澆注料是不經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而澆筑后直接使用的一種耐火材料，顆粒之間無燒結(jié)制品所具有的那種陶瓷結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品的性能在很大程度上受結(jié)合劑的影響。硅酸鋁澆注料中鋁酸鈣水泥量結(jié)合劑加入量過少，會(huì)導(dǎo)致早期強(qiáng)度低，硬化時(shí)間過長施工風(fēng)險(xiǎn)性增加；鋁酸鈣水泥加入量過多水泥中的CaO在高溫下可與原料中的AL2O3和SiO2反應(yīng)生成(CaO·AL2O3·2SiO2)等低熔物，對(duì)澆注料的高溫性能不利。
在實(shí)驗(yàn)中，骨料為鋁礬土，粒度8～5mm、5～3mm、3～1mm、1～0mm；細(xì)粉為礬土粉和硅微粉，粒度≤0.088mm；鋁酸鈣水泥加入量為3％，5％，7％，9％，11％。按配比稱料攪拌，加水振動(dòng)成形，自然養(yǎng)護(hù)24h后脫模，在110℃×24h、1100℃×3h、1450℃×3h燒成，最后檢測(cè)各項(xiàng)性能指標(biāo)。
結(jié)果及分析水泥加入量對(duì)澆注料體積密度的影響水泥加人量對(duì)試樣體積密度的影響可以看 出：① 110℃×24h烘干時(shí)，當(dāng)水泥加入量小于5％時(shí)，由于水泥細(xì)粉的充填空隙作用，材料顆粒堆積的致密度逐漸提高并占主導(dǎo)作用；由于水泥加入量少，水泥水化產(chǎn)物烘干后水分 排除導(dǎo)致體積密度減小的影響較弱，故隨著水泥加人量的增大，試樣的體積密度呈增大的趨勢(shì)；當(dāng)水泥加入量大于5％時(shí)，隨著水泥加入量的逐漸增多，水泥充填空隙后出現(xiàn)過剩導(dǎo)致材料堆積致密度下降；同時(shí)大量的水泥水化產(chǎn)物烘干后失去自由水和部分結(jié)合水導(dǎo)致材 料氣孔逐漸增多，從而使試樣的體積密度逐漸減小。②1100℃X3h，試樣體積密度普遍較小變化規(guī)律基本同110℃X24h。因?yàn)?100℃時(shí)，由于燒成溫度低，材料內(nèi)部形成的液相量少，不足以填充空隙以提高材料的致密度；另外，在此溫度下，試樣的主要變化是水泥水化產(chǎn)物的完全脫水，加入的水泥量越多，水泥脫水后留下的氣孔就越多，體積密度就越小。③ 1450℃×3h，隨水泥加入量的增加，試樣體積密度逐漸增大，且數(shù)值最大在1450℃高溫下，對(duì)CaO—AL2O3一SiO2 三元系統(tǒng)來說,主要反應(yīng)就是低共熔物的形成,產(chǎn)生大量液相并充填空隙，使材料結(jié)構(gòu)致密程度提高,體積密度增大.同時(shí)細(xì)粉中AL2O3和SiO2在1400℃左右劇烈形成莫 來石 (3A1203+2SiO2—3Al03·2SiO )，莫來石形成產(chǎn)生的體積膨脹效應(yīng)也可充填材料空隙提高致密度.兩方面作用結(jié)果，使體積密度隨水泥加入量的增加而增大。
水泥加入量對(duì)澆注料耐壓強(qiáng)度的影響可以看出：①110℃×24h烘干后，隨著水泥加入量的增加，水泥水化形成的鋁酸鈣水化產(chǎn)物逐漸增多，水泥的膠結(jié)硬化作用逐漸加強(qiáng)，澆注料的耐壓強(qiáng)度逐漸增大。② 1100℃×3h，水泥水化產(chǎn)物完全脫水留下大量氣孔，而材料此時(shí)尚未達(dá)到燒結(jié)溫度，試樣強(qiáng)度主要由材料的緊密堆積程度決定。當(dāng)水泥加入量小于5％時(shí)，水泥水化產(chǎn)物完全脫水留下的氣孔總量少，對(duì)材料性能影響也小；但此時(shí)，隨著水泥加入量增加，材料緊密堆積程度卻逐漸提高，耐壓強(qiáng)度逐漸增大。當(dāng)水泥加入量大于5％時(shí)，隨著水 泥加入量的增大，由于水泥細(xì)粉過剩，材料緊密堆積程度反而逐漸降低；同時(shí)水泥水化產(chǎn)物 完全脫水留下的氣孔逐漸增多，造成試樣的致密度下降結(jié)構(gòu)疏松強(qiáng)度逐漸下降。③在 1450℃ X3h可知試樣耐壓強(qiáng)度變化規(guī)律基本同上，但是總體上都比110℃和1100℃有所增大，這是 因?yàn)樵?450℃高溫下，水泥的膠凝作用消失，而此時(shí)燒結(jié)作用占主導(dǎo)，大量低共熔液相產(chǎn)生液相填充空隙，材料結(jié)構(gòu)致密化程度提高；同時(shí)細(xì)粉中針狀、柱狀莫來石的生成，強(qiáng)化了細(xì)粉與顆粒料之間的結(jié)合，耐壓強(qiáng)度普遍提高。至于在1450℃ X3h，當(dāng)水泥加入量大于5％時(shí)，耐壓強(qiáng)度逐漸降低，這可能與在1450℃高溫下液相的逐漸增多導(dǎo)致材料中顆粒之間的支撐作用減弱有關(guān)。