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耐火澆注料施工后返堿問(wèn)題的解決辦法

耐火澆注料廣義是指水硬性耐火材料是由耐火顆粒基料、粉料及其他不同屬性的外加劑組成,經(jīng)加水?dāng)嚢韬缶哂幸欢ㄓ捕群蛷?qiáng)度的不定型產(chǎn)品,施工使用時(shí)候需要支模具澆注用振動(dòng)棒振動(dòng)施工,是應(yīng)用在高溫行業(yè)比較廣泛的耐火材料。施工完畢拆模后的耐火澆注料如果沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行烘爐,在放置過(guò)程中,可能表面會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)白毛,隨后慢慢出現(xiàn)起砂和粉化。然后用手摸就能明顯感覺(jué)到掉砂,這種現(xiàn)象我們稱(chēng)作返堿現(xiàn)象,比較容易在夏天發(fā)生。如果不及時(shí)采取措施,將來(lái)會(huì)對(duì)施工體的質(zhì)量造成較大影響。

返堿現(xiàn)象的原因

01原材料中堿性物質(zhì)的影響

耐火澆注料配制的原料中含有Na、K、Fe2O3等堿金屬氧化物,而這些堿金屬氧化物在與水結(jié)合攪拌后形成凝結(jié)硬化,生成游離水漂浮在其表面的水中,會(huì)帶有松散的膠狀白色沉淀物,這種現(xiàn)象是由于耐

火澆注料表面未水化的水泥顆粒遇水后形成的飽和溶液,隨之沉淀出鋁膠和水化鋁酸鈣導(dǎo)致堿金屬氧化物與空氣中的二氧化碳等發(fā)生反應(yīng)形成的。如耐火澆注料原料中耐火骨料、耐火粉料、作為耐火澆注

料結(jié)合劑的鋁酸鈣水泥,各種微硅粉和添加劑、減水劑、促凝劑、防爆劑等。這些材料中往往都含有少量的堿金屬氧化物,其中所含的堿,有一部分可以溶入水中,特別是分散劑中的堿,幾乎全部溶入水

中。而這些溶入水中的堿金屬就可以通過(guò)毛細(xì)孔向硬化體表面遷移,到達(dá)表面后再與空氣中的CO2反應(yīng)形成碳酸鹽產(chǎn)生返堿,膨脹,澆筑體表面出現(xiàn)長(zhǎng)白毛、掛白霜、起皮疏松脫落現(xiàn)象。主要化學(xué)反應(yīng)方

程式為:

澆注料體系內(nèi)部 Na+ 離子的擴(kuò)散和反應(yīng):

Na2O+H2O → 2Na+ + 2OH-2Na++2OH-+CO2+H2O → Na2CO3.xH2O

碳酸鹽繼續(xù)和鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng):

Na2CO3+CaH10 → CaCO3+Na2O.AL2O3+10H2O

上面反應(yīng)所形成的氯酸鈉會(huì)繼續(xù)在潮濕的空氣中反應(yīng),重新生成碳酸鈉:

CO2+Na2O.AL2O3 → Na2CO3 + AL2O3

02氣孔率和氣孔孔徑大小

在20世紀(jì)的70、80年代,拉法基公司通過(guò)大量對(duì)基于礬土水泥結(jié)合的澆筑料的研究發(fā)現(xiàn),澆注料的氣孔率是影響堿化現(xiàn)象的主要因素之一。氣孔率與水灰比之間的關(guān)系已經(jīng)證實(shí)了結(jié)合相的氣孔率是非常重

要的。

03環(huán)境濕度

以下是不同環(huán)境濕度對(duì)基于礬土水泥結(jié)合的輕質(zhì)澆注料粉化現(xiàn)象的影響。很明顯,環(huán)境濕度越大,堿化現(xiàn)象越明顯。

返堿現(xiàn)象的解決辦法

(1)澆注料及時(shí)烘干。澆注料返堿關(guān)鍵在于游離水的存在,要解決此問(wèn)題就必須及時(shí)將游離水排出,在堿金屬和堿土金屬物質(zhì)遇水轉(zhuǎn)化為氫氧化物遷移前形成穩(wěn)定化合物,從而杜絕返堿現(xiàn)象發(fā)生。那么就應(yīng)

該及時(shí)烘烤澆筑體,排出澆筑體內(nèi)的自由水。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累,個(gè)人認(rèn)為可以采取如下烘烤曲線,可以達(dá)到較好的烘爐效果,且不會(huì)導(dǎo)致已施工的澆筑體發(fā)生損壞,造成不必要的返修。

(2)在新施工的襯里層表面涂抗?jié)B透有機(jī)涂料。新施工的澆注料如果不能及時(shí)烘干,那么可以在表面覆蓋塑料薄膜,或在新施工的襯里層表面涂抗?jié)B透有機(jī)涂料并在固化24小時(shí)后再涂一次同樣的涂料,從而阻止水分?jǐn)y帶著堿向表面遷移。如采用抗?jié)B透有機(jī)涂料,涂料應(yīng)有顏色,以便區(qū)分涂刷區(qū)域和未涂刷區(qū)域,該種涂料燃點(diǎn)一般可在150℃左右,設(shè)備運(yùn)行時(shí),完全可以燃燒清除。

(3)可以從耐火澆注料自身解決,方法就是選用低堿含量的耐火原料,提高耐火澆注料黏度及快速硬化,這樣可降低鈉鹽遷移速度,做好加強(qiáng)質(zhì)量管理,嚴(yán)格控制加水量,防止加水過(guò)多。



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