低水泥浇注料烘烤爆裂的原因及防爆措施

低水泥浇注料抗爆裂性差有以下几个因素 :一是微粉引入后填充许多细小空隙 ,使浇注料透气度降低 ;二是加入微粉后并未形成传统浇注料中所形成的 CAH10 、C2AH8 和 C3AH6 等

水化物 ,而是形成了类似沸石型的钙铝硅水化物或凝胶。而且此类物质在300 ℃以前脱水比传统水化物缓慢得多，使得其在300 ℃前很少因水化物分解而形成排气通道，而在300 ℃以后才快速脱水，释放出大量水蒸气而导致爆裂。最后，这类物质不象传统水化物在干燥初期能发生转移而提高透气度。因此低水泥浇注料在烘烤中因排气通道不畅而导致爆裂时有发生。

一；三种防爆剂选择

目前，为解决低水泥浇注料的爆裂问题 :一是采用合理的干燥加热制度，控制浇注料内部最大蒸气压 ;二是在浇注料中添加防爆裂物质，以增大硬化体的透气率，降低浇注料内部蒸气压。从现实情况来看，制订严格的烘烤制度固然重要，但是，最好的方法是加入防爆剂。

浇注料抗爆裂性的好坏主要与其致密度、结合强度有关，但可以采取措施改善其抗爆裂性。为了改善浇注料的抗爆裂性，人们采用了多种方法，常见的改进方法及其防爆机理如下 :

（1）添加有机防爆剂，如偶氮甲酰胺

C2N4H4O2 + Ca (OH) 2 + H2O = Ca (C2N2O4 ) + 2NH4OH

Ca ( C2N2O4 ) + H2O = 2N2 ↑ + 3CO2 ↑ + 3CaCO3 + 2NH3 ↑

偶氮甲酰胺在水泥及水的共同作用下，分解放出以氮气为主的气体。气体逸出时 ,也将在浇注料中形成微细的开口气孔。

（2）添加乳酸铝

乳酸铝的分子式为Al ( OH ) 3-X · (CH2CHOHCOO) X·nH2O。它以溶液状态加入浇注料内使用，在养护过程中基质胶化而产生龟甲状裂纹 ,提高浇注料的透气性。

（3）添加有机纤维，如聚丙烯纤维、聚乙烯纤维等。

加入有机纤维后，当施工体加热烘烤，纤维即发生收缩、熔融或碳化，在耐火材料中形成细长的气孔，有利于水蒸气的排出，提高了浇注料的抗爆裂性。

但是，以上三种方法中，有的易产生爆鸣气体，并可能引起施工体的鼓胀，有的容易形成裂纹影响浇注料的其他性能。因此，考虑到施工安全性和浇注料性能的完整性，在随后的试验中，我们所采用的有机纤维的直径为20～40μm ,长度为 3～5mm ,加入量为0.2%。实践证明此时浇注料抗爆裂性能达到预期效果 ,且对浇注料的流动性及其他性能也并未造成大的影响。

二；施工修整技术及防爆技术

浇注料在施工过程中或施工后要求对其工作面进行适当的处理，主要包括表面修整、刺扎排气孔和膨胀缝等。在浇注过程中一般要求施工单位按设计要求留设膨胀缝，有利于浇注料在高温下能自由膨胀，防止浇注料因受限制膨胀而发生拱起，同时膨胀缝的留设有利于烘烤过程中水分排除。在施工过程中通常对浇注料表面采用透气针即 <5mm 的钢钎垂直于工作面扎排气孔，孔的深度为衬体厚度的1/ 3 左右 ,孔的中心间距 150～200mm。该孔能有利于水分的排出和缓冲浇注料的急剧膨胀，防止产生裂纹或剥落。