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高鋁水泥的耐火特性

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高鋁水泥的耐火特性

發布日期:2019-05-05 作者: 點擊:

高鋁水泥混凝土是最佳的耐火材料之一,因此弄清楚它在各個溫度範圍內的性能是很重要的。在介於室溫和約500℃之問,高鋁水泥混凝土的強度損失程度大於矽酸鹽水泥混凝土;當溫度達到800℃時,這兩種水泥混凝土的強度損失基本相當;但是,在溫度上升到1000℃以上時,高鋁水泥卻顯示出極為良好的性能。含有四種不同骨料的高鋁水泥混凝土在1100℃內的性能。最小強度在最初值的5%~26%之間浮動,但這取決於所用骨料的類型,當溫度達到700℃以上至1000℃時,由於出現了一種陶瓷性的粘結,從而使強度獲得提高。這種粘結是由於水泥和細骨料之間發生固態反應而形成,並且隨著溫度的升高和反應的發展而增強。
因此,高鋁水泥混凝土能夠承受很高的溫度:使用碎高鋁磚骨料可耐受1350℃左右,使用熔融氧化鋁或金剛砂一類的特殊骨料則可以耐受1600℃。用特殊的白色鋁酸鈣水泥和熔融的氧化鋁骨料製作的混凝土能夠長期耐受1800℃的高溫。這種水泥的原料是氧化鋁,含有70%~80%的氧化鋁、20%~25%的氧化鈣及約1%的氧化鐵和氧化矽;這種水泥的組成近似於C3A5。順便提一下,這種高鋁耐火水泥的價格很高。
用高鋁水泥配製的耐火混凝土具有良好的耐酸性(例如煙氣中的酸),實際情況是,在加熱到900~1000℃時,耐化學侵蝕能力便顯著提高。這種混凝土一經硬化便能夠達到使用溫度,也就是說無需進行預燒。由於耐火磚砌體在加熱時會膨脹,因此需要留有伸縮縫(1~2mm),高鋁水泥混凝土可整體澆築,也可采用平接,以保證精確的形狀和大小。最初煆燒時因水損失而引起的收縮值約等於加熱膨脹值,因而淨尺寸變化(取決於骨料)不大。在連續冷卻的情況下,例如在整體期間,平接縫因熱脹會慢慢張開,但再加熱時又會重新彌合。值得指出的是,耐火高鋁水泥混凝土能抵抗相當大的熱衝擊。因此,可以用噴射高鋁水泥砂漿製作耐火襯層。
還可以用高鋁水泥和輕骨料製作輕骨料混凝土,在950℃以上用作絕熱材料。這種輕骨料混凝土的表觀密度介於500~1000kg/m3,導熱係數介於0.21~0.29J/(m2·S·℃)。

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