輕質隔熱耐火混凝土成分及應用

耐火混凝土是用骨料(耐火粒料)和摻和料(耐火粉狀料)制成的耐火度在1580°C以上能長期承受高溫作用的混凝土。一般將耐火度低于1580°C的混凝土稱為耐熱混凝土。根據體積密度不同分為普通耐火混凝土和輕質耐火混凝土兩種，將骨料、摻和料加適當比例的膠結料和水調成糊稠泥漿，經搗打或澆注在模型中凝結硬化，制成預制塊。同耐火磚相比，耐火混凝土的優點是工藝簡單，取消了復雜的燒成工序，使用方便，具有可塑性和整體性，便于復雜制品的成型，成本低，筑爐施工可機械化，使用壽命可與耐火磚相近。目前已用于蓄熱室墻、煙道、煤氣發生爐爐蓋、退火窯窯頂和錫槽槽體等部位。

輕質隔熱耐火混凝土是由輕質耐火骨料和摻和料與膠結材料制備的不定形絕熱材料，通常采用澆注法施工，有時也采用噴射、噴涂法施工，因而又稱為輕質耐火澆注料和輕質耐火噴涂料或輕質不定形耐火材料。由于輕質隔熱耐火混凝土具有施工方便和迅速，特別是對于形狀結構復雜的內襯，施工較容易，并有節約能源等許多優點，現已被廣泛用作許多高溫工程的隔熱材料。輕質耐火混凝土通常按其所用輕質骨料命名，如膨脹蛭石混凝土、膨脹珍珠巖混凝土等。輕質耐火混凝土的性能主要取決于輕質骨料和膠結材料的性能。

(1)輕質耐火骨料

選用輕質骨料配制輕質隔熱耐火混凝土主要取決于混凝土的使用溫度，一般在800?1000°C以下使用時，采用膨脹蛭石、膨脹珍珠巖或硅藻土;在1100?1400°C的溫度范圍內使用時，采用輕質黏土骨料;在更高的溫度下使用時，采用氧化鋁空心球等高級隔熱骨料。

(2)膠結材料

輕質隔熱耐火混凝土通常使用鋁酸鹽水泥、水玻璃和磷酸鹽作膠結材料，膠結材料的性質對輕質隔熱耐火混凝土有很大影響。

(3)輕質隔熱耐火混凝土的熱導率

輕質隔熱耐火混凝土的熱導率取決于輕質骨料的種類，膠結材料和容重等因素。圖1示出了各種輕質隔熱耐火混凝土的熱導率與溫度的關系。在實際應用中，由于輕質隔熱耐火混凝土內襯斷面上存在著溫度梯度，在不同的部位發生不同的物理化學變化，因而影響熱導率。