耐火澆注料的氣孔形成的原因及分類

耐火澆注料和水泥基材料有一定的相似之處，表面看起來十分緻密，其實內部遍佈著各種氣孔，並且氣孔結構十分複雜。複雜性主要體現在以下幾個方面：首先氣孔形成原因不同，原本水化反應物佔據的空間可能在反應完成後沒有被水化產物佔據而形成毛細孔，水化產物自身含有凝膠孔，而且材料攪拌時還可能會帶入氣泡形成氣孔；其次孔隙尺寸覆蓋範圍很廣，最小的C-S-H凝膠孔尺寸僅有1nm左右，而一些氣孔尺寸能達到10mm以上，尺寸跨度達到7個數量級；再次孔隙形狀很不規則，除少量氣孔以外，很難用圓球、圓柱或者其它簡單幾何模型來描述耐火材料真實氣孔形貌；最後氣孔之間的連線關係也非常複雜，相鄰氣孔可能連通也可能不連通，並且連通方向隨機分佈，連通氣孔在尺寸和形狀上也毫無規律。

雖然這些孔結構非常複雜，但根據孔隙形成原因和形態尺寸等能夠將其大致劃分為C-S-H凝膠孔、毛細孔、氣孔及缺陷孔，具體劃分如下：

C-S-H凝膠孔：

C-S-H凝膠是水泥漿體的主要組成成分，由纖維狀、片狀以及其他不規則形狀的顆粒組成，顆粒之間會存在一些孔隙，這就是C-S-H凝膠孔。這種孔隙約佔C-S-H凝膠體積的28%，通常認為其尺寸在0。5-2。5nm範圍內。此外，隨著水泥水化程度的增加，C-S-H凝膠體積增加，凝膠孔在總孔隙中的比例也隨之增大。

毛細孔：

存在於原本由水佔據的空間內，因此毛細孔隙率與材料初始含水量有很大的關係，在水化過程中會不斷被水化產物填充，呈現出隨材料齡期增加而逐漸減少的趨勢，尺寸在2nm-10μm不等，並且在相對溼度低於40%時，內部水分會完全蒸發，因此能夠為離子或者氣體提供傳輸通路，是影響材料滲透性的主要孔隙。

氣孔：

分為拌合時混入空氣導致的氣孔和人為新增防爆劑增加的氣孔，與形狀不規則的毛細孔不同，氣孔形狀通常呈圓形，尺寸最大可達幾毫米，氣孔相互之間一般不直接連線，滲透介質需要透過更小的空隙進行傳輸，因此對滲透性影響較小。

缺陷孔：

這是由於不同尺寸基質顆粒在骨料周圍產生了填充缺陷，形成了氣孔率較高的介面過渡區（ITZ），這些介面區呈現多孔，其厚度取決於基質顆粒尺寸的大小。骨料-基質介面的數量可以透過最大基質厚度（MTP）來估算，MPT值越小表明相鄰兩個骨料之間的距離越小。