提高鍋爐用鋼纖維耐磨澆注料耐壓強(qiáng)度的途徑與方法
一、優(yōu)化原材料性能
1.選用高硬度骨料:優(yōu)先采用棕剛玉、高鋁骨料(Al?O?含量≥75%)或碳化硅骨料,替代普通粘土骨料——高硬度骨料能提升基體骨架強(qiáng)度,減少受壓時(shí)的顆粒破碎。
2.改善結(jié)合劑體系:使用低水泥(水泥摻量≤8%)或無水泥結(jié)合劑(如氧化鋁微粉+硅灰),減少低強(qiáng)度水化產(chǎn)物(如Ca(OH)?);同時(shí)添加硅灰、超細(xì)氧化鋁粉(粒徑≤1μm),填充骨料間隙,致密基體結(jié)構(gòu),提升粘結(jié)強(qiáng)度。
3.控制雜質(zhì)含量:嚴(yán)格限制骨料中的SiO?、Fe?O?等雜質(zhì)(≤3%),避免雜質(zhì)與結(jié)合劑反應(yīng)生成低強(qiáng)度相(如鈣長石),削弱耐壓性能。
二、優(yōu)化鋼纖維參數(shù)
1.選擇高效纖維類型:優(yōu)先用端鉤型、波浪型鋼纖維(替代平直型),其彎鉤/波浪結(jié)構(gòu)能增強(qiáng)與基體的錨固力,更高效傳遞應(yīng)力,減少受壓時(shí)的纖維拔出。
2.控制纖維摻量與尺寸:
2?1摻量:通常控制在1.0%-3.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),過低增強(qiáng)效果不足,過高會(huì)降低澆注料流動(dòng)性,導(dǎo)致振搗不密實(shí);
2?2尺寸:長度直徑比(L/D)控制在20-60(如長度30-50mm、直徑0.5-1.0mm),過長易團(tuán)聚,過短無法有效抗裂。
3.保證纖維分散性:攪拌時(shí)采用“先加骨料、再加纖維干混2-3分鐘,最后加水濕拌”的順序,避免纖維結(jié)團(tuán),確保均勻分布在基體中。
三、優(yōu)化配比與施工工藝
1.優(yōu)化骨料級(jí)配:采用“粗骨料(5-10mm):中骨料(1-5mm):細(xì)粉(≤0.088mm)=40:30:30”左右的連續(xù)級(jí)配,減少空隙率(目標(biāo)空隙率≤15%),提升澆注料密實(shí)度——密實(shí)度越高,耐壓強(qiáng)度越強(qiáng)。
2.強(qiáng)化振搗工藝:使用高頻振搗棒(頻率≥10000次/分鐘)振搗,確保澆注料填充均勻、無氣泡/分層;振搗時(shí)間以表面泛漿且無明顯下沉為準(zhǔn),避免過振導(dǎo)致骨料離析。
3.控制加水量:加水量嚴(yán)格按配比(通常為6%-8%),過多會(huì)降低基體密實(shí)度,過少則流動(dòng)性差、難以振搗成型。
四、規(guī)范養(yǎng)護(hù)與烘烤
1.科學(xué)養(yǎng)護(hù):澆注成型后,在20-25℃、濕度≥90% 環(huán)境中養(yǎng)護(hù)24-48小時(shí)(或覆蓋保濕膜),避免早期失水開裂;養(yǎng)護(hù)后期可適當(dāng)升溫(≤50℃),促進(jìn)結(jié)合劑水化硬化。
2.緩慢烘烤升溫:按“低溫(50-100℃,保溫24h)→中溫(200-300℃,保溫36h)→高溫(500-600℃,保溫20h)”的曲線緩慢升溫,避免水分急劇蒸發(fā)導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋,確保強(qiáng)度穩(wěn)定發(fā)展。 通過以上途徑,可有效提升澆注料的基體密實(shí)度、纖維增強(qiáng)效果及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,最終顯著提高其耐壓強(qiáng)度(通??蓮某R?guī)的60MPa提升至80MPa以上,滿足鍋爐高溫高壓工況需求)。
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