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無(wú)水泥耐火澆注料的凝結(jié)時(shí)間(包括初凝時(shí)間和終凝時(shí)間)并非固定值,主要取決于結(jié)合劑類(lèi)型、配方設(shè)計(jì)(如集料活性、添加劑種類(lèi))及施工環(huán)境(溫度、濕度等),通常范圍較寬,從幾十分鐘到數(shù)十小時(shí)不等。以下按常見(jiàn)結(jié)合劑體系分類(lèi)說(shuō)明,并總結(jié)關(guān)鍵影響因素:
一、不同結(jié)合劑體系的典型凝結(jié)時(shí)間范圍
1. 溶膠結(jié)合體系(硅溶膠、鋁溶膠)
初凝時(shí)間:通常為 2~8 小時(shí)
終凝時(shí)間:通常為 6~24 小時(shí)
機(jī)理:凝結(jié)依賴膠體粒子的聚沉與凝膠化,受水分蒸發(fā)速率、溫度影響顯著。例如,高溫環(huán)境(30℃以上)會(huì)加速水分蒸發(fā),可能使初凝時(shí)間縮短至 1~3 小時(shí);低溫(5℃以下)則會(huì)延緩至 10 小時(shí)以上。
2. 磷酸鹽結(jié)合體系(磷酸、聚磷酸鹽)
初凝時(shí)間:1~6 小時(shí)(磷酸體系)或 4~12 小時(shí)(聚磷酸鹽體系)
終凝時(shí)間:3~12 小時(shí)(磷酸體系)或 8~24 小時(shí)(聚磷酸鹽體系)
機(jī)理:凝結(jié)速度與磷酸鹽濃度、集料活性(如 Al?O?含量)直接相關(guān)。例如,高濃度磷酸與高活性剛玉集料反應(yīng)劇烈,初凝可能僅需 1~2 小時(shí);而聚磷酸鹽(如六偏磷酸鈉)與低活性集料反應(yīng)平緩,凝結(jié)時(shí)間更長(zhǎng)。
3. 聚合鋁酸鹽 / 硅酸鹽結(jié)合體系
初凝時(shí)間:3~10 小時(shí)
終凝時(shí)間:8~30 小時(shí)
機(jī)理:依賴聚合物分子的配位與凝聚,受聚合物分子量、pH 值影響較大。分子量高的聚合物或酸性環(huán)境(調(diào)整 pH 至 3~5)會(huì)加快凝結(jié),反之則延緩。
二、凝結(jié)時(shí)間的調(diào)控(實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵)
實(shí)際施工中,常通過(guò)添加劑調(diào)整凝結(jié)時(shí)間以滿足施工需求(如避免過(guò)快凝結(jié)導(dǎo)致無(wú)法澆筑,或過(guò)慢凝結(jié)影響工期):
促凝劑:如硅溶膠體系中加入氟化物(NaF),可壓縮膠體雙電層,加速凝膠化;磷酸鹽體系中加入 MgO 粉末,可促進(jìn)磷酸鹽與集料的反應(yīng)速率,縮短初凝至 1~2 小時(shí)。
緩凝劑:如硅溶膠中加入有機(jī)胺(三乙醇胺),可增強(qiáng)膠體粒子穩(wěn)定性;磷酸鹽體系中加入檸檬酸,通過(guò)絡(luò)合金屬離子抑制反應(yīng),使終凝時(shí)間延長(zhǎng)至 30 小時(shí)以上。
三、總結(jié)
無(wú)水泥耐火澆注料的凝結(jié)時(shí)間無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),核心范圍為:
初凝:1~12 小時(shí)(多數(shù)體系集中在 2~8 小時(shí))
終凝:6~30 小時(shí)(多數(shù)體系集中在 8~24 小時(shí))
實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)具體結(jié)合劑類(lèi)型、施工條件(如澆筑體積、環(huán)境溫度)通過(guò)添加劑調(diào)控,確保在初凝前完成振搗成型,終凝后具備足夠強(qiáng)度(一般終凝后強(qiáng)度需達(dá)到 0.5~2MPa,滿足脫模要求)。





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