1970 के दशक की शुरुआत में, फ्रांस में लाफार्ज ने सफलतापूर्वक कम सीमेंट कास्टबल्स विकसित किए, इसके बाद अल्ट्रा-लो सीमेंट कास्टबल्स का विकास हुआ, जिसने 1980 के दशक में वैश्विक आवेदन प्राप्त किया। चीन में,इन कैस्टबल्स को वर्गीकृत करने के लिए कोई एकीकृत मानक नहीं हैसंयुक्त राज्य अमेरिका में एएसटीएम मानकों के अनुसार, उन्हें उत्पाद में कैओ सामग्री के आधार पर परिभाषित किया जाता है।
पारंपरिक अस्थिर कैस्टबल्स के विपरीत,कम सीमेंट और अल्ट्रा-लो सीमेंट कास्टबल्स, कैल्शियम अल्युमिनेट सीमेंट को आंशिक रूप से या काफी हद तक कैस्टबल्स की मुख्य सामग्री के समान या समान रासायनिक संरचना वाले अल्ट्राफाइन पाउडर से बदल देते हैं।इसके अतिरिक्त, विसारक (पानी को कम करने वाले) और विलंबित-सेट करने वाले त्वरक की छोटी मात्रा में जोड़ा जाता है। सीमेंट-मुक्त कास्टबल्स पूरी तरह से अल्ट्राफाइन पाउडर या ऑक्साइड सोल का उपयोग करते हैं।
कम सीमेंट, अल्ट्रा-लो सीमेंट और सीमेंट मुक्त कास्टबल्स की स्थापना और कठोरता तंत्र पारंपरिक कैल्शियम एल्यूमिनेट सीमेंट से भिन्न होते हैं।जबकि पारंपरिक सीमेंट मुख्य रूप से हाइड्रेशन बंधन पर निर्भर करता है, कम सीमेंट के कस्टबल्स में हाइड्रेशन और कोएग्यूलेशन दोनों बंधन होते हैं, अल्ट्रा-लो सीमेंट के कस्टबल्स में मुख्य रूप से कोएग्यूलेशन बंधन होता है, और सीमेंट मुक्त कस्टबल्स पूरी तरह से कोएग्यूलेशन बंधन पर निर्भर करते हैं।
कोएग्युलेशन बंधन के पीछे का सिद्धांत इस प्रकार है: SiO2 अल्ट्राफाइन पाउडर युक्त सिलिका-अल्युमिना कास्टबल्स में,पाउडर को पानी के साथ मिलाकर SiO2 अल्ट्राफाइन पाउडर की उच्च गतिविधि के कारण कोलोइडल कणों का निर्माण होता हैइन कलोइडल कणों की सतह Si-OH समूहों को Si-O− और H+ में विघटित करती है, जिससे कणों को नकारात्मक आवेश मिलता है।ये नकारात्मक आवेशित कण कैल्शियम अल्युमिनेट के हाइड्रोलिसिस के दौरान धीरे-धीरे जारी किए जाने वाले Al3+ और Ca2+ आयनों को अवशोषित करते हैं, जिसके कारण कलॉइडल कणों की जेटा क्षमता में कमी आती है। जब अवशोषण आइसोइलेक्ट्रिक बिंदु (जहां कलॉइडल कण तटस्थ होते हैं) तक पहुंच जाता है, तब रक्तस्राव होता है।सूखने के द्वारा कठोर होने वाले बंधन बनाने वाले.
कम सीमेंट, अल्ट्रा-लो सीमेंट और सीमेंट मुक्त कास्टबल्स मिट्टी, उच्च एल्युमिना, मललाइट, कोरंडम, कार्बन युक्त सामग्री या सिलिकॉन कार्बाइड से बने कच्चे माल और पाउडर का उपयोग कर सकते हैं।अल्ट्राफाइन पाउडर या सिलिका/अल्युमिना सोल जैसे बांधने वालों की पसंद कच्चे माल की रासायनिक संरचना पर निर्भर करती है।उदाहरण के लिए:
ये अभिनव कैस्टबल्स उच्च तापमान उद्योगों में बेहतर प्रदर्शन और व्यापक अनुप्रयोग प्रदान करते हुए अग्निरोधक सामग्री प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करते हैं।
