I. Zema cementa lējumu sagatavošanas principi
Sagatavošanazema cementa ugunsizturīgie lējumipar galvenajiem mērķiem ir jāuzņemas "cementa satura samazināšana, mikrostruktūras optimizēšana un augstas temperatūras darbības uzlabošana" un stingri jāievēro šādi četri principi, lai nodrošinātu gan darbspēju, gan pakalpojuma stabilitāti.
1. Daļiņu klasifikācijas optimizācijas princips
Daļiņu klasifikācija ir pamats, lai noteiktu lējumu tilpuma blīvumu, porainību un izturību. Tam ir jāatbilst "tuvākās iepakošanas teorijai" un parasti jāpieņem trīs-līmeņu vai četru{2}}līmeņu klasifikācijas dizains:
1) Rupjais pildviela (5-15 mm): veido 30–45%, galvenokārt atbalsta skeletu, un ir jāizvēlas izejmateriāli ar labu ķīmisko stabilitāti un zemu termiskās izplešanās koeficientu (piemēram, boksīts ar augstu alumīnija oksīda saturu, korunds), lai izvairītos no strukturālas plaisāšanas, ko izraisa tilpuma izmaiņas augstā temperatūrā;
2) Vidējs pildviela (1–5 mm): veido 20–30%, aizpilda spraugas starp rupjiem pildvielām, uzlabo materiāla plūstamību, un tam ir jāatbilst rupjo pildvielu sastāvam, lai samazinātu saskarnes reakcijas;
3) Smalks pulveris (0,074–1 mm): veido 15–25%, vēl vairāk aizpildot spraugas starp pildvielām un uzlabojot blīvumu. Smalkā pulvera daļiņu izmērs ir jākontrolē saprātīgā diapazonā. Pārāk rupjš pulveris viegli novedīs pie vaļīgas sakraušanas, savukārt pārāk smalks pulveris palielinās pieprasījumu pēc ūdens;
4) mikro pulveris (<0.074mm): accounts for 5%-15%, including mineral micro powder (such as silica fume, alumina micro powder) and cement clinker micro powder. It is the key to achieving "low cement". Through the ball effect of micro powder and the reaction with volcanic ash, the cement dosage is reduced and the strength is improved.
2. Cementa dozēšanas precīzas kontroles princips
Cementa deva (galvenokārt alumināta cements) zema cementa ugunsizturīgiem lējamiem materiāliem parasti ir mazāka vai vienāda ar 8% (masas daļa). Jāpanāk līdzsvars starp "devas samazināšanu" un "konstrukcijas un agrīnas stiprības nodrošināšanu":
(1) Minimālā efektīvā deva: nosakiet cementa devu atbilstoši lejamās ierīces mērķim (piem., . 5%-7% augstas-temperatūras krāsns oderēm, 7%-8% zemas-temperatūras cauruļvadiem), izvairoties no pārmērīgas devas, kas radīs zemu CA6, luministējošo punktu CA17. augstā temperatūrā, kas samazinās ugunsizturību;
(2) Sinerģija ar mikropulveri: Silīcija dioksīda dūmu un alumīnija oksīda mikropulvera pucolānas reakcijas rezultātā tie savienojas ar cementa hidratācijas produktiem (piemēram, CAH10, C2AH8), veidojot stabilu C-A-S-H gēlu vai kolonnveida CA6 kristālus, kas kompensē stiprības zuduma samazināšanos.
3. Līdzsvara princips starp ūdens pieprasījumu un plūstamību
Ūdens pieprasījums tieši ietekmē lējumu blīvumu, porainību un apstrādājamību, un tas ir jākontrolē zemākajā pieņemamajā diapazonā (parasti 5–8%):
(1) Samaziniet pieprasījumu pēc ūdens: pievienojot augstas -efektivitātes ūdens reducētājus (piemēram, polikarbonskābes un naftalīna sērijas), tiek samazināta pievilcība starp daļiņām, tiek panākta augsta plūstamība ar zemu ūdens saturu un tiek novērsta caurejošu poru veidošanās pēc pārmērīgas ūdens iztvaikošanas;
(2) Plūstspējas pielāgošana: pielāgojiet plūstamību atbilstoši konstrukcijas metodei (piemēram, sūknēšanai un vibrācijai). Sūknējamo materiālu izplešanās ir jābūt lielākai vai vienādai ar 250 mm, un vibrēto materiālu izplešanāsi jābūt lielākai par 200 mm vai vienādai ar to. Tajā pašā laikā izvairieties no pārmērīgas plūsmas, kas izraisa kopējo noslāņošanos.
