耐火浇注料在浇注后出现低温收缩,主要是由其内部的物理和化学变化引起的,以下是具体原因:
水分蒸发:在耐火浇注料的施工过程中,为了获得良好的流动性以满足浇注成型的要求,通常会加入一定量的水。当浇注料浇注后处于低温环境时,水分会逐渐蒸发。随着水分的散失,浇注料内部的孔隙结构逐渐形成,固体颗粒之间的距离相对减小,从而导致体积收缩。而且水分蒸发的速度和程度与环境温度、湿度以及通风条件等密切相关。如果环境温度较低、湿度较小且通风良好,水分蒸发速度会加快,收缩量也会相应增大。
化学结合水的失去:耐火浇注料中某些成分(如水泥、某些添加剂等)在水化反应过程中会结合一定量的水,形成水化物。在低温阶段,随着水分的蒸发和环境条件的变化,这些水化物可能会逐渐失去部分化学结合水。化学结合水的失去会导致水化物的晶体结构发生变化,使其体积减小,进而引起浇注料整体的收缩。例如,铝酸盐水泥在水化后形成的水化物,在低温干燥环境下,会逐渐失去部分结晶水,导致结构收缩。
颗粒的重新排列:在浇注过程中,耐火浇注料中的颗粒在重力和外力振捣的作用下,会发生一定程度的排列。但在浇注后的初期,颗粒之间的排列可能并不稳定。在低温养护阶段,随着水分的减少和凝胶体的逐渐形成,颗粒之间的相互作用力发生变化,颗粒会进一步重新排列,趋向于更紧密的堆积状态。这种颗粒的重新排列会导致浇注料的体积减小,表现为低温收缩。
凝胶体的收缩:耐火浇注料中的结合剂在水化过程中会形成凝胶体。这些凝胶体在低温下会逐渐失去水分,发生收缩。凝胶体的收缩是由于其内部的分子间作用力和氢键的变化引起的。随着水分的失去,凝胶体分子之间的距离减小,相互作用力增强,导致凝胶体体积收缩,从而带动整个浇注料的收缩。
温度变化引起的热胀冷缩:虽然是在低温阶段,但如果环境温度存在一定的波动,耐火浇注料也会因热胀冷缩效应而产生体积变化。当温度降低时,浇注料中的固体颗粒、结合剂等成分会发生收缩,由于各成分的热膨胀系数不同,这种收缩可能不均匀,从而导致整体体积的收缩。而且在多次温度波动后,这种收缩效应可能会累积,使收缩量进一步增大。
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