低水泥浇注料硬化机理的研究
混凝土硬化原理
混凝土硬化原理
混凝土硬化是由于水泥与水发生化学反应,形成水化产物并填充空隙,使混凝土逐渐变得坚固的过程。
混凝土硬化的原理主要是由以下几个方面组成:
1. 水化反应:混凝土中的水泥与水发生水化反应,产生硅酸钙胶凝体和水化产物,形成了坚固的胶体结构。
水化反应通常需要一段时间才能完全完成,此过程中混凝土逐渐变得更耐久和强度更高。
2. 混凝土内部结构:水化反应导致水泥颗粒间的胶凝体连接起来形成一个网络,这个网络填充了混凝土中的空隙和孔隙。
这些填充物在硬化过程中逐渐凝结和增强,最终形成一个坚固的整体结构。
3. 脱水和碳化:硬化过程中,混凝土中的水逐渐脱去,使其变得更加致密和坚硬。
同时,混凝土中的碳酸盐也会与大气中的二氧化碳反应,形成碳酸盐胶凝体,进一步增强混凝土的硬度。
4. 温度和湿度:温度和湿度对混凝土硬化的速度和质量具有重要影响。
适宜的温度和湿度有利于水泥水化反应的进行,促进混凝土的早期强度发展和整体硬化。
总之,混凝土硬化是通过水泥的水化反应形成胶凝体并填充空隙,经过脱水和碳化过程,最终形成一个坚固的整体结构。
温度和湿度的控制可以影响混凝土硬化质量和速度。
水泥的硬化原理
水泥的硬化原理
水泥的硬化原理是由于水泥中的胶凝材料与水发生化学反应,形成水化产物在水泥中逐渐凝固和硬化的过程。
具体的硬化原理可分为以下几个步骤:
1. 水化反应:水泥中的胶凝材料主要是硅酸盐矿物质,如硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)等。
当水与胶凝材料接触时,水中的H+离子会与水泥中的几个主要离子(如钙离子)发生反应,产生草酸钙(C-S-H)胶凝物和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
2. 凝聚硬化:水化反应引起的反应产物逐渐凝聚成网状结构,形成一种胶凝物质,即C-S-H胶凝物。
这种胶凝物质是水泥硬化强度的主要来源,具有较好的粘结性和强度。
3. 温度效应:水泥的硬化过程受温度影响较大。
水泥在适宜的温度下硬化会加快,而过高或过低的温度则会影响硬化过程。
通常,较高的温度有助于加快水化反应速度,但过高的温度可能导致蒸发和孔隙产生,从而降低了强度。
4. 干燥过程:水泥在硬化过程中还需要进行一定的干燥,以便去除多余的水分。
干燥过程可能会引起收缩现象,因此需要控制干燥速度,以避免产生裂缝。
综上所述,水泥的硬化是一个复杂的过程,涉及水化反应、胶凝物质形成、温度效应和干燥等因素。
这些因素相互作用,最终使水泥达到一定的强度和硬度,形成坚固的建筑材料。
水泥窑用低水泥浇注料性能的研究
水 泥 窑 用低 水 泥 浇 注料 性 能 的研 究
张 巍 戴文勇
( 大连 派 力 固x_有 限公 司 , 宁 大连 160 ) -k , l 辽 160
摘 要
以矾土为主要原料, 铝酸钙水泥和硅微粉为结合系统, 研究了不同热处理温度对水泥窑用低水泥浇注料性能的影响。试样自
然干燥 2h 4 脱模后 , 再经 10 1 ℃烘干 2h分 别于 30 50 70 、0o I0 ℃、30 4, 0 ℃、0 ℃、0℃ 90 C、10 10℃和 10 ℃热处理 3 。检测各温度热 50 h 处理后试样的体积密 度( I)线变化 率(..)常温抗折 强度 ( OR 、 BD 、 P C、 L M..)常温耐压强 度( ..) 温耐磨性能 以及试样 的热膨 cCs 、 常 胀 系数和抗热震性能。结果 表明 , 随着热处理温度的提高 , 水泥窑用低水泥浇注料的体积密度呈现先减小后不变再增大的变化规 律; 线变化 率呈现收缩先增大后减小再增大的变化规律 ; 常温抗折 强度和常温耐压强度呈现先增大后减小再增大的变化规律。水 泥窑用低水泥浇注料经过 10 ℃热处理 后的磨损量小于经过 lo ℃热处 理后的磨 损量 。 50 30 水泥窑用低水泥浇注料具有相对优良的 抗热震性能。
第 3 卷第 3 2 期 21年 9月 01
《 陶瓷学报》
J 0URNAI OF CE . RAM I CS
Vo . 2 No 3 13 . . Sp 2 1 e .0 1
文章编号 :0 0 2 7 (0 )3 0 6 — 5 10 - 2 8 2 1 0 - 4 5 0 1
8 9 5
铝酸钙水泥 减水剂
收稿 日期 :010— 3 21—3 0
通讯联系人 : 巍 ,- a:nhnw i08 2. m 张 E m i czag e 0@16 o l 2 c
低水泥、超低水泥和无水泥耐火浇注料的凝结 硬化原理
低水泥、超低水泥和无水泥耐火浇注料的凝结硬化原理低水泥、超低水泥和无水泥耐火浇注料是一种特殊的材料,在高温环境下具有优异的耐火性能。
它们的凝结硬化原理也是独特而复杂的,本文将详细介绍这些耐火浇注料的凝结硬化原理,希望能对相关领域的人士有所启发。
低水泥、超低水泥和无水泥耐火浇注料的凝结硬化原理是基于水泥和耐火骨料之间的相互作用而形成的。
水泥是一种常见的建筑材料,它主要由矿物质和化合物组成。
在浇注料中,水泥的主要作用是通过水化反应形成胶凝物质,使得耐火骨料能够相互沾结,形成坚固的结构。
对于低水泥耐火浇注料来说,其水泥掺量较低,一般为6%至8%。
相对于传统的水泥浇注料,低水泥浇注料的水化反应程度较低,因此其凝结时间较长。
在使用低水泥浇注料时,需要加入一定量的缓凝剂,以延缓水化反应的速度,从而使得浇注料能够在较长的施工时间内保持流动性。
在浇注料出模后,经过较长时间的养护,低水泥浇注料能够逐渐凝结硬化,并且形成较高的力学强度。
超低水泥耐火浇注料与低水泥浇注料相比,其水泥掺量更低,一般为3%至6%。
超低水泥浇注料常常采用高热稳定性水泥作为胶凝剂,以增强其耐火性能。
超低水泥浇注料在凝结硬化过程中,水泥的水化反应速度较低,因此其凝结时间更长。
在施工时,需要使用较高剂量的缓凝剂,以延缓凝结时间,从而保证浇注料的流动性。
经过充分的养护后,超低水泥浇注料能够凝结成为坚固的结构,并且具有出色的耐火性能。
无水泥耐火浇注料是指不添加水泥的浇注料,其胶结作用主要依靠水化硅酸盐等无水泥胶凝材料。
无水泥耐火浇注料灌注后,胶凝材料中的二氧化硅、三氧化二铝等成分会与耐火骨料中的金刚砂、白云石等反应,形成新的硅酸盐胶凝物质。
