浇注料的实验

绪论：1.实验过程（一）耐火浇注料的分类耐火浇注料是一种由耐火材料制成的粒状和粉状材料，加入一定量的结合剂和水分共同组成，具有较高的流动性，是一种采用浇注方式成型的不定型耐火材料。耐火材料按照结合剂和某种材料的特殊作用可分为：1.水泥结合浇注料；2.化学结合耐火浇注料；3.Ρ-Al2O3结合耐火浇注料；4.粘土结合浇注料；5.低水泥耐火材料；6.硅、铝胶结耐火材料；7.超微粉结合耐火材料；（二）耐火浇注料的选择：1.水泥结合耐火浇注料2.低水泥结合耐火浇注料3.磷酸盐结合耐火浇注料4.水玻璃结合耐火浇注料4种浇注料的特点：水硬性结合浇注料在常温下凝结硬化并通过水化作用而硬化，主要品种有硅酸盐水泥、普通铝酸钙水泥、纯铝酸钙水泥、电熔纯铝酸钙水泥浇注料等。化学结合浇注料在常温下一般通过加入促硬剂形成化学反应而硬化，主要品种有水玻璃、硫酸铝、磷酸盐浇注料等。凝聚结合浇注料为在煅烧过程中经烧结作用而硬化，主要品种有粘土浇注料等。我们选择了1.水泥结合耐火浇注料。好处：（三）耐火原料的选择和配方设计本实验要求采用高级矾土（矾土颗粒分级：8~5mm;5~3mm；3~1mm；1~0mm;0.074mm）为主要原料，其他材料全部是粉状材料和水溶性材料，如高铝水泥，纯铝酸钙水泥、水玻璃、桂灰、磷酸二氢铝、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠。按照自己选择的类型进行选择配方设计。写出实验配方，并根据自己所学的内容进行理论的说明。原料类型所占百分数质量(g)88矾土：8~5mm15%3755~3mm25%6253~1mm15%3751~0mm10%2500.074mm(粉料21%525A80水泥5%12596硅灰4%100蓝晶石5%125外加剂：六偏0.015%0.375酒石酸0.003%0.075加水150mL（四）配料、混合、成型1、根据自己设计的方案准确称取各种原料，外加剂的质量，并分别放置。2、将称好的原料放入搅拌机中，边搅拌边加水，整个过程大约三分钟。3、准备好的试模紧固在振动台上，讲混合好的泥料放入磨具，启动振动台，边震动边用镘刀将试模内料面拉毛，直至震动结束。4、从震动台上取下试模，用镘刀轻轻除去高于试模的料，并抹平表面。5、从加水开始到试样成型全部时间不得超过十分钟。（五）试样养护1.气硬性耐火浇注料试样带模至于温度15~25℃的自然环境中，养护24小时后脱模，修除边棱毛刺，再和相同条件下存放72小时。2.水硬性耐火浇注料试样带模置于相对湿度不小于90%，温度为20±3℃的养护箱中，养护24小时后脱模，修除边棱毛刺，再和相同条件下存放72小时。（六）试样烘干对需要测定重烧线变化的试样，在养护后测量尺寸，测量方法见重烧线变化的测定方法。随后同其他试样一起放入电热干燥箱中，在100±5℃条件下干燥至恒重，干燥后试样随烘箱冷却至室温。冷却后试样应存放在干燥处，防止吸收水分，存放时间不应超过三天。（七）试样烧成烘干后试样那个放入高温重烧电炉中，炉底垫入同种材质垫砖或沙粒，按设计出的烧成温度曲线要求以一定升温速率加热，保温，冷却。烧成后将试样置于常温下取出，表面处理干净，无变形，无裂纹，才可进行性能检测。2.性能操作：①线变化率的实验方法1.1.1烘干线变化率：试样在110±5℃下烘干后，长度不可逆变化的量。一试样烘干前后长度变化的百分率来表示。1.1.2烧后线变化率：试样在规定温度下加热并保温一定的时间，长度不可逆变化的量。以试样烧后前后长度变化的百分率表示。1.2设备1.2.1高温加热炉；1.2.2电热干燥箱；1.2.3游标卡尺：分度值为0.05mm1.3实验步骤1.3.1每组试样不得少于三块。1.3.2在试样两端面相互垂直的中心线上，距边棱5~10mm处的四个位置，对称的测量试样长度，精确至0.01mm。试样烘干，同1.3.2所述相同位置上测量长度。1.3.3试样加热，已成型面为主面，放在加热炉内的均热区。