? ? ?它是以輕質(zhì)材料為骨料而得到的澆注料，也稱為輕骨料澆注料。輕質(zhì)骨料包括膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、陶粒、多孔耐火材料以及氧化鋁空心球等。
1 ?輕質(zhì)澆注料的分類
按使用溫度，輕質(zhì)澆注料可分為以下三類。
(1)低溫輕質(zhì)澆注料。低溫輕質(zhì)澆注料使用溫度在900℃以下，常使用膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、陶粒等為骨料，以普通硅酸鹽水泥、礬土水泥或者水玻璃等為結(jié)合劑。例如，將粒徑在8～l mm的膨脹珍珠巖與礬土水泥按珍珠巖：水泥為(35～50)：(50～65)的比例配制得到的澆注料經(jīng)900℃燒后的性質(zhì)為體積密度0.3～0.7 g／cm3，耐壓強(qiáng)度0.5～0.9 MPa，導(dǎo)熱系數(shù)(700℃)0.06～0.18 W／(m·K)。
(2)中溫輕質(zhì)澆注料。中溫輕質(zhì)澆注料的使用溫度為900～1200℃。通常用多孔粘土顆粒、粘土質(zhì)陶粒、頁(yè)巖陶粒等為骨料。用礬土水泥、鋁酸鈣水泥或磷酸二氫鋁為結(jié)合荊。
細(xì)粉中可加入少量的氧化硅微粉與漂珠，以降低其體積密度。水泥等結(jié)合劑的用量可按強(qiáng)度的要求而定，強(qiáng)度要求越高，結(jié)合劑的加入量越大。
(3)高溫輕質(zhì)澆注料。高溫輕質(zhì)澆注料使用溫度高于1200℃以上。它們以剛玉質(zhì)、高鋁質(zhì)、莫來(lái)石質(zhì)、粘土質(zhì)及鎂質(zhì)、鎂鋁尖晶石質(zhì)等輕質(zhì)顆?；蚩招那?yàn)楣橇希凿X酸鈣水泥、磷酸二氫鋁、硅溶膠、鋁溶膠、二氧化硅微粉為結(jié)合體系。其中可加入耐火纖維以提高它們的強(qiáng)度。最常見(jiàn)的為粘土質(zhì)及莫來(lái)石質(zhì)輕質(zhì)澆注料。
2 ?影響輕質(zhì)澆注料性質(zhì)的因素
除了耐火度與使用溫度以外，輕骨料的重要性質(zhì)包括體積密度、強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)與加熱后的永久線變化率等。影響它們的因素包括骨料的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、結(jié)合系統(tǒng)的選擇與加入量、減水劑等添加劑的選擇等。
(1)體積密度。影響澆注料體積密度的因素主要有如下幾方面。
1)骨料的密度。骨料的密度取決于它的化學(xué)成分、氣孔率。如鋁硅系輕質(zhì)骨料中的氧化鋁含量越高，其密度越大，氣孔率越大，體積密度越小。但在輕質(zhì)澆注料的生產(chǎn)中，更應(yīng)關(guān)心輕骨料的堆積密度。堆積密度除了與骨料本身的密度有關(guān)外，還與其顆粒尺寸分布有關(guān)。
一般情況下，越符合緊密堆積原則，其堆積密度越大。
2)基質(zhì)的密度。它對(duì)澆注料的體積密度有一定影響，調(diào)整其粒度組成，或者加入漂珠等輕質(zhì)材料均可降低澆注料的體積密度。
3)加水量。由于輕骨料中含有大量氣孔，而且輕質(zhì)澆注料中水泥等結(jié)合劑的加入量較大，因而用水量也較大。水分蒸發(fā)或水化物脫水后形成較多氣孔，提高了氣孔率，降低了體積密度。但是，進(jìn)入多孔骨料氣孔中的水分并不影響澆注料熱處理后的體積密度。
(2)強(qiáng)度。輕質(zhì)澆注料的強(qiáng)度主要取決于骨料的強(qiáng)度與基質(zhì)的強(qiáng)度。如果骨料的強(qiáng)度小于基質(zhì)的強(qiáng)度，在斷裂后的斷口上會(huì)看到骨料的斷口，說(shuō)明斷裂是穿過(guò)骨料顆粒進(jìn)行的。
這種情況下要提高顆粒的強(qiáng)度。相反，如果斷面上未見(jiàn)骨料斷口，斷裂中裂紋擴(kuò)展在基質(zhì)中或者沿基質(zhì)與顆粒的界面進(jìn)行，說(shuō)明骨料的強(qiáng)度足夠，需改進(jìn)基質(zhì)以及基質(zhì)與骨料的結(jié)合狀態(tài)。通常，可以通過(guò)增加結(jié)合劑的量或改變粒度組成來(lái)提高強(qiáng)度。
此外，加水量等其他因素也會(huì)對(duì)強(qiáng)度產(chǎn)生影響。
(3)導(dǎo)熱系數(shù)。輕質(zhì)澆注料的導(dǎo)熱系數(shù)取決于其成分、氣孔率以及氣孔尺寸分布。由于基質(zhì)通常不是多孔的，在輕質(zhì)澆注料中，減輕重量提高氣孔率的主要貢獻(xiàn)來(lái)自骨料的體積密度與粒度組成，基質(zhì)的貢獻(xiàn)相對(duì)較小。因此，骨料的體積密度、氣孔尺寸大小與分布對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)有較大影響。
從上面的討論中可以看出，骨料對(duì)輕質(zhì)澆注料的性質(zhì)有很大影響。通常，骨料體積密度越小，它制得的輕質(zhì)澆注料的體積密度越小。但隨體積密度的減小，骨料的強(qiáng)度下降。減少骨料氣孔的尺寸，使氣孔在骨料中分布均勻有利于提高強(qiáng)度、降低導(dǎo)熱系數(shù)。此外，目前大量使用的骨料中含有大量的開(kāi)口氣孔，部分水泥與水會(huì)進(jìn)入到氣孔中，增大了水泥消耗。所以，氣孔分布均勻、小孔徑以及閉氣孔是輕骨料追求的目標(biāo)。
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