这种胶凝物质具有较好的耐火性能,并且能够使浇注料内部形成紧密的连接,提高其力学强度。
总之,低水泥、超低水泥和无水泥耐火浇注料的凝结硬化原理是建立在水泥和耐火骨料的相互作用之上的。
这些浇注料通过水化反应形成胶凝物质,使得耐火骨料能够相互沾结,并且最终形成坚固的结构。
混凝土的硬化机理原理
混凝土的硬化机理原理一、引言混凝土是一种重要的建筑材料,其广泛应用于各种建筑结构中。
混凝土的硬化机理是指混凝土从初始状态到最终状态的过程,这个过程涉及到多个方面,如水化反应、固化反应、水分传输等。
混凝土的硬化机理对于混凝土的性能和使用寿命有着至关重要的影响。
因此,深入了解混凝土的硬化机理原理是非常有必要的。
二、混凝土的水化反应混凝土的水化反应是指水和水泥中的硅酸盐、三氧化二铝等物质在一定条件下发生反应,产生硬化产物——水化硬化产物。
水化硬化产物的产生是混凝土硬化的重要过程之一。
1.水泥的水化反应水泥是混凝土中最重要的成分之一,其主要成分为熟料和石膏。
水泥的水化反应是指水泥和水在一定条件下反应,产生水化硬化产物。
水泥的水化反应是一种放热反应,反应过程中会释放出大量的热量。
水泥的水化反应可以分为早期水化反应、中期水化反应和后期水化反应三个阶段。
早期水化反应主要是水泥中的三氧化二铝和硅酸盐等物质与水发生反应,生成硅酸钙凝胶。
中期水化反应是指硅酸钙凝胶继续水化反应,生成更加稳定的水化硬化产物。
后期水化反应是指水化硬化产物逐渐成熟,混凝土的强度和稳定性逐渐提高。
2.水化硬化产物水化硬化产物是混凝土硬化过程中的重要产物,它的产生和发展决定了混凝土的性能和使用寿命。
水化硬化产物主要包括硅酸钙凝胶、石膏、水化铝酸盐凝胶、水化硅酸盐凝胶等。
其中,硅酸钙凝胶是混凝土中最重要的水化硬化产物之一,它是混凝土中强度的主要来源。
水化硬化产物的生成需要一定的时间,这个时间称为水化期。
水化期的长短会影响混凝土的强度和稳定性。
三、混凝土的固化反应混凝土的固化反应是指混凝土中的水化硬化产物在一定条件下发生反应,形成更加稳定的化合物,从而使混凝土的强度和稳定性得到提高。
混凝土的固化反应可以分为两个阶段:初期固化和后期固化。
1.初期固化初期固化是指混凝土中的水化硬化产物在混凝土未完全干燥的情况下发生反应,形成更加稳定的化合物。
初期固化的过程中,混凝土的强度和稳定性逐渐提高。
混凝土硬化的原理
混凝土硬化的原理混凝土硬化是指混凝土在水泥水化反应的作用下逐渐变硬、变坚固的过程。
混凝土硬化的原理涉及多个方面,包括水泥水化反应、水分蒸发、热量释放、孔隙结构形成等。
下面将详细介绍混凝土硬化的原理。
一、水泥水化反应水泥水化反应是混凝土硬化的主要原理。
水泥是混凝土中的主要胶凝材料,其主要成分是氧化钙、硅酸盐和铝酸盐。
在混凝土中,水泥与水反应生成水化产物,从而使混凝土逐渐变硬、变坚固。
水泥水化反应是一个复杂的化学反应过程,包括多个阶段。
在水泥与水接触后,水泥粒子表面的氧化钙(CaO)和硅酸盐(SiO2)会与水中的氢氧根离子(OH-)反应,生成钙硅酸盐凝胶(C-S-H)和钙羟基石灰石(CH)。
这些水化产物填充了混凝土中的孔隙,从而使混凝土逐渐变硬、变坚固。
此外,水泥水化反应还会释放热量,促进混凝土的硬化过程。
二、水分蒸发水分蒸发也是混凝土硬化的重要原理。
在混凝土浇灌后,混凝土表面的水分会逐渐蒸发,从而促进混凝土的硬化过程。
混凝土中的水分主要分为两种:吸附水和孔隙水。
吸附水是指附着在水泥颗粒表面的水分,其蒸发速度比较快。
孔隙水是指混凝土中孔隙中的水分,其蒸发速度比较慢。
在混凝土表面的水分蒸发后,混凝土内部的水分会逐渐向表面迁移,从而加速混凝土的硬化过程。
三、热量释放水泥水化反应会释放大量的热量,促进混凝土的硬化过程。
水泥水化反应是一个放热反应,其放热量与水泥中氧化钙和硅酸盐的含量以及水泥中添加的其他材料有关。
在混凝土中,水泥水化反应释放的热量主要分为三种:早期热量、中期热量和后期热量。
早期热量是指混凝土浇灌后的24小时内释放的热量,其主要来源于水泥水化反应。
中期热量是指混凝土浇灌后的24小时到7天内释放的热量,其主要来源于水泥水化反应和混凝土中其他材料的反应。
后期热量是指混凝土浇灌后7天以上的时间内释放的热量,其主要来源于混凝土中其他材料的反应。
四、孔隙结构形成混凝土的孔隙结构对其力学性能和耐久性有着重要影响。
水泥固化的原理
水泥固化的原理
水泥固化的原理是由于水泥中的主要活性成分——氧化钙(CaO)与水反应产生钙石灰石(Ca(OH)2),在适当的条件下进一步与二氧化碳(CO2)反应生成钙碳酸盐(CaCO3)。
这一系列反应过程称为水泥的水化反应。
在水泥的制备过程中,通过粉磨与混合的方式将水泥熟料与适量的石膏,以及其他辅助材料混合均匀,形成水泥粉。
当水泥粉与水接触后,发生水泥的水化反应。
水与水泥中的化合物反应生成水合钙硅酸盐胶凝体,这种凝胶具有粘结性和胶结性,能够将骨料与其它填料粘结在一起,形成坚固的结构材料。
水化反应的关键是水泥中的氧化钙与水反应生成氢氧化钙,然后通过氢氧化钙与二氧化碳反应生成钙碳酸盐。
这个过程需要一定的湿度和适当的温度。
水泥固化的过程需要一定的时间,这是因为水合钙硅酸盐胶凝体的形成需要一定的时间。
水泥固化后,水泥中形成的钙石灰石和钙碳酸盐会填充骨料间隙和孔隙,从而形成紧密的结构。
这种结构能够抵御外界的压力和变形,使水泥固化体具有一定的强度和耐久性。
同时,固化后的水泥具有较好的耐久性和抗化学侵蚀能力,能够在不同的环境条件下保持稳定性。
总的来说,水泥固化是通过水泥中的化学反应产物填充骨料间隙和孔隙,形成紧密的结构,从而使水泥具有一定强度和耐久性的过程。
刚玉质低水泥浇注料结合相的研究
19 97年 增 刊
刚玉质低水泥浇注料结合相的研究
娜
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王杰曾 冷少林 刘锡俊
刘根荣
( 中国建筑材料科学研究 院高技术陶瓷 与耐火材料研 究所 北京 1 04 0 2) 0
摘 要: 木文运用多种测 试手段 研究了刚玉质低水泥浇注料经 于燥 和不 同温度热 处理 后结合相 和微观组织结构 的 演变规律 , 探讨 了这种演 变对浇注料宏观物理性能的影响 。 关键词 : 刚玉 , 低水泥浇 注料, 结合相
气 泡被排除。 养护温度为5 3 ; 间为3 3试验结果 士C时 .
