所謂輕質(zhì)耐火澆注料即是利用輕質(zhì)耐火骨料和粉料、結(jié)合劑及外加劑配制而成的，其中輕質(zhì)料性能優(yōu)劣對澆注料性能有直接的影響。目前，國內(nèi)使用較廣的輕質(zhì)耐火骨料主要有陶粒、膨脹珍珠巖、漂珠和輕質(zhì)高鋁骨料等。這些輕質(zhì)骨料的耐火度和強度很低，導(dǎo)致其使用范圍非常有限，僅局限用于一些對強度和溫度要求不高的地方。
試驗
試驗所用原料主要有普通輕質(zhì)高鋁骨料、輕質(zhì)高強微孔礬土骨料、漂珠、藍(lán)晶石和二氧化硅微粉，以CA70鋁酸水泥為結(jié)合劑，外加分散劑。部分原料的理化性能見表1。
表1 原料的理化性能
1.2 試樣制備及性能檢測
為研究3種輕質(zhì)骨料對澆注料性能的影響，將耐火骨料和粉料按照5:5的質(zhì)量比混合均勻，保證實驗配比不變，只改變所添加輕質(zhì)骨料種類，制備3組試樣A、B和C，分別代表利用骨料LG、ZL—LG1#和ZL—LG2#制備的澆注料試樣。具體配比交表2。
表2 試樣配比
按表2配料，混合均勻，加水?dāng)嚢韬鬂沧⒊尚蜑?60mm×40mm×40mm的試樣，自然養(yǎng)護(hù)24h后拆模，再室溫養(yǎng)護(hù)48h，然后于110℃烘干24h，最后經(jīng)1000℃3h、1400℃3h熱處理。檢測試樣的體積密度和顯氣孔率（GB/T2997—2000（2004））、常溫抗折強度和常溫耐壓強度（GB/T3001—2000）、加熱永久線變化（GB/T5988—2004）；澆注成Φ180mm×20mm的試樣，常溫養(yǎng)護(hù)24h后經(jīng)110℃2h干燥，然后利用平板法檢測其在500、1000℃下的熱導(dǎo)率；
結(jié)果與討論
不同輕質(zhì)骨料對澆注料體積密度和顯氣孔率的影響
在相同處理溫度下，試樣A和B的體積密度相當(dāng)，試樣C的體積密度較小。與110℃24h處理后試樣的體積密度相比，1000℃3h處理后試樣的體積密度均小幅度降低，面1400℃3h處理后由于產(chǎn)生陶瓷相結(jié)合，試樣的體積密度又升高；利用高強微孔輕質(zhì)骨料制備的試樣B和C的顯氣孔率，明顯高于普通輕質(zhì)高鋁骨料制備的試樣A的，這與所添加的輕質(zhì)骨料的顯微結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。
兩種輕質(zhì)骨料的顯微結(jié)構(gòu)存在明顯差異，輕質(zhì)高強微孔輕質(zhì)骨料氣孔孔徑在10um以下，大小和分布均勻，貫通狀氣孔較多；而普通輕質(zhì)高鋁骨料內(nèi)頁存在微小氣孔，但數(shù)量比輕質(zhì)高強微孔輕質(zhì)骨料的少，且氣孔大小和分布很不均勻。
不同輕質(zhì)骨料對澆注料常溫強度的影響
相同溫度處理后，利用微孔輕質(zhì)骨料所制備的澆注料的常溫耐壓強度明顯高于普通輕質(zhì)高鋁骨料的，且隨著熱處理溫度的升高，其常溫耐壓強度時逐漸升高的，其中利用ZL—LG1#所制備的澆注料，經(jīng)1400℃3h處理后常溫耐壓強度可達(dá)50MPa以上；耐壓強度與骨料強度關(guān)系密切，這也說明微孔輕質(zhì)骨料的強度比普通輕質(zhì)高鋁骨料的大，特別是高溫強度更能反映該問題。抗折強度主要反映耐火澆注料中基質(zhì)部分結(jié)合的強度大小，試驗中3種試樣的基質(zhì)組成基本一致，而材料在中低溫從基質(zhì)斷裂，故經(jīng)110℃24h和1000℃3h溫度處理后，各試樣的抗折強度相差不大；而高溫處理后的試樣B和試樣C的抗折強度均比試樣A的大，試樣B的強度又大于試樣C的，這與骨料的強度有直接關(guān)系。
耐火澆注料的強度不僅和氣孔率有直接關(guān)系，同時也受氣孔孔徑大小和形狀分布等因素影響。值得關(guān)注的是，在混凝土行業(yè)，為了研究孔徑分布于混凝土強度之間的關(guān)系，
氣孔率越高，平均孔徑越大，則材料的強度越低，且孔徑大小的影響比氣孔率的更大。雖然試樣A的氣孔率最低，但是內(nèi)部孔徑大，且分布不均勻，故其強度最低；試樣B和C的平均孔徑相差不大，但是試樣C的氣孔率比試樣B大，故試樣C的強度比試樣B的低。
不同輕質(zhì)骨料對澆注料加熱永久線變化和熱導(dǎo)率的影響。
經(jīng)中高溫處理后試樣均呈線性收縮，且中溫下試樣A收縮量略微大于試樣B和C的；試樣經(jīng)1400℃3h處理后的收縮量都增大，但試樣A的收縮量高達(dá)0.9%，遠(yuǎn)高于試樣B和C的，這對于耐火材料來說是不利的。
輕質(zhì)骨料的體積密度越低，利用其所制備的澆注料體積密度越低，掀起空越高；與普通高鋁骨料相比，微孔輕質(zhì)骨料明顯提高了試樣各溫度處理后的耐壓強度和高溫處理后的抗折強度，但對中低溫抗折強度影響不大；3種輕質(zhì)骨料試樣經(jīng)高溫處理后都呈線收縮，但利用微孔骨料制備的澆注料的收縮量比普通高鋁輕質(zhì)骨料的低，體積更穩(wěn)定；微孔輕質(zhì)骨料所制備的澆注料在500℃以下的熱導(dǎo)率比普通輕質(zhì)高鋁骨料的略高，但高溫下3個試樣的熱導(dǎo)率已經(jīng)相差不大。
