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碱性浇注料的抗水化开裂性能

时间:2017-11-13 19:23 点击: 次来源:网络整理

我们从碱性浇注料的施工性能入手,分别以电熔镁砂、烧结尖晶石、烧结铝矾土和铬矿为原料,其理化指标见表1,先用CAC、FS、FL和HMP等单独或者组合为结合剂,并分别加入CA、NCA、 BA和NSH等添加剂,研究了MgO质、MgO-尖晶石质和MgO-复合尖晶石质浇注料的抗水化开裂情况,并比较了不同种类减水剂的特点,防水化剂和缓凝剂的应用效果。

表1 碱性浇注料原料的理化指标


由多次的试验结果得出:FS-FbHMP系统是碱性浇注料较为理想的结合系统。当对它们各自相对含量进行控制时即可获得施工性能优良、凝固速度适中、并可使碱性浇注料中的镁砂水化反应达到能够忽略的程度,干燥(120℃和200℃)后的块体不开裂。

众所周知,碱性浇注料在养生和干燥过程中产生开裂的原因是其内部各种应力所造成的。导致其内部产生应力的主要原因是镁砂的水化。导致镁砂水化的原因则是镁砂中MgO在水化时发生溶解析出反应和与蒸汽发生直接的反应,伴随这种水化反应产生很大的体积膨胀的缘故。

此外,当选用CAC为结合剂时,结合剂中铝的胶凝作用和来自镁砂中水镁石反应生成Mg4Al2(OH)14·H2O并产生较大的体积膨胀,而后者又会促迸镁砂水化加速,所有这些反应都被认为是碱性浇注料在干燥过程中产生开裂的原因。

防止镁砂水化的一般方法是使用高密度大晶粒镁砂,或者使用含有添加物的镁砂,或被有机物包覆的镁砂。但是,这些方法虽能大幅度地提高镁砂的抗水化性能,但却不能完全消除镁砂(特别是镁砂微粉)的水化反应。此外,在碱性浇注料中加入BA也能有效地延缓镁砂的水化反应,但它却会降低浇注料的流动性。

现在,我们通过选用电熔镁砂为主要原料,优选出复合结合系统,已经使镁砂的水化反应达到了可以忽略的程度,从而获得了在养生和干燥过程中均不产生开裂的碱性浇注料块体。

由此推断,碱性浇注料的抗水化性取决于在骨料和基质内的结合剂与镁砂两者之间的特殊结合性状。而选择合适的结合系统等则可有效地延缓和减轻这种反应。

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