31 . 物理性能 各 试样 的物理性 能见表 2 0
1 一
表2 干燥和热处理后试样的物理 性能
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在说明部分硅灰介入 了水化 反应。含有硅灰或 U P的 试样 在 3 1 2℃ 均 有较 大 的 放 热 A 0 -3 1 峰, 这些峰 可能与 疏松和具有 高势 能的脱水物 相 的结 构重 组 有关。含 硅灰 试 样 在 94; 9' 或 11℃ 的 放一 小 峰说 明 未 水 化 的 硅 灰 在 08 热 10℃左右介人了陶瓷化反应 。 00
低温下混凝土硬化机理及其应用研究
低温下混凝土硬化机理及其应用研究一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一,其性能与施工环境密切相关。
在低温环境下施工的混凝土表现出一些特殊的性质,如强度降低、延展性增加等,这对建筑质量和工期都会产生影响。
因此,研究低温下混凝土的硬化机理及其应用具有重要意义。
二、低温下混凝土的硬化机理1. 混凝土的凝结水混凝土的凝结水是混凝土中水泥、粉煤灰等水化反应的副产物,是混凝土硬化过程中不可缺少的一部分。
在低温环境下,混凝土中的凝结水会减少,导致混凝土强度下降。
2. 水泥水化反应水泥水化反应是混凝土硬化的关键过程。
在低温环境下,水泥水化反应速率降低,导致混凝土强度下降。
3. 冻融循环低温环境下混凝土的硬化过程中,冻融循环会对混凝土产生破坏作用。
冻融循环会使混凝土中的水膨胀、收缩,导致混凝土开裂、强度下降。
4. 混凝土结构低温环境下混凝土的结构也会发生变化,如水泥石中的孔隙度增加,导致混凝土强度下降。
三、低温下混凝土的应用研究1. 混凝土的保温措施为了避免混凝土在低温环境下的强度下降,可以采取保温措施,如在混凝土表面覆盖保温材料、在混凝土中添加保温剂等。
2. 混凝土的添加剂在低温环境下,混凝土中添加剂可以促进水泥水化反应,加速混凝土的硬化过程。
常用的添加剂有速凝剂、加气剂、缓凝剂等。
3. 混凝土的配合比低温环境下,混凝土的配合比需要进行调整。
一般来说,应该增加水泥、减少水的用量,以促进水泥水化反应,提高混凝土的强度。
4. 混凝土的养护措施在低温环境下,混凝土的养护措施也需要进行调整。
应采取加强保温、加湿等措施,以促进混凝土的硬化。
5. 混凝土的材料选择在低温环境下,应选择适合低温环境的混凝土材料,如添加了防冻剂的混凝土等。
四、结论低温下混凝土的硬化机理与一般条件下有所不同,主要表现在凝结水减少、水泥水化反应速率降低、冻融循环破坏等方面。
为此,需要采取相应的应用研究措施,如保温措施、添加剂、配合比调整、养护措施、材料选择等,以保证混凝土在低温环境下的正常使用。
混凝土表面硬化机理分析
混凝土表面硬化机理分析一、前言混凝土在建筑中具有广泛的应用,但由于其表面易受磨损、腐蚀等因素影响,因此需要对其表面进行硬化处理。
混凝土表面硬化技术是一种常见的混凝土表面处理方法,它可以使混凝土表面变得更加坚硬、耐磨、耐久,并能增加混凝土表面的美观度。
本文将对混凝土表面硬化机理进行详细分析。
二、混凝土表面硬化机理1. 硬化剂对混凝土表面的化学反应混凝土表面硬化的主要原理是通过在混凝土表面形成一层致密、坚硬、耐久的化学反应产物,从而达到硬化的目的。
硬化剂在混凝土表面形成的化学反应产物主要有硅酸盐、氧化铝、氧化钛、碳酸盐等。
硬化剂中的活性成分可与混凝土中的游离钙离子发生反应,形成一系列新的化合物,使混凝土表面形成致密的物理结构,从而提高混凝土的抗压强度、耐久性和抗渗透性。
2. 硬化剂对混凝土表面的物理反应硬化剂还能够渗透到混凝土表面的微孔中,填充微孔,使混凝土表面变得致密,从而提高混凝土表面的抗渗透性和耐久性。
3. 硬化剂对混凝土表面的机械反应硬化剂能够渗透到混凝土表面的微孔中,与水泥凝胶反应,形成一种致密的物理结构,使混凝土表面变得坚硬。
同时,硬化剂还能够填补混凝土表面的裂缝和孔洞,进一步提高混凝土表面的耐久性和抗渗透性。
三、混凝土表面硬化剂的种类1. 硅酸盐类硬化剂硅酸盐类硬化剂是最常用的混凝土表面硬化剂之一。
它可以与混凝土中的游离钙离子反应,形成硅酸钙等物质,从而提高混凝土表面的硬度和耐久性。
2. 氧化铝类硬化剂氧化铝类硬化剂可以与混凝土中的游离钙离子反应,形成铝酸钙等物质,从而提高混凝土表面的硬度和耐久性。
3. 氧化钛类硬化剂氧化钛类硬化剂可以与混凝土中的游离钙离子反应,形成钛酸钙等物质,从而提高混凝土表面的硬度和耐久性。
4. 碳酸盐类硬化剂碳酸盐类硬化剂可以与混凝土中的游离钙离子反应,形成碳酸钙等物质,从而提高混凝土表面的硬度和耐久性。
四、混凝土表面硬化剂的施工方法1. 清理混凝土表面在施工混凝土表面硬化剂前,必须先对混凝土表面进行彻底的清洁,包括清理混凝土表面的杂物、灰尘和污垢等。
混凝土硬化机理分析
混凝土硬化机理分析一、引言混凝土是一种常见的建筑材料,具有广泛的应用范围。
混凝土的硬化是混凝土工程中的重要环节,硬化质量直接影响混凝土的使用寿命和性能。
因此,深入了解混凝土硬化机理是十分必要的。
二、混凝土硬化的基本过程混凝土硬化是指混凝土从液态到固态的过程。
混凝土硬化的基本过程包括水泥水化反应和水分蒸发两个方面。
1.水泥水化反应混凝土硬化的基础是水泥水化反应。
水泥水化反应是指水泥与水中的化学反应过程,产生的产物形成胶体颗粒,使混凝土逐渐凝固并形成硬化体。
2.水分蒸发混凝土硬化过程中,水分的蒸发是不可避免的。
