高鋁水泥、純鋁酸鈣水泥、耐火水泥的性能及化學(xué)成分

 

    高鋁水泥、純鋁酸鈣水泥、耐火水泥通常指鋁酸鈣為主要成分的水泥。高鋁水泥、純鋁酸鈣水泥、耐火水泥是不定形耐火材料，特別是澆注耐火材料的基本結(jié)合劑。其化學(xué)組成主要是Al₂O₃和CaO，普通高鋁水泥含有相當(dāng)多的Fe₂O₃和SiO₂。礦物組成有以下五種礦物：鋁酸一鈣CaO·Al₂O₃（CA）、二鋁酸鈣CaO·2Al₂O₃（CA2）、七鋁酸十二鈣12CaO·7Al₂O₃（C12A7）三種化合物以及含夾雜物的鈣黃長石2CaO·Al₂O₃·SiO₂（C2AS）、鐵鋁酸四鈣4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃（C4AF）等構(gòu)成。通常根據(jù)其化學(xué)礦物組成分為三類。

 

   高鋁水泥、純鋁酸鈣水泥、耐火水泥的性質(zhì)主要取決于其礦物組成。高鋁水泥、純鋁酸鈣水泥、耐火水泥的主要礦物組成鋁酸一鈣（CA）具有很高的水硬活性凝結(jié)雖不甚快但硬化迅速（硬化時間不超過24h），是高鋁水泥的強(qiáng)度特別是早期強(qiáng)度的主要來源。二鋁酸鈣（CA2）水化硬化較慢，早期強(qiáng)度較低而后期強(qiáng)度較高。七鋁酸十二鈣（C12A7），具有水化快凝結(jié)迅速的特性，但強(qiáng)度不高。在含有夾雜物（鈣黃長石C2AS、鐵鋁酸四鈣C4AF）的普通高鋁水泥中，C4AS起著使水泥盡早硬化的作用，而在高級高鋁水泥中則是C12A7起硬化作用。

 

    高鋁水泥、純鋁酸鈣水泥、耐火水泥，這些鈣鋁酸鹽都會隨著水合反應(yīng)的進(jìn)行而顯示出激烈的發(fā)熱現(xiàn)象。普通高鋁水泥（53—55%Al₂O₃）在5—8h厚溫度達(dá)到峰值，高達(dá)80--90℃；含70%Al₂O₃高級高鋁水泥在10—12h和含80%Al₂O₃高級高鋁水泥在8—10h后溫度達(dá)到峰值，分別是80 ℃、70℃。不同種類的高鋁水泥單種澆注體的發(fā)熱溫度和達(dá)到最高溫度的時間由所含鈣鋁酸鹽的發(fā)熱特性和含量決定。

 

    快硬性的C12A7和C4AF的發(fā)熱量較高。因此高鋁水泥的發(fā)熱量也將因含有該鋁酸鹽不同而變化。如果在澆注耐火材料中加入過多含有（C12A7或C4AF為主成分的高鋁水泥，將因集中性發(fā)熱而使?jié)沧⒘嫌不�體中水分激烈蒸發(fā)而引起裂紋和表面剝落等。所以，選擇水泥的用量和質(zhì)量是十分重要的。

 

    高鋁水泥、純鋁酸鈣水泥、耐火水泥其耐火性能的優(yōu)劣對不定形耐火材料的影響極為重要。一般，水泥中含F(xiàn)e₂O₃愈高，其耐火性愈低。含鈣鋁酸鹽種類、含量影響水泥耐火性。實(shí)踐表明，普通高鋁水泥在低于1300 ℃使用，高鋁水泥在低于1500℃使用，低鈣高級高鋁水泥（純鋁酸鈣水泥）在高于1600 ℃溫度使用。

 

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