Þóeldföst steypaog venjuleg steinsteypa hafa svipuð nöfn og útlit, og báðir eru aðallega myndaðir með því að hella eða stinga meðan á byggingu stendur, þeir hafa grundvallarmun á efniskerfum, eðlis- og efnafræðilegum eiginleikum, þjónustuumhverfi, hagnýtri staðsetningu og verkfræðilegri notkunarrökfræði. Þau tilheyra tveimur mismunandi tækniflokkum, þ.e. eldföstum efnum og byggingarefni, og ekki er hægt að nota þau til skiptis eða koma í staðinn fyrir hvert annað.
I. Efnissamsetning og bindibúnaður
Eldföst steypa er dæmigert formlaust eldföst efni, þar sem kjarni þess liggur í „háum-hitastöðugleika“ og „burðargetu“. Fyllingarefni þess eru venjulega há-bræðslu-hráefni úr steinefnum eins og há-súrál báxítklinker, smelt súrál, mullít, sillímanít eða kísilkarbíð sem hefur gengist undir há-hitabrennslu. Kornastærðardreifingin er stranglega hönnuð til að halda jafnvægi á þéttleika og hitaáfallsþol; duftefnin innihalda fínt duft og virk ör-duft úr samsvarandi efnum (eins og súrál ör-duft, kísil ör-duft), notað til að fylla upp í tómarúm og auka sintunarvirkni. Bindiefnið er lykillinn að stofu-hitastyrk þess og háum-hitaafköstum, með algengum gerðum þar á meðal: hásálsementi (vatns-herðandi bindiefni, hentugur fyrir miðlungs og lágt-hitastig), natríum/kalíumsílíkat (hert með sýru, með ákveðna mótstöðu gegn alkalíseyðingu, eins og vatnsfósfósfósíum veðrun), þrívíddar netkerfisbyggingu, sem umbreytist í keramikfasa við háan hita, sem gefur framúrskarandi heitt-styrkleika og andstæðingur-losandi eiginleika, og sól-hlaupbindiefni sem hafa þróast hratt á undanförnum árum (svo sem álsól, kísilsól). Mismunandi tengingarkerfi samsvara mismunandi byggingargluggatímabilum, hertunaráætlunum og endanlegu þjónustuhitasviði.
Aftur á móti tilheyrir venjuleg steinsteypa dæmigerðu vatns-herðandi sementsefniskerfi, með almennt Portland sement (P·O 42,5 eða 52,5 flokkur aðallega) sem sementsþáttur, og fyllingarefni sem notar náttúrulegan ársand, mulinn stein eða framleiddan sand og möl, í samræmi við stigunarforskriftir; blöndunarvatnið tekur þátt í vökvunarviðbrögðum sementklinkersteinda (C₃S, C₂S, osfrv.), myndar netkerfi með kalsíumsílíkathýdrati (C-S-H hlaupi) sem meginhluta, ásamt kalsíumhýdroxíði, ettringíti og öðrum vörum, sem mynda grunninn að burðargetu við stofuhita{{6}. Frammistöðuþróun þess er mjög háð vökvunarstigi og umhverfishita- og rakaskilyrðum, sem skortir getu til að endurskipuleggja við háan hita.
II. Þjónustuhitastig og eldföst afköst
Hönnunarmarkmið eldföstrar einlitrar steypu er að standast há-hitauppstreymi í langan tíma. Samkvæmt innlendum staðli GB/T 29921-2013 "Eldföst steypuefni" og starfsvenjur í iðnaði er langtíma-þjónustuhitastig hefðbundins aluminatsements-tengdrar eldföstrar steypu 900–1250 gráður, með skammtíma-hámarkshita allt að 1350 gráður. Aftur á móti er fosfat-bundið kerfi, vegna hitaþenslu og afvötnunar og afvötnunar hár-bræðslumark-keramikfasar eins og AlPO₄, geta viðhaldið langtíma notkunarhitastigi 1450–1650 gráður, með eldföstum yfirleitt yfir 1700 gráðum, og sum krómsál- eða sirkonsálkerfi fara jafnvel yfir 1800 gráður, meðalhitastig þess yfir 1800 gráður góður hitaáfallsstöðugleiki (viðnám gegn sprungum og sprungum við endurtekna hraða upphitun og kælingu), háan-hitarúmmálsstöðugleika (línulegur afgangshraði stjórnað innan ±0,5%) og viðnám gegn sliti og veðrun við há-gasflæði.
