耐火澆注料粘結(jié)體系的定義及類型

       耐火澆注料組合體系是由耐火澆注料中的粘結(jié)劑和分散劑、緩凝劑等物質(zhì)組成，它們對(duì)粘結(jié)劑起輔助作用，使其充分發(fā)揮粘結(jié)作用。由于集料的強(qiáng)度比集料的強(qiáng)度弱，在耐火澆注料中，粘結(jié)硬化劑的強(qiáng)度可以決定耐火澆注料制品的強(qiáng)度。耐火澆注料中所用集料、粉體的理化性質(zhì)和顆粒級(jí)配，以及耐火澆注料的組合體系也是影響耐火澆注料施工和使用性能的關(guān)鍵因素。

　　作為粘結(jié)體系的重要組成部分，粘結(jié)料的選擇應(yīng)盡可能滿足以下兩個(gè)條件：一是能為耐火澆注料制品在施工和養(yǎng)護(hù)過程中提供一定的粘結(jié)強(qiáng)度;二是，它能使基體在施工完成后的使用過程中產(chǎn)生增強(qiáng)反應(yīng)。

耐火澆注料的組合可分為以下類型：
　　利用水泥等水硬性結(jié)合劑來滿足特定溫度和濕度的要求，產(chǎn)生水化產(chǎn)物，可以產(chǎn)生膠結(jié)作用，將耐火澆注料結(jié)合起來，這種結(jié)合稱為水化。典型的水硬性膠凝材料有硅酸鈣水泥、鋁酸鈣水泥、水硬性氧化鋁等，其中鋁酸鈣水泥應(yīng)用廣泛。
　　鋁酸鈣水泥的組成見表1。其化學(xué)成分主要為氧化鋁和氧化鈣。其礦物成分為Cao•Al2O3(CA)、Cao•2al2o3(Ca2)、12CaO•7Al2O3(C12A7)、2CaO•Al2O3•SiO2(c2as)、4cao•Al2O3•Fe2O3(c4af)等，耐火材料領(lǐng)域常用低鐵淡黃色高鋁水泥和低鈣白色高鋁水泥作粘結(jié)劑。
　　水硬性氧化鋁作為一種水合粘結(jié)劑也得到了廣泛的應(yīng)用。液壓氧化鋁是氫氧化鋁快速脫水制備氧化鋁的中間產(chǎn)物。它含有一定的結(jié)構(gòu)水，是薄水鋁石和各種氧化鋁變體(如ρ-Al2O3)的混合物。與鋁酸鈣水泥相比，水硬性氧化鋁高鋁質(zhì)耐火澆注料的水化結(jié)合具有實(shí)現(xiàn)耐火澆注料純凈化的優(yōu)點(diǎn)。
　　該粘結(jié)劑可在一定溫度下與原材料或加入到耐火澆注料中的混凝劑反應(yīng)，形成反應(yīng)產(chǎn)物，產(chǎn)生聚合反應(yīng)，使耐火澆注料結(jié)合。這種結(jié)合稱為化學(xué)結(jié)合。磷酸能離子化磷酸鹽、磷酸一氫鹽和磷酸二氫鹽，與難熔澆注料基體或外部促進(jìn)劑結(jié)合，形成具有膠結(jié)能力的復(fù)合磷酸鹽，因而常被用作化學(xué)鍵。此外，水玻璃通常用作化學(xué)鍵。
　　將超細(xì)粉末或膠束引入耐火澆注料中，其粒徑達(dá)到亞微米級(jí)。在耐火澆注料中，當(dāng)它們相互接觸或接近納米尺度時(shí)，由于分子間作用力的存在或氫鍵的架橋作用，發(fā)生團(tuán)聚，稱為團(tuán)聚。
　　由于添加了粘土粉、硅粉、氧化鋁粉等，使得黏結(jié)劑在耐火澆注料中引入的雜質(zhì)量比其他黏結(jié)方法少，有利于提高耐火澆注料的高溫性能。由于細(xì)粉粒徑小，可填補(bǔ)耐火澆注料中的空隙，提高耐火澆注料的密度，減少耐火澆注料所需水量，使含結(jié)構(gòu)水的水化產(chǎn)物在黏性耐火澆注料中不會(huì)大量生成，且揮發(fā)分和分解成分較少，有利于耐火澆注料加熱后結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的保持。此外，細(xì)粉具有較高的表面活性，可以降低燒結(jié)溫度，節(jié)約能源。