聚乙烯醇-水泥自硬砂的配制工艺及型砂性能影响因素分析

(1)聚乙烯醇-水泥自硬砂的配制工艺 配比(质量比)∶原砂(粒度70/140号筛)100,聚乙烯醇(PVA17—88)固体含量1,硅酸盐水泥3～5,水4.0～5.7。

混制工艺如下:

在温度为20～30℃、相对湿度为70%～80%的环境中放置24h后,抗压强度大于1MPa。

(2)影响聚乙烯醇-水泥自硬砂性能的因素

1)聚乙烯醇使用前应配制成溶液。将粉粒状聚乙烯醇加入定量的净水中搅拌,然后停放24h,以使其充分溶胀,停放后将溶液在60～70℃的水浴锅中加热,并加以缓慢搅拌,使聚乙烯醇完全溶解,变成透明的溶液为止,最后冷却到室温后即可使用。配制的浓度影响自硬砂的强度。达到最高强度的溶液的质量分数为15%。(www.xing528.com)

2)适宜的聚乙烯醇加入定量为原砂质量的0.8%～1.0%(折算固体)。随着聚乙烯醇加入量的减少,自硬砂强度有明显下降。

3)水泥加入量不宜过多,否则会引起型砂中水分和细粉的增加。试验结果表明,早期强度随着水泥加入量的增多而提高,当要求起模早或砂芯形状复杂时,水泥加入量为原砂质量的3%～5%。

4)为进一步提高聚乙烯醇-水泥自硬砂的强度,尤其是早期强度,可加入适量的三乙醇胺促硬剂,因为三乙醇胺为强碱性,既能与PVA进行凝胶反应,促进PVA脱水,又可作为水泥的高效速凝剂,强烈加速水泥水化。

5)聚乙烯醇-水泥自硬砂初期强度的形成主要靠PVA脱水和水泥的水化,所以气温与湿度对硬化速度和强度有较显著的影响,一般随着气温的升高,芯砂强度增高较快。在冬天应采用加入适宜的促硬剂,以保证及时硬化。