耐火浇注料自动粉化的原因

耐火浇注料会发生自动粉化吗？答案是会的，这是一个耐火浇注料发生了碱性水解的过程，当耐火浇注料加水搅拌施工后，整个浇筑的预制体被暴露在大气中很长一段时间并且不被干燥时，是具有高的孔隙率的。在高温和高湿度的环境中更加严重，如暴露于雨中则进一步加剧。

碱性水解的主要原因是由于耐火浇注料中的氧化铝水泥( CA)的碳化。根据固化温度，氧化铝水泥与水混合形成各种水合物，包括CAH10（＜21℃）、C2AH8和AH3（21～35℃）、C3 AH6和AH3（＞35℃）当这些水合物与大气中的二氧化碳接触时，发生碳化反应:

CAH10 + CO2 + xH2O → CaCO3 + Al2O3 ·yH2O + ( 10 + x－y) H2O ( 1)

C2AH8 + 2CO2 + xH2O→ 2CaCO3 + Al2O3·yH2O + ( 8 + x－y) H2O ( 2)

C3AH6 + 3CO2 + xH2O →3CaCO3 + Al2O3 ·yH2O + ( 6 + x－y) H2O ( 3)

此外，CAH10和C2AH8 是亚稳态。在温度和其他因素的影响下，这些六水合物转换为三水合物(C3AH6 )。这将导致孔隙率的增加，从而加速碱性水解过程。如果碱金属化合物(特别是钾) 存在于水、环境或水泥中，那么该反应是周期性的，并且碱将作为降解机理的催化剂。

2KOH + CO2 →K2CO3 + H2O ( 4)

K2CO3 + CaO·Al2O3·nH2O → CaCO3 + K2O· Al2O3 + KOH + nH2O ( 5)

K2O·Al2O3 + nH2O →2KOH + 2Al( OH)3 ( 6)

从上述反应可以看出，有碱金属氢氧化物的再生，它可以再次碳化从而形成一个周期性分解过程。在受碱水解影响的大部分区域，可见在耐火浇注料外表面上有纤维粉化，主要是碳酸钙粉末。在与大气接触时，可能从耐火浇注料表面上剥落。碱性水解导致耐火粘结剂结构的分解，最终破坏了内衬的完整性。因此，在高湿度和高温的工程现场，在项目设计和实施阶段，对耐火浇注料进行适当处理是必要的。

用扫描电子显微镜观察暴露在耐火浇注料表面的粉末，当粉末被加热到900℃时，可以看到钙可以部分地以碳酸钙的形式存在。钾的存在表明，它可以作为碱性水解反应中的催化剂。 然而，由于钾的百分比较低，反应的程度是有限的。证实了，耐火浇注料粉化损坏是由于的水泥相碳化，并且由于低浓度钾的存在，碱性水解进一步加剧。

由于碱性水解是一个不可逆的过程，任何材料和强度的损失不能被保留。应采取适当的措施，以进一步应对内衬的厚度减少为了防止进一步恶化，采用相关的烘烤或加热措施使耐火内衬通风并且干燥。