納米氧化鋁微粉對純鋁酸鈣水泥水化及澆注料燒結(jié)性能的影響因素

-純鋁酸鈣水泥(CAC)結(jié)合澆注料的中溫強(qiáng)度較低，首次升溫過程容易產(chǎn)生剝落現(xiàn)象，很大降低了澆注料高溫使用可靠性。

-本文試驗(yàn)通過引入表面活性較高的納米氧化微粉，有助于促進(jìn)不定型澆注料基質(zhì)燒結(jié)，提高中溫及高溫強(qiáng)度。目前關(guān)于納米氧化鋁微粉在澆注料中的燒結(jié)行為使用較少，而且納米氧化鋁微粉對純鋁酸鈣水泥水化速度和對澆注料的流動性及工作時(shí)間的使用試驗(yàn)尚還沒有成熟。

-因此本工作試驗(yàn)研究了納米氧化鋁微粉對鋁酸鈣水泥不同溫度下水化行為的影響，還探討了納米氧化鋁粉對氧化鋁微粉以及澆注料基質(zhì)燒結(jié)性能的影響。

-結(jié)果表明:

1、在10~40°C時(shí)，氧化鋁凝膠粉和氧化鋁納米粉促進(jìn)了鋁酸鈣水泥的水化。氧化鋁凝膠粉雖未改變鋁酸鈣水泥凈漿10~30°C的異常凝結(jié)行為，但在30°C時(shí)，水化速度明顯變快。含納米氧化鋁微粉的純鋁酸鈣水泥混合物凈漿在30~40°C時(shí)，異常凝結(jié)行為消失。納米氧化鋁微粉改變了這種異常凝結(jié)的現(xiàn)象。可能因?yàn)榧{米氧化鋁微粉和氧化鋁凝膠粉提供水化產(chǎn)物成核點(diǎn)，而促進(jìn)鋁酸鈣水泥水化。

2、在10~40°C時(shí)，氧化鋁凝膠粉和納米氧化鋁微粉有利于水化產(chǎn)物的形成，并且水化產(chǎn)物的生成量也比較多，促進(jìn)了鋁酸鈣水泥凈漿的水化，其中納米氧化鋁微粉的促進(jìn)效果更強(qiáng)，生成的水化產(chǎn)物結(jié)晶性更好。因?yàn)榧{米氧化鋁微粉比氧化鋁凝膠粉分散性更好，提供水泥水化有效成核面積比氧化鋁凝膠粉更大，從而更利于促進(jìn)純鋁酸鈣水泥水化。

3、養(yǎng)護(hù)溫度為40°C時(shí)，添加5%氧化鋁凝膠粉和5%納米氧化鋁微粉的純鋁酸鈣水泥試樣水化放熱最高峰的時(shí)間分別為40min和30min，純鋁酸鈣水泥凈漿水化放熱最高峰的時(shí)間為3h，明顯促進(jìn)水泥水化，會縮短澆注料可施工時(shí)間而不利于施工。因此，當(dāng)施工環(huán)境溫度較高為40°C時(shí)，不適于添加納米氧化鋁微粉和氧化鋁凝膠粉。

4、氧化鋁凝膠粉和納米氧化鋁微粉的比表面積大、高活性促進(jìn)了氧化鋁微粉在1200~1500°C的燒結(jié)。二者的比表面積不同，團(tuán)聚程度不同，最佳加入量也不同。僅加入5%氧化鋁凝膠粉含量時(shí)，試樣抗折強(qiáng)度最大，為88.67 MPa。隨著加入量的增加，試樣的抗折強(qiáng)度降低，這是較多的氧化鋁凝膠粉容易團(tuán)聚的緣故。而納米氧化鋁微粉其分散性比氧化鋁凝膠粉好，其加入量可以增加到30%，試樣抗折強(qiáng)度最大為86.67 MPa。

5、氧化鋁凝膠粉和納米氧化鋁微粉有利于澆注料基質(zhì)的燒結(jié)。溫度為1600°C時(shí)，澆注料基質(zhì)試樣的抗折強(qiáng)度為100 MPa。氧化鋁凝膠粉比表面積大，容易團(tuán)聚，加入量不易太大。試樣中氧化鋁凝膠粉含量為5%時(shí)抗折強(qiáng)度最大為118.25 MPa，隨著加入量的增加，氧化鋁凝膠粉團(tuán)聚嚴(yán)重，強(qiáng)度下降。而納米氧化鋁微粉分散性好，可以適當(dāng)增加其加入量。試樣納米氧化鋁微粉的含量為30%時(shí)抗折強(qiáng)度最大為120 MPa。

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