节能轻量化是耐火材料行业发展的趋势之一［1－4］。中间包轻质涂料由于低消耗、节能环保以及保温效果好等优点正在国内外逐步得到推广和应用［5－6］。目前，中间包涂料广泛采用黏土、水泥、水玻璃、磷酸盐和硫酸盐等多种无机物作结合剂或增塑剂［5－11］。这些无机物的加入虽然可以很好地满足涂料对力学性能和粘附性能的要求，但由于高温下产生大量的液相，对材料的抗侵蚀性和烧结性将产生严重影响［10－13］。可以预期，中间包涂料轻质化后，由于气孔率和孔径更大，材料的力学性能将明显下降，抗渣性能和耐烧结性能等也将进一步降低。为了获得组分纯、熔点高且力学性能和流变性能优良的涂料体系，本工作中尝试将树脂引入镁质中间包轻质涂料中作为结合剂，同时复配SiO2微粉等，研究复合结合剂对轻质涂料力学性能和流变性能的影响。

1 试验

1.1 原料

采用粒度为 1～0.5、≤0.5和≤0.088 mm的重烧镁砂为主要原料，SiO2微粉和树脂为结合剂，纸纤维和有机纤维为防爆剂等。主要原料的化学组成见表1。

 

表1 原料的化学组成

  

0.10 SiO2微粉 95.08 0.03 0.12 0.33 0.58 0.51灼减重烧镁砂 4.51 1.61 1.39 2.15 91.37 0.02原料 w/%SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO R2 O 2.01

1.2 试验过程

1.2.1 力学性能研究

试验的基础配方中，骨料和细粉含量（w）分别为75%和25%，纸纤维和有机纤维总量（w）为1%。固定复合结合剂SiO2微粉和树脂的加入总量（w）为4%，按表2改变二者的复配比例进行试验。

 

表2 轻质涂料力学性能研究的试验配方

  

原 料 w/%1＃ 2＃ 3＃ 4＃ 5＃20重烧镁砂 ≤0.5 mm 55 55 55 55 55≤0.08 mm 25 25 25 25 25纸纤维和有机纤维（外加） 1 1 1 1 1 SiO2微粉（外加） 4 3 2 1 0树脂（外加） 0 1 2 3 4发泡剂（外加） 0.01 0.01 0.01 0.01 1～0.5 mm 20 20 20 20 0.01

按表2精准配料，混练均匀后开始加水搅拌。为了对比各组试样的力学性能，通过控制发泡浆料的搅拌时间将5组试样的烘后体积密度控制在（1.50±0.02）g·cm－3。将搅拌好的涂料倒入 40 mm×40 mm×160 mm三联模内，再将料盘置于振动台上振动60 s，用抹刀将试样表面抹平制备测试样条；成型后，将试样置于室温自然养护24 h后脱模，再在110℃保温24 h烘干；最后，将烘后试样置于马弗炉中进行1 500℃保温3 h热处理。

按相关国标分别检测110℃烘干和1 500℃高温烧后试样的体积密度、常温耐压强度以及烧后线变化率，并采用X’pert PRO型XRD衍射仪分析高温烧后试样的物相组成。

1.2.2 流变性能研究

根据现场的实际使用情况，中间包涂料110℃的烘后强度可适当高些，以满足施工、成型和烘烤等方面的要求；而其高温烧后强度可适当低些，以满足下线后残衬解体的需要。根据本研究中SiO2微粉和树脂的复配比例对轻质涂料低温烘后和高温烧后强度的影响规律，同时考虑到原料的性价比及对钢水增氧、增碳等风险，树脂加入量应控制在1%～3%（w）。

 

表3 料浆流变性能研究的试验配方

  

100 SiO2微粉（外加） 0 0.5 1 2 3 4 0 0 0 0 0 1 2 3树脂（外加） 0 0 0 0 0 0 0.5 1 2 3 4 3 2 1加水量（外加）L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L12 L13 L14重烧镁砂粉 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100原料w/%40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

坚定理想、百折不挠的奋斗精神是“红船精神”的精神支柱，是党和人民事业的胜利之本。坚定理想是指树立起共产主义的远大理想和对马克思主义的坚定信仰。百折不挠是围绕理想目标勇于实践，不论经受多少挫折决不屈服退缩的坚强品格。坚定理想、百折不挠的奋斗精神指的是中国共产党在创建时期、革命时期、建设时期及改革过程中始终坚定理想信念，即使遭遇困难险阻仍不懈奋斗、努力拼搏，实质上就是为了实现共产主义的理想目标不断实践、不断奋斗、脚踏实地的实干精神。

2 结果与讨论

2.1 试样的力学性能

图3和图4分别显示了单独加SiO2微粉或树脂在不同转速下对料浆转矩和表观黏度的影响。可以看出：无论是单独加入SiO2微粉还是树脂，均能提高料浆的表观黏度和屈服应力；在二者加入量相同条件下，添加树脂的料浆表观黏度和屈服应力更大。随着切变速率的增加，两种料浆的表观黏度开始下降，呈现明显的剪切变稀现象，添加树脂的更为明显，如图4（b）所示。该现象符合典型的屈服－假塑性流动形式［14］。还注意到，添加SiO2微粉的料浆，整体上无明显触变性，而添加树脂的料浆，在其加入量较低（质量分数0.5%）时即已开始表现出较好的触变性（下行曲线在上行曲线下方），但随着树脂进一步增加，触变性降低，3%～4%（w）时甚至呈现出反触变性（下行曲线在上行曲线上方），如图3（b）所示。该现象提示：以树脂为结合剂时，其在涂料中的添加量不应过多，否则将可能影响涂料的施工性能。

