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純鋁酸鹽結(jié)合劑在耐火澆注料中的化學(xué)應(yīng)用
純鋁酸鹽結(jié)合劑是不定形耐火材料中用量最大的結(jié)合劑。特別是低水泥耐火澆注料的發(fā)展對(duì)純鋁酸鹽結(jié)合劑技術(shù)進(jìn)步的影響非常巨大，由此誕生的一個(gè)純鋁酸鹽結(jié)合劑組群，它包含了大量的應(yīng)用化學(xué)內(nèi)容，例如純鋁酸鹽結(jié)合劑水化和硬化過程中的化學(xué)和物理化學(xué)內(nèi)容及其控制問題，各種化學(xué)添加劑的應(yīng)用問題，各種表面活性物質(zhì)的選用問題，純鋁酸鹽結(jié)合劑和耐火骨料，和耐火基質(zhì)料和氧化鋁微粉之間在各溫度下的化學(xué)反應(yīng)等等。
小編通過對(duì)純鋁酸鹽結(jié)合劑在施工過程中遇到的一部份問題，結(jié)合一些經(jīng)驗(yàn)對(duì)鋁酸鹽水泥水化硬化機(jī)理及其影響因素的論術(shù)，對(duì)純鋁酸鹽結(jié)合劑的澆注料可施工時(shí)間和強(qiáng)度發(fā)揮之間的優(yōu)化控制進(jìn)行討論。
施工工作人員希望澆注料具有足夠的可施工時(shí)間， 同時(shí)還希望盡快發(fā)揮強(qiáng)度，盡早投入使用， 因此，要求純鋁酸鹽結(jié)合劑按標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果具有理想的凝結(jié)時(shí)間和早期強(qiáng)度，但是往往會(huì)出現(xiàn)意想不到的情況，澆注料很快失去流動(dòng)性，通常的作法是加入少量緩凝劑來調(diào)節(jié)可施工時(shí)間，但也會(huì)出現(xiàn)可施工時(shí)間和強(qiáng)度發(fā)揮的矛盾情況，即可施工時(shí)間得到了滿足，而影響了強(qiáng)度的發(fā)揮。使脫模時(shí)間延長，這是不希望出現(xiàn)的。因此，澆注料的施工特性和強(qiáng)度發(fā)揮兩方面的最佳選擇成為人們共同關(guān)心的問題。
在純鋁酸鹽結(jié)合劑澆注料的施工性能方面與水泥的水化過程密切相關(guān)，同時(shí)，施工性能和強(qiáng)度發(fā)揮的均衡問題也與純鋁酸鹽結(jié)合劑水化過程的控制有關(guān)。 對(duì)不同型號(hào)純鋁酸鹽結(jié)合劑、不同添加劑、不同煅燒氧化鋁粉，配制的澆注料，在加水?dāng)嚢韬蟀l(fā)生的水化過程的三個(gè)階段進(jìn)行了數(shù)據(jù)的技術(shù)觀察。
純鋁酸鹽結(jié)合劑水化過程的三個(gè)階段 為 無水相的溶解期，成核期，溶解 的水化產(chǎn)物從溶液中淅出期。
無水相的溶解：純鋁酸鹽結(jié)合劑顆粒表面的無水相CA，CA2 礦物接觸水后，首先發(fā)生水化并溶入水中的是Ca(OH)2 和AHx 由于這些水化物在顆粒表面很快達(dá)到過飽和而淅出固相并包裹顆粒表面，使顆粒的進(jìn)一步溶解受阻，這一時(shí)期在很多文章和記錄中稱為誘導(dǎo)期。隨著時(shí)間的推移， 水分子受滲透壓的驅(qū)動(dòng)，不斷地通過包裹膜向純鋁酸鹽結(jié)合劑水泥顆粒擴(kuò)散，最后導(dǎo)致包裹膜的破裂，誘導(dǎo)期結(jié)束。
成核期：隨著液相中水化產(chǎn)物 的不斷增加，達(dá)到過飽和，結(jié)晶質(zhì)的水化物在水泥顆粒周圍的液相中淅出成核。
溶解的水化產(chǎn)物從溶液中淅出：由于水化產(chǎn) 物的淅出并成核，一方面溶液中的過飽和程度有所降低，增加了高鋁水泥顆粒水化的速度，另一方面，這些成核的小顆粒一旦形成了，就會(huì)互相急速集中，并導(dǎo)致水泥顆粒的加速水化，導(dǎo) 致水化產(chǎn)物在溶液中急速淅出并成長。這種水化產(chǎn)物的成長并聯(lián)結(jié)在一起，賦予了對(duì)機(jī)械力的抵抗能力。在此期間，因純鋁酸鹽結(jié)合劑礦物的大量水化，釋放出水化熱，使水泥漿體的溫度升高， 大量水化產(chǎn)物的淅出并聯(lián)結(jié)在一起，使水泥漿體凝結(jié)和硬化。
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