水分蒸发会影响混凝土的硬化和质量,因此需要进行有效的控制。
三、混凝土硬化的影响因素混凝土硬化受到多种因素的影响,包括水泥种类、混凝土配合比、施工温度和湿度等。
1.水泥种类不同种类的水泥在水化反应中所产生的产物不同,因此对混凝土的硬化也有影响。
2.混凝土配合比混凝土配合比指水泥、砂、石子和水之间的比例。
配合比的不同会影响混凝土的流动性、强度和耐久性等性能,从而影响混凝土的硬化。
3.施工温度和湿度施工温度和湿度对混凝土的硬化有很大的影响。
温度过高或过低都会影响混凝土的硬化速度和质量,湿度过大会影响混凝土的水泥水化反应,导致混凝土硬化不完全。
四、混凝土硬化机理分析混凝土硬化机理可以从水泥水化反应和水分蒸发两个方面来进行分析。
1.水泥水化反应机理水泥水化反应是混凝土硬化的基础。
水泥水化反应的主要产物是硅酸盐凝胶和水化硬化钙矾石。
硅酸盐凝胶是一种胶体颗粒,具有很强的粘结能力,可以将水泥颗粒和砂颗粒黏合在一起,形成混凝土的骨架结构。
水化硬化钙矾石是一种晶体,可以填充混凝土骨架结构中的空隙,增加混凝土的密实度和强度。
2.水分蒸发机理混凝土中的水分在硬化过程中会逐渐蒸发,水分蒸发的机理是混凝土硬化的另一个重要方面。
水分蒸发会导致混凝土中产生收缩应力,如果收缩应力过大,会导致混凝土开裂。
因此,需要控制混凝土中的水分蒸发,以减小混凝土的收缩应力。
混凝土的硬化机理分析原理
混凝土的硬化机理分析原理一、引言混凝土是一种由水泥、骨料、砂和水等原材料经过一定比例的混合,经过浇筑、振捣、养护等工艺过程形成的一种人工制品。
混凝土的硬化是指混凝土在水泥水化反应作用下逐渐形成坚硬的物质过程。
混凝土的硬化过程对混凝土材料的性能具有重要的影响,掌握混凝土的硬化机理有助于提高混凝土的质量,保证混凝土的使用寿命。
二、混凝土硬化过程混凝土的硬化是由水泥与水反应生成水化产物,水化反应过程可以分为两个阶段:初凝和终凝。
1.初凝阶段混凝土浇筑后,水泥与水迅速反应,开始形成水化产物,同时会释放热量,这个阶段称为初凝阶段。
初凝时间通常在30分钟左右,此时混凝土还没有完全凝结。
初凝后,混凝土在表面逐渐形成一层硬皮,但内部仍然是液态状态。
2.终凝阶段终凝阶段是指混凝土开始逐渐变硬,形成坚硬的物质的过程。
终凝时间是混凝土从浇筑到完全凝结的时间,通常需要28天左右。
终凝阶段可以进一步分为两个阶段:早期强度和后期强度。
(1)早期强度早期强度是指混凝土在浇筑后经过3天内的强度。
在这个阶段,混凝土的强度迅速提高,但强度增长速度随时间的推移逐渐减缓。
早期强度的提高主要受水化产物的形成和水泥胶的硬化影响。
(2)后期强度后期强度是指混凝土在浇筑后3天以上的强度。
在这个阶段,混凝土的强度增长速度逐渐趋于平缓,但是强度仍会不断提高,直到稳定。
后期强度的提高主要受到水化产物的继续形成和水泥胶的进一步硬化影响。
三、混凝土的水化反应混凝土的硬化主要是由水泥与水反应形成水化产物的过程。
水泥是一种含有活性氧化钙和硅酸盐的粉状物质,与水混合后会迅速反应,形成水化产物。
水泥水化反应的过程可以分为以下几个阶段:1.初期反应水泥与水混合后,活性氧化钙和硅酸盐开始与水中的氢氧根离子结合,形成氢氧化钙和硅酸钙等水化产物。
初期反应是水泥水化反应的最快阶段,通常在几分钟内完成。
2.中期反应在初期反应过程中,水化产物开始形成,晶体逐渐长大,并与其他晶体相互作用形成水泥胶。
水泥混凝土地面硬化剂原理
水泥混凝土地面硬化剂原理一、引言水泥混凝土地面硬化剂是一种逐渐流行的地面处理方法,它通过化学反应和物理作用来提高水泥混凝土地面的硬度和耐磨性。
这种方法可以有效地节省时间和成本,同时提高地面的美观性和耐久性。
本文将详细介绍水泥混凝土地面硬化剂的原理。
二、水泥混凝土地面硬化剂的组成水泥混凝土地面硬化剂主要由硅酸盐、铝酸盐、硅酸铝酸盐等化学物质组成。
硅酸盐是硬化剂中最重要的成分之一,它可以与水泥中的氢氧化钙反应,生成硅酸钙和水。
铝酸盐和硅酸铝酸盐则可以和水泥中的氢氧化铝反应,生成水合铝酸盐和水合硅酸铝盐。
这些化学反应可以形成一层坚固且致密的硬化剂膜,将地面表面的孔隙填充,提高地面的密实度和硬度。
三、水泥混凝土地面硬化剂的作用原理1. 化学反应在水泥混凝土地面上涂刷硬化剂后,硬化剂中的化学物质与水泥中的成分发生反应,形成水合物。
这些水合物可以填充地面的孔隙,并与水泥中的成分结合,形成一层坚固的保护层,提高地面的硬度和密实度。
此外,硬化剂中的硅酸盐还可以与地面上的游离氢离子反应,中和地面表面的酸性物质,从而减少地面的腐蚀和磨损。
2. 物理作用水泥混凝土地面硬化剂还可以通过物理作用来提高地面的硬度和耐磨性。
涂刷硬化剂后,硬化剂中的颗粒会填充地面表面的孔隙,从而减少地面的渗透性。
此外,硬化剂中的颗粒还可以在地面表面形成一层坚硬的薄膜,防止地面被划伤和磨损。
四、水泥混凝土地面硬化剂的施工方法水泥混凝土地面硬化剂的施工方法分为以下几个步骤:1. 地面处理在施工前,需要将地面表面清洗干净,去除地面上的杂物和油污。
如果地面有裂缝或破损,需要事先修补。
2. 涂刷硬化剂将硬化剂涂刷在地面表面,一般需要涂刷两到三遍。
每次涂刷之间需要等待一段时间,让涂层干燥。
3. 抛光在硬化剂干燥后,需要使用机械设备对地面进行抛光。
抛光可以将地面表面的硬化剂颗粒充分磨合,在地面表面形成一层光滑且坚固的薄膜。
4. 密封在地面表面形成薄膜后,需要对地面进行密封处理。
混凝土硬化剂的化学原理
混凝土硬化剂的化学原理一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料,但其耐久性和防水性等方面有时需要进一步改进。
