膠泥種類、特性及用途
膠泥名稱 | 特性 | 用途 |
硅質膠泥 | 耐強氧化性酸,非氧化性酸,良好的耐高溫性能;耐冷熱急變;耐磨不耐氫氟酸,氟硅酸及堿和堿性鹽溶液 | 襯砌設備襯里、地坪等 |
環氧樹脂膠泥 | 耐非氧化性酸、堿和堿性鹽溶液;耐熱性和耐油性好;粘結強度高。 不耐強氧化性酸 | 設備襯里、勾縫振動角強部位的襯砌 |
酚醛樹脂膠泥及改性酚醛樹脂膠泥 | 耐大部分無機酸、有機酸、鹽類及部分溶劑等。 不耐強氧化性酸及堿溶液 | 設備襯里、地坪 |
呋喃樹脂膠泥 | 耐無機酸、堿及堿性鹽溶液;耐鹽及部分溶液;具有良好的耐熱性。粘結強度較差;不耐強氧化性酸 | 小型設備襯里;勾縫或灌縫 |
環氧呋喃樹脂膠泥 | 提高了環氧膠泥耐腐蝕性能和耐熱性能 | 設備襯里;勾縫 |
瀝青膠泥 | 不耐中等濃度非氧化性酸、堿及鹽;防滲性好。 耐熱性差;常溫使用 | 作隔離層;硅質混凝土防滲夾層;地坪 |
硫磺膠泥 | 耐非氧化性酸和部分有機溶劑及鹽類;抗滲性好;固化塊;強度高;有良好的絕緣性 | 使用溫度低于90℃的坑槽池的襯里;適用于搶修工程;在不易施工部位灌筑 |
耐腐蝕膠泥主要品種及選用
一、耐腐蝕膠泥的組成及主要品種
磚、板襯里用的粘合劑俗稱膠泥,它是磚板襯里的主要材料之一。磚板襯里的適用范圍及應用效果主要決定于所選用的膠泥。膠泥由粘結劑、固化劑、耐腐蝕填料及添加劑等組成。根據所用原料的不同,膠泥的性能也不相同。目前國內外常用的耐腐蝕膠泥主要有二大系列六個品種:
1.硅酸鹽膠泥
(1)鈉水玻璃膠泥
鈉水玻璃膠泥以鈉水玻璃、固化劑與耐酸粉料按一定比例配制而成。由于它具有較好的機械強度、優良的耐酸性能,價格便宜,施工方便,已成為防腐領域中應用面廣、用量最大的主要耐腐蝕膠泥。
鈉水玻璃膠泥的性能
a.耐酸性能優良,對大多數無機酸、有機酸、強氧化性酸等均有較強的耐腐蝕性,但在堿性介質、含氟介質、中性鹽類溶液及高級脂肪酸中部耐腐蝕。
b.具有較好的物理機械性能,特別是與一些無機材料如耐酸磚板、鑄石板、花崗巖等有較好的粘結強度。
c.熱穩定性高,可用于300℃的高溫環境下,其線膨脹系數與鋼板接近,因此作為鋼殼的內部襯里,產生的熱應力小。
d.可常溫施工,常溫固化。原料豐富,價格低廉。
e.鈉水玻璃膠泥的缺點是孔隙率大、抗滲性差,與醋酸、磷酸等易生成鈉鹽,導致體積變化,產生裂紋、掉磚等弊病。
f鈉水玻璃膠泥物理機械性能
項目 | 石英粉為粉料 | 鑄石粉為粉料 |
密度,g/cm3 抗壓強度,MPa 拉伸強度,Mpa 粘結力與瓷板,Mpa 與鋼材,Mpa 吸水率①,% 導熱率,W/(m·K) 浸酸安定性 初凝時間,min 終凝時間,h 抗滲透性(水壓),MPa | 1.80~2.0 >25 >2.5 >1.0 >1.0 <18 | 1.90~2.1 >25 >2.5 >1.0 <15 |
0.814~1.163 合格 <30 <8 0.6(不透) |
1采用煤油吸收率法測定。
(2)鈉水玻璃膠泥的配制與施工
①配料比 鈉水玻璃膠泥的配料比,依據所用耐酸粉料的品種、細度以及鈉水玻璃的密度而定。
鈉水玻璃膠泥配料比
原料名稱 | 配料比 |
鈉水玻璃 氟硅酸鈉 鑄石粉 石英粉 瓷粉 石英粉:鑄石粉=1:1 =7:3 | 100 15~18 (255~270) (220~250) (220~250) (220~250) (220~250) |
