相較于普通混凝土,含有硅灰的混凝土在微觀結(jié)構(gòu)層面展現(xiàn)出鮮明的特質(zhì),其結(jié)構(gòu)均勻性顯著提升。于低水膠比的情境下,硅灰的融入促使水泥石的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生深刻演變。原本水泥石中的微結(jié)構(gòu)可能存在較多孔隙且結(jié)晶狀態(tài)相對(duì)良好的水化物,而在硅灰介入后,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛山Y(jié)晶不良的水化物主導(dǎo)構(gòu)建的體系,進(jìn)而形成一種孔隙率大幅降低且更為致密緊實(shí)的基質(zhì)構(gòu)造。伴隨著硅灰含量的逐步遞增,水泥石內(nèi)部發(fā)生了重要的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化,即氫氧化鈣(Ca(OH)?)向硅酸鈣水化物的轉(zhuǎn)變量持續(xù)增加。這一變化直接導(dǎo)致水泥石中的 CH 含量呈現(xiàn)出隨硅灰摻量上升而下降的趨勢(shì)。并且,剩余的 CH 與未添加硅灰的硅酸鹽水泥相較而言,其晶粒的形成更傾向于細(xì)小化,這種微觀結(jié)構(gòu)的改變對(duì)于提升水泥石的整體性能具有積極意義。
在普通硅酸鹽水泥中引入硅灰后,水化物中的化學(xué)組成比例發(fā)生了顯著變化,其中 Ca/Si 比值明顯減小。這一化學(xué)組成的改變賦予了水化物獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì),使其具備更強(qiáng)的與其他離子相結(jié)合的能力。從宏觀性能表現(xiàn)來看,水泥石抗離子侵入的屏障作用得以強(qiáng)化,能夠更為有效地抵御外界有害離子的滲透侵蝕。同時(shí),對(duì)于堿 – 骨料反應(yīng)這一可能嚴(yán)重?fù)p害混凝土耐久性的問題,也具備了更強(qiáng)的抑制能力,從而極大地提升了混凝土結(jié)構(gòu)在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性與耐久性。
與此同時(shí),硅灰在混凝土中還對(duì)骨料與水泥石之間的界面過渡區(qū)有著積極的改善作用。當(dāng)混凝土中摻有硅灰時(shí),能夠促使骨料周圍被致密的無定形的 C – S – H 相所充分填充包裹。以含有 10%硅灰的水泥砂漿微觀結(jié)構(gòu)研究為例,在水化歷經(jīng) 28 天之后,對(duì)試樣進(jìn)行微觀孔隙結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),其總孔隙率相較于未添加硅灰的對(duì)照組提高了 8%。深入探究其內(nèi)在原因,是由于硅灰與 Ca(OH)?之間的火山灰反應(yīng)呈現(xiàn)出高度均勻的分布特性,并非如傳統(tǒng)認(rèn)知中那樣集中于界面區(qū)域。相反,該反應(yīng)主要發(fā)生在漿體的毛細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部。這種獨(dú)特的反應(yīng)分布模式猶如在漿體內(nèi)部的毛細(xì)管道中設(shè)置了一道道“阻塞關(guān)卡”,在很大程度上有效堵塞了漿體內(nèi)部原本可能存在的毛細(xì)通道,使得孔隙率顯著降低。而孔隙率的降低直接關(guān)聯(lián)著混凝土強(qiáng)度的提升,尤其是在試樣硬化后期,強(qiáng)度的增長(zhǎng)更為明顯,為混凝土結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期承載與環(huán)境作用下的性能表現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的微觀結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