因此,混凝土表面处理剂被广泛使用,其中硬化剂是一种常见的处理剂。
本文将介绍混凝土硬化剂的化学原理。
二、混凝土硬化剂的定义混凝土硬化剂是一种能够提高混凝土表面硬度和耐磨性的化学物质。
其主要作用是通过化学反应与混凝土中的游离氢氧化钙(Ca(OH)2)反应,生成钙硅酸盐凝胶(C-S-H)和钙铝酸盐凝胶(C-A-H),从而填充混凝土中的孔隙和微裂缝,增强混凝土的密实性和耐久性。
三、混凝土硬化剂的原理混凝土硬化剂主要是由钙化物(如钙盐)和硅酸盐(如硅酸钠)组成。
钙化物是一种碱性物质,能够与混凝土中的游离氢氧化钙反应,生成钙硅酸盐凝胶和钙铝酸盐凝胶。
硅酸盐则是一种酸性物质,能够与混凝土中的游离氢氧化钙反应,生成硅酸钙和水。
在混凝土中,游离氢氧化钙是由水泥水化反应中未反应的氢氧化钙分解而来。
游离氢氧化钙的存在会影响混凝土的耐久性和防水性,因为它容易与二氧化碳反应生成碳酸钙,导致混凝土表面产生裂缝和脱落。
混凝土硬化剂的作用就是将游离氢氧化钙与钙化物和硅酸盐反应,生成凝胶填充混凝土中的孔隙和微裂缝,从而提高混凝土的密实性和耐久性。
四、混凝土硬化剂的化学反应混凝土硬化剂的化学反应主要是钙化反应和硅酸化反应。
(一)钙化反应钙化反应是指钙化物与混凝土中的游离氢氧化钙反应生成钙硅酸盐凝胶和钙铝酸盐凝胶的过程。
该反应主要通过以下两种途径进行:1. 钙化物与游离氢氧化钙反应生成钙硅酸盐凝胶和钙铝酸盐凝胶:Ca2+ + 2OH- + xSiO2 + (2-x)H2O → CaO·SiO2·xH2O + CaO·(2-x)Al2O3·xH2O其中,x为1-2。
2. 钙化物与氢氧化铝反应生成钙铝酸盐凝胶:Ca2+ + 2Al(OH)4- → CaAl2O4·6H2O + 2OH-这些凝胶在混凝土中填充孔隙和微裂缝,提高混凝土的密实性和耐久性。
混凝土硬化剂的原理及应用
混凝土硬化剂的原理及应用一、引言混凝土硬化剂是一种广泛应用于混凝土结构中的材料,其具有优异的耐久性和抗渗透性能。
本文将详细介绍混凝土硬化剂的原理及其应用。
二、混凝土硬化剂的原理混凝土硬化剂是一种化学反应性物质,通常是由硅酸盐和钙硅酸盐等多种成分组成。
当混凝土硬化剂与混凝土中的游离钙离子反应时,会形成一种具有高硬度和高密度的硬质物质,从而提高混凝土的压缩强度、抗渗透性和抗冻性等性能。
混凝土硬化剂的反应机理主要有两种:一种是钙硅酸盐水化反应,另一种是碱硅反应。
钙硅酸盐水化反应是指在混凝土中添加混凝土硬化剂后,其主要成分——硅酸盐与游离钙离子反应,生成硅酸钙水化物和硅酸二钙水化物等硬质化合物,从而提高混凝土的强度和密度。
碱硅反应则是指混凝土中的碱性物质与混凝土硬化剂中的硅酸盐发生反应,形成类似于钙硅酸盐反应的硬质化合物。
三、混凝土硬化剂的应用1. 提高混凝土强度混凝土硬化剂可以显著提高混凝土的强度和密度。
经过混凝土硬化剂处理后的混凝土能够承受更大的压力和荷载,从而提高混凝土结构的承载能力和抗震能力。
2. 提高混凝土的抗渗透性混凝土硬化剂可以填补混凝土中微小的孔隙和裂缝,从而提高混凝土的密度和抗渗透性。
经过混凝土硬化剂处理后的混凝土能够抵御水分和化学物质的侵蚀,延长混凝土结构的使用寿命。
3. 提高混凝土的抗冻性混凝土硬化剂能够提高混凝土的密度和强度,从而提高混凝土的抗冻性。
经过混凝土硬化剂处理后的混凝土能够承受更大的冻融循环,从而减少混凝土结构的冻融损伤。
4. 提高混凝土的耐久性混凝土硬化剂能够提高混凝土的密度和硬度,从而提高混凝土的耐久性。
经过混凝土硬化剂处理后的混凝土能够抵御酸碱侵蚀、氯离子侵蚀等化学侵蚀,延长混凝土结构的使用寿命。
四、混凝土硬化剂的应用案例1. 上海长风海洋港上海长风海洋港是上海市重点建设项目之一,位于上海市宝山区长江口核心区,总投资约为300亿元。
混凝土硬化剂被广泛应用于该项目中,能够提高混凝土结构的强度和耐久性,从而保障该项目的长期稳定运行。
混凝土地面硬化剂原理
混凝土地面硬化剂原理
混凝土地面硬化剂是一种能够使混凝土地面变得更加坚硬、耐磨、耐
久的化学制剂。
它的原理主要是通过与混凝土地面中的游离氢氧化钙
反应,生成一种硬化层,从而提高地面的硬度和密度。
混凝土地面硬化剂的主要成分是硅酸盐,包括硅酸二钙、硅酸三钙等。
这些硅酸盐能够与混凝土中的游离氢氧化钙反应,生成一种结晶化合物——钙硅酸盐。
这种钙硅酸盐与混凝土中的钙铝酸盐等其他硬化成
分结合,形成一种坚硬的硬化层,从而提高地面的硬度和密度。
另外,混凝土地面硬化剂还包含一些助剂,如表面活性剂和溶剂等。
这些助剂能够促进硅酸盐和混凝土中的其他成分的反应,加速硬化过程,使得地面更加坚硬。
混凝土地面硬化剂的使用是相对简单的。
首先,需要对混凝土地面进
行清洁和打磨,以便硬化剂能够充分渗透到地面内部。
然后,在地面
表面均匀喷洒硬化剂,让其渗透到地面内部。
硬化剂会与地面中的游
离氢氧化钙反应,形成硬化层。
这个过程需要一定时间,通常需要等
待24小时以上才能够达到最佳效果。
总的来说,混凝土地面硬化剂的原理是通过与混凝土中的游离氢氧化
钙反应,生成一种硬化层,从而提高地面的硬度和密度。
它的使用相对简单,但需要注意清洁和打磨地面,并等待足够的时间以达到最佳效果。
混凝土硬化机理分析
混凝土硬化机理分析一、引言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一,其主要成分是水泥、粗骨料、细骨料和水,其制作需要经历浇筑、养护等环节。
