耐火澆注料在使用過程中如果出現(xiàn)粘結(jié)強度下降和粘結(jié)須體的變化則會導致泥漿分離、水化現(xiàn)象的出現(xiàn),造成這些問題的發(fā)生是有哪些原因造成的呢?下面我們來進行分析。 (1)泥漿 PH 值的影響 從圖1-2-40 中看出,熔融石英質(zhì)泥漿的流動性,依懸浮體的PH 而定,其流動特征由觸變性為主向觸變—切變膨脹(曲線2、3)和真正的切變膨脹(曲線 5、6)特性變化。對硅酸鋁組成的高濃度懸浮體來說(見圖 1-2-41), PH值(7.6:8.0))時,明顯出現(xiàn)流動性的靜力極限ρω,并產(chǎn)生觸變性流動,當懸浮體的PH值高時,則顯示出切變膨脹流動特性。 (2)膠體含量的影響 膠體組分的含量對高濃度懸浮體結(jié)合液的流變性能有影響(見圖1-2-42),這個問題已有文獻做了認真的研究。泥漿中膠體組份的含量低,會大大加強其切變膨脹性能。同時,它的含量提高。實際上不會降低懸浮體的粘度(曲線 4、5)。 從耐火澆注料混合料達到最佳流變性能的觀點出發(fā),通常泥漿結(jié)合液必然決定著觸變性能(至少流動階段的剪切應力或剪切速度值較低)。有剛性固定構(gòu)架的陶瓷澆注料成型時除外,這時希望有牛頓流動特性。 (3)溫度的影響 混凝土混合料的溫度對其流變性能有特殊影響。根據(jù)富蘭克林—文林理論,粘度的溫度關(guān)系為 η=AEXP(E/RT) 式中 A——決定于物系結(jié)構(gòu)的系數(shù); E———粘滯流動的活化能; R———氣相常數(shù),等于8.3KJ/mol T———絕對溫度。 根據(jù)上式,活化能取決于座標系 1gη-T-1中粘度與溫度關(guān)系曲線的斜率。有時,這一關(guān)系可能為非線性的。這時所處的關(guān)系即謂活化能與溫度的“有效” (表觀)關(guān)系。對所規(guī)定的每一個溫度來說,按能反映座標系1gη-1/T 中粘度(溫度)關(guān)系的斜率,確定其dlgη/ d T -1以溫度對泥漿流變性能的影響為例,圖 1-2-43中表示出了石英長晶石礦砂(siO2 80%,Cυ=0.68)和粘土熟料與粘土添加劑(Al2O3 38%,Cυ=0.62 )的泥漿的流變曲線。第一種泥漿具有極大的切變膨脹特征,第二種則具有觸變一切變膨脹流動特性。按已有文獻中的數(shù)據(jù),以溫度由20℃升高到60℃時粘度的絕對變化指標△η和相對變化指標η20/η60來評定溫度對泥漿粘度的影響。當變形速度 ε較低(觸變性流動范圍內(nèi))時,粘土熟料(曲線 2)質(zhì)泥漿顯示出粘度下降效應最大,石英長晶石礦砂質(zhì)(曲線 1)的粘度在變形速度值ε 較高(切變膨脹流動范圍內(nèi))時出現(xiàn)增高。在研究水(見圖1-2-43 直線 3)和泥漿(曲線1,2)的溫度范圍內(nèi),對比粘度降低,這一效應僅僅與部分泥漿的分散介質(zhì)的粘度縮小有關(guān)。如果對水來說,η20/η60的比為2:1,那么熟料質(zhì)泥漿在觸變性流動范圍內(nèi)該比值達 30。所以,溫度的影響主要是其對泥漿的形成過程的影響。 (4)振動條件對于耐火澆注料粘度的影響 振動過程的特殊重要性在為于,觸變性物系達到較強的振動稀釋作用,該作用與破壞的觸變結(jié)構(gòu)的粘度值相比,具有固定振動粘度η的流動作用(圖 1-2-44)。但是,應該指出,某些組成(尤其是氧化硅和硅酸鋁組成的)耐火澆注料振動成型時,在規(guī)定情況下,不排除會出現(xiàn)振動切變膨脹效應。根據(jù)已有文獻,這種現(xiàn)象在于,振動作用與隨連續(xù)剪切速度而增大的變形相結(jié)合時,在剪切變形速度值一定的情況下,有效粘度可能超過剪切變形速度,同時,無振動作用就無切變膨脹性能的物系和典型的切變膨脹物系一樣,都出現(xiàn)振動切變膨脹作用。根據(jù)所研究物系流變狀態(tài)的一般規(guī)律(圖1-2-44)剪切速度值較低范圍內(nèi)的有效粘度值η大大下降(振動稀釋),但當剪切速度值ε進一步提高時,有效粘度值η比原來的高,這是因為切變膨脹作用的結(jié)果。根據(jù)所述性能,相同的物系,振動成型應在能排除上述效應的參數(shù)條件下進行。 振動過程中耐火澆注料的流變學性能變化過程如圖 1-2-45 所示。在I區(qū)內(nèi)澆注料為St.V體,在II區(qū)內(nèi)為濱漢姆體;在 III區(qū)內(nèi)為開爾文—沃衣特體。每一階段的特點是時間范圍寬。如果在振動致密的第一階段主要出現(xiàn)摩擦力,在第二階段主要出現(xiàn)塑性力(屈服力)和彈性力,在第三階段在介質(zhì)中主要出現(xiàn)塑性力(屈服力)和彈性力。澆注料從塑性體過渡到流變態(tài)的速度主要取決于振動制度或振動作業(yè)的強烈程度,這從圖1-2-45中的1~3曲線的比較即可看出。從整個論述中看出,混凝土料的流變性能是相組成、物質(zhì)組成以及工藝參數(shù)復雜作用的結(jié)果 (5)臨界粒度對流動性的影響 影響混凝土混合料流變性能的有顆粒組成和固相微粒的分布,尤其是結(jié)合相微粒的含量研究證實,當混凝土混合料中小于74μm的微粒含量由 20%升高到40%時,物系的流動性增大,此時靜態(tài)流動的效應較大(曲線 2)。當采用振動時(曲線 1),細分散顆粒含量較低,不致于明顯降低流動性。應該指出,根據(jù)已有文獻研究的混凝土堆積的最大密度的曲線,研究分析粒度(小于 74μm)的最佳含量為25~35% |