氧化硼對純鋁酸鈣水泥、鋁酸鹽水泥、高鋁水泥、耐火水泥性能的影響（2）

 

 

-在實驗的結果中表明，含氧化硼的純鋁酸鹽水泥、純鋁酸鈣水泥、高鋁水泥、耐火水泥澆注料經中溫1100℃和高溫1450℃熱處理3h后的耐壓強度(75.3和139.59 MPa)要高于不含氧化硼試樣的耐壓強度(60.07和130.61 MPa)；含氧化硼鋁酸鹽水泥、純鋁酸鈣水泥、高鋁水泥、耐火水泥澆注料經煅燒后發生收縮(分別為-0.02%和-0.42%)要低于不含氧化硼的澆注料(分別為-0.01%和0.46%)。經1450℃煅燒3h后試樣在1400℃的高溫抗折強度結果表明含氧化硼試樣的強度(7.24 MPa)要低于不含氧化硼試樣的強度(11.05 MPa)。

 

-通過計算知道，純鋁酸鹽水泥、純鋁酸鈣水泥、高鋁水泥、耐火水泥水泥中的氧化硼可以增加澆注料在高溫下的液相量。所以,含氧化硼的純鋁酸鹽水泥、純鋁酸鈣水泥、高鋁水泥、耐火水泥結合澆注料經1100℃和1450℃熱處理后有較高常溫強度、較大線收縮和較低高溫強度，正是因為水泥中的少量氧化硼能增加高溫液相所致。結果表明，在20℃下，未經球磨CA70水泥的水化放熱溫度的最高峰的時間為3.5h，而經2h粉磨后該時間減少至1.5h，而拉法基水泥71的時間則由10h增加至25h。粉磨1h和2h后的純鋁酸鈣水泥CA70砂漿的初凝時間逐漸降低和脫模耐壓強度逐漸增加,而粉磨1h和2h后的拉法基水泥71砂漿試樣的初凝時間逐漸延長和脫模耐壓強度則逐漸降低。

 

-以上結果表明純鋁酸鈣水泥CA70水泥粒度減小加速了水泥溶解和水化產物析出，導致純鋁酸鈣水泥CA70水泥的水化凝結速度加快，拉法基水泥71水泥粒度減小延緩了水泥溶解和水化產物析出，導致純鋁酸鈣水泥71水泥的水化凝結速度減慢。冷凍真空干燥終止水泥水化后試樣的物相分析和微觀形貌分析證實，隨著CA70水泥的粒度減小水泥更易生成水化產物，促進水化產物的轉變，而拉法基水泥71則隨著水泥粒度的減小水化產物生成困難。經1h和2h球磨后的兩種純鋁酸鈣水泥(CA70和Secar71)的粒度分析結果表明，經球磨后的CA70具有較窄的粒度分布寬度，而球磨后的Secar71則具有較寬的粒度分布寬度。由于CA70粒度分布寬度變窄后，獲得較為疏松的結構，并且可以形成具有較疏松的水化產物結構，因而有利于水分子的擴散傳質，加快了水泥顆粒的溶解和水化產物的形成和轉換，從而縮短了凝結時間。而經球磨處理過的Secar 71的粒度分布寬度則會增加會，導致顆粒間的孔隙減少。且生成的水化產物較為致密，不利于水分子的擴散傳質，從而減緩水泥顆粒的溶解和水化產物成核及沉淀的速率,延長了凝結時間。

 

-粉磨后純鋁酸鈣水泥CA70和Secar71水泥澆注料經中溫1100℃和高溫1450℃熱處理3h后的常溫耐壓強度及經1450℃煅燒3 h后試樣在1400℃的高溫抗折強度均發生增加，分別由未經球磨時CA70及Secar71的70MPa(1100℃)、120MPa (1450℃)和11.05 MPa(1400℃)，及65.2 MPa(1100℃)、124 MPa(1450℃)和12.10 MPa(1400℃)增加和2h時的90MPa (1100℃)、130 MPa (1450℃)和16.85 MPa(1400℃)，及83.1 MPa(1100℃)、139.5 MPa (1450℃)和17.66MPa(1400℃)。而粉磨后CA70和Secar71水泥澆注料經1450℃×3 h熱處理后線變化則由粉磨前的-0.15%和-0.19%降低至粉磨兩小時后的-0.18%和-0.30%。對經相同溫度熱處理后澆注料基質的XRD分析表明，隨著水泥粒度的減小，高溫結合相CA2和CA6生成量變化不大，而晶粒粒徑變小。

 

-因此使生成CA6時所伴隨的體積膨脹降低，從而使線變化也就會有收縮的趨勢，高溫結合相晶粒粒徑的減小，且水化產物分布均勻導致了高溫結合相分布也會均勻，生成過程中伴隨的體積膨脹減小，均會減緩澆注料內部微裂紋的形成，有利于提高澆注料的體積穩定性和常溫及高溫強度。

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