低(di)水泥澆(jiao)注料(liao)(liao)抗爆裂(lie)性差有以下幾個(ge)因素 :一(yi)是(shi)微粉引入后填充許多細小空隙 ,使澆(jiao)注料(liao)(liao)透氣(qi)度(du)降(jiang)低(di) ;二(er)是(shi)加入微粉后并未形(xing)成傳統(tong)澆(jiao)注料(liao)(liao)中所(suo)形(xing)成的(de) CAH10 、C2AH8 和(he) C3AH6等水(shui)化物 ,而是形(xing)成了類似沸(fei)石型(xing)的鈣鋁硅水化物或(huo)凝(ning)膠。而且(qie)此類物質(zhi)在(zai)300 ℃以前(qian)脫水比傳(chuan)統(tong)水化物(wu)緩慢得多(duo),使得(de)其在300 ℃前很少因水化(hua)物分解(jie)而形成排氣(qi)通(tong)道(dao),而在300 ℃以后才快速脫(tuo)水,釋放(fang)出大量水蒸氣(qi)而導致(zhi)爆裂。最后,這類物(wu)質(zhi)不(bu)象傳統水化(hua)物(wu)在干燥初期(qi)能發生轉(zhuan)移而提高透氣度。因此低(di)水泥澆注料在烘(hong)烤中因排氣通道不暢而導致爆(bao)裂時有發生。
一(yi);三種防爆劑選擇(ze)
目前,為解決(jue)低(di)水泥澆注(zhu)料的(de)爆(bao)裂問題 :一是(shi)采用合理(li)的(de)干(gan)燥加(jia)熱制(zhi)度,控制(zhi)澆注(zhu)料內部最大(da)蒸氣壓 ;二是(shi)在(zai)澆注(zhu)料中添(tian)加(jia)防爆(bao)裂物質(zhi),以增大(da)硬化體的(de)透氣率,降低(di)澆注(zhu)料內部蒸氣壓。從(cong)現(xian)實(shi)情(qing)況來看,制(zhi)訂嚴(yan)格的(de)烘烤制(zhi)度固(gu)然重要,但是(shi),最好的(de)方法是(shi)加(jia)入(ru)防爆(bao)劑(ji)。
(1)防爆劑的選擇
澆注料(liao)抗(kang)(kang)爆裂性的(de)好壞(huai)主要與(yu)其(qi)致密(mi)度、結合(he)強度有關,但可(ke)以采取措施改善其(qi)抗(kang)(kang)爆裂性。為了(le)改善澆注料(liao)的(de)抗(kang)(kang)爆裂性,人(ren)們采用了(le)多(duo)種(zhong)方法(fa),常見的(de)改進方法(fa)及(ji)其(qi)防爆機(ji)理如下 :
(1)添加有機防爆劑,如偶氮甲酰(xian)胺
C2N4H4O2+ Ca(OH)2+ H2O = Ca(C2N2O4)+2NH4OH
Ca(C2N2O4)+H2O=2N2↑+3CO2↑+3CaCO3+2NH3↑
偶氮(dan)甲酰胺在水泥及水的(de)共同作用下,分解放出以氮(dan)氣為(wei)主的(de)氣體。氣體逸(yi)出時(shi) ,也將在澆(jiao)注料中(zhong)形成(cheng)微細的(de)開口氣孔(kong)。
(2)添加乳酸鋁
乳酸鋁(lv)的分子(zi)式為Al(OH)3-X·(CH2CHOHCOO)X·nH2O。它(ta)以溶液狀態加入(ru)澆注料內使用(yong),在養護過(guo)程中(zhong)基(ji)質膠化而產生龜甲狀裂(lie)紋 ,提高澆注料的透氣性(xing)。
(3)添加有機(ji)纖維,如聚丙烯(xi)纖維、聚乙烯(xi)纖維等。
加(jia)入(ru)有機纖維后,當(dang)施(shi)工體加(jia)熱烘烤,纖維即發生(sheng)收縮、熔融或碳化(hua),在耐火材料中(zhong)形成細長的氣孔(kong),有利(li)于水蒸氣的排出,提高了澆注料的抗爆(bao)裂(lie)性(xing)。
但是,以上(shang)三種方法中(zhong),有(you)的易(yi)產生爆鳴氣體,并可能(neng)(neng)引起施工(gong)體的鼓脹,有(you)的容易(yi)形(xing)成裂紋影響澆注(zhu)料的其(qi)(qi)他性(xing)能(neng)(neng)。因此,考慮到施工(gong)安全性(xing)和澆注(zhu)料性(xing)能(neng)(neng)的完整(zheng)性(xing),在隨后的試驗中(zhong),我們所采用的有(you)機(ji)纖維(wei)的直(zhi)徑為20~40μm ,長度為 3~5mm ,加入量為0.2%。實(shi)踐證明(ming)此時澆注(zhu)料抗爆裂性(xing)能(neng)(neng)達到預(yu)期(qi)效(xiao)果(guo) ,且(qie)對澆注(zhu)料的流動性(xing)及其(qi)(qi)他性(xing)能(neng)(neng)也并未造成大的影響。
二(er);施工修整技術(shu)及防爆技術(shu)
澆(jiao)注料(liao)(liao)(liao)在施(shi)(shi)工(gong)過程(cheng)(cheng)中(zhong)或施(shi)(shi)工(gong)后要求對其工(gong)作面進行(xing)適當的(de)(de)處理,主(zhu)要包(bao)括表面修(xiu)整、刺扎排氣(qi)孔(kong)和膨(peng)(peng)(peng)脹(zhang)縫(feng)等。在澆(jiao)注過程(cheng)(cheng)中(zhong)一(yi)般要求施(shi)(shi)工(gong)單位按設(she)計要求留設(she)膨(peng)(peng)(peng)脹(zhang)縫(feng),有利于(yu)澆(jiao)注料(liao)(liao)(liao)在高溫下能自由膨(peng)(peng)(peng)脹(zhang),防止(zhi)澆(jiao)注料(liao)(liao)(liao)因受限制膨(peng)(peng)(peng)脹(zhang)而發生(sheng)拱起,同時膨(peng)(peng)(peng)脹(zhang)縫(feng)的(de)(de)留設(she)有利于(yu)烘烤過程(cheng)(cheng)中(zhong)水分(fen)排除。在施(shi)(shi)工(gong)過程(cheng)(cheng)中(zhong)通常對澆(jiao)注料(liao)(liao)(liao)表面采用透氣(qi)針即 <5mm 的(de)(de)鋼釬垂直于(yu)工(gong)作面扎排氣(qi)孔(kong),孔(kong)的(de)(de)深(shen)度為襯(chen)體厚度的(de)(de)1/3 左右 ,孔(kong)的(de)(de)中(zhong)心間距 150~200mm。該孔(kong)能有利于(yu)水分(fen)的(de)(de)排出和緩沖澆(jiao)注料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)急劇膨(peng)(peng)(peng)脹(zhang),防止(zhi)產(chan)生(sheng)裂紋或剝落。