Al(OH)3+(OH)-1→[Al(OH)4]-

在金屬鋁粉與水反應的過程中，產(chǎn)生大量氣體，并通過一定的通道排出，形成大量開口排氣孔，提高了澆注料透氣性，從而為澆注料的干燥排水提供了通道。

金屬鋁粉在耐火澆注料中反應生成氣體的量和速度與鋁粉的活性、細度、純度以及結(jié)合劑的硬化情況、環(huán)境溫度等因素都有很大關(guān)系。澆注料中加入少量的金屬鋁粉可以在澆注后產(chǎn)生大量氣體通道，有利于烘烤過程中水蒸氣的擴散；同時金屬鋁粉與水反應的過程還會產(chǎn)生大量的熱量，能夠有效促進澆注料的硬化。但氫氣也有遇火燃燒、爆炸的危險，金屬粉的加入量過多，澆注體易發(fā)生鼓脹開裂，導致結(jié)構(gòu)強度降低。這種現(xiàn)象在金屬鋁粉的使用過程中時有發(fā)生。

金屬鋁粉的粒度越細，加入量越多，則與水反應發(fā)氣越劇烈，產(chǎn)氣量越多越集中，越容易產(chǎn)生鼓脹開裂，影響體積密度、強度，所以需嚴格控制金屬鋁粉的細度與加入量。

02有機防爆纖維

有機防爆纖維有天然和人工制造兩種，目前使用的絕大多數(shù)都是人工制造。其防爆機理是在澆注料的烘烤過程中，均勻混合于澆注料中的有機纖維受熱發(fā)生收縮、熔融或炭化，形成微細的狹長氣孔，從而讓澆注料中因受熱而產(chǎn)生的水蒸氣迅速擴散揮發(fā)出去，避免在澆注體內(nèi)集聚形成較大壓力導致爆裂。防爆纖維品種眾多，合理的選擇品種、直徑、長度與用量對澆注料的防爆效果至關(guān)重要。

當施工體加熱烘烤，隨溫度開高，澆注料施工體內(nèi)水分的蒸汽壓也將增加，溫度超過200℃以上時，蒸汽壓急劇增加，當蒸汽壓力超過材料的極限強度就會發(fā)生開裂甚至爆裂。一般添加0.01% ~ 0.2%的有機防爆纖維，在加熱產(chǎn)生蒸汽的溫度以下產(chǎn)生收縮、熔融并形成孔洞，提高透率，其特點是隨纖維加入中等孔徑孔數(shù)量增加，透氣性提高，但達到相同流動度的加水量增加，體積密度下降、強度降低。

有機纖維的熔融分解或碳化的溫度因纖維的種類和分子量的不同而各不相同，但大都為100-400℃。因此選擇有機纖維時，應選擇具有適當熔點的品種，在蒸汽壓急劇增加前，纖維就應達到其熔點，使水蒸汽在較低的溫度下即能順利排出，當然纖維的熔點過低也是不適宜的。

纖維的品種很多，有維尼綸、尼龍聚乙樹脂、聚脂、聚乙烯、聚丙烯等諸多纖維品種，需選擇合適的防爆纖維才能得到理想的防爆效果。防爆纖維需滿足以下條件：

1）纖維的溶融溫度不宜太高，推薦不超過100度;

2）纖維的直徑和長度要適宜。

值得指出的是，加入有機纖維后，澆注料內(nèi)沒有化學反應產(chǎn)生，施工過程容易控制，影響因素較小，沒有危險性。但是使用有機纖維存在著在澆注料中不易分散、加入量多影響其強度等問題。

03偶氮二甲酰胺

除金屬鋁粉、有機防爆纖維之外，在澆注料中添加有機發(fā)氣劑也是現(xiàn)在常用的手法。有機發(fā)氣劑的發(fā)起原理是發(fā)氣劑與水泥和水發(fā)生分解反應，生成某種鈣鹽，鈣鹽分解產(chǎn)生氣。由于有機發(fā)氣劑不像金屬鋁粉那樣反應劇烈，因此澆注料不易出現(xiàn)鼓脹和細粉上浮的問題，而且有機發(fā)氣劑不會因施工養(yǎng)護環(huán)境溫度的差別而產(chǎn)生發(fā)起速度與發(fā)氣量的很大變化，因此施工更易掌握。

有機發(fā)泡劑常用的是偶氮二甲酰胺，其原理是本來不溶于水的偶氮酰胺在高鋁水泥及水的共存下生成鈣鹽而溶解，之后鈣鹽隨溫度以及時間變化而產(chǎn)生N2、CO2、NH3等氣體，形成10μm左右的細微開口排氣孔，其提高澆注料的通氣率。

偶氮二甲酰胺在不同溫度下發(fā)氣時間與強度產(chǎn)生的時間偏移小，又不劇烈發(fā)氣，發(fā)氣量比金屬鋁粉為少，逐漸發(fā)氣不會有發(fā)氣與養(yǎng)護強度不平衡時出現(xiàn)的膨脹、細粉上浮等問題，所以偶氮與鋁粉大的不同，是不會因施工季節(jié)不同造成的養(yǎng)護溫度的差別而產(chǎn)生影響，可以經(jīng)常保持良好的施工效果。

04堿式乳劑防爆劑

堿式乳劑防爆劑是近幾年才見報導的一種新型防爆劑，其組成為氫氧化物的離子聚合而成的多核絡合物，能有效溶解于水溶液。有文獻介紹其防爆機理為：澆注料在受熱干燥時，堿式乳劑的脫水膠化在基質(zhì)中形成網(wǎng)片狀微裂紋通道，從而增大了澆注料的透氣率。另據(jù)稱堿式乳劑能抑制或延緩CAH10的生成，也可提高澆注料的防爆裂溫度。

比較常見的是堿式乳酸鋁[AI(OH)3-x-CH3CHOH(COO)x-nH2O]，是以溶液狀態(tài)加入到純鋁三鈣水泥結(jié)合的澆注料中，在養(yǎng)護過程中使基質(zhì)凝膠化而產(chǎn)生網(wǎng)狀微小裂紋，改善抗爆裂性。但在干燥后容易形成中間性裂紋，影響抗侵蝕性和使用效果。

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