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1、一、硅粉在混凝土中的应用微硅粉是硅铁或金属硅生产过程中由矿热炉中的高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品，在冶炼中发生复杂的反应。其中，石英石与碳在1750时，还原反应产生不稳定的一氧化碳，在温度高于2160时，SiO含气化送出，遇到低于1100空气时与氧反应，生成SiO2，冷却后形成高细度颗粒，经收尘器过滤收集即是硅粉。一般微硅粉的颜色在浅灰和深灰之间，SiO2本身是无色的，其颜色主要取决于碳和氧化铁的含量，碳含量越高，颜色越暗，另外加密的硅粉要比自然硅粉颜色暗。硅粉的粒径都小于1um，平均粒径为01um左右，是水泥颗粒直径的1100，所以硅粉能高度分散于混凝土中，填充在水泥颗粒之间而提高密实
2、度，同时微硅粉具有很高的活性，能更快更全面的与水泥水化产生的氧氢化合物反应。 在混凝土中掺加少量微硅粉，结合高效减水剂混凝土各方面物理力学性能都能得到改善，例如显著减少混凝土的离析和泌水，有效提高混凝土的泵送性能，显著提高混凝土的早期和后期强度，降低氯离子的渗透能力，有效提高混凝土的抗化学腐蚀和耐磨性能，在水下施工保持混凝土不分离。简而言之，硅粉已大量用于高耐久、高强混凝土中。 实际上，微硅粉在混凝土中的应用研究可追溯到上世纪四十年代的挪威。七十年代末，北欧和北美对于微硅粉在混凝土中的应用研究也取得了长足的进步，八十年代初，中国对微硅粉混凝土作了大量的研究工作，并在水利工程中有较多应用，取得了
3、良好的效果。水利部还颁布了水工混凝土硅粉品质标准暂行规定。另外，微硅粉在混凝土中应用的同时，受到技术进步和社会经济因素的有力促进，混凝土的耐久性越来越受重视。 实践表明：普通混凝土工程在恶劣的环境中可能短时间内受到严重损坏，从而威胁工程质量大大降低工程的使用寿命。而采用水泥、硅粉和粉煤灰及减水剂配制出满足各方面要求的高性能混凝土，成功应用于各工程中，大大促进喷射混凝土工艺技术的进步，喷射回弹时大幅降低，施工效率成倍增加，混凝土性能显著改善，将混凝土施工的灵活、快速和经济的优点提高到一个新的水平。 硅粉主要以二种形式供应，即原态微硅粉和增密硅粉。 1、原态微硅粉，即通过收尘器直接收集得到的产品，
4、松散容积约为150200kgm3，原态硅粉一般采用袋装运输，由于密度很小，长途运输效率较低，使用时多采用人工直接破袋将微硅粉倒人混凝土搅拌机，工作环境粉尘大，工作效率低。 2、增密微硅粉，为解决原态微硅粉不宜长途运输及效率低的问题，开发出了提高微硅粉松散密实度的微硅增密技术。这种技术使原态微硅粉在压缩空气流的作用下，滚动聚集成小的颗粒团，从而将微硅粉的松散容积提高到500700kgm3，大大方便了使用，增密微硅粉小颗料团的颗粒凝聚力较弱，在混凝土搅拌机中的搅拌过程非常容易散开，因此微硅粉颗粒能在骨料投料后投入搅拌机，以保证增密微硅颗粒团散开和良好的分散。 3、微硅粉的质量标准 SiO2含量越高
5、，微硅粉的性能越高，其他非SiO2杂质含量就低。微硅粉含量85%，微硅粉的碳在混凝土中含吸附部分引气剂，故，烧失量=7（控制碳和含水量）再次是微硅粉的细度要控制在45um，颗粒大的，筛分量在10以下。 以前有的学者专家曾计算：以15的微硅粉取代水泥，则在混凝土中水泥颗粒与微硅粉颗粒数量的比例为1：2000000，由此可知微硅粉是一种超细粉末物质，其之所以提高混凝土的强度，关键在于提高了水泥浆体与骨料之间的粘结强度，能降低淡水，防止水分在骨料下表面聚集，从而提高界面过渡区的密实度和减小界面过渡区的厚度。 微硅粉的粒径比水泥颗粒要小100倍，填充于水泥颗粒的空隙之间，其效果如同水泥颗料填充在骨料之
