所謂輕質(zhì)耐火澆注料即是利用輕質(zhì)耐火骨料和粉料、結(jié)合劑及外加劑配制而成的，其中輕質(zhì)料性能優(yōu)劣對澆注料性能有直接的影響。目前，國內(nèi)使用較廣的輕質(zhì)耐火骨料主要有陶粒、膨脹珍珠巖、漂珠和輕質(zhì)高鋁骨料等。這些輕質(zhì)骨料的耐火度和強(qiáng)度很低，導(dǎo)致其使用范圍非常有限，僅局限用于一些對強(qiáng)度和溫度要求不高的地方。
試驗
試驗所用原料主要有普通輕質(zhì)高鋁骨料、輕質(zhì)高強(qiáng)微孔礬土骨料、漂珠、藍(lán)晶石和二氧化硅微粉，以CA70鋁酸水泥為結(jié)合劑，外加分散劑。部分原料的理化性能見表1。
表1 原料的理化性能
1.2 試樣制備及性能檢測
為研究3種輕質(zhì)骨料對澆注料性能的影響，將耐火骨料和粉料按照5:5的質(zhì)量比混合均勻，保證實驗配比不變，只改變所添加輕質(zhì)骨料種類，制備3組試樣A、B和C，分別代表利用骨料LG、ZL—LG1#和ZL—LG2#制備的澆注料試樣。具體配比交表2。
表2 試樣配比
按表2配料，混合均勻，加水?dāng)嚢韬鬂沧⒊尚蜑?60mm×40mm×40mm的試樣，自然養(yǎng)護(hù)24h后拆模，再室溫養(yǎng)護(hù)48h，然后于110℃烘干24h，最后經(jīng)1000℃3h、1400℃3h熱處理。檢測試樣的體積密度和顯氣孔率（GB/T2997—2000（2004））、常溫抗折強(qiáng)度和常溫耐壓強(qiáng)度（GB/T3001—2000）、加熱永久線變化（GB/T5988—2004）；澆注成Φ180mm×20mm的試樣，常溫養(yǎng)護(hù)24h后經(jīng)110℃2h干燥，然后利用平板法檢測其在500、1000℃下的熱導(dǎo)率；
結(jié)果與討論
不同輕質(zhì)骨料對澆注料體積密度和顯氣孔率的影響
在相同處理溫度下，試樣A和B的體積密度相當(dāng)，試樣C的體積密度較小。與110℃24h處理后試樣的體積密度相比，1000℃3h處理后試樣的體積密度均小幅度降低，面1400℃3h處理后由于產(chǎn)生陶瓷相結(jié)合，試樣的體積密度又升高；利用高強(qiáng)微孔輕質(zhì)骨料制備的試樣B和C的顯氣孔率，明顯高于普通輕質(zhì)高鋁骨料制備的試樣A的，這與所添加的輕質(zhì)骨料的顯微結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。
兩種輕質(zhì)骨料的顯微結(jié)構(gòu)存在明顯差異，輕質(zhì)高強(qiáng)微孔輕質(zhì)骨料氣孔孔徑在10um以下，大小和分布均勻，貫通狀氣孔較多；而普通輕質(zhì)高鋁骨料內(nèi)頁存在微小氣孔，但數(shù)量比輕質(zhì)高強(qiáng)微孔輕質(zhì)骨料的少，且氣孔大小和分布很不均勻。
不同輕質(zhì)骨料對澆注料常溫強(qiáng)度的影響
相同溫度處理后，利用微孔輕質(zhì)骨料所制備的澆注料的常溫耐壓強(qiáng)度明顯高于普通輕質(zhì)高鋁骨料的，且隨著熱處理溫度的升高，其常溫耐壓強(qiáng)度時逐漸升高的，其中利用ZL—LG1#所制備的澆注料，經(jīng)1400℃3h處理后常溫耐壓強(qiáng)度可達(dá)50MPa以上；耐壓強(qiáng)度與骨料強(qiáng)度關(guān)系密切，這也說明微孔輕質(zhì)骨料的強(qiáng)度比普通輕質(zhì)高鋁骨料的大，特別是高溫強(qiáng)度更能反映該問題�？拐蹚�(qiáng)度主要反映耐火澆注料中基質(zhì)部分結(jié)合的強(qiáng)度大小，試驗中3種試樣的基質(zhì)組成基本一致，而材料在中低溫從基質(zhì)斷裂，故經(jīng)110℃24h和1000℃3h溫度處理后，各試樣的抗折強(qiáng)度相差不大；而高溫處理后的試樣B和試樣C的抗折強(qiáng)度均比試樣A的大，試樣B的強(qiáng)度又大于試樣C的，這與骨料的強(qiáng)度有直接關(guān)系。
耐火澆注料的強(qiáng)度不僅和氣孔率有直接關(guān)系，同時也受氣孔孔徑大小和形狀分布等因素影響。值得關(guān)注的是，在混凝土行業(yè)，為了研究孔徑分布于混凝土強(qiáng)度之間的關(guān)系，
氣孔率越高，平均孔徑越大，則材料的強(qiáng)度越低，且孔徑大小的影響比氣孔率的更大。雖然試樣A的氣孔率最低，但是內(nèi)部孔徑大，且分布不均勻，故其強(qiáng)度最低；試樣B和C的平均孔徑相差不大，但是試樣C的氣孔率比試樣B大，故試樣C的強(qiáng)度比試樣B的低。
不同輕質(zhì)骨料對澆注料加熱永久線變化和熱導(dǎo)率的影響。
經(jīng)中高溫處理后試樣均呈線性收縮，且中溫下試樣A收縮量略微大于試樣B和C的；試樣經(jīng)1400℃3h處理后的收縮量都增大，但試樣A的收縮量高達(dá)0.9%，遠(yuǎn)高于試樣B和C的，這對于耐火材料來說是不利的。
輕質(zhì)骨料的體積密度越低，利用其所制備的澆注料體積密度越低，掀起空越高；與普通高鋁骨料相比，微孔輕質(zhì)骨料明顯提高了試樣各溫度處理后的耐壓強(qiáng)度和高溫處理后的抗折強(qiáng)度，但對中低溫抗折強(qiáng)度影響不大；3種輕質(zhì)骨料試樣經(jīng)高溫處理后都呈線收縮，但利用微孔骨料制備的澆注料的收縮量比普通高鋁輕質(zhì)骨料的低，體積更穩(wěn)定；微孔輕質(zhì)骨料所制備的澆注料在500℃以下的熱導(dǎo)率比普通輕質(zhì)高鋁骨料的略高，但高溫下3個試樣的熱導(dǎo)率已經(jīng)相差不大。
