耐火澆注料的強度變化特征，與鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)物和加熱后的物理化學(xué)變化有密切的關(guān)系。鋁酸鹽水泥凝結(jié)硬化的水化產(chǎn)物主要是C3AH6和AH3晶體，其失重和差熱分析曲線可以看出，未經(jīng)烘干的試樣在150℃左右有一個吸熱峰，是由于CAH10或C2AH8分解脫水和排出游離水所致。烘干后的試樣，水化產(chǎn)物為C3AH3和AH3,脫水量約為10%：在290~330℃的溫度范圍內(nèi)，差熱分析曲線上有一個較大的吸熱峰，這是由于C3AH6→C3AH1.5和γ-AH3-AH的結(jié)果，脫水量占總脫水量的20%~35%；剩余的水化物分解和脫水，發(fā)生在510~550℃，此時差熱曲線上有一個較小的吸熱峰。到600℃左右，結(jié)合水和游離水基本脫完。在900~930℃時，差熱曲線上有一個放熱峰，可能是由于新的鋁酸鈣生成或固相反應(yīng)所致。鋁酸鹽水泥加熱過程中的微觀變化，在宏觀上的反映就是其耐火澆注料的強度變化特征，相對耐壓強度是以110℃(烘干耐壓強度為100%計。CA-70水泥耐火澆注料成型初凝后，在標準條件下養(yǎng)護時，水化速度較慢，強度低。因此，一般采用蒸汽養(yǎng)護，加快水化速度，提高強度。當烘干后，其強度仍有降低，CA-50水泥耐火澆注料成型初凝后，標準養(yǎng)護即可獲得較高的常溫強度，烘干后強度降低也十分顯著。這是由于水化產(chǎn)物發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變和排除游離水所致；經(jīng)過300℃左右的溫度下加熱，晶型轉(zhuǎn)變快除游離水多，因此相對強度降低較多，一般為18%~25%在800℃~1200℃加熱后，由于固相反應(yīng)、生成新產(chǎn)物和出現(xiàn)液相等，均可提高強度，但是水泥已失去膠結(jié)作用并顯著發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，致使耐火澆注料強度降低到最低值，一般為烘干強度的45%~55%。1200℃燒后的試樣，在顯微鏡下觀察，其組織結(jié)構(gòu)是由彼此分離的、大小相差不大的塊狀物組成的，所以強度最低；在1300~1400℃加熱后，強度回升并大幅度提高，這是形成穩(wěn)定產(chǎn)物和實現(xiàn)陶瓷結(jié)合的結(jié)果。

（一）中溫強度下降機理

中溫強度系指900℃~1200℃時的強度。鋁酸鹽水泥耐火澆注料中溫強度下降是普遍規(guī)律，尤其是CA-50水泥耐火澆注料，中溫強度下降較大，具有代表性。該澆注料中溫強度與烘干強度相比，其下降率為22%~60%

同時由于溫度低，燒結(jié)作用不明顯，其結(jié)構(gòu)呈疏松狀，因此強度下降較大。也就是說，在該溫度范圍內(nèi)其中溫強度下降，是由于尚未形成陶瓷化和水化礦物化學(xué)反應(yīng)形成疏松狀結(jié)構(gòu)且導(dǎo)致體積收縮所致。

（二）提高中溫強度的措施

在鋁酸鹽水泥耐火澆注料中，摻加a-AL2O3細粉，中溫時產(chǎn)生具有膨脹效應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，可彌補由于體積收縮造成的中溫強度下降。

其反應(yīng)式如下：

CaO+AL2O3→CaO·AL2O3   （式1）

 CA+AL2O3→CA2          （式2）

經(jīng)計算，式1的體積膨脹效應(yīng)為19.6%，而式2則為12.86%。水泥耐火澆注料摻加a-AL2O3后，因增大了收縮補償效應(yīng)（即增大了膨脹率），中溫強度不下降還有所提高；CA-50水泥耐火澆注料的中溫強度下降幅度減小，其下降率僅為12%。

在CA-50水泥耐火澆注料中，摻加燒結(jié)劑也能提高中溫強度。燒結(jié)劑主要有軟質(zhì)黏土等，用量為3%~6%，其作用是使?jié)沧⒘显谳^低溫度下燒結(jié)，防止或改善其組織結(jié)構(gòu)的劇烈變化，從而提高了中溫強度，有的比烘干強度還有所提高。