耐(nai)(nai)(nai)火(huo)水泥(ni)(ni)常指鋁(lv)酸(suan)(suan)鈣(gai)為(wei)主(zhu)要(yao)成(cheng)(cheng)分(fen)的水泥(ni)(ni)。耐(nai)(nai)(nai)火(huo)水泥(ni)(ni)是不(bu)定(ding)形(xing)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材料,特別是澆注耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材料的基本結(jie)合劑。其(qi)化(hua)學(xue)組成(cheng)(cheng)主(zhu)要(yao)是Al2O3和CaO,有(you)的還含(han)有(you)相(xiang)當多(duo)的Fe2O3和SiO2。礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)組成(cheng)(cheng)有(you)以下五種礦(kuang)物(wu)(wu)(wu):鋁(lv)酸(suan)(suan)一鈣(gai)CaO·Al2O3(CA)、二鋁(lv)酸(suan)(suan)鈣(gai)CaO·2Al2O3(CA2)、七(qi)鋁(lv)酸(suan)(suan)十二鈣(gai)12CaO·7Al2O3(C12A7)三(san)種化(hua)合物(wu)(wu)(wu)以及含(han)夾(jia)雜物(wu)(wu)(wu)的鈣(gai)黃長石2CaO·Al2O3·SiO2(C2AS)、鐵鋁(lv)酸(suan)(suan)四(si)鈣(gai)4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)等構成(cheng)(cheng)。通常根據(ju)其(qi)化(hua)學(xue)礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)組成(cheng)(cheng)分(fen)為(wei)三(san)類(lei)。
耐火(huo)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)的性質主(zhu)要取決于(yu)其礦物組(zu)成。耐火(huo)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)的主(zhu)要礦物組(zu)成鋁(lv)酸一鈣(gai)(CA)具(ju)有(you)(you)很高(gao)(gao)的水(shui)硬活性凝結雖不(bu)(bu)甚快但(dan)硬化(hua)(hua)(hua)迅速(硬化(hua)(hua)(hua)時間(jian)不(bu)(bu)超(chao)過(guo)一天),是(shi)高(gao)(gao)鋁(lv)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)的強度(du)(du)(du)特別(bie)是(shi)早期強度(du)(du)(du)的主(zhu)要來(lai)源。二(er)鋁(lv)酸鈣(gai)(CA2)水(shui)化(hua)(hua)(hua)硬化(hua)(hua)(hua)較慢,早期強度(du)(du)(du)較低而(er)后期強度(du)(du)(du)較高(gao)(gao)。七鋁(lv)酸十二(er)鈣(gai)(C12A7),具(ju)有(you)(you)水(shui)化(hua)(hua)(hua)快凝結迅速的特性,但(dan)強度(du)(du)(du)不(bu)(bu)高(gao)(gao)。在(zai)含有(you)(you)夾雜物(鈣(gai)黃長石C2AS、鐵鋁(lv)酸四(si)鈣(gai)C4AF)的普通(tong)高(gao)(gao)鋁(lv)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)中,C4AS起著(zhu)使水(shui)泥(ni)(ni)(ni)盡早硬化(hua)(hua)(hua)的作(zuo)用(yong),而(er)在(zai)高(gao)(gao)級高(gao)(gao)鋁(lv)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)中則是(shi)C12A7起硬化(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong)。至于(yu)C2AS基(ji)本上(shang)不(bu)(bu)產生水(shui)合作(zuo)用(yong),也(ye)就無法顯(xian)示(shi)其強度(du)(du)(du)。
耐(nai)火水(shui)泥(ni)含(han)(han)有5種鈣(gai)鋁(lv)酸礦物,這些鈣(gai)鋁(lv)酸鹽都會隨(sui)著水(shui)合反(fan)應的(de)進行而(er)顯(xian)示出激烈的(de)發熱現象。普通高(gao)(gao)鋁(lv)水(shui)泥(ni)(53—55%Al2O3)在(zai)5—8h厚(hou)溫(wen)度達(da)(da)到(dao)峰值(zhi),高(gao)(gao)達(da)(da)80--90oC;含(han)(han)70%Al2O3高(gao)(gao)級高(gao)(gao)鋁(lv)水(shui)泥(ni)在(zai)10—12h厚(hou)和(he)含(han)(han)80%Al2O3高(gao)(gao)級高(gao)(gao)鋁(lv)水(shui)泥(ni)在(zai)8—10h后溫(wen)度達(da)(da)到(dao)峰值(zhi),分別是80 oC、70 oC。
快(kuai)硬性(xing)的(de)C12A7和C4AF的(de)發(fa)熱(re)量(liang)較高。因(yin)此高鋁水泥的(de)發(fa)熱(re)量(liang)也將因(yin)含(han)有(you)該鋁酸鹽不(bu)同(tong)而變(bian)化(hua)。如果在(zai)澆注(zhu)耐(nai)火材料中加入過多含(han)有(you)(C12A7或C4AF為主成分的(de)高鋁水泥,將因(yin)集中性(xing)發(fa)熱(re)而使(shi)澆注(zhu)料硬化(hua)體中水分激烈蒸發(fa)而引起裂紋和表面剝落等(deng)。所以,選擇水泥的(de)用量(liang)和質量(liang)是十分重(zhong)要的(de)。
耐火(huo)(huo)水(shui)泥是在(zai)常溫和高溫下皆可起結合作用(yong)的一(yi)類(lei)結合劑。其耐火(huo)(huo)性能(neng)的優劣對不定(ding)形耐火(huo)(huo)材料(liao)的影(ying)響極為重要。一(yi)般而論,水(shui)泥中含Fe2O3愈(yu)高,其耐火(huo)(huo)性愈(yu)低(di)。含鈣鋁(lv)(lv)酸鹽種類(lei)、含量(liang)影(ying)響水(shui)泥耐火(huo)(huo)性。實踐(jian)表明,普(pu)通(tong)高鋁(lv)(lv)水(shui)泥在(zai)低(di)于(yu)1300 oC使用(yong),高鋁(lv)(lv)水(shui)泥在(zai)低(di)于(yu)1500oC使用(yong),低(di)鈣高鋁(lv)(lv)水(shui)泥(高級高鋁(lv)(lv)水(shui)泥)在(zai)高于(yu)1600 oC溫度使用(yong)。