CN109020518A - 一种抗爆裂快修浇注料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗爆裂快修浇注料，按重量份包括：粒径为3‑6mm的矾土22‑34份、粒径为1‑3mm的矾土20‑30份、粒径为0.088‑1mm的矾土12‑20份、粒径为0.015‑0.088mm的矾土12‑20份、粒径小于0.015mm的矾土1‑7份、硅灰3‑8份、铝酸钙水泥4‑10、复合分散剂0.2‑1.5份、高效防爆剂0.1‑1份。本发明制备的浇注料抗爆裂温度超过1000℃。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种抗爆裂快修浇注料及其制备方法。
背景技术
浇注料又称耐火浇注料，是一种由耐火物料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料，具有较高流动性，以浇注方式成型的不定形耐火材料。当浇注料用于维修时，为了减小经济损失，特别是抢修时会要求大幅度的缩短检修工期、不能规范操作，这时浇注料中水分未排除，若高温下形成的水蒸气压力大于坯体强度，会发生爆裂。因此，抢修时如何防止浇注料的爆裂风险就显得尤为重要。
发明内容
基于背景技术存在的问题，本发明提出了一种抗爆裂快修浇注料及其制备方法，本发明制备的浇注料抗爆裂温度超过1000℃。
本发明提出了一种抗爆裂快修浇注料，按重量份包括：粒径为3-6mm的矾土22-34份、粒径为1-3mm的矾土20-30份、粒径为0.088-1mm的矾土12-20份、粒径为0.015-0.088mm的矾土12-20份、粒径小于0.015mm的矾土1-7份、硅灰3-8份、铝酸钙水泥4-10、复合分散剂0.2-1.5份、高效防爆剂0.1-1份。
优选地，所述高效防爆剂由有机纤维、乳酸铝、铝粉、偶氮二甲酰胺按重量比5-10:2-5:1-4:7-13组成。
优选地，所述有机纤维为聚丙烯纤维。
优选地，所述聚丙烯纤维的长度为4-6mm。
优选地，所述铝粉粒径为0.03-0.08mm。
优选地，所述复合分散剂包括聚乙烯二醇、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸钠。
优选地，所述复合分散剂中聚乙烯二醇、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸钠的质量比为1:1-4:0.5-3：0.2-1.5。
优选地，所述硅灰的粒径小于0.088mm。
优选地，所述矾土为特级或一级高铝矾土。
优选地，所述的快修浇注料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按比例称取原料；
S2、将粒径为3-6mm的矾土、粒径为1-3mm的矾土、粒径为0.088-1mm的矾土、粒径为0.015-0.088mm的矾土、粒径小于0.015mm的矾土、硅灰加入混料机中，混合搅拌15-40min；
S3、将铝酸钙水泥、复合分散剂、高效防爆剂加入混料机中，混合搅拌5-20min；
S4、检验、包装。
本发明采用以下三种方法相互配合，解决快修时浇注料中形成的水蒸气难以排除而发生的爆裂问题。首先，以不同粒度级配的高铝含量矾土作为浇注料的骨料和基质部分，形成众多贯穿微气孔便于水蒸气排出，提升浇注料抗爆裂性能；其次，再配合加入由聚乙烯二醇、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸钠组成的复合分散剂，能分散铝酸钙水泥颗粒，减少材料团聚现象发生，改善使用时的流动性，减少喷涂料中的水含量，进而起到抗爆裂效果；最后，配合加入由有机纤维、乳酸铝、铝粉、偶氮二甲酰胺组成的高效防爆剂，通过在浇注料中形成联通的微细孔道，让生成的水蒸气顺畅的排出，进而起到防爆裂的效果；因为，在高效防爆剂中，有机纤维受热发生收缩、熔融，形成微细的狭长气孔，从而让浇注料因受热而产生的水蒸气迅速扩散挥发出去，浇注料内的水蒸气及时扩散出去而不在浇注体内集聚形成较大压力，能防止浇注体发生爆裂；浇注料在受热干燥时，乳酸铝使基质凝胶化，形成网片状微裂纹通道，从而增大了浇注料的气孔率，改善抗爆裂性，进一步增加浇注料强度；铝粉加入浇注料中和水会发生反应，产生氢氧化铝凝胶和氢气，在铝粉与水反应的过程中，产生的H2在逸出的同时形成大量开口排气孔，提高了浇注料透气性，从而为浇注料的干燥排水提供了通道；偶氮二甲酰胺在高铝水泥及水的共存下生成钙盐而溶解，之后钙盐随温度以及时间的变化而产生N2、CO2、NH3等气体，形成微细开口排气孔，能防止浇注体发生爆裂。另外，本发明还加入了硅灰，而硅灰在较低温度下表面水化后形成Si—OH键，Si—OH键脱水后聚合而形成牢固的由Si—O—Si键结合的微粉网状链结构，随着这种网状链结构的增多，浇注料的结合性能也越强，浇注料的抗折强度和抗压强度也相应地增加。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
实施例1
一种抗爆裂快修浇注料，按重量份包括：粒径为3-6mm的矾土22份、粒径为1-3mm的矾土30份、粒径为0.088-1mm的矾土12份、粒径为0.015-0.088mm的矾土20份、粒径小于0.015mm的矾土1份、硅灰8份、铝酸钙水泥4、复合分散剂1.5份、高效防爆剂0.1份。
实施例2
一种抗爆裂快修浇注料，按重量份包括：粒径为3-6mm的矾土34份、粒径为1-3mm的矾土20份、粒径为0.088-1mm的矾土20份、粒径为0.015-0.088mm的矾土12份、粒径小于0.015mm的矾土7份、硅灰3份、铝酸钙水泥10、复合分散剂0.2份、高效防爆剂1份。
实施例3
