影响自流浇注料性能的因素

张海波+张康康+

摘 要：本文以85均质矾土为自流浇注料的主要原料，纯铝酸钙水泥为结合剂，研究了不同减水剂对自流浇注料施工性能的影响；不同促硬剂对自流浇注料脱模强度的影响；不同热处理温度对自流浇注料体积密度和强度的影响。研究结果表明：减水剂B的加入能够使喷煤管用浇注料实现自流，而减水剂A的加入虽然可以改善喷煤管用浇注料的流动值，但不能使浇注料实现自流。促硬剂B能够明显提高自流浇注料的脱模强度，而促硬剂A对自流浇注料的脱模强度没有明显影响。因此，减水剂B与促硬剂B适宜做为自流浇注料的外加剂，掺量选为0.2％和0.003％较为合理。

关键词：自流浇注料；减水剂；促硬剂；流动值；强度

1 前言

喷煤管是整个水泥窑烧成系统最关键的部位，也是耐火材料使用的薄弱环节。因此，研究如何提高喷煤管用耐火材料的使用寿命是一项具有重要意义的科技工作[1]。而浇注料的施工是影响浇注料使用寿命非常重要的原因之一，喷煤管浇注料在整模浇注施工时，常常会出现浇注料加水量过大，以及振捣不密实的情况，导致喷煤管用浇注料使用寿命过低，所以，研究无需振捣且性能优良的喷煤管用自流浇注料，对提高喷煤管用耐火浇注料的使用寿命具有一定的意义。本文主要研究了不同减水剂与促硬剂对自流浇注料流动值和脱模强度的影响，相关研究表明[2~3]：未加减水剂的耐火泥料需要8%的水才可发生触变流动，而加有三聚磷酸钠、六偏磷酸钠的耐火泥料需6%~6.5%的水，加有机减水剂的耐火泥料需要5%~5.5%的水就能流动。还有研究[4]提到用聚丙烯酸钠作减水剂，当加入量为0.1%时，耐火浇注料可获得较高的流动性；而当加入量为0.15%时，用水量仅为4.5%就可自流。这说明有机减水剂的作用比聚磷酸盐更为显著。促硬剂对浇注料性能影响的研究较多[5~7]，相关研究表明：加入硫酸钙、氯化锂、碳酸钠之后，做为浇注料结合剂的铝酸钙水泥浆体流动值变小，初凝与终凝时间缩短，耐压强度高于未加促硬剂的纯铝酸钙水泥浆体强度，其中，以加入氯化锂对纯铝酸钙水泥前中期强度的提高最为明显。

2 实验内容

2.1 实验原料及配比

本实验的基础配方以85均质矾土（0%~1%、1%~3%、3%~5%）、碳化硅、硅灰、α-Al2O3微粉和纯铝酸钙水泥为主要原料。表1为在基础配方的基础上加入不同外加剂后的两组实验配方，试验加水量固定为6%。当减水剂B的含量为0.02%保持不变，而改变促硬剂的含量时的试验配方组成如表2所示。

2.2试样制备及检测

按基础配方及表1、表2配制的自流浇注料在强制搅拌机内干混1min后加预定水量，强制搅拌3min后将自流浇注料按要求测定流动值；部分配比浇注料按要求成型规格为40mm×40mm×160mm的试样，然后自然养护24h后脱模；按要求将试样经110℃×24h、900℃×3h、1100℃×3h及1400℃×3h的热处理。分别按照YB/T5200-1993标准测量试样的体积密度；按照YB/T5201-1993标准测量试样的常温抗折强度和常温耐压强度。流动值测试设备照片和示意图如图1所示。

自流浇注料流动值的测试借用GB2429-81中胶砂流动度模具，其具体做法是将图1所示的模具置于平板上，注满浇注料，随即垂直拔起锥模，让自流浇注料在平板上自由流动，2min后测定平板上浇注料4处直径（均匀选取），取其平均值做为浇注料的平均自流直径Df，流动值按如下计算公式：

