Mécanisme de durcissement et stockage correct des bétons réfractaires phosphatés

Le terme « béton réfractaire phosphaté » désigne un béton réfractaire combiné à de l'acide phosphorique ou du phosphate, et son mécanisme de durcissement est lié au type de liant utilisé et à la méthode de durcissement.

Le liant du béton réfractaire phosphaté peut être de l'acide phosphorique ou une solution mixte de dihydrogénophosphate d'aluminium, obtenue par réaction entre l'acide phosphorique et l'hydroxyde d'aluminium. Généralement, le liant et le silicate d'aluminium ne réagissent pas à température ambiante (sauf avec le fer). Un chauffage est nécessaire pour déshydrater et condenser le liant et agglomérer la poudre de granulats afin d'obtenir la résistance requise à température ambiante.

L'utilisation d'un coagulant dispense du chauffage et permet l'ajout de poudre de magnésie fine ou de ciment à haute teneur en alumine pour accélérer la coagulation. L'oxyde de magnésium, en poudre fine, réagit rapidement avec l'acide phosphorique pour former un agent gélifiant, assurant ainsi la prise et le durcissement des matériaux réfractaires. L'ajout de ciment alumineux, quant à lui, conduit à la formation de phosphates aux propriétés gélifiantes, tels que le monohydrogénophosphate ou le diphosphate de calcium. Ces phosphates, contenant notamment de l'hydrogénophosphate de calcium, favorisent la condensation et le durcissement du matériau.

Le mécanisme de durcissement des bétons réfractaires à base d'acide phosphorique et de phosphate révèle que l'obtention d'un béton réfractaire de haute qualité dépend d'une vitesse de réaction appropriée entre le ciment et les granulats et poudres réfractaires lors du chauffage. Or, les matières premières réfractaires, facilement introduites dans les procédés de pulvérisation, de broyage à billes et de mélange, réagissent avec le liant et libèrent de l'hydrogène. Ce dégagement d'hydrogène provoque le gonflement du béton réfractaire, une perte de structure et une diminution de sa résistance à la compression. Ces phénomènes sont préjudiciables à la production de bétons réfractaires ordinaires à base d'acide phosphorique et de phosphate.