碱性渣结合剂是一种由碱性成分和碱土硅酸铝成分组成的矿物结合剂。这种结合剂的主要特点是在其组成中含有比硅酸铝水泥、氧化铝水泥和高铝水泥中的氢氧化钙、硅酸钙和铝酸钙活性更高的碱金属化合物。
    瓷砖烧成用隧道窑窑车内衬的工作特点是工作温度虽然不超过1 100 ℃，但是要承受周期性的加热冷却。因此，目前使用的高铝水泥结合的内衬材料从经济角度考虑是不合理的，因为高铝水泥的耐火度高，用在这里有所浪费，而且，由于交替进行加热冷却，浇注料会发生损毁。以硅酸盐水泥和耐火骨料制成的传统的耐热浇注料在600~900 ℃下的强度破坏最严重。高于600 ℃后残余强度较低，使得这种浇注料寿命较短，尤其是在多次加热冷却的条件下。因此，在烧成窑车内衬中使用氧化铝水泥和高铝水泥浇注料从经济上来说不尽合理。
    烧成窑车内衬中决定其使用寿命的浇注料的最重要的特点是抗热震性。耐火材料各层受热的不均匀会产生剪切应力。剪切应力的大小取决于不均匀受热层的膨胀值，也受各层温度梯度的影响。而各温度层的膨胀绝对值受耐火材料的线膨胀系数的制约。
    与上述几种结合剂相比，碱性渣成分的主要优点是，使用碱性渣结合剂的浇注料具有较高的抗热震性。乌克兰建材研究院开发的碱性渣结合的耐热浇注料具有高的热导率。采用不同的结合剂，但是使用同样的黏土骨料和细粉进行了对比试验。试验结果表明，与传统的水硬性水泥制品相比，使用碱性渣结合剂的高技术耐热浇注料后，窑车的使用寿命可延长1~1.5倍，，可节约成本20~40%。
    实验室试验结果表明，所有试样在经过第一次热冷循环后损失的强度最大。显然，其原因不仅是冷却时产生的热应力，在第一次加热时浇注料中发生的水泥基质结构的变化也有关。在以后的热震试验中，浇注料的强度与热震次数成反比，只是强度下降的速度不同而已。
    对比试验结果表明，碱性渣水泥结合浇注料的抗热震性最好，水冷热震30次后，碱性渣浇注料的残余强度仍保持原始强度的37%。试样加热后空冷热震试验比较接近窑车内衬中砖的工作条件，也能反应出浇注料的窑车上的受热特点因此，也进行了风冷抗热震试验。
    试验发现，硅酸盐水泥和氧化铝水泥结合的浇注料的骨料逐渐暴露和剥落，高铝水泥结合浇注料中骨料的暴露和剥落程度较轻，而碱性渣结合浇注料试样在整个实验过程中始终保持平整光滑的表面，没有发现露出的骨料。碱性渣结合浇注料抗热震性高的原因是残余强度高，600 ℃以上的抗蠕变性好。碱性渣结合的耐热浇注料的性能特点见表1。
    表1 乌克兰建材研究院开发的碱性渣结合耐热浇注料的性能特点
性能 指标值
平均密度/(g•cm-3) 1.950~2.150
耐压强度/MPa 35.0
残余耐压强度保持率/% 75
抗热震性（800℃-20℃水冷）/次数 80~100
热导率（20℃）/(W•m-1•K-1) 0.60~0.70
最高使用温度/℃ 1300

    上述采用不同水泥结合剂的浇注料的对比试验结果表明，要制备出周期性运转的热工设备内衬中的结构性部件，最好使用碱性渣结合的耐热浇注料，这种浇注料具有较高的抗热震性、较高的强度，能够在苛刻的温度条件下使用2~3年以上。
（编译自俄刊《耐火材料与工程陶瓷》2010，№3）