【摘 要】
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随着资源日益枯竭、环保要求日趋严格和服役环境日益苛刻,高温工业对不定形耐火材料的设计和施工性能提出了更高的要求。各厂家生产的硅微粉和氧化铝微粉的品质有较大差异,而且微粉与不同减水剂配合使用的效果也不尽相同。本论文以铝酸盐水泥结合刚玉质浇注料为研究对象,通过对不同硅微粉和活性氧化铝微粉的化学成分、粒度和p H值等特性参数的表征和测试,分析评价微粉浆料和浇注料基质浆料的流变性能,研究了微粉特性对浇注料
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随着资源日益枯竭、环保要求日趋严格和服役环境日益苛刻,高温工业对不定形耐火材料的设计和施工性能提出了更高的要求。各厂家生产的硅微粉和氧化铝微粉的品质有较大差异,而且微粉与不同减水剂配合使用的效果也不尽相同。本论文以铝酸盐水泥结合刚玉质浇注料为研究对象,通过对不同硅微粉和活性氧化铝微粉的化学成分、粒度和p H值等特性参数的表征和测试,分析评价微粉浆料和浇注料基质浆料的流变性能,研究了微粉特性对浇注料流动性以及烧后性能的影响,并利用灰色关联分析来探讨微粉特性与上述性能的关联性,同时也比较了不同类型减水剂的作用效果。具体结论如下:（1）含有更多可溶性Ca和Mg杂质的氧化铝微粉,其等电位点较大。普通硅微粉含有较多的碱性氧化物杂质,呈弱碱性,含锆硅微粉则因含较多可溶性P元素和较少的碱性氧化物而呈酸性。在含锆硅微粉中,细小的氧化锆颗粒被非晶态Si O2所包裹而聚集在一起,其粒度大于普通硅微粉。（2）硅微粉和氧化铝微粉浆料的流变行为满足Herschel-Bulkey模型,基本上都具有剪切变稀的特性。硅微粉特性中,与未添加减水剂浆料流变性能的灰色关联度较大的排序为p H值>碱金属氧化物杂质含量>D90。硅微粉浆料粘度与微粉特性的关联度并未如氧化铝浆料随剪切速率增大而变小。对于添加了减水剂的浆料,与流变关联性较高的是氧化铝微粉的比表面积,而与之有较强关联性的硅微粉特性排序为碱金属氧化物杂质含量>碳含量>D90。（3）羧基、羧酸酯基和羟基等官能团相对含量多的聚乙二醇基减水剂改善浇注料流动性的效果更好。浇注料基质浆料符合Bingham模型,其流变性能与浇注料的初始流动值对应关系并不完全一致。相较于普通硅微粉,加入含锆硅微粉的部分浇注料初始流动值更高,但其流动性的衰减较快。对于浇注料的流动性及其衰减,氧化铝微粉的尺寸因素(粒度D10和比表面积)关联性最大,而与硅微粉关联性最大的则是成分因素（p H值和碱金属氧化物杂质含量）。氧化铝微粉的粒度和可溶物含量以及硅微粉的p H值会影响浇注料电导率和声速的变化。（4）由于硅微粉对水泥水化和浇注料结合的影响不同,含普通硅微粉试样养护后耐压强度高于含锆硅微粉的试样,但其烘干强度低于后者。不同批次含锆硅微粉的浇注料中,含较小粒度和高杂质含量硅微粉的试样线收缩更大,烧后强度也更高。
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