Niskocementni vatrostalni betoni uspoređuju se s tradicionalnim aluminatnim cementnim vatrostalnim betonima. Količina dodatka cementa tradicionalnim vatrostalnim betonima od aluminatnog cementa obično je 12-20%, a količina dodatka vode općenito je 9-13%. Zbog velike količine dodane vode, lijevano tijelo ima mnogo pora, nije gusto i ima malu čvrstoću; zbog velike količine dodanog cementa, iako se mogu postići veće normalne i niske temperaturne čvrstoće, čvrstoća se smanjuje zbog kristalne transformacije kalcijevog aluminata na srednjim temperaturama. Očito, uvedeni CaO reagira sa SiO2 i Al2O3 u lijevanom materijalu kako bi proizveo neke tvari s niskim talištem, što dovodi do pogoršanja svojstava materijala pri visokim temperaturama.
Kada se koristi tehnologija ultrafinog praha, visokoučinkoviti dodaci i znanstvena gradacija čestica, sadržaj cementa u lijevanom materijalu smanjuje se na manje od 8%, a sadržaj vode na ≤7%, a može se koristiti niskocementni vatrostalni lijevani materijal. pripremljeno i dovedeno u Sadržaj CaO je ≤2,5%, a njegovi pokazatelji učinkovitosti općenito premašuju one kod aluminatnog cementnog vatrostalnog betona. Ova vrsta vatrostalnog lijeva ima dobru tiksotropiju, odnosno miješani materijal ima određeni oblik i počinje teći uz malu vanjsku silu. Kada se vanjska sila ukloni, zadržava dobiveni oblik. Stoga se naziva i tiksotropni vatrostalni lijevak. Samotekući vatrostalni lijevak naziva se i tiksotropni vatrostalni lijevak. Pripada ovoj kategoriji. Točno značenje niskocementnih serija vatrostalnih betona do sada nije definirano. Američko društvo za ispitivanje i materijale (ASTM) definira i klasificira vatrostalne materijale na temelju sadržaja CaO.
Gustoća i visoka čvrstoća izvanredne su značajke serije vatrostalnih betona s niskim udjelom cementa. To je dobro za poboljšanje vijeka trajanja i performansi proizvoda, ali također donosi probleme s pečenjem prije upotrebe, odnosno može doći do izlijevanja ako niste pažljivi tijekom pečenja. Fenomen pucanja tijela može zahtijevati barem ponovno izlijevanje ili može ugroziti osobnu sigurnost okolnih radnika u teškim slučajevima. Stoga su razne zemlje također provele različite studije o pečenju nizkocementnih serija vatrostalnih betona. Glavne tehničke mjere su: formuliranjem razumnih krivulja peći i uvođenjem izvrsnih protueksplozivnih sredstava, itd., ovo može učiniti vatrostalne lijevane vode. Voda se eliminira glatko bez izazivanja drugih nuspojava.
Tehnologija ultrafinog praha ključna je tehnologija za seriju vatrostalnih lijevaka s niskim udjelom cementa (trenutačno je većina ultrafinih prahova koji se koriste u keramici i vatrostalnim materijalima zapravo između 0,1 i 10 m, i oni uglavnom funkcioniraju kao ubrzivači disperzije i strukturni zgušnjivači. .Prvi čini čestice cementa su visoko dispergirane bez flokulacije, dok potonje čini potpuno ispunjenim mikropore u izljevnom tijelu i poboljšava čvrstoću.
Trenutno uobičajeno korištene vrste ultrafinih prahova uključuju SiO2, α-Al2O3, Cr2O3, itd. Specifična površina SiO2 mikropraha je oko 20 m2/g, a njegova veličina čestica je oko 1/100 veličine čestica cementa, tako da ima dobru svojstva punjenja. Osim toga, SiO2, Al2O3, Cr2O3 mikroprah, itd. također mogu formirati koloidne čestice u vodi. Kada je disperzant prisutan, preklapajući dvostruki električni sloj formira se na površini čestica radi stvaranja elektrostatskog odbijanja, koje nadvladava van der Waalsovu silu između čestica i smanjuje energiju sučelja. Sprječava adsorpciju i flokulaciju između čestica; u isto vrijeme, disperzant se adsorbira oko čestica kako bi se formirao sloj otapala, što također povećava fluidnost lijevanog materijala. Ovo je također jedan od mehanizama ultrafinog praha, odnosno dodavanjem ultrafinog praha i odgovarajućih disperzanata može se smanjiti potrošnja vode kod vatrostalnih lijevaka i poboljšati fluidnost.
Stvrdnjavanje i stvrdnjavanje niskocementnih vatrostalnih betona rezultat je kombiniranog djelovanja hidratacijskog i kohezijskog vezivanja. Hidratacija i stvrdnjavanje kalcijevog aluminatnog cementa uglavnom su hidratacija hidrauličkih faza CA i CA2 i proces rasta kristala njihovih hidrata, to jest, oni reagiraju s vodom kako bi formirali heksagonalne pahuljice ili igličaste CAH10, C2AH8 i proizvode hidratacije kao što su budući da kubični kristali C3AH6 i gelovi Al2O3aq tada tvore međusobno povezanu strukturu mreže kondenzacije i kristalizacije tijekom procesa stvrdnjavanja i zagrijavanja. Aglomeracija i vezanje nastaju zbog aktivnog ultrafinog praha SiO2 koji stvara koloidne čestice kada se susretne s vodom, i susretne se s ionima koji se polako odvajaju od dodanog aditiva (tj. tvari elektrolita). Budući da su površinski naboji dvaju suprotni, to jest, površina koloida ima adsorbirane protuione, uzrokujući £2 Potencijal se smanjuje i dolazi do kondenzacije kada adsorpcija dosegne "izoelektričnu točku". Drugim riječima, kada je elektrostatsko odbijanje na površini koloidnih čestica manje od njihovog privlačenja, dolazi do kohezivnog povezivanja uz pomoć van der Waalsove sile. Nakon što se vatrostalni lijevak pomiješan sa prahom silicijevog dioksida kondenzira, Si-OH skupine formirane na površini SiO2 se suše i dehidriraju do premošćavanja, tvoreći siloksansku (Si-O-Si) mrežnu strukturu, čime se stvrdnjavaju. U strukturi siloksanske mreže, veze između silicija i kisika ne opadaju s porastom temperature, tako da čvrstoća također nastavlja rasti. U isto vrijeme, na visokim temperaturama, SiO2 mrežasta struktura će reagirati s Al2O3 omotanim u njoj i formirati mulit, koji može poboljšati čvrstoću na srednjim i visokim temperaturama.
Vrijeme objave: 28. veljače 2024