试样间距不小于20mm，试样与炉边之间距离不小于70mm试样放在同材质的垫砖上，按一定速率上升，低于实验温度50℃时按4~6℃/min，低于实验温度50℃至实验温度为1~2℃/min。保温3小时。1.3.4测量，试样随炉冷却至室温，按1.3.2所述相同位置上测量试样长度。1.4结果计算1.4.1烘干线变化率：ΔLd=（L1-Lo）/Lo×100试中：ΔLd——试样烘干线变化率，％；L1——烘干后试样长度，mm;Lo——烘干前试样长度，mm；1.4.2烧后线变化率：ΔLh=（L2-Lo）/Lo×100试中：ΔLh——试样烧后线变化率，％；L2——焙烧后试样长度，mm；Lo——烘干前试样长度，mm；1.4.3数据处理：烘干前后实验数据烘干前试样长度烘干后试样长度159.32+159.44159.40+159.42159.12+159.34平均长度：159.28平均长度：+159.40烘干线变化率:11-A：ΔLd=（L1-Lo）/Lo×100=（159.44mm-159.32mm）/159.32mmｘ100=7.5%11-B：ΔLd=（L1-Lo）/Lo×100=（159.42mm-159.40mm）/159.40mmｘ100=1.3%11-C：ΔLd=（L1-Lo）/Lo×100=（159.34mm-159.12mm）/159.12mmｘ100=13.8%烧前烧后实验数据(取11-B试样烧)烧前试样长度烧后试样长度159.40160.06烧后线变化率：11-B：ΔLh=（L2-Lo）/Lo×100=（160.06mm-159.40mm）/159.40mmｘ100=41.4%②常温抗折强度的试验方法2.1定义在室内下,试样收到弯曲负荷的作用而断裂时的极限应力.以单位Mpa(N/mm2)表示2.2原理是在三点弯曲装置上，以规定的加荷速率对规定尺寸的试样施加张应力，直至试样断裂2.3设备2.3.1抗折试验机2.3.2游标卡尺：分度值为0.05mm2.4试验步骤2.4.1测定常温抗折强度每组试样不得少于3块2.4.2测量试样中部的宽度和高度，精确到0.1mm2.4.3以试样成型侧面作承压面，将试样置于抗折家具的支撑辊上，调整加压辊，置于支撑辊中央并垂直于试样长轴2.4.4以一定的速率对试样均匀加荷，直至其断裂2.5计算结果2.5.1常温抗折强度：Rr=3/2*FL/bh2式中：Rr——试样的常温抗折强度，Mpa(N/mm2)F——试样断裂时的最大载荷，NL——支撑辊间的距离，mmb——试样中部的宽度，mmh——试样中部的高度，mm2.6数据处理：常温抗折强度实验数据断裂时最大载荷F，KN试样中部宽度b，mm试样中部高度h，mm常温抗折强度Rr，Mpa11-A砖2.26240.040.05.311-C砖2.68040.040.06.3平均值：2.47140.040.05.8焙烧后抗折强度实验数据断裂时最大载荷F，KN试样中部宽度b，mm试样中部高度h，mm常温抗折强度Rr，Mpa11-B砖3.68040.040.08.6③.常温耐压强度的实验方法3.1定义在室温下，试样收到压力负荷的作用而破坏时的极限应力。以单位Mpa(N/mm2)表示3.2原理是在加压装置中，以规定的加荷速率对规定尺寸的试样施加压压力，直至试样破坏。3.3设备3.3.1压力试验机3.3.2游标卡尺：分度值为0.05mm3.4试验步骤3.4.1测定常温耐压强度每组试样不得少于3快，可用常温抗折强度试验后的半截试样。3.4.2测量试样上，下承压面的宽度，精确到0.1mm3.4.3将试样受压面置于压板中心，以一定的速率对试样均匀加压，直至试样破坏为止。记录试验机此时只是的最大载荷3.5计算结果3.5.1常压耐压强度：Cs=F/abCs——式中试样的常温耐压强度Mpa(N/mm2)，a——加压板的宽度,mmb——试样的宽度，mm3.5.2数据处理常温耐压强度实验数据加压板的宽度a，mm试样的宽度b，mm断裂时最大载荷F，KN常温耐压强度Cs，Mpa11-A砖40.040.040.0725.011-C砖40.040.041.2325.8平均值：40.040.040.6525.4焙烧后耐压强度实验数据加压板的宽度a，mm试样的宽度b，mm断裂时最大载荷F，KN常温耐压强度Cs，Mpa11-B砖40.040.095.2259.5④.