耐火水泥的分類和水化過程

以AL2O3含量的不同，可將耐火水泥分成 CA-50、CA-70、CA-80 型等幾種。CA-50 型水泥的原料有天然礬土和石灰石，也即高鋁水泥（礬土水泥）。CA-70 型耐火水泥是以工業(yè)AL2O3 和 CaO 為原料，雜質(zhì)少，其凝結(jié)特性和耐火度較好，適合配制高性能的水泥結(jié)合澆注料。CA-80 型耐火水泥的AL2O3含量高達(dá) 80%，是因其含有相當(dāng)數(shù)量的α-AL2O3 微粉，在不采用（或少采用）其他微粉時(shí)可以充當(dāng)澆注料的結(jié)合劑，也改善了水泥中溫強(qiáng)度低的不足。

一般來說，氧化鋁含量越高，耐火度也就越高，其應(yīng)用就偏向于耐火材料；氧化鋁含量越低，氧化鈣含量越高，水泥的水化性能更好，其應(yīng)用會(huì)偏向于混凝土及化學(xué)建材。

耐火水泥可以 24h 內(nèi)為澆注料提供足夠的脫模強(qiáng)度，是澆注耐火材料中常用的水合結(jié)合劑，耐火水泥遇到水后的水化行為會(huì)影響澆注料的流動(dòng)性、 可工作時(shí)間和脫模時(shí)間，進(jìn)而對澆注料的正常施工帶來影響。

耐火水泥的水化過程本質(zhì)上是一種低溶解度的固體與水生成更低溶解度的固體產(chǎn)物的反應(yīng)過程，可以分為三個(gè)階段：溶解、成核和沉淀。耐火水泥與水接觸，首先是耐火水泥顆粒表面發(fā)生羥基化，釋放出 Ca2+和 AL(OH)4-離子（四羥基鋁酸根），直至溶液中離子濃度達(dá)到飽和；然后飽和溶液中形成水化產(chǎn)物晶核并長大，晶核數(shù)量增加，但沉積過程并未開始，稱之為成核期或誘導(dǎo)期；當(dāng)水化產(chǎn)物的晶核長大到臨界尺寸時(shí)，耐火水泥水化產(chǎn)物沉積并伴隨著熱量的釋放。

另外，耐火水泥的水化過程還有一個(gè)特點(diǎn)，即耐火水泥在水化過程中能形成 Ca2+和 AL(OH)4-離子，而 AL(OH)4-離子又能在溶液中繼續(xù)發(fā)生電離，從而形成 AL3+和 OH-離子，所以，耐火水泥水化后的溶液通常呈堿性，具體反應(yīng)如式所示：

Ca(AlO2)2 + 4H2O ? Ca2+ + 2AL(OH)4-

AL(OH)-4 ? AL3+ + 4OH-

耐火水泥與水接觸后，其含有的礦物相 CA、CA2 會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)，在水化反應(yīng)過程中形成水化產(chǎn)物，水化產(chǎn)物的種類會(huì)隨著耐火水泥所處的養(yǎng)護(hù)溫度的不同而有所不同。