji)的種類

傳統的(de)(de)(de)澆(jiao)注料(liao)外(wai)加(jia)劑(ji)通(tong)(tong)常(chang)采(cai)用的(de)(de)(de)是(shi)木(mu)質素(su)鈣鹽(yan)(yan)及鈉鹽(yan)(yan)，使(shi)得(de)澆(jiao)注料(liao)的(de)(de)(de)堿金屬含量(liang)增加(jia)，加(jia)速了水(shui)化(hua)(hua)分解的(de)(de)(de)反應(ying)，經(jing)過調整，試(shi)驗(yan)(yan)了新(xin)型(xing)的(de)(de)(de)復合減水(shui)劑(ji)，減少(shao)鈣鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)，并(bing)在加(jia)入(ru)量(liang)上嚴格(ge)控(kong)制，通(tong)(tong)過實驗(yan)(yan)室驗(yan)(yan)證后在生產中進行了試(shi)驗(yan)(yan)，改(gai)變外(wai)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)種類，并(bing)達到(dao)最(zui)佳(jia)的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)量(liang)，坯(pi)體(ti)表面(mian)粉(fen)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)現象(xiang)得(de)到(dao)了改(gai)善，從 3～5 天延長(chang)到(dao)一周左右，同時(shi)坯(pi)體(ti)的(de)(de)(de)強度(du)也(ye)有所提高。這樣(yang)，再結合干(gan)燥時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)控(kong)制，盡早(zao)干(gan)燥，增強早(zao)期強度(du)，現在坯(pi)體(ti)表面(mian)粉(fen)化(hua)(hua)已經(jing)很(hen)少(shao)發生了。

3、施工(gong)用水的控制

加強了對施工水(shui)(shui)質(zhi)的(de)控制(zhi)，盡量將水(shui)(shui)在(zai)生產之(zhi)前(qian)先在(zai)大(da)的(de)容器中進行沉淀，避免(mian)水(shui)(shui)渾濁和混有(you)雜質(zhi)等，以減(jian)少其它(ta)能提(ti)高(gao)水(shui)(shui)泥水(shui)(shui)化速度的(de)外加物的(de)進入。

4、施工環(huan)境的控制

增強(qiang)早(zao)期(qi)(qi)強(qiang)度(du)為了減少(shao)和(he)降低(di)澆(jiao)(jiao)注料的(de)表面(mian)和(he)空氣的(de)接觸程度(du)，采取了表面(mian)覆蓋的(de)方法來封閉(bi)表面(mian)氣孔，盡量隔絕二氧化(hua)碳和(he)水汽向澆(jiao)(jiao)注料坯(pi)體(ti)(ti)中的(de)擴散，從而阻止損(sun)毀反應。同時為盡早(zao)使坯(pi)體(ti)(ti)干燥，加強(qiang)了廠房的(de)保(bao)溫，并(bing)在(zai)必(bi)要(yao)的(de)情況下(xia)，將(jiang)坯(pi)體(ti)(ti)進入(ru)低(di)溫窯干燥后脫模，使坯(pi)體(ti)(ti)在(zai) 36h 的(de)最佳養護(hu)期(qi)(qi)內硬化(hua)，保(bao)證(zheng)澆(jiao)(jiao)注體(ti)(ti)的(de)強(qiang)度(du)。

結論(lun)

通過以(yi)上對(dui)低水泥耐火澆(jiao)注料預制塊坯(pi)體表(biao)(biao)面發(fa)生損毀的(de)原因分析，按照(zhao)相應的(de)解決方法并在生產(chan)中試(shi)驗，已(yi)經取得了明顯的(de)效果，表(biao)(biao)面粉化(hua)層厚度從 5mm 左右減少到(dao)基本消(xiao)失，同(tong)時，施(shi)工加水量減少 2%，使澆(jiao)注料的(de)強度提高了近 10MPa，這對(dui)提高預制塊的(de)使用(yong)(yong)壽命起到(dao)了很好(hao)的(de)作用(yong)(yong)。