流动值（％）＝100％×（Df－100）/100 （1）

3 结果分析与讨论

3.1减水剂A与减水剂B对自流浇注料流动值的影响

减水剂掺量对自流浇注料流动值的影响如图2所示。

由图2可以看出，随着减水剂A与减水剂B掺量的增加，自流浇注料的流动值均逐渐增大。减水剂A的掺量在达到0.15%时，如果继续增加其掺量，自流浇注料的流动值增加并不明显。因此，减水剂A的适宜掺量为0.15%。而从掺加了减水剂A后的自流浇注料的流动值来看，其最大值仅有40%，不能使浇注料实现自流平，因此，减水剂A不适宜作为此自流浇注料的外加剂。减水剂B的掺量在达到0.2%后继续增加其掺量，自流浇注料的流动值增加并不明显。因此，减水剂B的适宜掺量为0.2%。从掺加了减水剂B后的自流浇注料的流动值来看，其最大值接近了140%。因此，减水剂B适宜作为此自流浇注料的外加剂。

3.2促硬剂A与促硬剂B对自流浇注料流动值与脱模强度的影响

3.2.1促硬剂A与促硬剂B对自流浇注料流动值的影响

促硬剂A与促硬剂B掺量对自流浇注料流动值的影响如图3所示。

由图3可以看出，当促硬剂A掺量为0.05%及以下时，自流浇注料的初始流动值与放置15min后的流动值均在130%以上，可以满足喷煤管用自流浇注料的施工流动性与施工时间。当促硬剂A掺量达到0.07%时，自流浇注料的流动值不足100%，且放置15min后的流动值不足20%。因此，促硬剂A掺量不宜超过0.05%。促硬剂B掺量在所有四个实验掺量下，自流浇注料初始流动值均在130%以上，但在0.005%和0.007%掺量下，自流浇注料放置15min后的流动值均低于100%。因此，从流动值的保持时间来看，促硬剂B的掺量在0.005%以下较为合理。

3.2.2促硬剂A与促硬剂B对自流浇注料脱模强度的影响

促硬剂A与促硬剂B对自流浇注料脱模强度的影响实验如表3所示。

由表3可以看出，促硬剂A在四个实验掺量下，自流浇注料的脱模抗折与脱模耐压强度均为0，表明促硬剂A对自流浇注料的脱模强度并没有促硬的效果。而随着促硬剂B掺量的增加，自流浇注料的脱模抗折强度与脱模耐压强度均逐渐增大。但是在掺量达到0.003%时，继续增加促硬剂B的掺量，自流浇注料的脱模抗折与脱模耐压强度增大并不显著。因此，促硬剂B在自流浇注料中的掺量选为0.003%较为合理。

3.3热处理温度对自流浇注料体积密度及常温强度的影响

经过对前面实验结果的对比与分析，选取D2组数据作为最后的试验配比，并将配比试样进行热处理。同时，对热处理试样进行了体密、强度等物理性能检测，检测结果如图4、图5所示。

从图4、图5中可以看出，随着热处理温度的提高，D2试样的体积密度呈现先减小后基本不变再增大的变化规律，试样的常温抗折强度和耐压强度呈现先减小后变化不大再增大的变化规律。由于试样热处理温度的提高，铝酸钙水泥水化物的脱水和分解导致试样质量减小，空隙增大，而在中温阶段（800~1100℃）烧结作用尚不明显，因而造成试样在900℃和1100℃温度下的体积密度的下降。而随着试样热处理温度的进一步升高，试样中部分材料发生烧结，会使试样有一定程度的收缩，因而导致试样在1400℃的体积密度又有一定程度的增大。另一方面，相关文献[8~9]指出铝酸钙水泥水化物的脱水和分解还会使水合键遭到破坏，原来的片状、针状晶体结构不复存在。同时，由低密度的水化物转化为高密度的无水矿物，摩尔体积减小、空隙增大，而在中温阶段（800~1100℃）烧结作用尚不明显。因此，试样会出现在900℃和1100℃时强度下降。而随着试样热处理温度的进一步升高，试样中部分材料发生烧结而产生陶瓷结合，因而导致试样在1400℃的强度又有一定程度的增大。

4 结论

（1） 减水剂B的加入能使喷煤管用浇注料实现自流，且最大自流流动值接近140%；而减水剂A的加入虽然可以提高喷煤管用浇注料的流动值，但是效果不佳，其自流流动值最高只有40%。

（2） 促硬剂B能够明显提高自流浇注料的脱模强度；而促硬剂A对自流浇注料的脱模强度没有明显影响。

（3） 随着热处理温度的提高，D2试样的体积密度呈现先减小后基本不变再增大的变化规律；而其常温抗折强度和耐压强度呈现先减小后变化不大最后再增大的变化规律。

参考文献

[1] 陆秉权,曾志明.新型干法水泥生产线耐火材料砌筑实用手册

[M],北京:中国建材工业出版社,2005.22~23.