混凝土的硬化过程是混凝土在水化反应中逐渐凝固和增强的过程,其硬度越来越高,抗压强度也逐渐提高。
混凝土的硬化机理是研究混凝土在水化反应中的物理化学过程,对混凝土的制作、质量控制、施工等方面具有重要意义。
二、混凝土硬化机理分析1.水泥和水的反应混凝土的硬化主要是由水泥与水之间的水化反应引起的。
水泥中的主要成分是熟料,它是经过煅烧的混合材料,在水中可以发生水化反应,释放出大量的热量。
水化反应分为两个阶段,即快速反应和慢速反应。
快速反应阶段是指水泥与水之间的化学反应,主要是硅酸钙和水之间的反应,生成硬化物质。
慢速反应阶段是指水化产物进一步反应,形成骨架结构,并逐渐增强混凝土的硬度和抗压强度。
2.反应产物在水化反应中,主要生成的产物是硬化物质和水化产物。
硬化物质主要是胶体颗粒和凝胶体,它们可以填充混凝土中的孔隙,增强混凝土的密实度和硬度。
水化产物主要是水化硅酸钙、水化铝酸盐、水化硅酸铝等,这些产物可以形成混凝土的骨架结构,增强混凝土的强度和硬度。
3.水化反应的影响因素水化反应的影响因素主要包括水泥的品种、水泥与水的比例、水泥和骨料之间的界面作用、混凝土中氧化物和氯化物的含量等。
不同品种的水泥其水化反应的速度和反应产物的性质也不同,因此在混凝土的制作中需要选择适当的水泥品种。
水泥和水的比例对混凝土的硬化过程和抗压强度具有重要影响,水泥和骨料之间的界面作用也会影响混凝土的硬度和密实度。
同时,混凝土中的氧化物和氯化物的含量也会影响混凝土的硬度和抗压强度。
4.混凝土硬化的过程混凝土的硬化过程可以分为初凝期、凝结期和硬化期三个阶段。
初凝期是指混凝土刚浇筑后表面开始凝固的时间,此时混凝土的抗拉强度较低,易产生裂缝。
凝结期是指混凝土水化反应快速进行的阶段,此时混凝土的抗拉强度逐渐增加,开始形成一定的强度。
混凝土硬化剂的原理
混凝土硬化剂的原理混凝土硬化剂是一种常见的混凝土表面处理剂,它可以提高混凝土表面的硬度、耐磨性和耐久性。
混凝土硬化剂的原理主要与其成分和作用机理有关。
混凝土硬化剂的成分主要包括硅酸盐、铝酸盐、钙酸盐等无机化合物,以及一定量的高分子聚合物。
这些化合物可以与混凝土表面的游离氢氧根离子反应,形成一层致密的硅酸盐凝胶层,从而提高混凝土表面的硬度和耐磨性。
此外,高分子聚合物可以填充混凝土表面的微孔和微裂缝,从而增加混凝土表面的密实性和耐久性。
混凝土硬化剂的作用机理主要包括以下几个方面:1. 增加混凝土表面的硬度和抗压强度。
混凝土硬化剂中的化合物可以与混凝土表面的游离氢氧根离子反应,形成一层致密的硅酸盐凝胶层。
这层凝胶层可以填充混凝土表面的微孔和微裂缝,从而增加混凝土表面的硬度和抗压强度。
2. 提高混凝土表面的耐磨性和耐久性。
混凝土硬化剂中的化合物可以形成一层致密的硅酸盐凝胶层,从而减少混凝土表面的磨损和腐蚀。
此外,高分子聚合物可以填充混凝土表面的微孔和微裂缝,从而增加混凝土表面的密实性和耐久性。
3. 改善混凝土表面的外观。
混凝土硬化剂中的化合物可以形成一层致密的硅酸盐凝胶层,从而减少混凝土表面的粉化和开裂。
此外,一些混凝土硬化剂还可以添加颜料,从而改善混凝土表面的颜色和外观。
混凝土硬化剂的使用方法比较简单,一般分为以下几个步骤:1. 清洁混凝土表面。
将混凝土表面的灰尘、油污等杂物清除干净,确保表面干燥无尘。
2. 涂刷混凝土硬化剂。
将混凝土硬化剂均匀涂刷在混凝土表面上,注意不要漏刷或重复涂刷。
3. 等待干燥。
混凝土硬化剂需要一定的干燥时间,一般为数小时至数天不等。
在此期间,应尽量避免混凝土表面受到水或其他污染物的侵害。
4. 抛光处理。
待混凝土硬化剂干燥后,可以使用机械抛光设备对混凝土表面进行抛光处理。
抛光处理可以进一步提高混凝土表面的光泽度和硬度。
总之,混凝土硬化剂是一种很好的混凝土表面处理剂,它可以提高混凝土表面的硬度、耐磨性和耐久性,同时改善混凝土表面的外观。
水泥硬化剂研究报告
水泥硬化剂研究报告引言:水泥硬化剂是一种用于增强混凝土强度和耐久性的化学添加剂。
近年来,随着建筑工程的快速发展,对于混凝土的性能要求也越来越高,因此研究水泥硬化剂的性能和应用具有重要意义。
本报告旨在总结水泥硬化剂的研究现状,并探讨其在建筑工程中的应用前景。
一、水泥硬化剂的定义和分类水泥硬化剂是一种添加到水泥混凝土中的化学物质,能够与水泥中的化学反应,形成硬化产物,提高混凝土的强度和耐久性。
根据其化学成分和作用机理的不同,水泥硬化剂可以分为以下几类:增强型硬化剂、减水型硬化剂、防水型硬化剂和防腐型硬化剂。
二、水泥硬化剂的性能和作用机理1. 增强型硬化剂:增强型硬化剂能够与水泥中的水化产物反应,形成致密的硬化产物,填充混凝土孔隙,提高混凝土的密实性和强度。
2. 减水型硬化剂:减水型硬化剂能够减少混凝土的水灰比,提高混凝土的流动性,降低混凝土的粘度,从而提高混凝土的工作性能和强度。
3. 防水型硬化剂:防水型硬化剂能够形成一层致密的保护膜,阻止水分渗透,提高混凝土的抗渗性能。
4. 防腐型硬化剂:防腐型硬化剂能够与混凝土中的金属离子反应,形成一层致密的保护膜,防止金属锈蚀,提高混凝土的耐久性。
三、水泥硬化剂的应用领域1. 建筑工程:水泥硬化剂广泛应用于各类建筑工程中,可以提高混凝土的强度、耐久性和抗渗性,延长建筑物的使用寿命。
2. 道路工程:在道路工程中使用水泥硬化剂可以提高路面的承载能力和耐久性,减少路面的破损和维修频率。
3. 桥梁工程:水泥硬化剂可以增强桥梁结构的抗震性能和耐久性,提高桥梁的使用寿命。
4. 港口工程:水泥硬化剂可以提高港口码头的耐久性和抗冲刷能力,保护港口设施不受海水侵蚀。