4. Skaļuma stabilitātes kontroles principi
Zema cementa ugunsizturīgie lejamie materiāli ir pakļauti tilpuma izmaiņām karsēšanas laikā fāzes maiņas un hidratācijas produktu sadalīšanās dēļ. Tam nepieciešama izejvielu izvēle un piedevu kontrole:
(1) Izejmateriāla izplešanās kompensācija: pievienojiet atbilstošu daudzumu izplešanās līdzekļa (piemēram, kianītu un silimanītu, kas augstā temperatūrā pārvēršas par mulītu un izplešas par 10–15%), lai kompensētu saraušanos, ko izraisa cementa hidratācijas produktu sadalīšanās (piemēram, CAH10 sadalās par C2AH8 pie 100 grādiem 20 00 %);
(2) Mikrostruktūras optimizācija: izmantojot mikropulvera pildījumu un kristāla virziena augšanu (piemēram, CA6 kolonnu kristālu savīšana), karsēšanas laikā tiek samazināta vaļīgā struktūra un uzlabota tilpuma stabilitāte. Parasti tiek prasīts, lai lineāro izmaiņu ātrums pēc apdedzināšanas 1100 grādu leņķī tiktu kontrolēts ±0,5% robežās.
2. Galvenās izejvielas, kas ietekmē zema cementa lējumu darbību
Zema-cementa lējumu veiktspēju (ugunsizturība, izturība, termiskā trieciena stabilitāte un izturība pret koroziju) nosaka izejvielu ķīmiskais sastāvs, minerālu struktūra un daļiņu izmēra sadalījums. Galvenās izejvielas var iedalīt piecās kategorijās:
1. Ugunsizturīgs pildviela: nosaka lejamās daļas ugunsizturīgo pamatu un skeleta stiprību.
Ugunsizturīgie pildvielas veido 60%-75% un ir lejamās daļas "skelets". Tās veiktspēja tieši nosaka lejamās konstrukcijas ugunsizturību un augstas temperatūras nestspēju:
(1) Augsts -alumīnija oksīda agregāts (Al₂O₃ lielāks vai vienāds ar 70%) Sastāvs un veiktspēja: galvenie komponenti ir korunds un mullīts, ugunsizturība ir lielāka vai vienāda ar 1770 grādiem, spiedes izturība istabas temperatūrā lielāka vai vienāda ar 100 MPa, spiedes izturība augstā temperatūrā līdz 1400 grādi MPa Piemērojamie scenāriji: Vidējas un augstas temperatūras krāšņu oderējums (piemēram, cementa rotācijas krāsns apdedzināšanas zona, metalurģiskā karsēšanas krāsns), ir jāizvairās no pārmērīgiem piemaisījumiem (piemēram, Fe2O₃, TiO₂), lai novērstu zemas kušanas temperatūras fāžu veidošanos (piemēram, FeO·Al₂O₃, 1250 kušanas temperatūra);
(2) Korunda pildviela (Al₂O₃ lielāka vai vienāda ar 90%): sastāvs un veiktspēja: galvenokārt -korunds, blīva struktūra, ugunsizturība ir lielāka par vai vienāda ar 1850 grādiem, izturība pret koroziju (piemēram, izturība pret kausētu tēraudu un izdedžu koroziju) ir labāka nekā augsta alumīnija oksīda-} Piemērojamie scenāriji: īpaši augstas temperatūras vide (piemēram, tērauda domnas dzelzs sile un krāsaino metālu kausēšanas krāsnis), ir jākontrolē pildvielu daļiņu sadalījums pēc izmēra, lai izvairītos no pārmērīgas rupjas pildvielas, kas izraisa termiskā trieciena stabilitātes samazināšanos.
2. Ugunsizturīgs mikropulveris: galvenais mikropulveris, lai sasniegtu "zemu cementa daudzumu" un veiktspēju
uzlabojumi veido 5–15%, kas ir galvenais, lai atšķirtu zema cementa ugunsizturīgos lējumus no parastajiem lejamiem materiāliem. Tas galvenokārt ietver:
(1) Alumina micropowder (Al₂O₃≥99%, D50=1-5μm): Mechanism of action: reacts with cement hydration products to form CA6 crystals, improving high-temperature strength; fills the gaps between aggregates and reduces porosity (can reduce apparent porosity from 18% to below 12%); Performance impact: Increasing the amount of micropowder can improve refractoriness, but excessive amount (>15%) palielinās ūdens pieprasījumu, un tas ir jāizmanto ar ūdens reduktoru;
(2) Silīcija dioksīda dūmi (SiO₂ lielāks vai vienāds ar 90%, D50=0.1-0.5μm): darbības mehānisms: tam ir augsta pucolāna aktivitāte, un tas reaģē ar Ca(OH)₂, ko rada cementa hidratācija, veidojot C-S-H gēlu, kas uzlabo agrīnu izturību. Tās sfēriskās daļiņas var samazināt materiāla iekšējo berzi un uzlabot plūstamību. Piesardzības pasākumi: ir jākontrolē izmantotā silīcija dioksīda izgarojumu daudzums (parasti 3%-8%). Pārmērīgas izmantošanas rezultātā lejamajā daļā veidojas liels daudzums zemas -kušanas temperatūras{12}} stikla (piemēram, CaO-SiO₂-Al₂O₃ stikla<1400°C) at high temperatures, reducing corrosion resistance.
