不定形耐火材料的品種連年增加,，質(zhì)量不斷提高,，應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴大。在先進國家,，不定形 耐火材料產(chǎn)量已占耐火材料總產(chǎn)量的50％以上,，且有不斷增加的趨勢。作為不定形耐火材料的主要品種,，耐火澆注料及其預(yù)制件的應(yīng)用范圍也不斷擴大,。然而,，近些年來，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些含水泥耐火澆注料在養(yǎng)護或制成預(yù)制件貯存過程中有粉化現(xiàn)象,，輕者僅在其表面長出“白毛”,，俗稱起白堿，引起澆注料表層粉化,，影響耐火澆注料外觀,，嚴重者導(dǎo)致澆注料強度下降，影響了耐火澆注料的使用,。近年來,，這一現(xiàn)象已引起人們的重 視，并開始對這種粉化現(xiàn)象進行了研究,，但其損壞機理還不十分清楚,，考慮到耐火澆注料及大型預(yù)制件用量的加大,，以及這種粉化現(xiàn)象的普遍性,，有時還可能具有較大的危害性，對澆注料的自損壞機理進行研究顯得愈來愈重要,。

一：講述耐火澆注料的碳酸化現(xiàn)象

高鋁水泥澆注料的碳酸化,，被認為是導(dǎo)致這種澆注料結(jié)構(gòu)強度降低，發(fā)生粉化,、剝落的主要原因之一,。高鋁水泥結(jié)合澆注料暴露在空氣中。其水化產(chǎn)物CaO·AL2O3·10H2O,、2CaO·AL2O3·8H2O和3CaO·AL2O3·6H2O,，易于空氣中的CO2氣體發(fā)生反應(yīng)。在低于20℃時,、初期水化產(chǎn)物是CaO·AL2O3·10H2O,，后轉(zhuǎn)變?yōu)?CaO·AL2O3·8H2O在高于20℃時初期水化產(chǎn)物是2CaO·AL2O3·8H2O，后轉(zhuǎn)變?yōu)?CaO·AL2O3·6H2O,。

在熱力學(xué)上,，這些水化產(chǎn)物在空氣中發(fā)生碳酸化反應(yīng)完全是可能的，涉及的反應(yīng)方式在25℃,、標準大氣壓下,，三個反應(yīng)的自由能均為負值，且CO2的平衡壓ΡCO2分別為1.013X10-12.17Pa,、1.013X10-9Pa和1.013X10-8 Pa,。而在大氣中，ΡCO2 =1.013X1013 Pa,，這一數(shù)值比耐火澆注料中含水鋁酸鈣開始碳酸化反應(yīng)所必須的Ca2分壓高許多,，如對于十水鋁酸鈣是（1.013X1015）/（1.013X10-12177）=4.68X1013倍,。在熱力學(xué)上，含水鋁酸鈣抗CO2能力的順序為：3CaO·AL2O3·6H2O＞2CaO·AL2O3·8H2O＞CaO·AL2O3·10H2O,。高鋁水泥水化產(chǎn)物的碳酸化速度依賴于水化產(chǎn)物的穩(wěn)定度,。

在生產(chǎn)現(xiàn)場中發(fā)現(xiàn)，高濕度條件下澆注科更易碳酸化,，而且與致密耐火澆注料相比,，水含量高的輕質(zhì)澆注科更容易粉化，這說明了在有水參與的條件下,，也就是CO2處于H2CO3狀態(tài)時上述三個侵蝕反應(yīng)更易于進行,。當水化產(chǎn)物和CO 酸性氣體相互作用時，相間孔隙內(nèi)液體的pH值急劇降低,，這就使耐火澆注料中所有水化新生物都變得不穩(wěn)定,。經(jīng)熱力學(xué)計算，在酸性條件下,，水化產(chǎn)物CaO·AL2O3·10H2O,、2CaO·AL2O3·8H2O和3CaO·AL2O3·6H2O。的穩(wěn)定性,，隨水溶液酸性增加而急劇降低碳酸化過程更易進行,。