铝酸钙骨料的矿物组成和CAC相似，与铝硅系骨料相比，其与水泥形成的结合力更大。在含水铝酸钙相的脱水和再结晶时，铝酸钙基质和铝酸钙骨料表面之间的连接仍然很强，因为骨料和水泥的矿物性质相似。由于欧洲耐火原料（矾土、耐火黏土）缺乏，需要开发新耐火原料。已有人提议使用新型铝酸钙骨料为基生产制品。德国凯诺斯的研究人员通过和矾土与耐火骨料进行比较，研究了铝酸钙骨料对耐火浇注料性能的影响。
    试验所用的骨料：两种铝酸钙骨料：一种多孔的烧结氧化铝骨料R60（主要物相为CA2）和R50（为一种新型电熔铝酸钙骨料，氧化铁含量很低）、矾土和耐火黏土。其化学组成和物相组成见表1。
表1 本试验所用骨料的化学组成和物相组成

    本试验比较铝酸钙骨料与耐火黏土以及矾土骨料对常规浇注料以及中水泥浇注料的影响。
    R60与耐火黏土在常规浇注料的应用比较。试样的配比：3～6 mm R60 （或耐火黏土）28％、1～3 mm R60（耐火黏土）25％、0～1 mm R60（耐火黏土）22％、水泥（Secar51）25％。试验结果发现，初始流动性一致时，所需加水量相同。当使用耐火黏土作骨料时，在振动条件下，开始的30 min内，流动性轻微增加，然后保持稳定；当使用R60时，由于气孔较高，进入气孔的水随着时间而增多，用来保持流动的水减少，会出现流动衰减，水泥基质和浇注料开始硬化。由于R60含有的矿物相水化性能很差（20 ℃），造成浇注料的流动性下降。由于硬化作用，R60可在喷射料中进行应用。800、1 100以及1 350 ℃处理后，含R60试样的体积密度比含耐火黏土的试样小5%，显气孔率高40%，但抗折强度和含耐火黏土试样的类似。
    R50和矾土对常规浇注料的影响效果进行比较。试验配方为：3~5 mm R50 （3~6 mm 矾土）31%、1~3 mm R50（矾土）20%、0~1 mm R50（矾土）29%、secar 51 20%。两种骨料所需加水量相似，可施工时间相似，相同加水量的情况下，二者的流动曲线类似。由于R50含有较高的一铝酸钙（CA）和较少的C12A7，可阻止浇注料过早硬化，所以含有R50的浇注料没有出现流动衰减。和含矾土的浇注料相比，含R50的浇注料体积密度减少10%，但是抗折强度增加50%（800和1 200 ℃烧后）。含R50的浇注料耐火度比含矾土的高；但是基质中氧化铝水泥超过50%时，只能在≤1 400 ℃使用，所以R50的应用被限制在1 350 ℃以下。
    R50在中水泥浇注料中的应用研究。试验使用铝熔炉用无硅中水泥浇注料，要降低熔铝与浇注料的反应，需要加入反润湿剂BaSO4，试验配方见表2。
表2 R50在中水泥浇注料的应用

    结果发现，在矾土试样中，必须要加入一定量的反润湿剂，而使用R50作骨料，反润湿剂量的可减少，甚至可完全不添加。尽管含R50浇注料的需水量和分散剂量更小，但流动性更好；800和1 200 ℃ (铝工业的关键温度范围内) 烧后，含R50的浇注料虽然其体积密度较小，但显气孔率较低；抗折强度取决于硫酸钡的加入量，含R50的试样抗折强度比加入10%BaSO4的矾土试样的高；添加10%BaSO4时，含R50的试样1 400 ℃的体积膨胀适中，而使用矾土时体积膨胀很大。
    总之，铝酸钙骨料由于和水泥发生表面反应，使其具有非常特殊的结合性能。在常规浇注料中，虽然R60骨料比耐火黏土的气孔率高，体积密度小，但是强度相等。R50电熔骨料比矾土的显气孔率低，体积密度小，在炉衬浇注时，可减少材料的使用量，而不影响强度和耐磨性，可节约能源和成本。R50在铝工业用无硅中水泥浇注料中应用时，1 400 ℃烧后的显气孔率非常低。硫酸钡在1 200 ℃开始分解，使用矾土骨料时，1 400 ℃时产生巨大的体积膨胀，使用R50时，体积稳定性较好，即使含有硫酸钡。另外，由于R50改善结合性能以及与铝的润湿性低，使用R50可降低反润湿剂BaSO4的加入量，这进一步改善了热稳定性。因此，R50和R60铝酸钙骨料在~1 350或1 400 ℃使用取决于浇注料的类型和所使用的铝酸盐水泥和细粉。
（编译自《53rd International Colloquium on Refractories 2010 Proceedings》）