La causa principale delle crepe nel cemento bassocalcinabili refrattaridopo la cottura il drenaggio dell'umidità è inadeguato, con conseguente pressione interna o stress termico irregolare causato da sbalzi di temperatura. Questo può essere analizzato sulla base di cinque fattori e le corrispondenti misure preventive dovrebbero affrontare specificamente le due questioni chiave del "drenaggio dell'umidità" e dello "stress".
I. Cause principali delle crepe
1. Sistema di cottura inadeguato
1.1 Riscaldamento rapido durante la fase di bassa-temperatura (inferiore o uguale a 200 gradi): l'"acqua libera" (acqua di miscelazione) nel materiale colabile non può essere scaricata immediatamente attraverso i pori, con conseguente pressione interna del vapore e crepe nel rivestimento (principalmente fori passanti o crepe reticolari).
1.2 Mancato controllo della temperatura durante la fase di temperatura- media (200-600 gradi): durante questa fase, "acqua cristallizzata" (acqua legata) fuoriesce. Se la velocità di riscaldamento supera i 15 gradi/h, il restringimento del volume sarà esacerbato e la differenza di temperatura con il rivestimento sarà troppo grande, causando crepe da stress termico.. 1.3 Mancata definizione di una fase di conservazione del calore: il mancato isolamento degli intervalli di temperatura critici (ad es. 100 gradi e 300 gradi) comporta una perdita di umidità concentrata e un improvviso aumento della pressione localizzata.
2. Aggiunta eccessiva di acqua: l'effettiva aggiunta di acqua durante la miscelazione supera il valore consigliato dal produttore (tipicamente 5-7% di acqua per calcestruzzi refrattari a basso contenuto di cemento). Ciò aumenta l'acqua libera in eccesso, aumenta il ritiro del volume durante la cottura e forma facilmente "sacche d'acqua" all'interno del materiale, causando crepe da ritiro.
3. Proprietà del materiale:
3.1 Coefficienti di espansione non corrispondenti tra aggregato e matrice: ad esempio, quando un aggregato ad alto contenuto di allumina è combinato con una matrice silicea, le differenze di espansione e contrazione termica sono significative durante la cottura, generando stress di taglio e causando microfessure.
3.2 Ritiro eccessivo: L'uso eccessivo di polvere ultrafine (ad esempio, fumi di silice) o l'assenza di un agente di espansione può portare all'incapacità di compensare il ritiro di volume dopo la cottura, con conseguenti crepe.
4. Difetti di qualità costruttiva
4.1 Vibrazioni inadeguate: fori allentati o bolle all'interno del rivestimento causano un restringimento irregolare del materiale attorno ai fori durante la cottura, portando a concentrazione di stress e crepe (per lo più localizzate).
4.2 Indurimento non corretto: La mancata copertura e mantenimento dell'umidità dopo il getto (ad esempio, l'esposizione al vento o alle alte temperature) provoca una rapida perdita di umidità superficiale, con conseguente "fessure da ritiro superficiale" (fessure poco profonde e irregolari).
4.3 Deformazione/rimozione prematura della cassaforma: la cassaforma viene rimossa prima che il rivestimento raggiunga la resistenza iniziale (di solito dopo una stagionatura di 24-48 ore), o si sposta la cassaforma, con conseguente sollecitazione irregolare sul rivestimento e crepe esacerbate dopo la cottura.
5. Difetti di progettazione strutturale
5.1 Spessore del rivestimento irregolare/eccessivo: i rivestimenti con uno spessore superiore a 300 mm e senza prese d'aria possono rendere difficile la fuoriuscita dell'umidità interna, portando a grandi differenze di temperatura tra l'interno e l'esterno (ad esempio, 150 gradi sulla superficie ma ancora 50 gradi all'interno), causando crepe da stress termico.. 5.2 Angoli acuti/destri: gli angoli del forno non sono arrotondati (R maggiore o uguale a 50 mm). Durante la cottura, lo stress si concentra sugli angoli acuti, che possono facilmente causare "fessure agli angoli".
II. Misure preventive mirate
1. Sviluppare una curva di cottura scientifica
Attenersi rigorosamente al principio di "bassa temperatura, rampa lenta e conservazione del calore graduale". Curve tipiche di riferimento:
1. Temperatura ambiente → 100 gradi: velocità di rampa 5-8 gradi/ora, mantenuta per 18-24 ore (per rimuovere la maggior parte dell'acqua libera);
2. 100 gradi → 300 gradi: velocità di rampa 8-12 gradi/h, mantenere per 36-48 ore (per rimuovere costantemente l'acqua cristallizzata);
3. 300 gradi → 600 gradi: velocità di rampa 12-15 gradi/h, tenuta per 24-30 ore (per mitigare la contrazione del volume);
4. Sopra i 600 gradi: rampa a 20-30 gradi/h fino al raggiungimento della temperatura operativa (questa velocità deve essere regolata in base al tipo di forno).
2. Controllare rigorosamente l'aggiunta di acqua
2.1 Utilizzare una bilancia digitale per aggiungere acqua secondo il rapporto di miscelazione consigliato dal produttore (ad esempio, 6 ± 0,2%). Non aggiungere più acqua in base all'esperienza.
2.2 Durante la miscelazione, miscelare a secco l'aggregato e la polvere per 2-3 minuti, quindi miscelare a umido con acqua per garantire una distribuzione uniforme dell'umidità (evitare l'accumulo localizzato di acqua).
3. Ottimizzare la selezione e la miscelazione dei materiali
3.1 Selezionare un calcinabile con un coefficiente di espansione della matrice-dell'aggregato-ben abbinato (ad esempio, un aggregato di alluminio-alto con una matrice di alluminio-alta).
3.2 Richiedere al produttore di aggiungere una quantità adeguata di agente di espansione per compensare il ritiro da cottura.
3.3 For thick linings (>300 mm), dare priorità ai calcestruzzi refrattari a basso-ritiro e a basso-cemento.
4. Migliorare la qualità della costruzione
4.1 Vibrazione: utilizzare un vibratore a inserto (diametro 30-50 mm) per vibrare fino a quando la superficie diventa pulita e priva di bolle. Evitare vibrazioni mancanti (soprattutto attorno ai bordi e agli angoli della cassaforma).
4.2 Indurimento: coprire immediatamente con pellicola di plastica e coperta di lana di roccia dopo il versamento per mantenere l'umidità. Tempo di indurimento: maggiore o uguale a 24 ore (è necessario il riscaldamento se la temperatura ambiente è < 5 gradi).
4.3 Sformatura: accertarsi che la resistenza alla compressione del rivestimento sia maggiore o uguale a 10 MPa (tempo di stagionatura: circa 48 ore) prima di rimuovere la cassaforma. Evitare indiscrezioni forzate.
5. Progettazione strutturale ottimizzata
5.1 Thick Lining (>300 mm): installare un diametro di 10-15 mm. fori di sfiato ogni 300×300 mm (che penetrano in profondità nel rivestimento). Dopo la cottura sigillare con colabile dello stesso materiale.
5.2 Angoli/Angoli acuti: creare transizioni con raggio di 50-100 mm su tutti gli angoli per ridurre la concentrazione delle sollecitazioni.
5.3 Rivestimento grande: installare giunti di dilatazione larghi 20-30 mm ogni 2-3 m (riempiti con carta in fibra ceramica per alleviare lo stress da dilatazione termica).
