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剛玉質(zhì)自流澆注料的研發(fā)與應(yīng)用

添加時間：2018年6月7日瀏覽次數(shù)：次

通過分析顆粒級配對剛玉自流澆注料的印象，試驗中使用不同的原料。以使電熔白剛玉配制的自流澆注料需水量最低，加入4.7%即可達到施工所需要的流動性。水泥的加入量影響到燒后線變化的大小，外加劑影響到剛玉自流澆注料的流動性，泛水性及偏析等施工性能。

自流澆注料是在低水泥系列澆注料的基礎(chǔ)上適當增加用水量而開發(fā)的。是一種具有高觸發(fā)性，靠自身重力便可流動和脫氣的材料。其特點是無需振動設(shè)備和工具，可減少噪音，改善環(huán)境和降低勞動強度。自流料中增加了基質(zhì)材料的用量，能減少骨料顆粒間的接觸，保持較高的致密度。

1 原料

試驗所用的原料主要有板狀剛玉、電熔白剛玉、棕剛玉、活性α氧化鋁，純鋁酸鈣水泥SE-CAR71，外加劑等。主要原料的化學成分見表1。

　　表1 原料化學成分

2 試驗過程

2.1 自流澆注料流動值的測定

2.1.1自流澆注料流動性測量模具

自流澆注料在自身重力作用下具有良好的流動性能。要了解材料的這種性能必須首先考察其流動性。

本試驗所用流動性測試模具是一種截頭圓錐形模具，如圖1所示。

　　圖1 圓錐形模具

2.1.2 自流澆注料流動性測試方法

測量前應(yīng)首先將模具及平板清理干凈，與自流料接觸面不應(yīng)有污物，平板表面應(yīng)光滑，并且應(yīng)放置水平。測量時先將空圓錐模具置于水平平板上，然后把混合好的自流澆注料倒入模具中，待物料充滿后，將超出模具上口的物料刮去，垂直提起錐模，讓物料在平板上自由流動。1min后，測量平板上物料的3處直徑。

2.1.3 自流澆注料流動值計算方法

自流值=(物料1min流動后直徑平均值—100)/100×100%。

物料1min流動后直徑平均值單位為mm。自流值反應(yīng)自流澆注料的自流性能，用自流值可以衡量自流澆注料是否具有適當?shù)氖┕ば阅芎头€(wěn)定的物理性能。自流值過小，物料的流動性較差，因而施工時達不到致密填充。自流值過大，物料在施工時會出現(xiàn)嚴重的顆粒偏析。一般自流值的合適范圍是90%~120%。當采用不同的測試標準時，自流值的合適范圍也會有所變化。

2.2 顆粒級配對自流澆注料流動性的影響

自流澆注料是根據(jù)流變學原理開發(fā)而成的。是一種屈服值較低，并具有一定塑性粘度的粘塑性材料。因此它要求具有合適的粒度組成，骨料與基質(zhì)的比例要適當。如圖2所示。

　　圖2 粒徑對流動性的影響

當顆粒組成處于1區(qū)時，會出現(xiàn)粗細顆粒偏析現(xiàn)象，見圖3(a)。當處于2區(qū)時，會出現(xiàn)粗顆粒潰散現(xiàn)象見圖3(b)。當處于3區(qū)和4區(qū)時會出現(xiàn)強塑性狀態(tài)見圖3(c)、(d)。只有處于5區(qū)時才具有自流性能。

　　圖3 顆粒級配對自流澆注料流動性的影響

　　圖4為粒度組成與流動值的關(guān)系。

本試驗的顆粒級配經(jīng)多次組合試驗確定其顆粒與細粉的比例為(60~70)：(40~30)。

2.3 原料種類對流動性及加水量的影響

當采用不同的顆粒骨料，固定基質(zhì)細粉的配比，所配制的剛玉質(zhì)自流澆注料其流動性及加水量見表2。

　　表2 原料種類對流動性及加水量的影響%

從表2結(jié)果看出，對剛玉自流澆注料來說，當達到合適的流動值時，以電熔白剛玉為骨料所需的加水量最少。

2.4 水泥加入量對自流澆注料性能的影響

2.4.1 水泥加入量對自流澆注料流動性及常溫指標的影響

水泥加入量對自流澆注料影響最大的是強度值。隨著水泥加入量的增加，烘干強度亦隨著提高。對流動性來說，在一定范圍內(nèi)不像超細粉及外加劑那樣敏感。但相對來說，隨著水泥加入量的增加，其流動值有下降的趨勢，如表3所示。

　　表3 水泥加入量對指標的影響

具體加入量對自流澆注料燒后指標的影響

圖5所示為水泥加入量對1550℃燒后線變化的影響，隨著水泥加入量的增加，燒后線變化逐步提高。使用的原料檔次越高，燒后線變化的增量越大。這是因為水泥加入量提高時，相應(yīng)的氧化鈣含量越高，燒后Al2O3與CaO反應(yīng)生成的六鋁酸鈣量越多，這種反應(yīng)是膨脹性的，當水泥加入量達到8%時，線變化已接近2%。