不含水泥依靠加強(qiáng)微粉或溶膠產(chǎn)生凝聚結(jié)合的可澆注耐火材料稱為無水泥耐火澆注料。與非水泥耐火澆注料有區(qū)別，非水泥耐火澆注料是不含水泥而依靠加入化學(xué)結(jié)合劑而產(chǎn)生結(jié)合的澆注料(又稱化學(xué)結(jié)合澆注料)。
無水泥耐火澆注料是由耐火骨料和粉料、結(jié)合劑和外加劑組成。它是用于澆注料主材料(骨料)材質(zhì)的化學(xué)成分相同的氧化物或合成化合物超微粉、或氧化物溶膠作為結(jié)合劑，再加入微量的解膠劑(或反絮凝劑)和適量的遲效性硬化劑配制而成的。用該類超微粉或溶膠做結(jié)合劑雜質(zhì)含量低，因而不降低澆注料的耐火度和抗渣侵蝕性，而且在使用中可以產(chǎn)生自結(jié)合，提高高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
無水泥澆注料可單獨(dú)用氧化物超微粉作結(jié)合劑，或用硅溶膠、鋁溶膠作結(jié)合劑，也可將上述兩種材料配合起來作結(jié)合材料。選用哪種結(jié)合劑，取決于所用骨料的化學(xué)成分。如剛玉質(zhì)澆注料應(yīng)當(dāng)用氧化鋁超微粉，或氧化鋁超微粉加氧化硅超微粉。硅酸鋁質(zhì)澆注料應(yīng)當(dāng)用氧化硅超微粉，或氧化硅超微粉加氧化鋁超微粉，或用硅溶膠做結(jié)合劑。
無水泥澆注料的凝結(jié)硬化機(jī)理是什么?
無水泥澆注料的凝結(jié)硬化機(jī)理與低水泥和超低水泥澆注料相似，是靠加入的解膠劑(反絮凝劑)，先使?jié)沧⒘现械某⒎刍蚰z體發(fā)生分散或解膠作用，使?jié)沧⒘暇哂幸欢ǖ牧鲃?dòng)性(或觸變性)，經(jīng)過振動(dòng)成型后，再靠加入的凝膠劑(遲效凝膠劑)使?jié)沧⒘习l(fā)生凝結(jié)。凝膠劑是一種電解質(zhì)類化合物，溶于水中能解離出與膠粒表面所帶電性相反的反離子物質(zhì)。當(dāng)膠粒表面吸附反離子達(dá)到等電點(diǎn)時(shí)，膠粒便發(fā)生凝聚作用，再通過干燥作用使其發(fā)生硬化，因此無水泥澆注料的硬化過程較慢。
無水泥澆注料的理化性能如何?
用氧化物超微粉或氧化物溶膠結(jié)合的無水泥澆注料的理化性能與低水泥和超低水泥澆注料相似，但因這類澆注料的雜質(zhì)含量低，材料內(nèi)低共熔物相更少，其耐火度、抗侵蝕性和高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度均優(yōu)于低、超低水泥澆注料。由于氧化物超微粉表面積大，表面能大，活性高，因此這類材料易于燒結(jié)，其強(qiáng)度是隨熱處理后的強(qiáng)度要比烘干后高。典型SiO2微粉結(jié)合的無水泥微粉結(jié)合的無水泥高鋁質(zhì)澆注料的理化性能如下：
硅溶膠結(jié)合的無水泥澆注料理化性能與上述介紹的硅微粉結(jié)合的相似
圖1-1單位硅溶膠結(jié)合的與鋁酸鈣水泥結(jié)合的澆注料的性能比、同普通鋁酸鈣澆注料進(jìn)行比較，無水泥澆注料的凝結(jié)和硬化速度要慢些，常溫養(yǎng)護(hù)后強(qiáng)度也低些，因此用于制作預(yù)制件比較困難些，搬運(yùn)時(shí)易受損傷，宜于現(xiàn)場直接澆注成整體內(nèi)襯。但允許使用溫度要比普通澆注料和低水泥澆注料或低水泥澆注料高。
