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高铝水泥的耐火特性

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高铝水泥的耐火特性

发布日期:2019-05-05 作者: 点击:

高铝水泥混凝土是最佳的耐火材料之一,因此弄清楚它在各个温度范围内的性能是很重要的。在介于室温和约500℃之问,高铝水泥混凝土的强度损失程度大于硅酸盐水泥混凝土;当温度达到800℃时,这两种水泥混凝土的强度损失基本相当;但是,在温度上升到1000℃以上时,高铝水泥却显示出极为良好的性能。含有四种不同骨料的高铝水泥混凝土在1100℃内的性能。最小强度在最初值的5%~26%之间浮动,但这取决于所用骨料的类型,当温度达到700℃以上至1000℃时,由于出现了一种陶瓷性的粘结,从而使强度获得提高。这种粘结是由于水泥和细骨料之间发生固态反应而形成,并且随着温度的升高和反应的发展而增强。
因此,高铝水泥混凝土能够承受很高的温度:使用碎高铝砖骨料可耐受1350℃左右,使用熔融氧化铝或金刚砂一类的特殊骨料则可以耐受1600℃。用特殊的白色铝酸钙水泥和熔融的氧化铝骨料制作的混凝土能够长期耐受1800℃的高温。这种水泥的原料是氧化铝,含有70%~80%的氧化铝、20%~25%的氧化钙及约1%的氧化铁和氧化硅;这种水泥的组成近似于C3A5。顺便提一下,这种高铝耐火水泥的价格很高。
用高铝水泥配制的耐火混凝土具有良好的耐酸性(例如烟气中的酸),实际情况是,在加热到900~1000℃时,耐化学侵蚀能力便显著提高。这种混凝土一经硬化便能够达到使用温度,也就是说无需进行预烧。由于耐火砖砌体在加热时会膨胀,因此需要留有伸缩缝(1~2mm),高铝水泥混凝土可整体浇筑,也可采用平接,以保证精确的形状和大小。最初煅烧时因水损失而引起的收缩值约等于加热膨胀值,因而净尺寸变化(取决于骨料)不大。在连续冷却的情况下,例如在整体期间,平接缝因热胀会慢慢张开,但再加热时又会重新弥合。值得指出的是,耐火高铝水泥混凝土能抵抗相当大的热冲击。因此,可以用喷射高铝水泥砂浆制作耐火衬层。
还可以用高铝水泥和轻骨料制作轻骨料混凝土,在950℃以上用作绝热材料。这种轻骨料混凝土的表观密度介于500~1000kg/m3,导热系数介于0.21~0.29J/(m2·S·℃)。

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