提高鍋爐用鋼纖維耐磨澆注料耐壓強度的途徑與方法
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度,減少受壓時的顆粒破碎。
2.改善結合劑體系:使用低水泥(水泥摻量≤8%)或無水泥結合劑(如氧化鋁微粉+硅灰),減少低強度水化產物(如Ca(OH)?);同時添加硅灰、超細氧化鋁粉(粒徑≤1μm),填充骨料間隙,致密基體結構,提升粘結強度。
3.控制雜質含量:嚴格限制骨料中的SiO?、Fe?O?等雜質(≤3%),避免雜質與結合劑反應生成低強度相(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/波浪結構能增強與基體的錨固力,更高效傳遞應力,減少受壓時的纖維拔出。
2.控制纖維摻量與尺寸:
2?1摻量:通??刂圃?.0%-3.0%(質量分數(shù)),過低增強效果不足,過高會降低澆注料流動性,導致振搗不密實;
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),過長易團聚,過短無法有效抗裂。
3.保證纖維分散性:攪拌時采用“先加骨料、再加纖維干混2-3分鐘,最后加水濕拌”的順序,避免纖維結團,確保均勻分布在基體中。
三、優(yōu)化配比與施工工藝
1.優(yōu)化骨料級配:采用“粗骨料(5-10mm):中骨料(1-5mm):細粉(≤0.088mm)=40:30:30”左右的連續(xù)級配,減少空隙率(目標空隙率≤15%),提升澆注料密實度——密實度越高,耐壓強度越強。
2.強化振搗工藝: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;振搗時間以表面泛漿且無明顯下沉為準,避免過振導致骨料離析。
3.控制加水量:加水量嚴格按配比(通常為6%-8%),過多會降低基體密實度,過少則流動性差、難以振搗成型。
四、規(guī)范養(yǎng)護與烘烤
1.科學養(yǎng)護:澆注成型后,在20-25℃、濕度≥90% 環(huán)境中養(yǎng)護24-48小時(或覆蓋保濕膜),避免早期失水開裂;養(yǎng)護后期可適當升溫(≤50℃),促進結合劑水化硬化。
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)導致內部產生微裂紋,確保強度穩(wěn)定發(fā)展。 通過以上途徑,可有效提升澆注料的基體密實度、纖維增強效果及結構穩(wěn)定性,最終顯著提高其耐壓強度(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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