低水泥澆注料抗爆裂性差有以下幾個(gè)因素 :一是微粉引入后填充許多細(xì)小空隙 ,使?jié)沧⒘贤笟舛冉档?;二是加入微粉后并未形成傳統(tǒng)澆注料中所形成的 CAH10 、C2AH8 和 C3AH6等水化物 ,而是形成了類似沸石型的鈣鋁硅水化物或凝膠。而且此類物質(zhì)在300 ℃以前脫水比傳統(tǒng)水化物緩慢得多，使得其在300 ℃前很少因水化物分解而形成排氣通道，而在300 ℃以后才快速脫水，釋放出大量水蒸氣而導(dǎo)致爆裂。最后，這類物質(zhì)不象傳統(tǒng)水化物在干燥初期能發(fā)生轉(zhuǎn)移而提高透氣度。因此低水泥澆注料在烘烤中因排氣通道不暢而導(dǎo)致爆裂時(shí)有發(fā)生。
一；三種防爆劑選擇
目前，為解決低水泥澆注料的爆裂問題 :一是采用合理的干燥加熱制度，控制澆注料內(nèi)部最大蒸氣壓 ;二是在澆注料中添加防爆裂物質(zhì)，以增大硬化體的透氣率，降低澆注料內(nèi)部蒸氣壓。從現(xiàn)實(shí)情況來看，制訂嚴(yán)格的烘烤制度固然重要，但是，最好的方法是加入防爆劑。
（1）防爆劑的選擇
澆注料抗爆裂性的好壞主要與其致密度、結(jié)合強(qiáng)度有關(guān)，但可以采取措施改善其抗爆裂性。為了改善澆注料的抗爆裂性，人們采用了多種方法，常見的改進(jìn)方法及其防爆機(jī)理如下 :
（1）添加有機(jī)防爆劑，如偶氮甲酰胺
C2N4H4O2+ Ca(OH)2+ H2O = Ca(C2N2O4)+2NH4OH
Ca(C2N2O4)+H2O=2N2↑+3CO2↑+3CaCO3+2NH3↑
偶氮甲酰胺在水泥及水的共同作用下，分解放出以氮?dú)鉃橹鞯臍怏w。氣體逸出時(shí) ,也將在澆注料中形成微細(xì)的開口氣孔。
（2）添加乳酸鋁
乳酸鋁的分子式為Al(OH)3-X·(CH2CHOHCOO)X·nH2O。它以溶液狀態(tài)加入澆注料內(nèi)使用，在養(yǎng)護(hù)過程中基質(zhì)膠化而產(chǎn)生龜甲狀裂紋 ,提高澆注料的透氣性。
（3）添加有機(jī)纖維，如聚丙烯纖維、聚乙烯纖維等。
加入有機(jī)纖維后，當(dāng)施工體加熱烘烤，纖維即發(fā)生收縮、熔融或碳化，在耐火材料中形成細(xì)長(zhǎng)的氣孔，有利于水蒸氣的排出，提高了澆注料的抗爆裂性。
但是，以上三種方法中，有的易產(chǎn)生爆鳴氣體，并可能引起施工體的鼓脹，有的容易形成裂紋影響澆注料的其他性能。因此，考慮到施工安全性和澆注料性能的完整性，在隨后的試驗(yàn)中，我們所采用的有機(jī)纖維的直徑為20～40μm ,長(zhǎng)度為 3～5mm ,加入量為0.2%。實(shí)踐證明此時(shí)澆注料抗爆裂性能達(dá)到預(yù)期效果 ,且對(duì)澆注料的流動(dòng)性及其他性能也并未造成大的影響。
二；施工修整技術(shù)及防爆技術(shù)
澆注料在施工過程中或施工后要求對(duì)其工作面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚�，主要包括表面修整、刺扎排氣孔和膨脹縫等。在澆注過程中一般要求施工單位按設(shè)計(jì)要求留設(shè)膨脹縫，有利于澆注料在高溫下能自由膨脹，防止?jié)沧⒘弦蚴芟拗婆蛎浂l(fā)生拱起，同時(shí)膨脹縫的留設(shè)有利于烘烤過程中水分排除。在施工過程中通常對(duì)澆注料表面采用透氣針即 <5mm 的鋼釬垂直于工作面扎排氣孔，孔的深度為襯體厚度的1/3 左右 ,孔的中心間距 150～200mm。該孔能有利于水分的排出和緩沖澆注料的急劇膨脹，防止產(chǎn)生裂紋或剝落。