سیمان کم، سیمان فوق العاده کم، و سیمان بدون سیمان

در اوایل دهه ۱۹۷۰، لافارج در فرانسه با موفقیت کاسبل های سیمان پایین را توسعه داد، و در پی آن توسعه کاسبل های سیمان فوق العاده کم، که در دهه ۱۹۸۰ کاربرد جهانی را به دست آورد.هیچ استاندارد واحدی برای طبقه بندی این کشتی ها وجود ندارد.بر اساس استانداردهای ASTM در ایالات متحده، آنها بر اساس محتوای CaO در محصول تعریف می شوند.

بر خلاف قایق های آتش شکن معمولی،سیمان کم سیمان و سیمان بسیار کم سیمان به طور جزئی یا عمدتا جایگزین سیمان آلومینیات کلسیم با پودر های بسیار ظریف با ترکیب شیمیایی مشابه یا مشابه مواد اصلی سیمان می شوند.علاوه بر این، مقادیر کمی از پراکنده کننده ها (کاهش دهنده های آب) و شتاب دهنده های تاخیر در تنظیم اضافه می شوند.

مکانیسم های قرار دادن و سخت شدن سیمان کم، سیمان بسیار کم و سیمان بدون سیمان از سیمان آلومینیات کلسیم معمولی متفاوت است.در حالی که سیمان سنتی عمدتاً به اتصال هیدراتاسیون متکی است، کاسبل های سیمان کم هم هیدراتاسیون و هم همبستگی تخمک گذاری را نشان می دهند، کاسبل های سیمان بسیار کم عمدتاً با همبستگی تخمک گذاری هستند و کاسبل های بدون سیمان به طور کامل به پیوند تخمک گذاری متکی هستند.

اصول پشت پیوند انعقادی به شرح زیر است: در کاسبل های سیلیس الومینا حاوی پودر فوق العاده نازک SiO2مخلوط کردن پودر با آب باعث تشکیل ذرات کلائیدی به دلیل فعالیت بالای پودر فوق العاده نازک SiO2 می شود.سطح این ذرات کلائیدی گروه های Si-OH را به Si-O− و H+ جدا می کند و به ذرات بار منفی می دهد.این ذرات شارژ منفی یون های Al3+ و Ca2+ را که به آرامی در جریان هیدرولیز آلومینیات کلسیم آزاد می شوند جذب می کنند.، که منجر به کاهش پتانسیل زتا ذرات کلائیدی می شود. هنگامی که جذب به نقطه ایزو الکتریکی (که ذرات کلائیدی خنثی هستند) می رسد، انعقادی رخ می دهد.شکل دادن پیوندهایی که از طریق خشک شدن سخت می شوند.

مزایای سیمان کم، سیمان بسیار کم و کاستابل های بدون سیمان:

1. کاهش محتوای CaO: محتوای پایین CaO تشکیل فاز های ذوب کم را کاهش می دهد ، شکننده بودن ، مقاومت در دمای بالا و مقاومت در برابر slag را افزایش می دهد ، با castbles بدون سیمان که عملکرد برتر را ارائه می دهند.
2. نیاز کمتر به آب مخلوط کننده: آب مورد نیاز برای مخلوط کردن تنها 1/2 تا 1/3 از آب برای کاسبل های آتش شکن معمولی (حدود 4٪ تا 6٪) است، که منجر به خشکی کمتر و تراکم عمده بالاتر می شود.
3. تقویت قدرت: پس از شکل گیری و سفت شدن، حداقل یا هیچ محصول هیدراتاسیون سیمان تولید نمی شود. این باعث جلوگیری از کاهش مقاومت قابل توجهی به دلیل شکستن پیوندهای هیدراتاسیون در طول گرم کردن می شود.قدرت به تدریج با سینتر کردن در دمای بالاتر افزایش می یابد.

مواد سنگ شکن و پودر

سیمان کم، سیمان بسیار کم و سیمان بدون سیمان می توانند از سنگ ها و پودرهای ساخته شده از گل، آلومینیوم بالا، مولیت، کوراندوم، مواد حاوی کربن یا کربید سیلیکون استفاده کنند.انتخاب مواد اتصال دهنده مانند پودر فوق نازک یا سیلیک/الومینا سول بستگی به ترکیب شیمیایی سنگ شکن دارد.به عنوان مثال:

• از پودر فوق باریک آلومینا یا ترکیبی از پودر فوق باریک آلومینا و سیلیس استفاده شود.
• سنگ شکن های سیلیس آلومینا می توانند از پودر سیلیس فوق باریک به تنهایی، ترکیبی از پودر سیلیس و آلومینا فوق باریک، یا سول سیلیس به عنوان باندر استفاده کنند.

این کاستبل های نوآورانه نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در فناوری مواد آتش شکن هستند که عملکرد بهبود یافته و کاربردهای گسترده تری را در صنایع با دمای بالا فراهم می کنند.