5. 水利工程:水泥硬化剂可以增强水坝、堤防等水利工程的抗渗性和抗冲刷能力,保障工程的安全稳定。
结论:水泥硬化剂是一种重要的混凝土添加剂,能够显著提高混凝土的性能和耐久性。
随着建筑工程对混凝土性能要求的不断提高,水泥硬化剂的研究和应用前景非常广阔。
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低水泥浇注料硬化机理的研究(Ⅲ)译自《耐火物》2010,62(6):280-290摘要:首先根据报导过的低水泥浇注料硬化机理的研究结果,进行了以减少低水泥浇注料硬化时间的一半为目标的有效硬化促进剂的探索。
希望通过少量添加氧化铝水泥以外的Ca2+离子引入源就能够起到促进浇注料硬化的效果。
实验结果表明:Ca(OH)2可以作为低水泥浇注料的硬化促进剂。
为了在保证浇注料流动性的同时,而将其硬化时间减少一半,由于浇注料材质的不同,必要的Ca(OH)2填充量而出现差异,其添加量在0.02mass%-0.1mass%范围内变化。
这种程度的添加量,对耐火材料的流动性几乎不会产生影响。
并且根据对毛细管水中溶解成分的分析结果,进一步详细分析了低水泥浇注的硬化机理。
实验分析结果与当初设想的机理并没有出现本质性的不同,但是,在低水泥浇注料内部发生了复杂的化学反应,且在达到浇注料硬化阈值前胶体的稳定性一直在发生复杂的物理化学变化等过程。
关键词:低水泥浇注料;硬化机理;促进剂;氢氧化钙; Ca2+离子1引言低水泥浇注料现已成为浇注料的主流,被广泛应用于以钢铁行业为中心产业界的各个方面。
在通常情况下,低水泥浇注料是以半成品的形式从耐火材料生产商处发货,在用户的使用现场进行施工。
另外,众所周知低水泥浇注料的硬化时间会随着施工温度的变化而发生变化。
针对这一点,耐火材料生产厂商根据施工温度对浇注料的硬化时间进行调整后发货。
但是,一年四季每个季节的气温波动很大,还有,浇注料耐火材料从生产厂商运送到施工现场通常需要数日,因此,针对将会出现的无法预料的气温变动以及施工现场环境的变化等,生产厂商也有对此进行必要的调整。
作为浇注料硬化时间的调整方法,从原理上考虑,分为延迟硬化时间的情况和促进硬化时间的情况。
众所周知,NaHCO3、H3BO3等作为延迟浇注料硬化时间的缓凝剂非常有效,但作为促进浇注料硬化的合适的促进剂尚未被公开。
作为公开的浇注料促进剂,Poerzgen等介绍了添加普通硅酸盐水泥的实验例,但是硅酸盐水泥内含有的二氧化硅对浇注料特性的影响是不能忽视的,也是我们所不希望的。
还有,虽然我们的有些实验结果尚未公开,但是从实验结果可以看出,随着氧化铝水泥含量的增加,在某种程度促进浇注料水泥的硬化是有可能的,但水泥的成分是变化的,所以水泥无法被称为合适的硬化促进剂。
如果有合适的硬化促进剂,硬化时间的调整就变得容易了。
为此,笔者认为有必要考虑探索新的有效的硬化促进剂。
在探索新的有效地硬化促进剂的过程中,如果利用笔者先前报导过的关于低水泥浇注料的硬化机理,探索有效的浇注料硬化促进剂的实验是没有错误的,这样还可以对浇注料的硬化机理进一步进行理论方面的分析。
在以往的研究报告中,介绍了采用有机分散剂的氧化铝-尖晶石质低水泥浇注料,在改变硬化缓凝剂NaHCO3的添加量时,Ca2+离子的浓度变化如图1所示。
从图中可以看出,Ca2+离子的浓度变化具有如下三个特征:(1)在任何情况下,Ca2+离子的初始浓度(初始值)保持一定值;(2)随着NaHCO3添加量的增加,Ca2+离子浓度上升(Ca2+离子析出浓度)的趋势减小(存在NaHCO3的添加量相同,而变化趋势不同的情况,可以认为这是由于在15-20℃范围测定温度内使用的原料批次不同引起的);(3)当Ca2+离子达到一定值后,浇注料开始发生硬化,将此时的Ca2+离子浓度称为“硬化阈值”(以后有时或简称“阈值”)。
以上三点决定了浇注料的硬化时间,而且,结合其它实验的结果,总结归纳出如下所述的低水泥浇注料硬化机理。
即在低水泥浇注料中,10μm以下的超细微粉(以下简称“超细粉”)含量很高,与水混合后,微粉颗粒在分散剂的作用下,形成了稳定的溶胶。
Ca2+离子从氧化铝水泥中析出,高价态的离子达到一定值后,溶胶失去稳定性,而开始发生凝聚,这即为低水泥浇注料的硬化机理。
如果依据该实验结果和硬化机理,则可以认为促进浇注料硬化的方法有如下三种。
第一种方法,是通过添加氧化铝水泥和引入别的Ca2+离子源,提高初始Ca2+离子的浓度而促进浇注料的硬化。
在以往的报告中,Ca2+离子的浓度单位为g〃l-1,但在本研究报告中,Ca2+离子的浓度采用mmol〃l-1表示。
为了与以往研究报告进行比较,在本研究中,部分内容同时给出了两种单位的值。
在以前研究中以氧化铝-尖晶石浇注料为例进行了研究,将毛细管水中的Ca2+离子浓度增加到0.5 g〃l-1(12.5 mmol〃l-1)左右,使浇注料硬化时间缩短了一半。
作为Ca2+离子来源,假设使用Ca(OH)2时,在添加量约为0.02mass%左右少量添加时,还有利于促进浇注料的硬化,不利之处还少。
第二种方法是,增大Ca2+离子从氧化铝水泥中析出的速度。
在以往的分析中,延迟浇注料硬化时间的机理为在氧化铝水泥颗粒表面形成包覆膜(包覆膜是什么物质并非特定,可以是共存物质的吸附物、水泥的水化物或化合物),通过该包覆膜,可以抑制Ca的移动,从而降低Ca2+离子的析出速度,因此延缓了浇注料的硬化速度。
因此要促进浇注料的硬化,就有必要妨碍表面包覆膜的形成。