新拌混凝土作為水泥、水、集料以及外加劑相互交融混合而成的復(fù)雜體系,其性能的優(yōu)劣對(duì)于澆筑工程的質(zhì)量以及混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期的耐久性均有著極為關(guān)鍵的影響。其中,和易性與流變性乃是新拌混凝土性能的核心表征要素。
諸多研究表明,硅灰的摻入能夠顯著增強(qiáng)混凝土拌合物的密實(shí)性。這是由于硅灰顆粒具有極高的細(xì)度與巨大的比表面積,它們能夠在混凝土體系中均勻分散,并填充于水泥顆粒、集料以及其他孔隙之間,從而減少了內(nèi)部空隙的存在,使得混凝土結(jié)構(gòu)更為致密。然而,硅灰的摻量并非越多越好。當(dāng)硅灰摻量達(dá)到 4% 以上時(shí),混凝土拌和物的黏聚性會(huì)呈現(xiàn)出明顯的增加趨勢(shì)。這一現(xiàn)象主要?dú)w因于硅灰的高活性以及其與水泥水化產(chǎn)物之間的相互作用,使得混凝土各組分之間的吸引力增強(qiáng),從而導(dǎo)致流動(dòng)性開始變差。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)與綜合分析發(fā)現(xiàn),從整體性能平衡的角度考量,較為適宜的硅灰摻量約為水泥總用量的 2%。在此摻量下,混凝土既能保持良好的密實(shí)性,又能維持相對(duì)合適的和易性與流動(dòng)性。
進(jìn)一步研究水灰比為 0.35 的特定情境時(shí)發(fā)現(xiàn),在停止攪拌后的 0 – 50 分鐘內(nèi)的任意時(shí)刻進(jìn)行坍落度測(cè)量,結(jié)果顯示坍落度會(huì)隨著硅灰摻量的增加而呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。這一結(jié)果看似與之前硅灰摻量過高導(dǎo)致流動(dòng)性變差的結(jié)論相悖,但實(shí)則是由于在該水灰比條件下,硅灰的填充與分散作用在一定范圍內(nèi)占據(jù)主導(dǎo),改善了混凝土的工作性能。而當(dāng)硅灰摻量為 6% 時(shí),混凝土的坍落度與擴(kuò)展度能夠同時(shí)達(dá)到最大值。這表明在這一摻量下,硅灰對(duì)混凝土流變性能的改善效果達(dá)到了一個(gè)峰值狀態(tài),能夠使混凝土在施工過程中展現(xiàn)出最佳的流動(dòng)性與填充性,從而更易于進(jìn)行澆筑、振搗等施工操作,確?;炷两Y(jié)構(gòu)的均勻性與密實(shí)性。
]]>
一、準(zhǔn)備工作
二、試驗(yàn)步驟
三、強(qiáng)度測(cè)試與計(jì)算
硅灰中SiO2含量很高,一般都在60%-98%,在其形成過程中也夾帶有少量雜質(zhì),如游離C、Fe2O3、CaO、K2O、NazO等。硅灰的顏色隨著 Fe2O3含量得增高色澤由白灰白到灰、深灰變化。就其質(zhì)量而言,SiO2含量越高,顏色淡白為好。一般認(rèn)為SiOg含量大于75%的硅灰可應(yīng)用于水泥、混凝土等領(lǐng)域。
硅灰的顆粒很細(xì)小粒度一般在微米級(jí),是一種超微固體物質(zhì)。硅灰的比表面積可達(dá)20-25m/a比粉煤灰大50-70倍左右,比水泥約大80-100倍。
硅灰在冷凝相變過程中受到表面張力的作用形成了非結(jié)晶相無定形的圓球顆粒,目表面較為光滑,有些可能是兩個(gè)或多個(gè)圓球粒粘在一起的團(tuán)聚體。硅灰是一種比表面積很大,活性很高的火山灰物質(zhì)。