云南是多民族地区，根据全国第四次人口普查公布的数据，全国56个民族云南有26个，其中少数民族25个，形成了绚烂多姿的少数民族文化，在岁时节庆或少数民族传统体育运动会上，各个少数民族展现本民族特色项目，其中有苗族的吹枪、抢花炮、板鞋竞速、高脚竞速、打陀螺等，这些构成了云南少数民族传统体育旅游资源的重要组成部分。

从图1（a）可以发现：当复合结合剂总量固定为4%（w）时，随着树脂量的增加，试样低温烘后的耐压强度从1.0 MPa增至6.4 MPa，说明树脂的常温结合强度远大于SiO2微粉的。从图1（b）可以看出：随着树脂加入量（w）从0增至4%（SiO2微粉等量减少），试样高温烧后的耐压强度也从11.4 MPa逐渐降至7.0 MPa（其变化趋势与110℃烘后的相反），线收缩率从5.56%逐渐减小至4.02%），体积密度从1.72 g·cm－3逐渐降至 1.61 g·cm－3。还注意到，不加树脂的1＃试样在110℃烘后的强度最小，但经1 500℃烧后，耐压强度、线收缩和体积密度均最大，表明SiO2微粉对镁质涂料具有强烈的助烧结作用，从而有利于材料高温结合强度的提高。这是由于高温下SiO2微粉与基质中的镁砂发生反应生成了镁橄榄石（2MgO·SiO2），且镁橄榄石生成量随着SiO2微粉加入量的增加而提高，见图2。

  

图1 复合结合剂对烘后和高温烧后试样常温性能的影响

  

图2 1 500℃保温3 h烧后试样的XRD图谱

考虑到影响涂料流变性能最显著的因素为各类细粉和结合剂等，因此研究流变性能时仅采用≤0.088 mm的重烧镁砂粉，改变SiO2微粉和树脂的加入量，同时固定各配方的加水量为40%。具体见表3。

2.2 料浆的流变性能

试样110℃保温24 h烘后和1 500℃保温3 h烧后的耐压强度、体积密度及线变化率随SiO2微粉和树脂复配比例的变化如图1所示。从中可以看出，5组试样烘干后的体积密度均基本控制在（1.50±0.02）g·cm－3了。

（2）项目施工和试产阶段：项目施工以及试产环节会开展施工准备、土建工程、生产设备安装、开车前工作准备等多项任务，因此需要针对这些工作中的内容进行危险源识别。主要关注其中的电气工程、高空起吊施工、高危以及夜间作业等方面的高风险隐患，另外强雷电天气、暴雨天气等外界环境的情况也不容忽视。

采用LBY－02流变仪测试涂料的流变性能。试验时，将结合剂与细粉混匀，再兑水搅拌均匀。测试前，先将料浆静置2 min，然后开始测试料浆在不同转速下的切应力和切变速率，据此研究料浆表观黏度、屈服应力和触变性能等变化规律。

  

图3 单独加SiO2微粉或树脂对料浆转矩的影响

  

图4 单独加SiO2微粉或树脂对料浆表观黏度的影响

  

图5 复合添加剂对料浆剪切转矩和表观黏度的影响

当复合结合剂加入总量固定为4%（w）时，SiO2微粉复配树脂在不同转速下对料浆转矩和表观黏度的影响如图5所示。可以看出：无论SiO2微粉和树脂配比如何，均能提高料浆的表观黏度和屈服应力，尤其是全加树脂时最为显著。此时，进一步观察料浆的触变性可以发现：当树脂加入量为3%（w）时，随着切变速率的变化，下行曲线位于上行曲线的下方，如图5（a）中试样L14的流变曲线，对应的触变环面积最大，表明此时料浆具备最强的触变性，涂料配方设计时应优先选用。然而当树脂加入量低于3%（w）时，料浆的下行曲线与上行曲线几乎重合，如图5（a）中L6、L12和L13三组试样的流变曲线，表明此时料浆的触变性不好；当树脂加入量高于3%（w）时，料浆的下行曲线位于上行曲线的上方，如图5（a）中试样L11的流变曲线，呈现出典型的反触变效应。这两类情形均不利于中间包涂料的喷涂施工作业。有关SiO2微粉和树脂影响涂料流变性能的内在机制尚有待进一步研究。

3 结论

（1）采用树脂复配SiO2微粉等代替传统的黏土、水泥、水玻璃和磷酸盐等作为结合剂，可以满足镁质中间包轻质涂料对强度等力学性能的要求。

（2）在镁质中间包轻质涂料中添加SiO2微粉和树脂，均能提高料浆的黏度和屈服应力，尤其是在3%（w）的树脂与1%（w）的SiO2微粉复配时，料浆具有最强的触变性能，有利于涂料的喷涂和施工作业。

洪泽县是江苏省中小河流治理重点县之一，近年开展了众多中小河流治理工作，为提高区域防洪除涝能力，保障地区社会经济发展发挥了巨大作用。本文介绍了洪泽县中小河流整治的经验，初步探索了平原水网地区河流治理方案，借此为类似地区河流治理提供借鉴。

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