第三种方法是,降低浇注料硬化阈值的方法,但该方法还无法实现。
因此,第一种方法即采用添加氧化铝水泥之外的Ca2+离子源。
本研究的目的是根据低水泥浇注料的硬化机理分析结果,探索新的有效的促进浇注料硬化的促进剂。
将有效促进剂的目标指定为保证浇注料的流动性,对耐火材料特性不产生影响,将硬化时间缩短一半。
具体的研究方法为,添加氧化铝水泥以往的适量的Ca2+离子源,提高毛细管水中的Ca2+离子初始浓度,从而促进浇注料的硬化过程。
另外,为了验证随着Ca2+离子浓度的增加有利于促进浇注料的硬化,为此测定了毛细管水中的Ca2+离子浓度的变化,测试结果表明,低水泥浇注料的硬化“是由其含有的超细粉形成的溶胶的凝聚引起的”这一基本硬化机理并没有发生变化,而且对复杂的溶胶凝聚过程也稍有些了解。
在本研究报告中将这些结果一并进行报导。
2实验方法2.1 试样的制备本实验采用三种典型的低水泥浇注料进行试验。
第一种浇注料是氧化铝-尖晶石质浇注料,即在氧化铝基中添加20mass%的镁铝尖晶石,氧化铝水泥(70%等级)的含量为10mass%,选择有机分散剂聚羧酸盐作为分散剂。
超微粉的含量为19mass%,混练水的添加量为标准添加量,即外加7.2mass%。
第二种浇注料为氧化铝-氧化镁质浇注料,其中氧化铝的含量为88mass%,氧化镁的含量为7mass%,氧化铝水泥(80%等级)的含量为5mass%,选择有机分散剂聚羧酸盐作为分散剂。
超微粉的含量为13mass%,混练水的添加量为标准添加量,即外加7.2mass%。
第三种浇注料为氧化铝-二氧化硅(高铝)质浇注料,其中氧化铝的含量为57mass%,二氧化硅的含量为38 mass%,氧化铝水泥(80%等级)的含量为2mass%,选择聚合磷酸钠(Na5(P3O10))作为分散剂。
超微粉的含量为22mass%,混练水的添加量为标准添加量,即外加7.0mass%。
在水中添加可以溶于水的Ca化合物,研究Ca2+离子对浇注料的硬化是否有促进作用。
如前面所述,Ca2+离子对浇注料的硬化起作用的浓度约为0.5g〃l-1(12.5mmol〃l-1),所以,在本研究中选择Ca2+离子溶解度在1.0g〃l-1(25mmol〃l-1)以上的Ca化合物。
还有,考虑到耐火材料的使用环境以及减少使用过程中的弊害,不使用含有Cl和S的化合物。
这样可以选择的Ca的化合物有4种,即Ca(OH)2(消石灰)、CaO(生石灰)、Ca(NO3)2〃4H2O(四水硝酸钙)以及Ca(NO2)2〃H2O(一水亚硝酸钙)。
Ca(OH)2在水中的溶解度仅为1.67g〃l-1(22.5mmol〃l-1),所以可以作为Ca2+离子的引入源。
CaO在水中的溶解度还不清楚,但CaO与水容易发生水化反应,所以推测其具有与Ca(OH)2相同的溶解度。
Ca(NO3)2〃4H2O和Ca(NO2)2〃H2O在水中的溶解度很大,分别为560g〃l-1(3.22mol〃l-1)和440g〃l-1(4.23mol〃l-1)。
Ca(OH)2和CaO选择市面出售的工业用原料。
虽然多少也会含有一些杂质,但其影响可以忽略。
另外,即使CaO发生一定程度水化的可能性很大,但对此可以忽略。
Ca(NO3)2〃4H2O和Ca(NO2)2〃H2O选择化学试剂。
选用前面所述的氧化铝-氧化镁质浇注料,在其中添加各种含Ca的化合物,最大添加量为0.4mass%,并与没有添加的试样进行对比,确实发现Ca2+离子对浇注料硬化的促进作用,并选择为最合适的硬化促进剂。
浇注料硬化的判定方法,采用与以往报导的相同的方法,详细内容请参照文献报导。
因为从浇注料硬化促进剂的研究结果可以看出,Ca(OH)2具有最佳的效果(后面将会详细叙述),所以在前面所述的3种代表性浇注料中添加Ca(OH)2,最大添加量为0.25mass%,确认其对硬化的促进效果。
2.2 对耐火材料各种特性影响的分析添加对浇注料硬化可以起到促进作用的Ca(OH)2后,Ca(OH)2可能对各种耐火材料特性带来影响,所以对添加Ca(OH)2后的浇注料的各种特性进行了研究。
具体的研究方法如下所述。
利用混练之后的浇注料的振动流动值和混练后45min后的流动值评价耐火材料的施工特性。
从流动值测定结果可以看出,Ca(OH)2的添加使浇注料的流动性有下降的趋势,所以从混练后45min之后的流动值可以确定Ca(OH)2的最大添加量。
还有,作为耐火材料的一般特性的评价,在110℃干燥后,分别在900℃、1300℃以及1500℃保温3小时烧成后,测试了其弹性模量、抗弯强度以及耐压强度,并将添加Ca(OH)2最大添加量0.1mass%试样的性能与没有添加Ca(OH)2试样的性能进行比较。
并将这两种试样在1650℃,采用转炉渣按照高频感应法进行侵蚀实验,转炉渣每小时更换400g,侵蚀时间为3小时,从而比较两种试样的抗侵蚀性。
并且对两种试样的抗开裂性进行了比较。
在开裂实验中,将未干燥的尺寸为40⨯40⨯160mm样品插入设定好温度的电炉中,确认试样是否出现开裂。
2.3 假设实际条件下的加速硬化实验在实际使用过程中,将有必要加速浇注料硬化的情况假设成2个条件,从而进行了硬化加速实验。
第一个条件是关于耐火材料保管时间的变化,如果需要长时间保管时,则需要延缓浇注料的硬化,假设在这种情况下进行了实验。
将氧化铝水泥置于相对湿度为80%,温度为60℃的恒温恒湿槽中存放16小时,Ig.Loss量从未处理样品的0.91mass%增加到4.43mass%。
添加了该氧化铝水泥的氧化铝-氧化镁质浇注料,与使用未处理的氧化铝水泥的浇注料相比,浇注料的硬化时间被延迟。