显气孔率和体积密度的试验方法4.1定义4.1.1显气孔率是指多空材料中所有开口气孔的体积与总体积之比值，以%表示；4.1.2体积密度是指多孔材料的质量与总体积的比值，以g∕cm³表示。4.2原理称量式样的干燥质量，再用液体静力称量法测定式样体积，计算出显气孔率、体积密度。4.3设备4.3.1电热干燥箱；4.3.2抽真空装置；4.3.3带滞留管的容器；4.3.4天平；4.3.5毛巾。4.4试验步骤4.4.1试样要求：每组试样不得少于3块，体积为100~200cm³,起最长边和最短边之比不应超过2：1。4.4.2干燥试样的称量：先把试样的表面粘附的细碎颗粒刷净，在电热干燥箱中于110±5℃烘干2h后，并于干燥箱中自然冷却至室温。称量每个试样的质量，记为m1，精确至0.01g。4.4.3试样浸渍：将试样放入容器内，置于抽真空装置中，抽真空至剩余压力小于2.5KPa保持恒压5min，然后再5min内缓慢注入浸渍液，直至试样完全淹没。在真空下保持30min，（用硅酸盐水泥为结合剂的浇注料须保持70min），使试样充分饱和。4.4.4饱和试样表观质量测定：将饱和试样迅速移至带滞留管的容器中，掉在天平的挂钩上，待浸渍液完全淹没试样并于液面平静后，称量饱和试样在液体中的悬浮质量，记为m2，精确至0.01g。4.4.5饱和试样测定：从浸渍液中取出试样，用饱和了液体的毛巾，小心地擦去试样表面多余的液滴（不得把气孔中的液体吸出）。立即称量饱和试样在空气中的质量，记为m3，精确至0.01g。4.5结果计算4.5.1显气孔率:m3-m1Pa=────────×100%m3-m24.5.2体积密度：m1·DeDb=━━━━━━━━m3-m2式中：Pa━━━试样的显气孔率，%；Db━━━试样的体积密度，g∕cm³；m1━━━干燥试样的质量，g；m2━━━饱和试样的表观质量，g；m3━━━饱和试样在空气中的质量，g；De━━━在试验温度下，浸渍液体的密度,g∕cm³。4.5.3数据处理：以平均值为试验结果。显气孔率计算值整数；体积密度计算至小数点后两位。1.显气孔率实验数据干燥试样质量m1，g饱和试样表观质量m2，g饱和试样在空气中质量m3显气孔率Pa，%11-A砖312.08221.50319.62811-C砖350.43249.76371.1017平均值：12.511-A：Pa=m3-m1/(m3-m2)×100%=（319.62g-312.08g）/(319.62g-221.50g)ｘ100=8%11-B：Pa=m3-m1/(m3-m2)×100%=（337.90g-320.68g）/(337.90g-227.23g)ｘ100=16%11-C：Pa=m3-m1/(m3-m2)×100%=（371.10g-350.43g）/(371.10g-249.76g)ｘ100=17%焙烧后显气孔率实验数据干燥试样质量m1，g饱和试样表观质量m2，g饱和试样在空气中质量m3显气孔率Pa，%11-B砖320.68227.23337.90162.体积密度实验数据(水密度为1.0g/cm3)干燥试样质量m1，g饱和试样表观质量m2，g饱和试样在空气中质量m3体积密度Db11-A砖312.08221.50319.623.1811-C砖350.43249.76371.102.89平均值：3.0411-A：Db=m1·De/(m3-m2)×100%=312.08g·1.0g/cm3/(319.62g-221.50g)ｘ100=3.18g/cm311-B：Db=m1·De/(m3-m2)×100%=320.68g·1.0g/cm3/(337.90g-227.23g)ｘ100=2.90g/cm311-C：Db=