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耐火水泥的分类和水化过程

添加时间:2020年12月20日  浏览次数:

以AL2O3含量的不同,可将耐火水泥分成 CA-50、CA-70、CA-80 型等几种。CA-50 型水泥的原料有天然矾土和石灰石,也即高铝水泥(矾土水泥)。CA-70 型耐火水泥是以工业AL2O3 和 CaO 为原料,杂质少,其凝结特性和耐火度较好,适合配制高性能的水泥结合浇注料。CA-80 型耐火水泥的AL2O3含量高达 80%,是因其含有相当数量的α-AL2O3 微粉,在不采用(或少采用)其他微粉时可以充当浇注料的结合剂,也改善了水泥中温强度低的不足。

一般来说,氧化铝含量越高,耐火度也就越高,其应用就偏向于耐火材料;氧化铝含量越低,氧化钙含量越高,水泥的水化性能更好,其应用会偏向于混凝土及化学建材。

耐火水泥可以 24h 内为浇注料提供足够的脱模强度,是浇注耐火材料中常用的水合结合剂,耐火水泥遇到水后的水化行为会影响浇注料的流动性、 可工作时间和脱模时间,进而对浇注料的正常施工带来影响。

耐火水泥

耐火水泥的水化过程本质上是一种低溶解度的固体与水生成更低溶解度的固体产物的反应过程,可以分为三个阶段:溶解、成核和沉淀。耐火水泥与水接触,首先是耐火水泥颗粒表面发生羟基化,释放出 Ca2+和 AL(OH)4-离子(四羟基铝酸根),直至溶液中离子浓度达到饱和;然后饱和溶液中形成水化产物晶核并长大,晶核数量增加,但沉积过程并未开始,称之为成核期或诱导期;当水化产物的晶核长大到临界尺寸时,耐火水泥水化产物沉积并伴随着热量的释放。

另外,耐火水泥的水化过程还有一个特点,即耐火水泥在水化过程中能形成 Ca2+和 AL(OH)4-离子,而 AL(OH)4-离子又能在溶液中继续发生电离,从而形成 AL3+和 OH-离子,所以,耐火水泥水化后的溶液通常呈碱性,具体反应如式所示:

Ca(AlO2)2 + 4H2O « Ca2+ + 2AL(OH)4-

AL(OH)-4 « AL3+ + 4OH-

耐火水泥与水接触后,其含有的矿物相 CA、CA2 会与水发生反应,在水化反应过程中形成水化产物,水化产物的种类会随着耐火水泥所处的养护温度的不同而有所不同。

关键词:耐火水泥   
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