Einfluss des Zusatzes von Andalusit, Al2O3-ZrO2-SiO2 und Al2O3-ZrO2 auf die elastischen und mechanischen Eigenschaften eines hochtonerdehaltigen Feuerbetons

Autor: A. Villalba, Thorsten Tonnesen, Jonas Schnieder, Nicolas Traon, M. Huger, Rainer Telle, T. Chotard
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: Keramische Zeitschrift. 67:22-26
ISSN: 2523-8949
0023-0561
DOI: 10.1007/bf03400225
Popis: Die Optimierung der Zusammensetzung von Feuerbetonen ist seit Jahren der Schlussel zur Verbesserung der Standzeiten von ungeformten Feuerfestprodukten im Einsatz in der Eisen- und Stahlindustrie. In dieser Studie wird der Zusatz von funktionalen Aggregaten in zementarmen, hochtonerdehaltigen Feuerbetonen mit dem Ziel untersucht, die elastischen und mechanischen Eigenschaften des Feuerbetons zu modifizieren. Dies kann zu einer Verbesserung der Thermoschockbestandigkeit fuhren. Es wurden verschieden zusammengesetzte Feuerbetone auf Basis von Tonerde betrachtet. Als Referenzmaterial diente ein reiner Hochtonerde-Feuerbeton. Fur die anderen Zusammensetzungen wurde jeweils die groste Kornfraktion (2,24–3,0 mm) der Referenzmischung durch eines der drei zu untersuchenden Aggregate ersetzt. Andalusit wurde mit dem Ziel eingesetzt, die Bildung von Mikrorissen durch in-situ-Mullitbildung zu begunstigen. Zudem entstehen beim Sintern des Andalusits Glasphasen. Beide Mechanismen erklaren die verringerten elastischen und mechanischen Eigenschaften und daruber hinaus die Verringerung der eingespeicherten elastischen Energie im Werkstoff. Der Einsatz von Al2O3-ZrO2-Aggregaten kann ebenfalls zu Rissbildung fuhren, da das zikonoxidhaltige Aggregat und die Kalziumaluminat-Matrix unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Des Weiteren kommt es bei hohen Temperaturen zu einer martensitischen Umwandlung des Zirkonoxids, die mit einer erheblichen Volumenanderung einhergeht. Dies konnte die erhohte mechanische Belastung an den Korngrenzen zwischen Aggregaten und Matrix erklaren. Das dritte eutektische Aggregat besteht aus Al2O3-ZrO2-SiO2 und wird eingesetzt, um den Einfluss von Zirkonoxid im Beisein einer Glasphase zu untersuchen. Diese Arbeit beschaftigt sich hauptsachlich mit der Modifikation der elastischen und thermomechanischen Eigenschaften durch Einsatz von Andalusitaggregaten im Feuerbeton und dem Einfluss dieser auf die Thermoschockbestandigkeit.
Databáze: OpenAIRE
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