一种抗爆裂快修浇注料，按重量份包括：粒径为3-6mm的矾土22份、粒径为1-3mm的矾土30份、粒径为0.088-1mm的矾土12份、粒径为0.015-0.088mm的矾土20份、粒径小于0.015mm的矾土1份、硅灰8份、铝酸钙水泥4、复合分散剂1.5份、高效防爆剂0.1份；所述高效防爆剂由聚丙烯纤维、乳酸铝、铝粉、偶氮二甲酰胺按重量比5:5:1:13组成；所述聚丙烯纤维的长度为4mm；所述铝粉粒径为0.08mm；所述复合分散剂由聚乙烯二醇、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸钠的质量比为1:1:3：0.2组成；所述硅灰的粒径小于0.088mm；所述矾土为特级高铝矾土；
一种抗爆裂快修浇注料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按比例称取原料；
S2、将粒径为3-6mm的矾土、粒径为1-3mm的矾土、粒径为0.088-1mm的矾土、粒径为0.015-0.088mm的矾土、粒径小于0.015mm的矾土、硅灰加入混料机中，混合搅拌15min；
S3、将铝酸钙水泥、复合分散剂、高效防爆剂加入混料机中，混合搅拌20min；
S4、检验、包装。
实施例4
一种抗爆裂快修浇注料，按重量份包括：粒径为3-6mm的矾土34份、粒径为1-3mm的矾土20份、粒径为0.088-1mm的矾土20份、粒径为0.015-0.088mm的矾土12份、粒径小于0.015mm的矾土7份、硅灰3份、铝酸钙水泥10、复合分散剂0.2份、高效防爆剂1份；所述高效防爆剂由聚丙烯纤维、乳酸铝、铝粉、偶氮二甲酰胺按重量比10:2:4:7组成；所述聚丙烯纤维的长度为6mm；所述铝粉粒径为0.03mm；所述复合分散剂由聚乙烯二醇、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸钠的质量比为1:4:0.5：1.5组成；所述硅灰的粒径小于0.088mm；所述矾土为一级高铝矾土；
一种抗爆裂快修浇注料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按比例称取原料；
S2、将粒径为3-6mm的矾土、粒径为1-3mm的矾土、粒径为0.088-1mm的矾土、粒径为0.015-0.088mm的矾土、粒径小于0.015mm的矾土、硅灰加入混料机中，混合搅拌40min；
S3、将铝酸钙水泥、复合分散剂、高效防爆剂加入混料机中，混合搅拌5min；
S4、检验、包装。
实验例
按照YB/T4117-2003对实施例1-4制备的浇注料进行抗爆裂试验。浇注料搅拌均匀后浇注成50×50×50mm方块试样，在恒温恒湿养烘箱中带模养护24h→脱模→养烘箱中养护待检测。试样的数量应保证在试验的每个温度点采用3块平行试样，且脱模时要仔细检查试样是否有鼓胀或层裂。试验炉预先加热到设定温度，保温30min。将试样成型面朝上，放入抗爆试验炉内，立即关闭炉门，保证炉温降低较小，且能快速恢复至设定温度，将试样在此温度下放置0.5h，观察试样是否发生爆裂，取出试样时记录试样爆裂程度。若试样没有爆裂，则将炉温升高50℃，重复上述步骤至试样爆裂。如果三个平行试样中有一个试样发生爆裂，则认为该组试样在该温度发生爆裂，并将此时的炉温减去50℃温度作为试样的抗爆裂温度；如果试样在1000时仍未发生爆裂，则可以终止试验，并以大于该温度表示试样的。
实验结果显示本发明制备的浇注料抗爆裂温度超过1000℃。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抗爆裂快修浇注料，其特征在于，按重量份包括：粒径为3-6mm的矾土22-34份、粒径为1-3mm的矾土20-30份、粒径为0.088-1mm的矾土12-20份、粒径为0.015-0.088mm的矾土12-20份、粒径小于0.015mm的矾土1-7份、硅灰3-8份、铝酸钙水泥4-10、复合分散剂0.2-1.5份、高效防爆剂0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的快修浇注料，其特征在于，所述高效防爆剂由有机纤维、乳酸铝、铝粉、偶氮二甲酰胺按重量比5-10:2-5:1-4:7-13组成。
3.根据权利要求2所述的快修浇注料，其特征在于，所述有机纤维为聚丙烯纤维。
4.根据权利要求2或3所述的快修浇注料，其特征在于，所述聚丙烯纤维的长度为4-6mm。
5.根据权利要求1所述的快修浇注料，其特征在于，所述铝粉粒径为0.03-0.08mm。
6.根据权利要求1所述的快修浇注料，其特征在于，所述复合分散剂包括聚乙烯二醇、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸钠。
7.根据权利要求6所述的快修浇注料，其特征在于，所述复合分散剂中聚乙烯二醇、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸钠的质量比为1:1-4:0.5-3：0.2-1.5。
8.根据权利要求1所述的快修浇注料，其特征在于，所述硅灰的粒径小于0.088mm。
9.根据权利要求1所述的快修浇注料，其特征在于，所述矾土为特级或一级高铝矾土。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的快修浇注料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按比例称取原料；
S2、将粒径为3-6mm的矾土、粒径为1-3mm的矾土、粒径为0.088-1mm的矾土、粒径为0.015-0.088mm的矾土、粒径小于0.015mm的矾土、硅灰加入混料机中，混合搅拌15-40min；
S3、将铝酸钙水泥、复合分散剂、高效防爆剂加入混料机中，混合搅拌5-20min；
S4、检验、包装。
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