澆注料是不經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而澆筑后直接使用的一種耐火材料，顆粒之間無燒結(jié)制品所具有的那種陶瓷結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品的性能在很大程度上受結(jié)合劑的影響。硅酸鋁澆注料中鋁酸鈣水泥量結(jié)合劑加入量過少，會導(dǎo)致早期強(qiáng)度低，硬化時間過長施工風(fēng)險性增加；鋁酸鈣水泥加入量過多水泥中的CaO在高溫下可與原料中的AL2O3和SiO2反應(yīng)生成(CaO·AL2O3·2SiO2)等低熔物，對澆注料的高溫性能不利。
在實驗中，骨料為鋁礬土，粒度8～5mm、5～3mm、3～1mm、1～0mm；細(xì)粉為礬土粉和硅微粉，粒度≤0.088mm；鋁酸鈣水泥加入量為3％，5％，7％，9％，11％。按配比稱料攪拌，加水振動成形，自然養(yǎng)護(hù)24h后脫模，在110℃×24h、1100℃×3h、1450℃×3h燒成，最后檢測各項性能指標(biāo)。
結(jié)果及分析水泥加入量對澆注料體積密度的影響水泥加人量對試樣體積密度的影響可以看 出：① 110℃×24h烘干時，當(dāng)水泥加入量小于5％時，由于水泥細(xì)粉的充填空隙作用，材料顆粒堆積的致密度逐漸提高并占主導(dǎo)作用；由于水泥加入量少，水泥水化產(chǎn)物烘干后水分 排除導(dǎo)致體積密度減小的影響較弱，故隨著水泥加人量的增大，試樣的體積密度呈增大的趨勢；當(dāng)水泥加入量大于5％時，隨著水泥加入量的逐漸增多，水泥充填空隙后出現(xiàn)過剩導(dǎo)致材料堆積致密度下降；同時大量的水泥水化產(chǎn)物烘干后失去自由水和部分結(jié)合水導(dǎo)致材 料氣孔逐漸增多，從而使試樣的體積密度逐漸減小。②1100℃X3h，試樣體積密度普遍較小變化規(guī)律基本同110℃X24h。因為1100℃時，由于燒成溫度低，材料內(nèi)部形成的液相量少，不足以填充空隙以提高材料的致密度；另外，在此溫度下，試樣的主要變化是水泥水化產(chǎn)物的完全脫水，加入的水泥量越多，水泥脫水后留下的氣孔就越多，體積密度就越小。③ 1450℃×3h，隨水泥加入量的增加，試樣體積密度逐漸增大，且數(shù)值最大在1450℃高溫下，對CaO—AL2O3一SiO2 三元系統(tǒng)來說,主要反應(yīng)就是低共熔物的形成,產(chǎn)生大量液相并充填空隙，使材料結(jié)構(gòu)致密程度提高,體積密度增大.同時細(xì)粉中AL2O3和SiO2在1400℃左右劇烈形成莫 來石 (3A1203+2SiO2—3Al03·2SiO )，莫來石形成產(chǎn)生的體積膨脹效應(yīng)也可充填材料空隙提高致密度.兩方面作用結(jié)果，使體積密度隨水泥加入量的增加而增大。
水泥加入量對澆注料耐壓強(qiáng)度的影響可以看出：①110℃×24h烘干后，隨著水泥加入量的增加，水泥水化形成的鋁酸鈣水化產(chǎn)物逐漸增多，水泥的膠結(jié)硬化作用逐漸加強(qiáng)，澆注料的耐壓強(qiáng)度逐漸增大。② 1100℃×3h，水泥水化產(chǎn)物完全脫水留下大量氣孔，而材料此時尚未達(dá)到燒結(jié)溫度，試樣強(qiáng)度主要由材料的緊密堆積程度決定。當(dāng)水泥加入量小于5％時，水泥水化產(chǎn)物完全脫水留下的氣孔總量少，對材料性能影響也��；但此時，隨著水泥加入量增加，材料緊密堆積程度卻逐漸提高，耐壓強(qiáng)度逐漸增大。當(dāng)水泥加入量大于5％時，隨著水 泥加入量的增大，由于水泥細(xì)粉過剩，材料緊密堆積程度反而逐漸降低；同時水泥水化產(chǎn)物 完全脫水留下的氣孔逐漸增多，造成試樣的致密度下降結(jié)構(gòu)疏松強(qiáng)度逐漸下降。③在 1450℃ X3h可知試樣耐壓強(qiáng)度變化規(guī)律基本同上，但是總體上都比110℃和1100℃有所增大，這是 因為在1450℃高溫下，水泥的膠凝作用消失，而此時燒結(jié)作用占主導(dǎo)，大量低共熔液相產(chǎn)生液相填充空隙，材料結(jié)構(gòu)致密化程度提高；同時細(xì)粉中針狀、柱狀莫來石的生成，強(qiáng)化了細(xì)粉與顆粒料之間的結(jié)合，耐壓強(qiáng)度普遍提高。至于在1450℃ X3h，當(dāng)水泥加入量大于5％時，耐壓強(qiáng)度逐漸降低，這可能與在1450℃高溫下液相的逐漸增多導(dǎo)致材料中顆粒之間的支撐作用減弱有關(guān)。