注:表中“( )”內的數字為單獨選用此種粉料時的用量
②施工環境 鈉水玻璃膠泥施工的環境溫度以15~30℃為宜,濕度應小于80%,原料溫度應與環境溫度保持一致。
③鈉水玻璃膠泥的養護 鈉水玻璃膠泥施工后應在不低于15℃的環境下養護10晝夜以上。養護期間嚴禁與水或水蒸氣直接接觸。
④酸化處理 應對養護后的水玻璃膠泥的膠泥縫進行酸化處理。酸化處理液的配方宜為:濃硫酸、乙醇、水之質量比為40:20:40。處理次數不得少于4次,每次間隔時間不得少于4h,每次處理前應將表面的白色結晶清掃干凈。
(2)鉀水玻璃膠泥
①鉀水玻璃膠泥的性能
a.耐酸性能優良,在各種濃度的無機酸、有機酸、氧化介質中性能穩定,耐腐蝕性強。
b.機械強度大,粘結力高,與碳鋼、耐酸轉、板、花崗巖、混凝土等具有較大的粘結力。
c.耐熱性能好,可用于900℃的高溫環境下。
d.常溫固化,施工簡單,貯存期廠,易于運輸。
e.產品無毒,對施工環境與操作人員均無危害。
鉀水玻璃膠泥性能指標
項目 | 指標 |
外觀 密度,g/cm3 模數 含鐵量,% 吸水率,% 煤油吸收率,% 浸沒安全性 抗壓強度,MPa 拉伸強度,Mpa 粘結力強度,Mpa 耐熱性能,℃ 熱導率,W/(m·K) 線膨脹系數,10-5/℃ | 白色或灰白色粘稠體 2.1~2.2 2.~2.8 <0.5 <10 <9 合格 >30 >3 >3(與瓷板) >2.5(鋼板) 900 1.46 1.2 |
鉀水玻璃膠泥耐酸性強。以KP-1為例,它能耐硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸、鉻酸、及有機酸,還能耐醇、酮、苯等有機溶劑及鹽類水溶液,尚耐水和水蒸氣,但不耐堿和堿性介質,不耐含氟物質。
②耐酸填料 配制鉀水玻璃膠泥常用的耐酸粉料多為石英粉、長石粉、瓷粉、鑄石粉等。對這些粉料性能的基本要求是耐酸度高、熱穩定性好、含水率低、不含鐵、鈣、鎂等雜質,并能滿足配制膠泥所需要的細度。
鉀水玻璃膠泥用耐酸粉料的性能指標
項目 | 石英粉 | 長石粉 | 鑄石粉 | 瓷粉 |
外觀 耐酸度,% 含鐵量,% 含水量,% | 白色粉料 >95 <0.5 <0.3 | 白色或微紅色粉末 >95 <0.5 <0.3 | 黑灰色粉末 >95 <0.5 <0.3 | 白色粉末 >95 <0.5 <0.3 |
粒度 | 120目篩余量<10%,180目篩余量<40% |
③鉀水玻璃膠泥配制與施工
a.鉀水玻璃膠泥的配制 目前國內生產的鉀水玻璃膠泥主要商品牌號是KP-1和KP-2,這二種膠泥均為雙組分包裝,即膠泥粉料與鉀水玻璃分裝。在膠泥粉料中已將耐酸粉料、縮合磷酸鋁、添加劑混合均勻。在施工現場可直接兩組分按配料比配制應用。鉀水玻璃膠泥的配料比(質量比)為:鉀水玻璃:膠泥粉料=100:(250~280)。
配制膠泥時按下列程序進行。
以比重計檢查鉀水玻璃的密度是否符合許多范圍,并驗證鉀水玻璃的出廠化驗單模數是否合格。
配制膠泥用的容器與工具必須清潔干燥。
按配料比準確稱取鉀水玻璃與膠泥粉料,然后將二者混合,充分攪拌均勻后即可用于施工。
每次配制的膠泥必須在30min內用完,施工中間不得補加任何原料。
鉀水玻璃膠泥的施工稠度使用錐體稠度計測定,以30~35mm為宜。
b.鉀水玻璃膠泥的施工與養護、酸化等