3. Saistviela: atslēga darbspējas un spēka attīstības nodrošināšanai.
Zema-cementa lējumu saistviela galvenokārt ir alumināta cements, ko papildina smalka pulvera ķīmiska saistīšana. Tās veiktspēja ietekmē atliešanas iestatīšanas laiku un izturību:
(1) Alumināta cements (CA-50, CA-70): Sastāvs un raksturlielumi: CA-50 satur 50–60% CA (monokalcija alumināta), ir mērens sacietēšanas laiks (sākotnējais iestatījums ir lielāks vai vienāds ar 45 min, galīgais iestatījums ir mazāks vai vienāds ar 10 h) un augsta agrīnā izturība (1 d spiedes izturība, lielāka par 20 MPa vai vienāda ar); CA-70 satur lielāku vai vienādu ar 70% CA, ir augstāka agrīna izturība, bet ātrāk sacietē un ir jāizmanto ar palēninātāju; Ietekme uz veiktspēju: CaO saturs cementā tieši ietekmē ugunsizturību. Par katru CaO pieaugumu par 1%, ugunsizturība samazinās par aptuveni 15-20 grādiem. Tāpēc jāizvēlas cements ar zemu CaO saturu (CA-70 CaO Mazāks vai vienāds ar 22%);
(2) Sacietēšanas palēninātāji/paātrinātāji: sacietēšanas palēninātāji (piemēram, citronskābe un vīnskābe, pievienota 0,05%-0,2%) pagarina sacietēšanas laiku un ir piemēroti transportēšanai lielos-attālumos vai liela apjoma{8}}liešanai. Sacietēšanas paātrinātāji (piemēram, Li₂CO₃ un CaCl2, pievienoti 0,01–0,05 %) saīsina iestatīšanas laiku un ir piemēroti zemas temperatūras būvniecības videi (piemēram, būvniecībai ziemā). Tomēr ir jāizvairās no pārmērīgas lietošanas, jo tas var samazināt izturību.
4. Ūdens reduktors: galvenā piedeva ūdens pieprasījuma un plūstamības līdzsvarošanai
Ūdens reduktors ir atslēga, lai sasniegtu "zemu ūdens daudzumu un lielu plūsmu" zema cementa ugunsizturīgos lējumus. Papildinājuma apjoms parasti ir 0,1–0,5%:
(1) Polikarbonskābes ūdens reduktors: Priekšrocības: Augsts ūdens samazināšanas ātrums (līdz 30%-40%), laba noturība noslīdē (izplešanās zudums 1 stundas laikā, mazāks par vai vienāds ar 20 mm), laba saderība ar alumināta cementu un neizraisīs pārmērīgu aizkavēšanos; Ietekme uz veiktspēju: var samazināt ūdens pieprasījumu par 2-3 procentpunktiem, palielināt lejamās daļas spiedes izturību pēc apdedzināšanas 1100 grādos par 15% -20% un samazināt šķietamo porainību par 3-5 procentu punktiem;
(2) Naphthalene water reducer: Features: Medium water reduction rate (20%-25%), low price, suitable for scenes with low fluidity requirements; Note: The dosage needs to be controlled. Excessive dosage (>0,5%) izraisīs lējuma atslāņošanos vai zaudēs spēku.
5. Funkcionālās piedevas: regulējot tilpuma stabilitāti un īpašas īpašības
(1) Izplešanās līdzeklis (kianīts, silimanīts): Funkcija: augstā temperatūrā (1100-1400 grādi) tas pārvēršas mullītā, izplešas par 10–15%, kompensē lejamās daļas saraušanos un novērš plaisāšanu; deva: parasti 3%-5%, pārmērīga deva izraisīs pārmērīgu tilpuma paplašināšanos un radīs iekšēju stresu;
(2) Pretsprādzienbīstams līdzeklis (metāla alumīnija pulveris, pievienošanas daudzums 0,1%-0,3%): - Funkcija: karsēšanas procesā (200-600 grādi) tas lēnām oksidējas, veidojot Al₂O₃, izdala nelielu daudzumu gāzes, izvada brīvo ūdeni zemas cementa ugunsizturīgās struktūras iekšienē un izvairās no ūdens ātri iztvaikoties no lejamām konstrukcijām. augsta temperatūra;
(3) Termiskā trieciena stabilizators (silīcija karbīds, silīcija nitrīds, pievienotais daudzums 5%-10%): Funkcija: izmantojiet silīcija karbīda (termiskās izplešanās koeficients 4,5 × 10⁻⁶/grāds) un silīcija nitrīda (termiskā ekspantrīda) zemās izplešanās īpašības. 3,2 × 10⁻⁶/grāds ), lai samazinātu lejamās daļas termisko spriegumu un uzlabotu termiskā trieciena stabilitāti (parasti ar ūdeni dzesējamo termisko triecienu skaitu var palielināt no 10 reizēm līdz vairāk nekā 20 reizēm).
