高強硼泥陶粒澆注料的研制與應用

劉冬學

（遼寧建筑職業(yè)學院 111000）

高強硼泥陶粒澆注料的研制與應用

劉冬學

（遼寧建筑職業(yè)學院 111000）

高強硼泥陶粒澆注料是一種輕度高強度的材料，具有體積密度小、耐磨性能良好、保溫性強、易于施工等特點，在工業(yè)中有很廣泛的運用。高強硼泥陶粒澆注料的研制，借助焦寶石、陶粒為骨料, 高鋁水泥作聯(lián)合劑及運用復合早強劑共同研制而成。本文著重介紹了高強硼泥陶粒澆注料的研制過程，同時介紹了其主要用途，希望為推動施工工業(yè)發(fā)展做出一份貢獻。

高強硼泥陶粒 澆注料 研制 應用

引言

為研制出性能優(yōu)異的高強硼泥陶粒澆注料，在本次高強硼泥陶粒澆注料的研制，進行相關試驗，試驗結果滿足要求后，再應用于施工現(xiàn)場中。而在試驗開始階段，對原材料進行了專業(yè)的處理。處理方法如下[1]：第一，借助水泥窯燃燒室內剩余的熱風，并抽出少數(shù)高溫熱風，確保原材料干燥；第二，利用早強澆注料對抽風管桶作保溫層處理，確保其工作溫度在800～1000℃之間。在經(jīng)過針對性的處理后，研制進入試驗階段，在試驗結果論證后，投入于施工現(xiàn)場。結合實際施工現(xiàn)場情況可知，高強硼泥陶粒澆注料擁有保溫性能突出、耐磨性能良好、體積密度較小、施工效果優(yōu)良的特點，能夠廣泛運用于現(xiàn)實施工中。

1. 試驗過程

1.1 原材料準備

本次研制的主要材料為焦寶石、625#高鋁水泥、陶粒，均由山東省淄博市生產(chǎn)[2]。焦寶石的主要化學成分和物理特性如表1所示：

表1 焦寶石的化學成分和物理特性

1.2 試驗分組與配料

依照施工現(xiàn)場對高強陶粒澆注料的強度性能要求，設計出S1～S8種試驗配方，在所有配方中均添加減水劑，并在S5、S6、S7、S8種配方中添加早強劑。隨后，利用振動成型依次制作40mmX40mmX60mm劑塊，經(jīng)過110℃X24h烘干和1000℃X3h燒烤后，檢測其化學物理性能。試驗配方性能指標如表2所示：

表2 高強陶粒澆筑料試驗性能指標

本次試驗配料，水泥和骨料的比例為4:6，而焦寶石熟料是利用5～10mm粗顆粒，陶粒大小分別為7mm～1.2mm和小于1.2mm兩種，并添加分散劑和復合早強劑。

1.3 生產(chǎn)過程

將各組配方放入搖盤機，搖成球狀，在搖制球直徑不超過40mm時，堆積焙燒。焙燒過程一邊加水一邊底吹，同時調節(jié)火焰大小，使得球燒至正火，最終形成輕質、堅硬、多空的球狀渣料。待其冷卻后，篩選裝入袋中。

1.4 檢測結果

依照數(shù)據(jù)和施工要求，專門對各組試樣性能和強度進行檢測；檢測結果發(fā)現(xiàn)，S8組擁有極佳的隔熱性、耐磨性，早期性能與強度均能滿足施工現(xiàn)場要求。

2. 試驗結果探討

2.1 用水量與澆注料強度關系

在本次試驗結果中發(fā)現(xiàn)，澆注料的抗壓強度將隨著用水量的降低而增強。本次澆注料用水量較多，然而過多的水分遠遠超過了水泥化學反應所需要的用水量，在其蒸發(fā)后遺留下極多氣孔，盡管隔熱性能有所提升，但整體強度和耐磨性都有所下滑。所以，在確保澆注料流動性能下，運用高效復合減水劑，應降低用水量，降低氣孔率，從而保證澆注料的整體性能。本次試驗，用水量控制在15%～20%之間[3]。