b1.金屬殼體的設備所需要的機械加工、焊接、熱處理、壓力試驗等必須已經全部進行完畢,表面不得殘存焊渣、焊瘤;然后還應進行噴砂除銹,如需做隔離層時,噴砂后應立即進行。
混凝土基體的施工表面必須平整、無起砂、蜂窩、麻面等缺陷,表層20mm深度的含水量不得超過6%。
b2.襯砌用的耐酸磚、板外觀與尺寸應符合規定,并應清潔干燥,必要時進行水洗烘干。
b3.施工環境的溫度以15~30℃為宜,濕度應小于80%,冬季與雨季施工時應搭建施工棚。
b4.襯砌施工時,應按施工部位進行選磚與預排。
b5.襯砌時膠泥應飽滿,并用擠縫的方法。膠泥縫與結合厚度應符合設計圖紙規定。
b6.襯砌施工后的設備應按照環境溫度確定養護時間,如
15~20℃ 14晝夜
21~30℃ 10晝夜
31~35℃ 7晝夜
b7.酸化處理 養護后的砌體磚縫應以鉀水玻璃膠泥處理液進行酸化處理,處理液的配方為:異丙醇、水質量比=20:60:20。酸化處理共進行4次,每隔4h處理一次。
2.樹脂膠泥
(1)、酚醛膠泥
①酚醛膠泥的性能
a.耐腐蝕性能 酚醛膠泥耐酸性能優良,可用于70%以下的硫酸、各種濃度的鹽酸和磷酸以及*些有機酸中,但不能用于硝酸、鉻酸、濃硫酸、次氯酸、氯氣等氧化性介質中。
酚醛膠泥一般不能用于氫氧化鈉、碳酸鈉、氨水等堿性介質中。
酚醛膠泥在*些有機物質中性能穩定,如在苯乙醇、二氧化烷等介質中。但在胺類化合物、芳香醛類介質中則不耐腐蝕。
b.力學性能 酚醛膠泥由于所有填料的不同,其力學性能也不相同。一般來說,以瓷粉、鑄石粉為填料的膠泥的力學性能較高,而以石墨粉、鋇粉為填料的膠泥的機械強度不高。
酚醛膠泥與耐酸磚、板、浸漬石墨板的粘結強度較高,特別與浸漬石墨板的粘結強度有時可大于石墨板的拉伸強度。鑄石板由于表面光滑,與酚醛膠泥的粘結力較差。
酚醛膠泥由于采用酸性固化劑,不能直接用于金屬表面;需在金屬表面襯砌磚、板時,應先以環氧涂料作底漆涂于金屬表面,然后再進行襯砌磚板。
c.熱穩定性 固化后的酚醛膠泥由于形成網狀的體型結構,具有較好的熱穩定性,馬丁氏耐熱度約為120℃,在合下使用溫度可達150℃。以石墨粉作填料的酚醛膠泥具有導熱性能,可用于傳熱設備的襯里。
d.抗滲性能 用于配制膠泥的酚醛樹脂含有大約12%的水分、10%的游離苯酚及2%的游離甲醛,這些物質在膠泥固化時,容易逸出,造成膠泥的孔隙率增加、抗滲透性降低。因而欲得到抗滲好的膠泥,必須控制樹脂中這些物質的含量。
酚醛膠泥的物理機械性能
項目 | 技術指標 | |
鑄石粉填料 | 石墨粉填料 | |
密度,g/cm3 抗壓強度,MPa 拉伸強度,Mpa 粘結強度,Mpa 收縮率,% 線膨脹系數,1/℃ 導熱系數,W/(m·K) 使用溫度,℃ 吸水率,% 抗滲透性,MPa | 2.1~2.3 60~80 ≥5 3.4~3.9(與碳鋼) 1.0~2.0(與瓷板) >3.8(與石墨板) >0.78(與鑄石板) 0.42 (23-30)*10-6 0.7~1.2 130 <2 1.6(水壓不透) | 1.4~1.6 50~70 4~5 3.5~5.0(與石墨板) <0.37 20.9~23.3 130 |
②固化劑
常用的固化劑主要品種有苯磺酰、乙酯、石油等。
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