Les bétons réfractaires à faible teneur en ciment sont comparés aux bétons réfractaires traditionnels en ciment d'aluminate. La quantité de ciment ajoutée aux bétons réfractaires traditionnels en ciment d'aluminate est généralement de 12 à 20 %, et la quantité d'eau ajoutée est généralement de 9 à 13 %. En raison de la grande quantité d'eau ajoutée, le corps moulé présente de nombreux pores, n'est pas dense et a une faible résistance ; en raison de la grande quantité de ciment ajoutée, bien que des résistances plus élevées à des températures normales et basses puissent être obtenues, la résistance diminue en raison de la transformation cristalline de l'aluminate de calcium à des températures moyennes. De toute évidence, le CaO introduit réagit avec SiO2 et Al2O3 dans le béton pour générer des substances à bas point de fusion, entraînant une détérioration des propriétés du matériau à haute température.
Lorsque la technologie des poudres ultrafines, des adjuvants à haute efficacité et une gradation scientifique des particules sont utilisés, la teneur en ciment du béton coulé est réduite à moins de 8 % et la teneur en eau est réduite à ≤ 7 %, et un béton réfractaire à faible teneur en ciment peut être préparé et introduit dans La teneur en CaO est ≤2,5% et ses indicateurs de performance dépassent généralement ceux des bétons réfractaires en ciment d'aluminate. Ce type de béton réfractaire a une bonne thixotropie, c'est-à-dire que le matériau mélangé a une certaine forme et commence à s'écouler avec un peu de force externe. Lorsque la force externe est supprimée, elle conserve la forme obtenue. Par conséquent, il est également appelé coulable réfractaire thixotrope. Le coulable réfractaire auto-coulant est également appelé coulable réfractaire thixotrope. Appartient à cette catégorie. La signification précise des bétons réfractaires à faible teneur en ciment n’a pas été définie jusqu’à présent. L'American Society for Testing and Materials (ASTM) définit et classe les bétons réfractaires en fonction de leur teneur en CaO.
Dense et haute résistance sont les caractéristiques exceptionnelles des bétons réfractaires de la série à faible teneur en ciment. C'est bon pour améliorer la durée de vie et les performances du produit, mais cela entraîne également des problèmes de cuisson avant utilisation, c'est-à-dire que le versement peut facilement se produire si vous ne faites pas attention pendant la cuisson. Le phénomène d'éclatement du corps peut nécessiter au moins un nouveau coulage ou peut mettre en danger la sécurité personnelle des travailleurs environnants dans les cas graves. Par conséquent, divers pays ont également mené diverses études sur la cuisson de bétons réfractaires en série à faible teneur en ciment. Les principales mesures techniques sont les suivantes : en formulant des courbes de four raisonnables et en introduisant d'excellents agents anti-explosion, etc., cela peut permettre aux bétons réfractaires d'éliminer l'eau en douceur sans provoquer d'autres effets secondaires.
La technologie des poudres ultrafines est la technologie clé pour les bétons réfractaires à faible teneur en ciment (actuellement, la plupart des poudres ultrafines utilisées dans les céramiques et les matériaux réfractaires mesurent en réalité entre 0,1 et 10 m, et elles fonctionnent principalement comme accélérateurs de dispersion et densificateurs structurels. .La première rend le les particules de ciment sont hautement dispersées sans floculation, tandis que cette dernière remplit complètement les micropores du corps de coulée et améliore la résistance.
Les types de poudres ultrafines actuellement couramment utilisés comprennent SiO2, α-Al2O3, Cr2O3, etc. La surface spécifique de la micropoudre de SiO2 est d'environ 20 m2/g et sa taille de particule est d'environ 1/100 de la taille des particules de ciment, elle a donc une bonne propriétés de remplissage. De plus, les micropoudres SiO2, Al2O3, Cr2O3, etc. peuvent également former des particules colloïdales dans l'eau. Lorsqu'un dispersant est présent, une double couche électrique superposée se forme à la surface des particules pour générer une répulsion électrostatique, qui surmonte la force de Van der Waals entre les particules et réduit l'énergie d'interface. Il empêche l'adsorption et la floculation entre les particules ; en même temps, le dispersant est adsorbé autour des particules pour former une couche de solvant, ce qui augmente également la fluidité du coulable. C'est également l'un des mécanismes de la poudre ultrafine, c'est-à-dire que l'ajout de poudre ultrafine et de dispersants appropriés peut réduire la consommation d'eau des bétons réfractaires et améliorer la fluidité.
La prise et le durcissement des bétons réfractaires à faible teneur en ciment sont le résultat de l’action combinée du liant d’hydratation et du liant de cohésion. L'hydratation et le durcissement du ciment d'aluminate de calcium sont principalement l'hydratation des phases hydrauliques CA et CA2 et le processus de croissance cristalline de leurs hydrates, c'est-à-dire qu'ils réagissent avec l'eau pour former des flocons hexagonaux ou en forme d'aiguille CAH10, C2AH8 et des produits d'hydratation tels que sous forme de cristaux cubiques de C3AH6 et de gels d'Al2O3aq, ils forment alors une structure de réseau de condensation-cristallisation interconnectée pendant les processus de durcissement et de chauffage. L'agglomération et la liaison sont dues au fait que la poudre ultrafine active de SiO2 forme des particules colloïdales lorsqu'elle rencontre l'eau et rencontre les ions lentement dissociés de l'additif ajouté (c'est-à-dire la substance électrolytique). Parce que les charges de surface des deux sont opposées, c'est-à-dire que la surface du colloïde a adsorbé des contre-ions, provoquant le £2. Le potentiel diminue et la condensation se produit lorsque l'adsorption atteint le « point isoélectrique ». En d’autres termes, lorsque la répulsion électrostatique à la surface des particules colloïdales est inférieure à son attraction, une liaison cohésive se produit à l’aide de la force de Van der Waals. Une fois le béton réfractaire mélangé à de la poudre de silice condensé, les groupes Si-OH formés à la surface de SiO2 sont séchés et déshydratés pour former un pont, formant une structure de réseau de siloxane (Si-O-Si), durcissant ainsi. Dans la structure du réseau siloxane, les liaisons entre le silicium et l'oxygène ne diminuent pas à mesure que la température augmente, de sorte que la résistance continue également d'augmenter. Dans le même temps, à haute température, la structure du réseau SiO2 réagira avec l'Al2O3 qui y est enveloppé pour former de la mullite, ce qui peut améliorer la résistance à moyenne et haute température.
Heure de publication : 28 février 2024