[2] 刘金华.低水泥耐火浇注料外加剂的研究[D].西安建筑科技大

学,2006.21~22.

[3] 张三华,李再耕.减水剂对超低水泥Al2O3-Cr2O3-ZrO2质耐火材

料流变性的影响[J].耐火材料,1995,2:67~71.

[4] 廖建国译.自流浇注料的流动特性和组织的均一性[J].国外耐

火材料,2001,6:43~47.

[5] 高广震,柯昌明等.分散剂和促凝剂对Al2O3-SiC-C浇注料流动

性能的影响[J].耐火材料,2005,39(1):47~49.

[6] A zizian F.Improving the performance of cement-free castable[J].

ceramic Industry, 1997, (2):47~48.

[7] 刘磊,王周福.调凝外加剂对铝酸钙水泥的凝结硬化性能的影

响[C].2011全国不定形耐火材料学术会议论文集,2011.480~

484.

[8] 郭海珠,余森等.实用耐火原料手册[M].北京:中国建材工业出版

社,2000.491~492.

[9] 周季楠.水泥窑用碱性耐火材料及水泥工业用耐火材料的发展

动向[C].水泥窑用耐火材料会议论文,2000.30~32.

基金项目：本文由国家科技支撑计划项目（2011BAB03B03）提供资金支持。

endprint

摘 要：本文以85均质矾土为自流浇注料的主要原料，纯铝酸钙水泥为结合剂，研究了不同减水剂对自流浇注料施工性能的影响；不同促硬剂对自流浇注料脱模强度的影响；不同热处理温度对自流浇注料体积密度和强度的影响。研究结果表明：减水剂B的加入能够使喷煤管用浇注料实现自流，而减水剂A的加入虽然可以改善喷煤管用浇注料的流动值，但不能使浇注料实现自流。促硬剂B能够明显提高自流浇注料的脱模强度，而促硬剂A对自流浇注料的脱模强度没有明显影响。因此，减水剂B与促硬剂B适宜做为自流浇注料的外加剂，掺量选为0.2％和0.003％较为合理。

关键词：自流浇注料；减水剂；促硬剂；流动值；强度

1 前言

喷煤管是整个水泥窑烧成系统最关键的部位，也是耐火材料使用的薄弱环节。因此，研究如何提高喷煤管用耐火材料的使用寿命是一项具有重要意义的科技工作[1]。而浇注料的施工是影响浇注料使用寿命非常重要的原因之一，喷煤管浇注料在整模浇注施工时，常常会出现浇注料加水量过大，以及振捣不密实的情况，导致喷煤管用浇注料使用寿命过低，所以，研究无需振捣且性能优良的喷煤管用自流浇注料，对提高喷煤管用耐火浇注料的使用寿命具有一定的意义。本文主要研究了不同减水剂与促硬剂对自流浇注料流动值和脱模强度的影响，相关研究表明[2~3]：未加减水剂的耐火泥料需要8%的水才可发生触变流动，而加有三聚磷酸钠、六偏磷酸钠的耐火泥料需6%~6.5%的水，加有机减水剂的耐火泥料需要5%~5.5%的水就能流动。还有研究[4]提到用聚丙烯酸钠作减水剂，当加入量为0.1%时，耐火浇注料可获得较高的流动性；而当加入量为0.15%时，用水量仅为4.5%就可自流。这说明有机减水剂的作用比聚磷酸盐更为显著。促硬剂对浇注料性能影响的研究较多[5~7]，相关研究表明：加入硫酸钙、氯化锂、碳酸钠之后，做为浇注料结合剂的铝酸钙水泥浆体流动值变小，初凝与终凝时间缩短，耐压强度高于未加促硬剂的纯铝酸钙水泥浆体强度，其中，以加入氯化锂对纯铝酸钙水泥前中期强度的提高最为明显。

