澆注料在常溫文高溫時要有一定的強度來滿意施工功能和使用功能，因而對其硬化機理的研討非常重要。對此作了很多的研討，認為低水泥澆注料的硬化機理有兩種，即水化結(jié)合和凝集結(jié)合。


由鋁酸鈣水泥水化產(chǎn)生結(jié)合的原因在于：鋁酸鈣水泥水化能夠生成六方片狀或許針狀的十水鋁酸一鈣、八水鋁酸二鈣和立方狀的水化鋁酸鈣六水鋁酸三鈣晶體，以及鋁膠凝集體，最后構(gòu)成凝集一結(jié)晶網(wǎng)而產(chǎn)生堅固的結(jié)合。

由凝集產(chǎn)生的結(jié)合在于：靠參加能緩慢解離出與粒子外表的電荷相反的離子的電解質(zhì)，使凝集體外表吸附帶相反電荷的離子(簡稱“反粒子”)而使電位下降，當吸附到達“等電點”時，隨即產(chǎn)生凝集，借助于范德華力結(jié)合在一起。


對參加二氧化硅微粒的澆注料來說，其產(chǎn)生凝聚硬化的過程如下：當二氧化硅超細粉與水混合后，由于二氧化硅超細粉活性很高，會與水效果構(gòu)成膠粒，此膠粒外表由硅醇基(Si—OH)解離成SiO+、H+而帶負電。對低水泥和超低水泥來說，此膠粒會吸附鋁酸鈣水解過程中緩慢分出的Al3+和Ca2+，使膠粒外表的℃電位下降，當吸附到達“等電點”時，即產(chǎn)生凝集。關(guān)于超低水泥和無水泥澆注料來說，其凝聚效果是靠水分緩慢蒸騰過程中參加作為分散劑的電解質(zhì)解離出的某種正離子濃度的進步，導致膠粒吸附更多的反粒子，從而使分散層壓縮，直至℃電位為零時，再在范德華力效果下而產(chǎn)生的。一起反粒子的電價數(shù)也低，因而，凝聚速度要慢得多，當然也能夠參加一些遲效促凝劑(能夠緩慢解離出反粒子的電解質(zhì))來促進凝聚和硬化。

凝聚過程中，在硅氧烷網(wǎng)中必然會吸附Al3+、Ca2+和Na+等離子，在隨后的養(yǎng)護或烘烤過程中，必然會生成一些水化硫鋁酸鈣(C2ASH8)物相。另一方面，加有二氧化硅超細粉澆注料凝聚后，二氧化硅外表構(gòu)成的硅醇基(Si—OH)在脫水架橋構(gòu)成硅氧烷網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生硬化效果。硬化后構(gòu)成的硅氧烷網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，硅與氧之間的鍵并不隨溫度升高而拆散，其結(jié)構(gòu)強度隨著熱處理的溫度升高而升高。一起到達高溫時，二氧化硅網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)還會與其包裹的(如氧化鋁)顆粒逐漸產(chǎn)生反響生成莫來石。因而，低水泥、超低水泥以及無水泥澆注料。

不但烘干后的力學強度比一般澆注料高，而且飽嘗中溫文高溫熱處理后力學強度也要高得多。不存在一般澆注料那樣的中溫力學強度下降的現(xiàn)象。


低水泥澆注料的強度

在上述的二氧化硅微粉硬化機理中，闡述了其低溫強度產(chǎn)生的原因，在此不再詳述。其中溫強度比較高，是由于它能把微粉之問構(gòu)成的網(wǎng)狀鏈一向堅持到1200℃左右的原因。依據(jù)參加澆注料后觸摸的粉體不同，它的結(jié)合機理又可分為兩類。第一類是氧化鋁的粉體，在低溫下，這些粉體吸附在由硅灰構(gòu)成的網(wǎng)狀鏈上，具有較強的低溫強度；而到700℃，則與硅灰反響構(gòu)成非化學計量化合物，直到最終到達1200℃左右，構(gòu)成較大的莫來石晶體。由于莫來石的針狀交織晶體和原網(wǎng)絡(luò)鏈的兩層效果，使它具有較高的中溫強度；第二類是硅灰參加后，觸摸到的既無水化反響，又不與二氧化硅起其他化學反響的粉體，如碳化硅(SiC)、鋯英石(ZrSiO4)等粉體。從低溫開始直到1200℃以上，這類粉體都附著在硅灰外表水化構(gòu)成的硅膠脫水聚合后的網(wǎng)狀鏈上，這種網(wǎng)狀鏈在中溫范圍內(nèi)不變的形狀則保證了這類澆注料或制品具有適當高的中溫冷卻強度。

高溫處理后的強度首要來自高溫燒結(jié)，生成高強度結(jié)構(gòu)。微粉由于外表缺點多，外表質(zhì)點的活化和無序化，具有能態(tài)高、活性大的特色，從而能夠促進燒結(jié)過程。通過剛玉澆注料得出如下成果：一是微粉添補空地減少了氣孔，因而參加量不能太大，否則會由于堆積密度小和不能緊密堆積而導致不行細密；二是微粉分布在顆粒邊際，因其外表活性和質(zhì)點的可動性，能在較低的溫度下與顆粒結(jié)合得較好，封閉部分貫通氣孔，從而使制品細密化，強度增加，促進燒結(jié)，這個成果只要在微粉粒度小于5mm的時分才表現(xiàn)得比較顯著。可是不能促進燒結(jié)，這是由于活性氧化鋁外表水化物的構(gòu)成和在燒結(jié)時水化物分解時的氣體逸出破壞了制品的細密結(jié)構(gòu)的原因。

關(guān)于低水泥澆注料來說，由于它的氣孔率較低，透氣性差，在烘烤時容易產(chǎn)生爆裂，因而，澆注料容易產(chǎn)生爆裂的原因，多數(shù)材料認為是微粉的加人，堵塞了氣孔而使排氣通道不暢?？墒?，國外學者通過對硅微粉的研討認為，參加硅微粉后，它與鋁酸鈣水泥產(chǎn)生反響，構(gòu)成了相似沸石的鈣鋁硅化合物，這種水化物在300℃今后才脫水，而且時間極短，會由于快速放出很多蒸汽而導致爆裂。