新型耐火泥漿物理性能設(shè)計的5個方面
新型耐火泥漿物理性能設(shè)計主要集中在以下5個方面：
1 粘結(jié)時間與粘結(jié)強度
耐火泥漿的施工性能是較難解決的問題。過去，一般只要耐火泥漿的化學(xué)組成檢測合格就判定其合格，但施工單位更關(guān)心泥漿的施工性能。這不僅是從耐火泥漿的易用性考慮，而且泥漿的施工性能對砌體質(zhì)量具有很大的影響。
目前，從對耐火泥漿物理性能的規(guī)定來看，有兩項指標值得重視：一是粘結(jié)時間;二是110℃干燥后冷態(tài)抗折粘結(jié)強度。粘結(jié)時間衡量的是砌筑過程中磚體的可調(diào)整時間，也間接地反映了磚縫中泥漿的飽滿程度。粘結(jié)時間過短，磚塊的可調(diào)整時間受到限制，砌筑質(zhì)量難以保證;粘結(jié)時間過長，砌體固定時間將延長，這將影響施工進度和效率，而且增加了泥漿從磚縫中流淌的可能性。110℃干燥后冷態(tài)抗折粘結(jié)強度直接影響砌體的常溫整體強度，對砌體在施工過程至烘爐前這段時間的保護很重要。泥漿干燥后強度低，承受施工中的震動和荷載后容易松散，脫落，進而產(chǎn)生磚縫裂紋或磚塊錯位。在20世紀90年代的《匯編》中，對這兩項指標作了具體的規(guī)定，粘結(jié)時間一般為1～3min，110℃干燥后冷態(tài)抗折粘結(jié)強度為 0.5～2.0MPa。達到以上指標的耐火泥漿施工性能良好，砌體質(zhì)量穩(wěn)定。值得一提的是，在實際應(yīng)用中，有實際意義的主要是熱態(tài)粘結(jié)強度。但20世紀90年代的《匯編》中有燒后冷態(tài)抗折粘結(jié)強度指標。該指標高只能說明耐火泥漿在燒成溫度下產(chǎn)生的熔融物較多，但其熱態(tài)抗折粘結(jié)強度反而低。設(shè)計耐火泥漿時，應(yīng)考慮這點。
2 粒度組成
根據(jù)我國標型磚尺寸設(shè)計及慣例，磚塊接縫一般為1～2mm。結(jié)合其他方面的要求，對耐火泥漿中耐火粉料的粒度的規(guī)定一般有兩項：一是臨界粒度，二是≤0.074mm的細粉所占的比例。臨界粒度太大，既不能保證砌縫寬度，也不易調(diào)整磚塊的平整度。目前，臨界粒度一般小于磚縫的1/4，即0.25～0.50mm。耐火泥漿的整體粒度有變細的傾向，這一方面有利于施工性能的改善，另一方面可防止顆粒偏析。
在20世紀90年代的《匯編》中，一般規(guī)定≤0.074mm的細粉的質(zhì)量分數(shù)≥50%。設(shè)計耐火泥漿的粒度組成時，若能考慮耐火粉料中顆粒間的緊密堆積就更佳。
3 荷重軟化溫度、蠕變和耐火度
在大型高溫窯爐中，某些部位的砌體承受相當大的荷載。在這種情況下，耐火泥漿的荷重軟化溫度和蠕變就成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，泥漿中摻有多種添加劑，其中有些會影響到泥漿的荷重軟化溫度和蠕變范圍，設(shè)計耐火泥漿時應(yīng)將這一因素考慮進去。另外，粒度級配也會影響其荷重軟化溫度和蠕變。
耐火泥漿的耐火度是直觀評價其耐火性能的指標，可用于評價同類材質(zhì)的耐火泥漿的耐火等級。與前二者一樣，該指標通常與耐火粉料的化學(xué)組成及添加劑的種類和加入量有關(guān)。
4 熱膨脹和收縮
泥漿在升溫過程中的膨脹或收縮對砌體的嚴密性和整體性影響很大。在設(shè)計泥漿的膨脹性能時，應(yīng)注意其膨脹曲線應(yīng)與磚體的相適應(yīng)。否則，因膨脹不一致，磚與泥漿分開，甚至造成砌體發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞。為了消除和減緩砌體整體膨脹時產(chǎn)生的應(yīng)力，需合理考慮砌體膨脹縫的留設(shè)。為了使泥漿在使用過程中不發(fā)生過度收縮，就需要添加適量的膨脹劑。
5 其他性能
熱導(dǎo)率是隔熱(或?qū)?耐火泥漿的一項指標。通常采用多孔輕質(zhì)耐火熟料(或熱導(dǎo)率大的耐火熟料)代替一般耐火熟料，以降低(或提高)其熱導(dǎo)率。也有用與之相應(yīng)的普通耐火泥漿代替隔熱(或?qū)?耐火泥漿的傾向。作為砌體膨脹縫填充材料的緩沖泥漿，其顯著特點是在高溫荷重下具有可壓縮性，以緩沖砌體的膨脹應(yīng)力。壓縮率是緩沖泥漿的重要指標。由于這種泥漿在壓縮前后均具有一定的高溫性能，所以在大型高爐、熱風(fēng)爐和焦爐上均有應(yīng)用，甚至用于高爐的工作面上。
根據(jù)耐火泥漿用途和使用部位的不同，其關(guān)鍵性能也不一樣。有些性能指標在現(xiàn)行標準中還沒考慮進去，如抗渣性、透氣性、抗堿性、抗 CO性、抗沖刷性、抗氧化性等。因此，在設(shè)計、生產(chǎn)耐火泥漿時，也應(yīng)根據(jù)不同情況加以研究。
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