2 实验内容

2.1 实验原料及配比

本实验的基础配方以85均质矾土（0%~1%、1%~3%、3%~5%）、碳化硅、硅灰、α-Al2O3微粉和纯铝酸钙水泥为主要原料。表1为在基础配方的基础上加入不同外加剂后的两组实验配方，试验加水量固定为6%。当减水剂B的含量为0.02%保持不变，而改变促硬剂的含量时的试验配方组成如表2所示。

2.2试样制备及检测

按基础配方及表1、表2配制的自流浇注料在强制搅拌机内干混1min后加预定水量，强制搅拌3min后将自流浇注料按要求测定流动值；部分配比浇注料按要求成型规格为40mm×40mm×160mm的试样，然后自然养护24h后脱模；按要求将试样经110℃×24h、900℃×3h、1100℃×3h及1400℃×3h的热处理。分别按照YB/T5200-1993标准测量试样的体积密度；按照YB/T5201-1993标准测量试样的常温抗折强度和常温耐压强度。流动值测试设备照片和示意图如图1所示。

自流浇注料流动值的测试借用GB2429-81中胶砂流动度模具，其具体做法是将图1所示的模具置于平板上，注满浇注料，随即垂直拔起锥模，让自流浇注料在平板上自由流动，2min后测定平板上浇注料4处直径（均匀选取），取其平均值做为浇注料的平均自流直径Df，流动值按如下计算公式：

流动值（％）＝100％×（Df－100）/100 （1）

3 结果分析与讨论

3.1减水剂A与减水剂B对自流浇注料流动值的影响

减水剂掺量对自流浇注料流动值的影响如图2所示。

由图2可以看出，随着减水剂A与减水剂B掺量的增加，自流浇注料的流动值均逐渐增大。减水剂A的掺量在达到0.15%时，如果继续增加其掺量，自流浇注料的流动值增加并不明显。因此，减水剂A的适宜掺量为0.15%。而从掺加了减水剂A后的自流浇注料的流动值来看，其最大值仅有40%，不能使浇注料实现自流平，因此，减水剂A不适宜作为此自流浇注料的外加剂。减水剂B的掺量在达到0.2%后继续增加其掺量，自流浇注料的流动值增加并不明显。因此，减水剂B的适宜掺量为0.2%。从掺加了减水剂B后的自流浇注料的流动值来看，其最大值接近了140%。因此，减水剂B适宜作为此自流浇注料的外加剂。

3.2促硬剂A与促硬剂B对自流浇注料流动值与脱模强度的影响

3.2.1促硬剂A与促硬剂B对自流浇注料流动值的影响

促硬剂A与促硬剂B掺量对自流浇注料流动值的影响如图3所示。

由图3可以看出，当促硬剂A掺量为0.05%及以下时，自流浇注料的初始流动值与放置15min后的流动值均在130%以上，可以满足喷煤管用自流浇注料的施工流动性与施工时间。当促硬剂A掺量达到0.07%时，自流浇注料的流动值不足100%，且放置15min后的流动值不足20%。因此，促硬剂A掺量不宜超过0.05%。促硬剂B掺量在所有四个实验掺量下，自流浇注料初始流动值均在130%以上，但在0.005%和0.007%掺量下，自流浇注料放置15min后的流动值均低于100%。因此，从流动值的保持时间来看，促硬剂B的掺量在0.005%以下较为合理。

3.2.2促硬剂A与促硬剂B对自流浇注料脱模强度的影响

促硬剂A与促硬剂B对自流浇注料脱模强度的影响实验如表3所示。

由表3可以看出，促硬剂A在四个实验掺量下，自流浇注料的脱模抗折与脱模耐压强度均为0，表明促硬剂A对自流浇注料的脱模强度并没有促硬的效果。而随着促硬剂B掺量的增加，自流浇注料的脱模抗折强度与脱模耐压强度均逐渐增大。但是在掺量达到0.003%时，继续增加促硬剂B的掺量，自流浇注料的脱模抗折与脱模耐压强度增大并不显著。因此，促硬剂B在自流浇注料中的掺量选为0.003%较为合理。