Venjuleg steinsteypa er algjörlega óhentug fyrir háan-hita. Þegar hitastigið hækkar í um það bil 300 gráður byrjar kalsíumhýdroxíð í vökvaafurðunum að þurrka; yfir 400 gráður versnar C-S-H hlaupbyggingin verulega og styrkurinn minnkar verulega; eftir 500 gráður missir sementsteinninn í grundvallaratriðum bindingarhæfni sína og sýnir augljósa duftmyndun og spuna. Ef það verður fyrir opnum eldi eða skyndilegum háum hita, getur það einnig orðið fyrir sprengiefni sem stafar af skyndilegri aukningu á gufuþrýstingi af völdum uppgufunar á innra lausu vatni. Þess vegna eru hönnuð þjónustuhitamörk þess stranglega takmörkuð við undir 400 gráður frá stofuhita og það hentar aðeins fyrir burðargetu-burðarvirki og girðingaraðgerðir við venjulegar loftslagsaðstæður.
III. Efnafræðilegir eiginleikar og aðlögunarhæfni andrúmslofts
Eldföst steinsteypa hefur skýrt flokkunarkerfi sem byggir á sýrustigi eða basastigi helstu efnisþátta hennar og hvarftilhneigingu þeirra við ofnlofttegundir við háan hita. Það skiptist í þrjá meginflokka: súrt (eins og kísil, hálf-kísil), hlutlaust (svo sem hátt súrál, korund, kísilkarbíð) og basískt (eins og magnesíum, magnesíum-súrálspíni, dólómít). Þessi flokkun þjónar beint flóknu og breytilegu rekstrarumhverfi innan iðnaðarofna. Til dæmis, í brunahólfinu í kókofni, þar sem þörf er á viðnám gegn afoxandi lofttegundum (CO, H2), er hlutlaust eða basískt kerfi ákjósanlegt; í endurnýjunarhólfinu í glerbræðsluofni, þar sem útsetning fyrir mjög oxandi há-útblásturslofti og alkalígufu á sér stað, er forgangsraðað í sirkon- eða samrunna mullít-efni með basaþol; og í ómunarofnum fyrir bræðslu ekki-járnmálms, þar sem snerting við brennisteins-sem inniheldur ætandi útblástursloft, er nauðsynleg, sérstök fosfat-tengd há súrál steypa með viðnám gegn SO₂ veðrun.
Venjuleg steinsteypa er mjög basísk (með pH-gildi yfir 12,5) og vökvunarafurðir hennar verða auðveldlega hlutleysandi með súrum miðlum (svo sem iðnaðarsýruúða, súrt regn og súr jarðvegslausnir), sem leiðir til upplausnar kalsíumsölta, aukningar á gropi og minnkandi styrkleika. Það skortir einnig skilvirka viðnám gegn ætandi jónum eins og klóríði og súlfatjónum. Þar að auki er það ekki stöðugt í sérstöku andrúmslofti eins og afoxunar-, kolefnis- eða nítrunarskilyrðum. Þess vegna er notkunarumhverfi þess afar takmarkað og það er aðeins mælt með því fyrir þurrt, hlutlaust eða veikt basískt almennt andrúmsloft. Það má ekki vera í snertingu við mjög ætandi efni eða innsiglað há-hitalækkandi andrúmsloft.
IV. Umsóknarsvið og hagnýt staðsetning
Kjarnagildi eldföstrar steypu felst í því að smíða „varmahindrun“ fyrir há-iðnaðarbúnað. Aðgerðir þess eru flóknar og sérhæfðar: það verður ekki aðeins að styðja við fóðurbygginguna heldur einnig að ná mörgum verkefnum eins og hitaeinangrun og varðveislu, viðnám gegn inngöngu gjalls, vörn gegn veðrun gasflæðis og stuðpúða gegn hitauppstreymisáhrifum. Dæmigert notkunarsvið felur í sér járntöppunarrás sprengiofna, vinnulag bráðna járnsleifa, kúlulaga topp og köflótt múrsteinsrúmföt heita sprengiofna í stáliðnaði; viðbragðsturninn fyrir bræðsluofninn, hlífina og gjalllínuna á snúningsskautofnunum á sviði málmvinnslu sem ekki er -járn; fram- og aftari ofnmynni og niðurbrotsofnkeilur sementssnúningsofna í byggingarefnaiðnaði; og fóðrið á geislandi hluta etýlensprunguofna og innri fóðrun endurnýjunarefna í hvatasprungueiningum í jarðolíuiðnaði. Á þessum svæðum virkar eldföst steypa oft í sambandi við lagaða eldfasta múrsteina, trefjaeiningar og akkerisbolta til að mynda fullkomið hitakerfi.
Venjuleg steinsteypa leggur hins vegar áherslu á vélrænan áreiðanleika og umhverfisaðlögunarhæfni í gegnum allan lífsferil mannvirkjaverkefna. Það leggur áherslu á eiginleika eins og þrýstistyrk, ógegndræpi, viðnám gegn frosti-þíðingarlotum, gripstyrk styrktarjárna og langtíma skriðstýringu við venjulega hitastig og aðstæður. Notkun þess nær yfir margs konar svið, þar á meðal byggingarmannvirki (bjálkar, plötur, súlur, klippiveggir, grunnplötur), samgöngumannvirki (grunn- og yfirborðslög þjóðvega, járnbrautarsvifi, brúarstólpa og burðarvirki), vatnsverndaraðstöðu (stíflu yfirfall, rásarklæðningar) og bæjarverkfræði (mannvirki í jarðgöngum, eftirlitslagaholur). Hönnunargrundvöllur venjulegrar steinsteypu er „Kóði fyrir hönnun steinsteypuvirkja“ (GB 50010) og „Kóði fyrir hlutfall venjulegs steinsteypu“ (JGJ 55), þar sem lögð er áhersla á stöðlun, fjöldaframleiðslu og hagkvæmni frekar en háan-hitavirkni.
