耐火澆注料的泌水是指澆注料從澆注成型完畢到開始凝結(jié)的這段時間內(nèi),懸浮的固體顆粒在重力作用下下沉,,拌和水受到排擠而上升,,最后從表面析出的現(xiàn)象。
一:耐火澆注料水化的三種現(xiàn)象
耐火澆注料是由耐火骨料,,粉料以及結(jié)合劑和外加劑等加水?dāng)嚢栌不�,,通常各組分以及氣孔的分布都比較均勻且穩(wěn)定。但也有不均勻的情況:一是骨料下沉,,漿體上浮(亦即我們通常所說的泛漿),;二是漿體下沉,骨料上�,�,;三是水分上浮逸出,,即泌水,。產(chǎn)生不均勻的直接原因是各組分密度不同導(dǎo)致沉降或上浮,前兩種情況直接導(dǎo)致澆注料的宏觀不均勻性,,而后者則在宏觀上仍然是均勻的,,但是會導(dǎo)致耐火澆注料表面不均勻和內(nèi)部局部不均勻,。
根據(jù)水分在耐火澆注料中的存在狀態(tài),可以分為結(jié)合水,、潤濕水與自由水,。結(jié)合水不能被鄰近部位的水分置換,也無法溢出澆注體,;當(dāng)耐火澆注料加水后,,水使干燥的材料表面潤濕,這一部分水也不能夠溢出澆注體,,但是可以被鄰近部位的水分置換,,定義這部分水為潤濕水;而存在于澆注料內(nèi)的其他水則稱為自由水,,在耐火澆注料中起填充氣孔和潤滑作用,,這部分水和固體材料的聯(lián)系較少,能夠溢出澆注體,,形成耐火澆注料的泌水現(xiàn)象,。
水分要從澆注體內(nèi)部泌出到表面,需要經(jīng)過較長的距離,,猶如經(jīng)過彎曲的微細(xì)水管最后到達(dá)表面,。如果材料的顆粒能夠達(dá)到最緊密堆積,空隙微細(xì),,則水分泌出需要經(jīng)過的距離很長,,會使泌水景減少;如果泌水的通道被阻斷,,泌水量也會減少,。
二:泌水對耐火澆注料性能的影響
耐火澆注料泌水會導(dǎo)致表面形成浮漿層,當(dāng)浮漿層由于失水變稠失去流動性,,強度發(fā)展不夠,,不足以抵抗因沉縮或塑性收縮等引起的拉應(yīng)力時,澆注體表面就會產(chǎn)生許多裂縫,。而在澆注體內(nèi)部,,泌水上升在澆注體內(nèi)生成許多膠凝材料含量較少的泌水通道,同時由于顆粒的相對位移,,粗顆粒下沉逐漸達(dá)到澆注料密實穩(wěn)定,,而在粗顆粒的下方則易形成含水豐富的膠凝材料浮漿,這種浮漿沉淀失水后成為空隙,。泌水所攜帶的料漿使?jié)沧Ⅲw內(nèi)部的組分不均勻,。泌水通道以及粗顆粒聚集又改變了澆注料內(nèi)部的氣孔孔徑和分布狀態(tài),進而對澆注體的性能帶來影響。
三:影響耐火澆注料泌水的因素
耐火澆注料的泌水與很多因素有關(guān),,如原材料的選擇,,顆粒級配,施工過程,,材料的凝結(jié)硬化時間等,。顆粒的運動速度和顆粒的粒徑平方成正比,和顆粒與澆注料的密度差成正比,,和
澆注料的黏度成反比,,因此,顆粒的粒徑越大,,澆注體的泌水越嚴(yán)重,,顆粒與澆注料的密度差越大,泌水越嚴(yán)重,,澆注料的黏度越小,,越易泌水。
3.1成型工藝對泌水的影響
在施工過程中,,澆注料處于流化狀態(tài),,此時其中的自由水在壓力作用下,很容易溢出,,因此,,應(yīng)合理控制振動時間,振動至澆注料表面泛漿和大部分氣體排出即可,,切忌振動時間過長,。
3.2凝結(jié)硬化時間對泌水的影響
耐火澆注料的泌水通常在成型完畢后30 min內(nèi)即可顯現(xiàn),但也有在成型完畢后60 min甚至90 min后才顯現(xiàn)出泌水的現(xiàn)象,。分析其原因,,與材料所使用的外加劑有關(guān)。澆注料通常選用的外加劑有分散劑,,促凝劑和緩凝劑,,有緩凝性質(zhì)的分散劑,也有促凝性質(zhì)的分散劑,,有單獨加入的,,也有復(fù)合加入的。無論如何加入,,首先需要保證帶來分散減水效果,。對于前者30 rain即顯現(xiàn)泌水的,除與顆粒級配等有關(guān)外,,還與分散劑的選用有關(guān),,分散劑的效果較差,,漿體保持虛浮狀態(tài)的時間較短,致使顆粒下沉泌水,;而對于后者,,最重要的是與促凝劑的選擇有關(guān),,凝結(jié)太慢致使顆粒下沉泌水,。因此,在保證施的前提下,,可以有效的通過控制凝結(jié)時間來控制澆注料出現(xiàn)的泌水現(xiàn)象,。
四:控制耐火澆注料泌水的措施
4.1顆粒的形狀,大小以及顆粒級配方面
使用外形規(guī)則的顆粒,,合理選擇最大臨界粒度,,在不影響其他性能的前提下,選取合理的顆粒級配,,提高材料中細(xì)粉或者微粉的加入量等來降低材料的需水量,,同時微粉還可以提高材料的保水性,從而避免材料出現(xiàn)泌水,。
4.2施工方面
嚴(yán)格控制澆注料的振動時間,,避免振動時間過長。對于條件許可的,,可以在確切了解材料凝結(jié)時間的情況下,,在泌水過程鄰近結(jié)束時,使用二次振動的方法來處理泌水,。在不影響施工和不改變分散劑的前提下,,可適當(dāng)降低澆注料的加水量,使?jié)沧⒘系酿ば韵禂?shù)增大,,可改善澆注料的泌水狀況,;也可以在保證加水量不變的前提下,選取合適的減水劑來提高澆注料的黏性系數(shù)也可改善澆注料的泌水狀況,。
4.3凝結(jié)硬化時間方面
對于成型完畢后30 rain內(nèi)即顯現(xiàn)泌水的,,可首先調(diào)整材料的分散劑,再對其凝結(jié)硬化時間進行調(diào)整,。對于成型完畢后放置一段時間才顯現(xiàn)泌水的,,在保證不影響施工的前提下,通過縮短凝結(jié)硬化時間來避免泌水,,也可通過改變養(yǎng)護環(huán)境(如提高養(yǎng)護溫度)等來避免泌水,。
五:結(jié)論
泌水現(xiàn)象在耐火澆注料的生產(chǎn)和實驗過程中經(jīng)常遇到,其影響因素很多,,且相互影響較為復(fù)雜,,需要從各個因素各個環(huán)節(jié)共同改進,,才能夠徹底解決。