硅灰具有良好的減水、促流效果，并在鎂質(zhì)澆注料、礬土基澆注料等澆注料中得到了廣泛應(yīng)用。通過加入硅灰，可以與礬土澆注料中的Al2O3在高溫條件下生成莫來石相，高溫強(qiáng)度得以提高。但是在水泥結(jié)合礬土澆注料中，尤其是生產(chǎn)預(yù)制件需要常溫強(qiáng)度能夠保證脫模，由于引入較多的Ca+，從而在高溫情況下生成鈣長石、鈣黃長石等低熔物，降低高溫強(qiáng)度。為此研究了以水泥為結(jié)合劑，硅灰的加入量對澆注料性能的影響。
    試驗所用原料有：88高鋁礬土(8~1mm，≤1mm、≤0.045mm)、白剛玉(≤0.045mm)、951u硅灰、S71水泥、減水劑等。試樣的尺寸為40mm×40mm×160mm，在室溫條件下養(yǎng)護(hù)24h脫模。然后在110℃干燥24h，分別經(jīng)110℃×24h，1000℃×3h，1500℃×3h熱處理。

加水量

    隨著硅灰加入量的增加，加水量先減小后增大。當(dāng)硅灰加入量由2%增至6%時，料漿黏度逐漸降低。硅灰與水反應(yīng)生成的H2SiO3形成如下膠團(tuán)結(jié)構(gòu)：{〔SiO2〕m，nSiO2-3·2(n-x)H+｝2xH+，在分散劑的作用下，膠體粒子表面雙電層重疊而產(chǎn)生靜電斥力，防止了粒子間吸附聚凝;另一方面，超微粉對澆注料空隙具有填充作用，二者增強(qiáng)了料漿的流動性，使得加水量減少。當(dāng)硅微粉加入量超過6%以后，澆注料空隙已被填滿，多余的硅灰使得料漿黏度變大，這是因為硅灰與水反應(yīng)生成的水化產(chǎn)物進(jìn)一步聚合，增大了料漿的流動阻力，需要增加水量保證成型。

    

體積密度和顯氣孔率

    隨著硅灰加入量的增加，經(jīng)過110℃×24h、1000℃×3h、1500℃×3h熱處理后試樣的體密先增大后減小，氣孔率先減小后增大，見圖2。這是因為空隙的填充程度隨硅灰加入量增加而增高，加水量隨之先減小后增大，經(jīng)過熱處理后，水分逸出試樣，留下的氣孔是先減小后增大，使得體密先增大后減小。
    

高溫抗折強(qiáng)度

    隨著硅灰加入量的增加，試樣的高溫?zé)峥拐蹚?qiáng)度是逐漸增大的。這是因為在1450℃時，會生成莫來石、鈣黃長石(C2AS)、鈣長石(CAS2)、CA6等。當(dāng)硅灰加入量小于5%時，生成的主要礦物為鈣長石、鈣黃長石等低熔物，使得高溫抗折強(qiáng)度較低，當(dāng)硅灰加入量大于6%時，生成了針狀的莫來石、柱狀的CA6等高溫相，形成交叉骨架結(jié)構(gòu)，提高高溫狀態(tài)強(qiáng)度。
    

結(jié)語

    隨著硅灰加入量的增加，試樣的氣孔率先減小后增大，體密先增大后減小;1500℃×3h處理后抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度逐漸增大;1450℃×1h高溫?zé)峥拐蹚?qiáng)度先增大，后減小。試樣在其加入量為6%時，能夠獲得理想的綜合性能指標(biāo)。