6、间一样，增加混凝土的密实度。然而微硅粉在这些作用的前提条件之一，就是良好的分散于混凝土中。 水泥浆与骨料的界面过渡区的厚度约为5um，是混凝土中的薄弱环节，而加入微硅粉的砂浆中，骨料界面过渡区则与伊浆的显微结构相似，密实匀质。微硅粉对硬化混凝土性能的的改善，主要被归结为对界面结构与组成的改良，净浆与骨料粘结强度的提高，从而消除了混凝土中不同复合组份的弱连接问题，使混凝士具有复合材料的特性，即骨料颗粒在混凝土中起着增强作用，而不仅仅是惰性的填充物。在混凝土中添加硅粉能使混凝土更好的提高抗渗透性能，有效的提高抗化学腐蚀。但也有一缺点，就是加入硅粉的混凝土，养生期内容易吸水，必须及时保水，以防止干裂
7、。 以上主要介绍添加微硅粉混凝土的性能，在今后的生产建设中，有更多的行业或领域会涉及到微硅粉。目前，耐火材料中也大批量的应用，在这里就不作更多的介绍。二、硅粉在混凝土中的应用微硅粉掺入水泥混凝土后能很好地填充于水泥颗粒空隙之中，使浆体更微密，另外它还与游离的Ca(OH)结合，形成稳定的硅酸钙水化物2CaO.SiO2. H2O,该水化物凝胶强度高于Ca(OH)晶体，主要表现在： （1）增加强度。使混凝土抗压、抗折强度大大增加，掺入510%的微硅粉，抗压强度可提高1030%，抗折强度提高10%以上。 （2）增加致密度。抗渗性能提高518倍，抗化能力提高4倍以上。 （3）抗冻性：微硅粉在经过3005
8、00次快速冻解循环，相对弹性模量隆低1020%，而普通混凝土通过2550次循环，相对弹性模量隆低为3073%。 （4）早强性：微硅粉混凝土使诱导期缩短，具有早强的特性。 （5）抗冲磨、控空蚀性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高0.52.5倍，抗空蚀能力提高316倍。 具体应用于以下工程建设领域： （1）水利水电工程：大坝进水闸，引水渠道，隧洞，调压井，主厂房下部结构（特别是水机蜗壳）等水工建筑物，充分利用硅粉混凝土具有良好的防水、抗渗、耐冲磨和抗空蚀的特性。从1982年起，先后在葛州坝、大伙房水库、映秀弯电站、龙羊峡电站等修补和维护的工程中推广应用，通过几个汛期的考验，效果很好。目前微硅
9、粉混凝土在二滩电站、紫坪铺水利枢纽、黄河小浪底水利枢纽工程中大量使用后，也都取得了很好的效果。 （2）工民建工程：微硅粉混凝土具有早强、高强特点，大量用于工业厂房、高层建筑。如辽宁鞍山国际大酒店C50混凝土、北京市财税大楼C110混凝土等。既可增加强度，减小构件截面尺寸，缩短工期，又可节省工程造价。 （3）公路建设：充分利用微硅粉混凝土的早强、高强、耐磨性能，可以修建高等级公路、机场跑道、公路遂道及路面抢修等工程。仪征化纤公司在厂区中心干道用硅粉混凝土修建道路，12小时抗压强度达到25MPa，抗磨蚀提高1倍，24小时抗压强度达到37MPa，超过设计要求的C20混凝土。 （4）港口、桥梁、盐水工
10、程：微硅粉混凝土致密度高，同时具有很高电阻率，不易形成电化学破坏，增强了抗锈蚀性能。香港青马大桥、江苏连云港木材码头、重庆大佛寺长江大桥就是成功应用范例。 （5）喷射混凝土工程：混凝土中掺入微硅粉后，显著改善了塑性混凝土粘附性能和凝聚性，大幅度降低了回弹量，增大喷射混凝土一次成型厚度，缩短工期，节省了工程造价。在欧美国家，75%的喷射混凝土都掺入硅粉，而挪威和瑞典，微硅粉是喷射混凝土的必备材料。 电话：028-66890106 传真：028-84380625 E-mail: 联系人：张小姐 成都卓越四方环境科技有限公司是一家新型环保公司。是较早涉入微硅粉的生产和销售的国内企业。为用户提供除尘，