2.2 焦寶石用量與澆注料強度關系

本次研究過程還發(fā)現(xiàn)，焦寶石的使用量增加，同樣會增強澆注料的整體強度和性能。而臨界粒度在10～5mm之間的澆注料，要明顯好于5～3mm的澆注料。主要原因是后者的臨界粒度要小于陶粒的臨界粒度，在受到外界作用下，大顆粒陶粒與焦寶石顆粒之間的細陶粒將先受到破壞，隨后焦寶石才將對外界作用進行反抗[4]。因此，盡管澆注料的整體強度有所增加，但并不明顯。然而，前者焦寶石的臨界粒度要明顯大于后者，其強度將隨著焦寶石的用量增多而明顯提升。為了確保澆注料的體積密度，焦寶石用量應控制在10%～15%之間。

2.3 高效復合分散劑與早強劑的添加

控制早強澆注料流動性，以及混合用水量，能夠提升高顆粒密度和澆注料的整體強度。而添加適當比例的高效復合分散劑，能夠明顯提升澆注料的強度。而輕質料含水量較高，能夠滿足水泥化學反應對水量的需求。另外，由于熱風管是廠外施工，同時其吊裝時間較短。為了令熱風管吊裝在短期內達到要求，可以在澆注料中添加適量的復合早強劑。

3. 高強硼泥陶粒澆注料的應用

3.1 應用條件

高強硼泥陶粒澆注料的管筒大小為800mm，內壁澆筑保溫層厚100mm ，熱風工作溫度不得超過800℃，溫度應控制住1000℃以內[5]。

3.2 施工工藝

配料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，即刻使用現(xiàn)場強制攪拌機均勻攪拌。加料順序如下[6]：第一，添加粗顆粒骨料；第二，加入2/3 添加劑；第三，加入細粉料；第四，加入1/3 添加劑；第五，充分混合攪拌。在攪拌2分鐘后出料，圓筒長度分別為1.8m、2.4m。在澆注料施工完成后，自然保養(yǎng)7天后進行烘干，烘干完成后正常使用。

3.2 施工效果

通過檢測施工現(xiàn)場可以看出，這種高強陶粒澆注料不僅流動性能好，而且強度、密度、用水量均要明顯好于其它澆注料。同時，能夠提升施工效率，保證施工質量。

4. 結語

高強硼泥陶粒澆注料的施工性能極佳，現(xiàn)場操作較為簡單，且具有耐磨性良好、輕質、保溫性能良好等優(yōu)點。然而，高強硼泥陶粒澆注料的強度性能與用水量、焦寶石用量密切相關；在保證焦寶石用量的前提下，還應盡可能的降低其用水量，來提升澆注料的整體性能。此外，高效復合分散劑和早強劑的添加，對提升澆注料的強度有很大的促進作用。值得一提的是，在試驗初期階段，應對水泥窯進行抽風處理，保證原材料的干燥程度，同時應控制工作溫度在800～1000℃之間。綜合而言，高強硼泥陶粒澆注料對提升實際施工效率，提升施工整體質量意義重大。

[1] 薛德讓,肖素芬,岳彩新.利用微粉提高隔熱澆注料性能的研究[J]. 中國建材科技. 2010，04（05）：12-15.

[2] 張明華. 改善施工和性能的自流澆注料[J].國外耐火材料. 2011,11（12）：22-23.

[3] 陳慶明. 低水泥自流型澆注料的研究與應用[J].國外耐火材料. 2012,05（06）：66-67.

[4] 萬洪波,朱伯銓,李享成,方斌祥.不同微粉對剛玉質澆注料性能的影響研究[J]. 硅酸鹽通報. 2011，12（15）：34-35.

[5] 徐吉龍,蔣明學,唐明珠,章榮會. 高性能澆注料防爆性的改善[J]. 工業(yè)爐. 2010，04(06):187-188.

[6] 賀巧玲,李健,田齊嘯,王玉,李宏偉. 高強超耐磨澆注料的研制與使用[J]. 耐火材料. 2013,02(04):89-90.

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1007-6344（2015）12-0119-01

劉冬學（1973-），男，遼寧遼陽人，副教授、高級工程師。