Os concretos refratários com baixo teor de cimento são comparados aos concretos refratários de cimento de alumina tradicionais. A quantidade de adição de cimento dos concretos refratários de cimento de alumina tradicionais é geralmente de 12 a 20%, e a quantidade de adição de água é geralmente de 9 a 13%. Devido à grande quantidade de água adicionada, o corpo fundido possui muitos poros, não é denso e possui baixa resistência; devido à grande quantidade de cimento adicionado, embora possam ser obtidas resistências normais e a baixas temperaturas mais altas, a resistência diminui devido à transformação cristalina do aluminato de cálcio em temperaturas médias. Obviamente, o CaO introduzido reage com SiO2 e Al2O3 no concreto para gerar algumas substâncias de baixo ponto de fusão, resultando na deterioração das propriedades de alta temperatura do material.
Quando a tecnologia de pó ultrafino, aditivos de alta eficiência e gradação científica de partículas são usados, o teor de cimento do concreto é reduzido para menos de 8% e o teor de água é reduzido para ≤7%, e um concreto refratário da série com baixo teor de cimento pode ser preparado e introduzido O teor de CaO é ≤2,5% e seus indicadores de desempenho geralmente excedem os dos concretos refratários de cimento aluminato. Esse tipo de concreto refratário possui boa tixotropia, ou seja, o material misturado tem um determinado formato e passa a fluir com um pouco de força externa. Quando a força externa é removida, ela mantém a forma obtida. Portanto, também é chamado de concreto refratário tixotrópico. O concreto refratário autofluxo também é chamado de concreto refratário tixotrópico. Pertence a esta categoria. O significado preciso de concretos refratários da série de baixo teor de cimento não foi definido até agora. A Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) define e classifica concretos refratários com base em seu conteúdo de CaO.
Densidade e alta resistência são as características marcantes dos concretos refratários da série com baixo teor de cimento. Isso é bom para melhorar a vida útil e o desempenho do produto, mas também traz problemas para o cozimento antes do uso, ou seja, pode ocorrer vazamento facilmente se não tomar cuidado durante o cozimento. O fenómeno de rebentamento do corpo pode exigir, pelo menos, um novo vazamento, ou pode pôr em perigo a segurança pessoal dos trabalhadores circundantes em casos graves. Portanto, vários países também realizaram vários estudos sobre o cozimento de concretos refratários de séries com baixo teor de cimento. As principais medidas técnicas são: formulando curvas de forno razoáveis e introduzindo excelentes agentes anti-explosão, etc., isso pode fazer com que os concretos refratários A água seja eliminada suavemente sem causar outros efeitos colaterais.
A tecnologia de pó ultrafino é a tecnologia chave para concretos refratários da série com baixo teor de cimento (atualmente a maioria dos pós ultrafinos usados em cerâmica e materiais refratários têm, na verdade, entre 0,1 e 10m, e funcionam principalmente como aceleradores de dispersão e densificadores estruturais. O primeiro faz o partículas de cimento altamente dispersas sem floculação, enquanto esta última preenche totalmente os microporos do corpo de vazamento e melhora a resistência.
Os tipos de pós ultrafinos comumente usados atualmente incluem SiO2, α-Al2O3, Cr2O3, etc. A área superficial específica do micropó de SiO2 é de cerca de 20m2/g, e seu tamanho de partícula é de cerca de 1/100 do tamanho da partícula de cimento, portanto tem boa propriedades de enchimento. Além disso, o micropó de SiO2, Al2O3, Cr2O3, etc. também pode formar partículas coloidais na água. Quando um dispersante está presente, uma dupla camada elétrica sobreposta é formada na superfície das partículas para gerar repulsão eletrostática, que supera a força de van der Waals entre as partículas e reduz a energia da interface. Impede a adsorção e floculação entre partículas; ao mesmo tempo, o dispersante é adsorvido ao redor das partículas para formar uma camada de solvente, o que também aumenta a fluidez do concreto. Este também é um dos mecanismos do pó ultrafino, ou seja, a adição de pó ultrafino e dispersantes apropriados pode reduzir o consumo de água dos concretos refratários e melhorar a fluidez.
A presa e o endurecimento de concretos refratários com baixo teor de cimento são o resultado da ação combinada da ligação por hidratação e da ligação por coesão. A hidratação e o endurecimento do cimento de aluminato de cálcio são principalmente a hidratação das fases hidráulicas CA e CA2 e o processo de crescimento cristalino de seus hidratos, ou seja, reagem com a água para formar flocos hexagonais ou em forma de agulha CAH10, C2AH8 e produtos de hidratação como como cristais cúbicos de C3AH6 e géis de Al2O3аq formam uma estrutura de rede interconectada de condensação-cristalização durante os processos de cura e aquecimento. A aglomeração e ligação são devidas ao pó ultrafino ativo de SiO2 formando partículas coloidais quando encontra a água e encontra os íons lentamente dissociados do aditivo adicionado (ou seja, substância eletrolítica). Como as cargas superficiais dos dois são opostas, ou seja, a superfície do colóide adsorveu contra-íons, fazendo com que o potencial £2 diminua e a condensação ocorra quando a adsorção atinge o "ponto isoelétrico". Em outras palavras, quando a repulsão eletrostática na superfície das partículas coloidais é menor que a sua atração, a ligação coesiva ocorre com a ajuda da força de van der Waals. Após a condensação do concreto refratário misturado com pó de sílica, os grupos Si-OH formados na superfície do SiO2 são secos e desidratados para formar uma ponte, formando uma estrutura de rede de siloxano (Si-O-Si), endurecendo assim. Na estrutura da rede de siloxano, as ligações entre o silício e o oxigênio não diminuem à medida que a temperatura aumenta, portanto a resistência também continua a aumentar. Ao mesmo tempo, em altas temperaturas, a estrutura da rede de SiO2 reagirá com o Al2O3 nela envolvido para formar mulita, o que pode melhorar a resistência em temperaturas médias e altas.
Horário da postagem: 28 de fevereiro de 2024
