[发明专利]一种适用于低温环境下施工的耐火浇注料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及浇注料领域，更进一步说，涉及一种适用于低温环境下施工的耐火浇注料及制备方法。

背景技术

对于现有水硬性耐火浇注料而言，耐火浇注料衬里施工作业的环境温度应在5～35℃之间为宜，当施工环境温度<5℃时，耐火浇注料搅拌时间延长，硬化时间推后，特别是在<0℃的严寒条件下，由于水结冰体积膨胀，导致耐火浇注料衬里结构疏松，强度下降，因此需采取如下保温措施：

（1）搅拌用水须预先加热且不得高于30℃，并防止耐火浇注料出现假凝的现象；

（2）胶结剂和骨料使用前须预先运入暖棚内存放；

（3）搅拌好的耐火浇注料在运输过程中须采取保暖措施；

（4）衬里的施工应迅速，搅拌好的浇注料应在30分钟内用完，并且保证搅拌好的衬里材料在5℃以上。

（5）衬里设备需采取搭设暖棚、通暖气等保温措施来保证衬里的施工环境温度在5℃以上。

（6）浇注料施工后到浇注料强度达到设计值的整个硬化过程，都必须采取保温措施，保证浇注料正常凝结硬化。

在5℃以下低温条件下使用现有普通耐火浇注料存在以下缺点：

（1）搅拌用水如不加热，耐火浇注料搅拌时间将大幅度延长，直接影响施工进度和施工成本，用水加热温度如超过30℃，耐火浇注料出现假凝的现象，故搅拌用水的温度须严格控制在15℃～30℃；

（2）衬里设备必须采取严格的保温措施以保证浇注料施工和衬里保护在5℃以上，否则由于水结冰体积膨胀，导致耐火衬里的结构疏松，强度下降，直接影响衬里质量。

（3）由于施工现场的条件限制，衬里设备有时无法采取有效的保温措施。

发明内容

为解决现有技术中存在的耐火浇注料不适用于低温环境的问题，本发明提供了一种适用于低温环境下施工的耐火浇注料及制备方法，在低温环境下大于-2℃的时候不需采取保温措施和在-10℃～-2℃的时候只需采取简单的保温措施即可进行衬里施工。

本发明的目的之一是提供一种适用于低温环境下施工的耐火浇注料。

包括按重量百分比计的以下组分：

所述防冻型高效复合外加剂包括无机部分和有机部分，

所述无机部分由矿物相甲酸钙、铝酸钙、硫酸钠、亚硝酸钠组成，其用量比为（1-2）：（0-2）：（1-3）：（1-3）；

所述有机部分由木质素磺酸钙、十二烷基磺酸钠、萘磺酸甲醛缩合物、乙二醇、三乙醇胺、三聚氰胺组成，其用量比为：（0-2）：（0-2）：（2-3）：（0-3）：（0-3）：（0-2）。

所述骨料、粉料均采用本领域通常采用的骨料和粉料；

如骨料通常为刚玉、矾土、轻质莫来石、氧化铝空心球、釉化大颗粒珍珠岩、页岩陶粒等；骨料的粒度小于5mm;

粉料通常为硅微粉、氧化铝微粉、电熔白刚玉细粉、矾土细粉、漂珠等；粉料的细度为≤180目。

膨胀剂为本领域通常采用的膨胀剂，如石英砂、叶腊石以及蓝晶石等。

为改善现有普通耐火浇注料的缺点，本发明选择了现有的耐火浇注料为基础，通过加入防冻型高效复合外加剂、低温水泥来研制可以在环境温度大于-2℃的时候不需采取保温措施和在-10℃～-2℃的时候只需采取简单的保温措施即可进行衬里施工的耐火浇注料。

（1）防冻型高效复合外加剂的引入

我们通过对不同外加剂的选择和掺入量的优选，确定了防冻型高效复合外加剂。其成分包括无机和有机两部分。无机部分引入了可以促进水泥水化硬化的矿物相和可以降低冰点的化学成分，并通过研磨按一定的比例混合而成。降低冰点的化学成分为水和水泥在低温下进行水化反应提供了先决条件，促进水泥水化硬化的矿物晶相可以起到加快水泥矿相的水解和水化反应，缩短诱导期，加快水化物相的析出，从而加快水泥硬化的效果，使耐火浇注料在低温下具有和常温相同的凝结硬化时间（初凝时间≥30分钟，终凝时间≤360分钟）；有机部分引入了木质素磺酸钙及萘磺酸甲醛缩合物等减水剂，这些成分溶水后能吸附于粒子表面，提高粒子表面的ζ电位，增大粒子间的相互斥力，拆散微粒子组成的凝集结构，同时提高了体系的PH值，故而起到了减水、分散等效果。