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爲什麼耐火澆注料施工後出現白霜,如何解決?

編輯:耐火磚   瀏覽:   時間:2021-09-06


 
耐火澆注料施工後出現白霜是返鹼現象,今天爲大家介紹一下具體出現泛白霜的原因及解決方法,希望對大家有所幫助。
水硬性耐火澆注料是由耐火顆粒基料、粉料及其他不同屬性的外加劑組成,在加水攪拌後具有一定強度的不定形產品。施工完畢拆模後的澆注料如果沒有及時進行烘爐,在放置過程中有時表面會出現長白毛並慢慢起砂、粉化,用手觸摸能明顯感覺到掉砂的現象,稱爲返鹼現象。
返鹼比較容易在夏天發生,如果不及時採取措施,將會對施工體的質量造成較大影響。
返鹼現象的原因
1.原材料中鹼性物質的影響
耐火澆注料原料中含有Fe2O3及Na2O、K2O等鹼金屬氧化物,這些鹼金屬氧化物在與水結合攪拌後形成凝結硬化,生成遊離水漂浮在其表面的水中,會帶有鬆散的膠狀白色沉澱物;耐火澆注料表面未水化的水泥顆粒遇水後形成飽和溶液,隨之沉澱出鋁膠和水化鋁酸鈣,與鹼金屬碳酸化合物發生反應形成返鹼。耐火澆注料原料、作爲結合劑的鋁酸鈣水泥、各種添加劑、減水劑、促凝劑、防爆劑等材料中往往都含有少量的鹼金屬氧化物,其所含的鹼部分可以溶入水中,特別是分散劑中的鹼,幾乎全部溶入水中,這些溶入水中的鹼金屬就可以通過毛細孔向硬化體表面遷移,到達表面後再與空氣中的CO2反應形成碳酸鹽,碳酸鹽與水泥水化產物反應產生返鹼。返鹼後澆注體表面會有白毛 、掛白霜,返鹼雖然不會影響澆注料的整體性能,但會造成澆注料表皮粗糙不平,影響外觀。
主要化學反應方程式爲:
澆注料體系內部 Na+離子的擴散和反應:
Na2O+H2O → 2Na? + 2OH?
2Na?+2OH?+CO2+H2O → Na2CO3·xH?O
碳酸鹽繼續和鋁酸鹽水泥的水化產物發生反應:
Na2CO3+CaO·Al2O3·10H2O → CaCO3+Na2O·Al2O3+10H2O
2Na2CO3+2CaO·Al2O3·8H2O → 2CaCO3+Na2O·Al2O3+2NaOH+7H2O
3Na2CO3+3CaO·Al2O3·6H2O → 3CaCO3+Na2O·Al2O3+4NaOH+4H2O
上述反應式中的反應產物NaOH會與大氣中的CO2反應再次生成Na2CO3,新生成的Na2CO3又再次與水化鋁酸鈣反應再次形成NaOH,這種反應不斷循環往復進行,水化鋁酸鈣就會不斷被分解,鋁酸鈣水泥硬化體就會逐漸被瓦解。也就是說,由於鹼的存在,它可以做爲一種媒介物,促進大氣中的二氧化碳對鋁酸鈣水泥的水化產物進行侵蝕。
2.氣孔率和氣孔孔徑大小
拉法基公司通過大量對基於礬土水泥結合的澆築料的研究發現,澆注料的氣孔率是影響鹼化現象的主要因素之一。氣孔率的多少及氣孔孔徑的大小會影響鹼金屬成分向硬化體表面的遷移,對返鹼的產生有重大影響。
3.環境溼度
通過不同環境溼度對基於礬土水泥結合的輕質澆注料粉化現象的研究,結果表明:環境溼度越大,鹼化現象越明顯。
返鹼現象的解決辦法
1.脫模養護後的澆注料及時烘烤。
澆注料返鹼關鍵在於遊離水的存在,要解決此問題就及時將遊離水排出,在鹼金屬和鹼土金屬物質遇水轉化爲氫氧化物遷移前形成穩定化合物,從而杜絕返鹼現象發生。
澆注料脫模後若發現返鹼現象,需要做的就是儘快烘烤以排除水分,消除澆注料內部的鈉鹽的存在,使鹼滯留在澆注料體內不再向表面移出。如果不能及時烘乾就要做好澆注料環境密閉,在澆注料的表面覆蓋塑料薄膜,從而阻止水分攜帶着鹼向表面移出。
2.在新施工的襯裏層表面塗抗滲透有機塗料。
新施工的澆注料如果不能及時烘乾,那麼可以在表面覆蓋塑料薄膜或在新施工的襯裏層表面塗抗滲透有機塗料,在固化24小時後再塗一次同樣的塗料,從而阻止水分攜帶着鹼向表面遷移。如採用抗滲透有機塗料,塗料應有顏色,以便區分塗刷區域和未塗刷區域,塗料燃點一般可在150℃左右,設備運行時,完全可以燃燒清除。
3.從耐火澆注料自身解決。
選用低鹼含量的耐火原料,提高耐火澆注料黏度及快速硬化,這樣可降低鹼金屬氧化物遷移速度,同時加強質量管理,如在施工時嚴格控制加水量,防止加水過多。
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