3.3热处理温度对自流浇注料体积密度及常温强度的影响

经过对前面实验结果的对比与分析，选取D2组数据作为最后的试验配比，并将配比试样进行热处理。同时，对热处理试样进行了体密、强度等物理性能检测，检测结果如图4、图5所示。

从图4、图5中可以看出，随着热处理温度的提高，D2试样的体积密度呈现先减小后基本不变再增大的变化规律，试样的常温抗折强度和耐压强度呈现先减小后变化不大再增大的变化规律。由于试样热处理温度的提高，铝酸钙水泥水化物的脱水和分解导致试样质量减小，空隙增大，而在中温阶段（800~1100℃）烧结作用尚不明显，因而造成试样在900℃和1100℃温度下的体积密度的下降。而随着试样热处理温度的进一步升高，试样中部分材料发生烧结，会使试样有一定程度的收缩，因而导致试样在1400℃的体积密度又有一定程度的增大。另一方面，相关文献[8~9]指出铝酸钙水泥水化物的脱水和分解还会使水合键遭到破坏，原来的片状、针状晶体结构不复存在。同时，由低密度的水化物转化为高密度的无水矿物，摩尔体积减小、空隙增大，而在中温阶段（800~1100℃）烧结作用尚不明显。因此，试样会出现在900℃和1100℃时强度下降。而随着试样热处理温度的进一步升高，试样中部分材料发生烧结而产生陶瓷结合，因而导致试样在1400℃的强度又有一定程度的增大。

4 结论

（1） 减水剂B的加入能使喷煤管用浇注料实现自流，且最大自流流动值接近140%；而减水剂A的加入虽然可以提高喷煤管用浇注料的流动值，但是效果不佳，其自流流动值最高只有40%。

（2） 促硬剂B能够明显提高自流浇注料的脱模强度；而促硬剂A对自流浇注料的脱模强度没有明显影响。

（3） 随着热处理温度的提高，D2试样的体积密度呈现先减小后基本不变再增大的变化规律；而其常温抗折强度和耐压强度呈现先减小后变化不大最后再增大的变化规律。

参考文献

[1] 陆秉权,曾志明.新型干法水泥生产线耐火材料砌筑实用手册

[M],北京:中国建材工业出版社,2005.22~23.

[2] 刘金华.低水泥耐火浇注料外加剂的研究[D].西安建筑科技大

学,2006.21~22.

[3] 张三华,李再耕.减水剂对超低水泥Al2O3-Cr2O3-ZrO2质耐火材

料流变性的影响[J].耐火材料,1995,2:67~71.

[4] 廖建国译.自流浇注料的流动特性和组织的均一性[J].国外耐

火材料,2001,6:43~47.

[5] 高广震,柯昌明等.分散剂和促凝剂对Al2O3-SiC-C浇注料流动

性能的影响[J].耐火材料,2005,39(1):47~49.

[6] A zizian F.Improving the performance of cement-free castable[J].

ceramic Industry, 1997, (2):47~48.

[7] 刘磊,王周福.调凝外加剂对铝酸钙水泥的凝结硬化性能的影

响[C].2011全国不定形耐火材料学术会议论文集,2011.480~

484.

[8] 郭海珠,余森等.实用耐火原料手册[M].北京:中国建材工业出版

社,2000.491~492.

[9] 周季楠.水泥窑用碱性耐火材料及水泥工业用耐火材料的发展

动向[C].水泥窑用耐火材料会议论文,2000.30~32.