V. Byggingartækni og herslukerfi
Þó að báðar steyputegundirnar feli í sér algenga ferla eins og þvingaða blöndun í blöndunartæki, dælingu eða handsteypu, og titringsþjöppun, eru tæknilegu eftirlitsstaðir talsvert ólíkir. Eldþolin-steypa er mjög viðkvæm fyrir því magni af vatni sem bætt er við: of mikið vatn mun auka porosity, draga úr háum-hitastyrk og auka hættuna á sprungum á bakstursstigi; of lítið vatn mun leiða til ófullnægjandi vökva og erfiðleika við að ná þéttri þjöppun. Í raunverulegri byggingu er vinnanleikanum oft stjórnað með því að bæta við-afkastamiklum vatnsrennslum og retardatorum og strangt eftirlit er með vökvagildi slurrys (eins og ákvarðað með lægð prófinu) og upphafs- og lokastillingartíma. Eftir myndun verður það að fara í gegnum tvö mikilvæg stig: í fyrsta lagi náttúrulegt þurrktímabil (venjulega ekki minna en 24–48 klukkustundir) til að leyfa ókeypis vatni að sleppa hægt út og koma í veg fyrir að yfirborðsrýrnun sprungur; síðan er kerfisbundið bökunarkerfi innleitt - með stigum hitunarhraða (svo sem minna en eða jafnt og 15 gráður/klst), stöðugum hitastigum (svo sem að halda við 300 gráður, 600 gráður og 900 gráður í nokkrar klukkustundir), og endanlegu markhitastigi. Heildartímabilið er yfirleitt ekki minna en 7 dagar til að tryggja algjöra umbreytingu bindiefnisins, ítarlega fjarlægingu á raka og myndun fullkomins keramiktengingarnets. Eldþolin-steypa sem hefur ekki gengist undir stöðluð bakstur er viðkvæm fyrir því að burðarvirki losna eða jafnvel hrynja eftir aðgerð.
Smíði venjulegrar steinsteypu miðar aftur á móti að skilvirkni og stjórnhæfni: færibreytur eins og vatns-sementhlutfall, lægð og moldhiti hafa skýr takmörk; titringur miðar að því að útrýma hunangsseimum og holóttum yfirborðum og tryggja þéttleika; stöðluð ráðhús er framkvæmt við aðstæður þar sem þakið varðhald raka, stöðugt hitastig (20±2 gráður) og mettaður raki (meira en eða jafnt og 95%), og getur náð yfir 95% af hönnuðum styrkleikaflokki eftir 28 daga. Fyrir stór-rúmmál mannvirkja eru einnig gerðar ráðstafanir til að stjórna hitastigi til að koma í veg fyrir að of mikill hitamunur innan og utan valdi sprungum. Allt ferlið krefst ekki mikilla-hitameðferðarþrepa, hefur stuttan gangsetningartíma og lágan stjórnunarkostnað.
þó að eldföst steypa og venjuleg steypa falli báðar undir flokkinn „steypa“ er eðli þeirra í grundvallaratriðum ólíkt: hið fyrrnefnda er virkt sérstakt efni sem tekur háan-hitaþjónustu sem forsendu, byggist á eðlislægri eldföstni efnisins og er hannað með fjöl-þátta tengiskilyrði sem mörk; hið síðarnefnda er undirstöðu byggingarefni sem miðast við vélræna eiginleika við venjulegt hitastig, er tryggt með langtíma endingu og fylgir staðlaðri byggingarleið. Báðir hafa sín eigin kerfi hvað varðar hráefnisuppsprettur, undirbúningsreglur, frammistöðueinkennisaðferðir, gæðaviðurkenningarstaðla og tækniþjónustukeðjur. Í verkfræðistarfi er nauðsynlegt að framkvæma sérhæft val og hönnun kerfis í samvinnu eldföstum efnaverkfræðinga og byggingarverkfræðinga sem byggir á alhliða þáttum eins og rekstrarhitastigi búnaðar, eiginleika andrúmslofts, eiginleika hitaálags, vélrænni slitstyrk og viðhaldskröfum. Reynslan, notkun með hliðstæðum hætti eða einföldun og staðgengill eru stranglega bönnuð. Aðeins með því að samræma efniseiginleika nákvæmlega við rekstrarkröfur er hægt að tryggja örugga, skilvirka og langtíma notkun há-iðnaðarbúnaðar.
