堿性澆注料的抗水化開裂性能

我們從堿性澆注料的施工性能入手，分別以電熔鎂砂、燒結(jié)尖晶石、燒結(jié)鋁礬土和鉻礦為原料，其理化指標(biāo)見表1，先用CAC、FS、FL和HMP等單獨或者組合為結(jié)合劑，并分別加入CA、NCA、 BA和NSH等添加劑，研究了MgO質(zhì)、MgO-尖晶石質(zhì)和MgO-復(fù)合尖晶石質(zhì)澆注料的抗水化開裂情況，并比較了不同種類減水劑的特點，防水化劑和緩凝劑的應(yīng)用效果。

由多次的試驗結(jié)果得出：FS-FbHMP系統(tǒng)是堿性澆注料較為理想的結(jié)合系統(tǒng)。當(dāng)對它們各自相對含量進行控制時即可獲得施工性能優(yōu)良、凝固速度適中、并可使堿性澆注料中的鎂砂水化反應(yīng)達到能夠忽略的程度，干燥(120℃和200℃)后的塊體不開裂。

眾所周知，堿性澆注料在養(yǎng)生和干燥過程中產(chǎn)生開裂的原因是其內(nèi)部各種應(yīng)力所造成的。導(dǎo)致其內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力的主要原因是鎂砂的水化。導(dǎo)致鎂砂水化的原因則是鎂砂中MgO在水化時發(fā)生溶解析出反應(yīng)和與蒸汽發(fā)生直接的反應(yīng)，伴隨這種水化反應(yīng)產(chǎn)生很大的體積膨脹的緣故。
此外，當(dāng)選用CAC為結(jié)合劑時，結(jié)合劑中鋁的膠凝作用和來自鎂砂中水鎂石反應(yīng)生成Mg4Al2(OH)14·H2O并產(chǎn)生較大的體積膨脹，而后者又會促迸鎂砂水化加速，所有這些反應(yīng)都被認為是堿性澆注料在干燥過程中產(chǎn)生開裂的原因。

防止鎂砂水化的一般方法是使用高密度大晶粒鎂砂，或者使用含有添加物的鎂砂，或被有機物包覆的鎂砂。但是，這些方法雖能大幅度地提高鎂砂的抗水化性能，但卻不能完全消除鎂砂(特別是鎂砂微粉)的水化反應(yīng)。此外，在堿性澆注料中加入BA也能有效地延緩鎂砂的水化反應(yīng)，但它卻會降低澆注料的流動性。

現(xiàn)在，我們通過選用電熔鎂砂為主要原料，優(yōu)選出復(fù)合結(jié)合系統(tǒng)，已經(jīng)使鎂砂的水化反應(yīng)達到了可以忽略的程度，從而獲得了在養(yǎng)生和干燥過程中均不產(chǎn)生開裂的堿性澆注料塊體。

由此推斷，堿性澆注料的抗水化性取決于在骨料和基質(zhì)內(nèi)的結(jié)合劑與鎂砂兩者之間的特殊結(jié)合性狀。而選擇合適的結(jié)合系統(tǒng)等則可有效地延緩和減輕這種反應(yīng)。