基金项目：本文由国家科技支撑计划项目（2011BAB03B03）提供资金支持。

endprint

摘 要：本文以85均质矾土为自流浇注料的主要原料，纯铝酸钙水泥为结合剂，研究了不同减水剂对自流浇注料施工性能的影响；不同促硬剂对自流浇注料脱模强度的影响；不同热处理温度对自流浇注料体积密度和强度的影响。研究结果表明：减水剂B的加入能够使喷煤管用浇注料实现自流，而减水剂A的加入虽然可以改善喷煤管用浇注料的流动值，但不能使浇注料实现自流。促硬剂B能够明显提高自流浇注料的脱模强度，而促硬剂A对自流浇注料的脱模强度没有明显影响。因此，减水剂B与促硬剂B适宜做为自流浇注料的外加剂，掺量选为0.2％和0.003％较为合理。

关键词：自流浇注料；减水剂；促硬剂；流动值；强度

1 前言

喷煤管是整个水泥窑烧成系统最关键的部位，也是耐火材料使用的薄弱环节。因此，研究如何提高喷煤管用耐火材料的使用寿命是一项具有重要意义的科技工作[1]。而浇注料的施工是影响浇注料使用寿命非常重要的原因之一，喷煤管浇注料在整模浇注施工时，常常会出现浇注料加水量过大，以及振捣不密实的情况，导致喷煤管用浇注料使用寿命过低，所以，研究无需振捣且性能优良的喷煤管用自流浇注料，对提高喷煤管用耐火浇注料的使用寿命具有一定的意义。本文主要研究了不同减水剂与促硬剂对自流浇注料流动值和脱模强度的影响，相关研究表明[2~3]：未加减水剂的耐火泥料需要8%的水才可发生触变流动，而加有三聚磷酸钠、六偏磷酸钠的耐火泥料需6%~6.5%的水，加有机减水剂的耐火泥料需要5%~5.5%的水就能流动。还有研究[4]提到用聚丙烯酸钠作减水剂，当加入量为0.1%时，耐火浇注料可获得较高的流动性；而当加入量为0.15%时，用水量仅为4.5%就可自流。这说明有机减水剂的作用比聚磷酸盐更为显著。促硬剂对浇注料性能影响的研究较多[5~7]，相关研究表明：加入硫酸钙、氯化锂、碳酸钠之后，做为浇注料结合剂的铝酸钙水泥浆体流动值变小，初凝与终凝时间缩短，耐压强度高于未加促硬剂的纯铝酸钙水泥浆体强度，其中，以加入氯化锂对纯铝酸钙水泥前中期强度的提高最为明显。

2 实验内容

2.1 实验原料及配比

本实验的基础配方以85均质矾土（0%~1%、1%~3%、3%~5%）、碳化硅、硅灰、α-Al2O3微粉和纯铝酸钙水泥为主要原料。表1为在基础配方的基础上加入不同外加剂后的两组实验配方，试验加水量固定为6%。当减水剂B的含量为0.02%保持不变，而改变促硬剂的含量时的试验配方组成如表2所示。

2.2试样制备及检测

按基础配方及表1、表2配制的自流浇注料在强制搅拌机内干混1min后加预定水量，强制搅拌3min后将自流浇注料按要求测定流动值；部分配比浇注料按要求成型规格为40mm×40mm×160mm的试样，然后自然养护24h后脱模；按要求将试样经110℃×24h、900℃×3h、1100℃×3h及1400℃×3h的热处理。分别按照YB/T5200-1993标准测量试样的体积密度；按照YB/T5201-1993标准测量试样的常温抗折强度和常温耐压强度。流动值测试设备照片和示意图如图1所示。

自流浇注料流动值的测试借用GB2429-81中胶砂流动度模具，其具体做法是将图1所示的模具置于平板上，注满浇注料，随即垂直拔起锥模，让自流浇注料在平板上自由流动，2min后测定平板上浇注料4处直径（均匀选取），取其平均值做为浇注料的平均自流直径Df，流动值按如下计算公式：

流动值（％）＝100％×（Df－100）/100 （1）

3 结果分析与讨论

3.1减水剂A与减水剂B对自流浇注料流动值的影响

减水剂掺量对自流浇注料流动值的影响如图2所示。

由图2可以看出，随着减水剂A与减水剂B掺量的增加，自流浇注料的流动值均逐渐增大。减水剂A的掺量在达到0.15%时，如果继续增加其掺量，自流浇注料的流动值增加并不明显。因此，减水剂A的适宜掺量为0.15%。而从掺加了减水剂A后的自流浇注料的流动值来看，其最大值仅有40%，不能使浇注料实现自流平，因此，减水剂A不适宜作为此自流浇注料的外加剂。减水剂B的掺量在达到0.2%后继续增加其掺量，自流浇注料的流动值增加并不明显。因此，减水剂B的适宜掺量为0.2%。从掺加了减水剂B后的自流浇注料的流动值来看，其最大值接近了140%。因此，减水剂B适宜作为此自流浇注料的外加剂。