11、加密，生产和销售一条龙服务。长期供应高品质硅微粉，SiO295%，是优良的水泥添加剂和不定型耐材添加剂。经国内各有关单位使用，深受好评。厂家直销，量大从优。欢迎来人来电垂询，参观考查！您只需一个电话，一切由我们来替您完成！三、硅灰对混凝土耐久性的影响作者:单位: 2006-10-24关键字:硅灰-耐久性-混凝土摘要:硅粉是硅合金与硅铁合金制造过程中高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品，是从电弧炉烟气中收集到的无定型二氧化硅含量很高的微细球形颗粒。硅粉一般含有90%以上的SiO2，且大部分为无定型二氧化硅。硅粉用于提高新拌混凝土及硬化后混凝土的性能，具有火山灰活性的硅灰对混凝土的耐久性有明显的改
12、善作用。自北欧国家冰岛、挪威和瑞典1976年开始在工程上应用硅粉以来,人们开始对硅粉进行了不断的研究。由于硅粉具有与硅酸盐水泥独特的互补性能,现在已被确定为一种新型的辅助胶结材料而被许多国家广泛研究和应用。随着结构超高和复杂程度的增大,人们对结构材料的工作性能提出了更高的要求,除了高工作度外,在实际应用中还希望高性能混凝土具有高的强度和耐久性。有些掺和料，如硅粉、高炉矿渣及粉煤灰已被用于提高新拌混凝土及硬化后混凝土的性能。本文主要介绍了具有火山灰活性的硅灰对混凝土耐久性的影响。1、硅灰的特性1.1物理特性硅灰颜色在浅灰色与深灰色之间,密度2. 2g/cm3左右，比水泥(3.1g/cm3)要轻，
13、与粉煤灰相似，堆积密度一般在200350kg/m3。硅灰颗粒非常微小，大多数颗粒的粒径小于1,平均粒径0.1m左右，仅是水泥颗粒平均直径的1/ 100。硅灰的比表面积介于1500025000m2/kg(采用氮吸附法即BET法测定)。硅灰的物理性质决定了硅灰的微小颗粒具有高度的分散性，可以充分地填充在水泥颗粒之间，提高浆体硬化后的密实度。1.2化学特性硅粉是硅合金与硅铁合金制造过程中高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品，是从电弧炉烟气中收集到的无定型二氧化硅含量很高的微细球形颗粒。硅粉一般含有90%以上的SiO2，且大部分为无定型二氧化硅，其成分则根据合金品种不同而有变化。我国西宁、唐山、遵义等
14、地硅粉的化学成分见表1：表1我国部分地区硅粉的化学成分成分SiO2（）Al2O3（）Fe2O3（）CaO（）MgO（）C（）R2O（）烧失量遵义92.400.801.100.501.101.00.302.2西宁90.090.992.010.811.171.00.452.95唐山92.160.440.270.941.371.00.991.63由表1可知，硅灰的主要化学成分为非晶态的无定型二氧化硅(SiO2)，一般占90%以上（通常用于高性能混凝土中的硅灰的SiO2最低要求含量是85）。高细度的无定型SiO2具有较高的火山灰活性，即在水泥水化产物氢氧化钙(Ca(OH)2)的碱性激发下，SiO2能迅
15、速与Ca(OH)2反应，生成水化硅酸钙凝胶(C-S-H)，提高混凝土强度并改善混凝土性能。硅粉之所以可以作为一种辅助性胶凝材料改善硬化水泥浆体的微结构，首先是因为硅粉具有很高的火山灰活性。虽然硅粉本身基本上与水不发生水化作用，但它能够在水泥水化产物Ca(OH)2及其它一些化合物的激发作用下发生二次水化反应生成具有胶凝性的产物；其次是因为硅粉的微集料特性，它不仅自身可以填充硬化水泥浆体中的有害孔，其二次水化产物也可以填充硬化水泥浆体中的有害孔，从而改善硬化水泥浆体的微观结构。2、硅粉在水泥浆体和混凝土中的最佳应用条件为了更有效地利用硅粉对硬化水泥浆体微结构的改善作用，国内外许多研究者对硅粉在水泥浆体和混凝土中的最佳应用条件进行比较详细的研究，这方面的研究主要包括水胶比、硅粉掺量、外加剂以及其它火山灰掺合料的选择及其用量等。硅粉在水泥浆体和混凝土中应用时存在一个最优水胶比范围，一般超过该范围，硅粉对硬化水泥浆体和混凝土微结构的改善作用就会降低。如Gapparao指出，在水泥砂浆3d或7d龄期时，水胶比小于0.45(水胶比为0.35，0.40)的含硅粉的砂浆试件强度降低，而水