3.2促硬剂A与促硬剂B对自流浇注料流动值与脱模强度的影响

3.2.1促硬剂A与促硬剂B对自流浇注料流动值的影响

促硬剂A与促硬剂B掺量对自流浇注料流动值的影响如图3所示。

由图3可以看出，当促硬剂A掺量为0.05%及以下时，自流浇注料的初始流动值与放置15min后的流动值均在130%以上，可以满足喷煤管用自流浇注料的施工流动性与施工时间。当促硬剂A掺量达到0.07%时，自流浇注料的流动值不足100%，且放置15min后的流动值不足20%。因此，促硬剂A掺量不宜超过0.05%。促硬剂B掺量在所有四个实验掺量下，自流浇注料初始流动值均在130%以上，但在0.005%和0.007%掺量下，自流浇注料放置15min后的流动值均低于100%。因此，从流动值的保持时间来看，促硬剂B的掺量在0.005%以下较为合理。

3.2.2促硬剂A与促硬剂B对自流浇注料脱模强度的影响

促硬剂A与促硬剂B对自流浇注料脱模强度的影响实验如表3所示。

由表3可以看出，促硬剂A在四个实验掺量下，自流浇注料的脱模抗折与脱模耐压强度均为0，表明促硬剂A对自流浇注料的脱模强度并没有促硬的效果。而随着促硬剂B掺量的增加，自流浇注料的脱模抗折强度与脱模耐压强度均逐渐增大。但是在掺量达到0.003%时，继续增加促硬剂B的掺量，自流浇注料的脱模抗折与脱模耐压强度增大并不显著。因此，促硬剂B在自流浇注料中的掺量选为0.003%较为合理。

3.3热处理温度对自流浇注料体积密度及常温强度的影响

经过对前面实验结果的对比与分析，选取D2组数据作为最后的试验配比，并将配比试样进行热处理。同时，对热处理试样进行了体密、强度等物理性能检测，检测结果如图4、图5所示。

从图4、图5中可以看出，随着热处理温度的提高，D2试样的体积密度呈现先减小后基本不变再增大的变化规律，试样的常温抗折强度和耐压强度呈现先减小后变化不大再增大的变化规律。由于试样热处理温度的提高，铝酸钙水泥水化物的脱水和分解导致试样质量减小，空隙增大，而在中温阶段（800~1100℃）烧结作用尚不明显，因而造成试样在900℃和1100℃温度下的体积密度的下降。而随着试样热处理温度的进一步升高，试样中部分材料发生烧结，会使试样有一定程度的收缩，因而导致试样在1400℃的体积密度又有一定程度的增大。另一方面，相关文献[8~9]指出铝酸钙水泥水化物的脱水和分解还会使水合键遭到破坏，原来的片状、针状晶体结构不复存在。同时，由低密度的水化物转化为高密度的无水矿物，摩尔体积减小、空隙增大，而在中温阶段（800~1100℃）烧结作用尚不明显。因此，试样会出现在900℃和1100℃时强度下降。而随着试样热处理温度的进一步升高，试样中部分材料发生烧结而产生陶瓷结合，因而导致试样在1400℃的强度又有一定程度的增大。

4 结论

（1） 减水剂B的加入能使喷煤管用浇注料实现自流，且最大自流流动值接近140%；而减水剂A的加入虽然可以提高喷煤管用浇注料的流动值，但是效果不佳，其自流流动值最高只有40%。

（2） 促硬剂B能够明显提高自流浇注料的脱模强度；而促硬剂A对自流浇注料的脱模强度没有明显影响。

（3） 随着热处理温度的提高，D2试样的体积密度呈现先减小后基本不变再增大的变化规律；而其常温抗折强度和耐压强度呈现先减小后变化不大最后再增大的变化规律。

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基金项目：本文由国家科技支撑计划项目（2011BAB03B03）提供资金支持。

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