硅灰作為摻和劑應(yīng)用干混凝十工業(yè)是國(guó)外微硅粉綜合利用中研究最早,成果最多,應(yīng)用最廣的一個(gè)領(lǐng)域。
由于微硅粉具有顆粒細(xì)小、比表面積大、SiO純度高、火山灰活性強(qiáng)等物理化學(xué)特點(diǎn),把微硅粉作為摻和劑加入混凝土中改善了混凝土多方面的性能使其強(qiáng)度等級(jí)可以達(dá)到100MPa。
硅灰還可用于耐火材料的添加劑。優(yōu)質(zhì)硅灰主要被用作高性能耐火澆注料、預(yù)制件、鋼包料、透氣磚、自流型耐火澆注料及干濕法噴射材料。
在冶煉中硅灰用作冶金球團(tuán)助劑。同時(shí)硅灰還可用于化工產(chǎn)品的分散隔離劑、硅酸鹽磚原料、緩農(nóng)肥硅酸鉀等。
]]>
微珠也稱漂珠,是燃煤火電廠從煙囪排出的飛灰,經(jīng)過專用設(shè)備收集后得到的高活性球狀玻璃體。微珠比表面積達(dá)9000m2/kg,約是水泥的30倍;自然堆積密度670kg/m3,壓縮堆積密度890kg/m3;需水量比90%左右,28d活性指數(shù)可達(dá)110%。由于微珠顆粒極細(xì)小,加到混凝土中可填充水泥顆粒間空隙,使自由水得以排放出來,增大水泥漿流動(dòng)性,因此可用于配制自密實(shí)混凝土,其硬化后混凝土強(qiáng)度和耐久性較普通混凝土有很大提高。微珠在顯微鏡下為球型結(jié)構(gòu),對(duì)于混凝土主要起到滾珠效應(yīng),降低黏度效果比較好,尤其適用于C60以上的混凝土;其主要應(yīng)用區(qū)域?yàn)椋篣HPC灌漿料、高標(biāo)號(hào)混凝土、自流平砂漿等。
硅粉(也叫微硅粉)(學(xué)名“微硅粉(硅灰)”,Microsilica或SilicaFume),硅粉又叫微硅粉(硅灰)。硅粉是冶煉硅鐵合金或工業(yè)硅時(shí)的副產(chǎn)品,通過煙道排出的硅蒸汽令其氧化并冷收塵而得。硅粉是所有摻合料中性能最好的一種,同時(shí)也是價(jià)格最貴的摻合料。一般只在高強(qiáng)、高耐久性混凝土中使用。
微硅粉(硅灰)主要以二種形式供應(yīng),即原態(tài)微硅粉(硅灰)和增密微硅粉(硅灰)。
1、原態(tài)微硅粉(硅灰),即通過收塵器直接收集得到的產(chǎn)品,松散容積約為150-200kg/m3,原態(tài)微硅粉(硅灰)一般采用袋裝運(yùn)輸,由于密度很小,長(zhǎng)途運(yùn)輸效率較低,使用時(shí)多采用人工直接破袋將微硅粉(硅灰)倒人混凝土攪拌機(jī),工作環(huán)境粉塵大,工作效率低。
2、增密微硅粉(硅灰),為解決原態(tài)微硅粉(硅灰)不宜長(zhǎng)途運(yùn)輸及效率低的問題,開發(fā)出了提高微硅粉(硅灰)松散密實(shí)度的“微硅增密技術(shù)”。這種技術(shù)使原態(tài)微硅粉(硅灰)在壓縮空氣流的作用下,滾動(dòng)聚集成小的顆粒團(tuán),從而將微硅粉(硅灰)的松散容積提高到500-700kg/m3,大大方便了使用,增密微硅粉(硅灰)小顆料團(tuán)的顆粒凝聚力較弱,在混凝土攪拌機(jī)中的攪拌過程非常容易散開,因此微硅粉(硅灰)顆粒能在骨料投料后投入攪拌機(jī),以保證增密微硅顆粒團(tuán)散開和良好的分散。
對(duì)于微硅粉(硅灰)混凝土的配合比設(shè)計(jì),主要是根據(jù)設(shè)計(jì)要求,確定微硅粉(硅灰)的摻入方法,微硅粉(硅灰)的最佳摻量,減水劑的最優(yōu)摻量及砂石料調(diào)整,而其它則按普通混凝土設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。
微硅粉(硅灰)摻加在混凝土中提高混凝土致密度,使其提高強(qiáng)度,提高抗?jié)B、抗磨性能等功能。微硅粉(硅灰)的摻入方法:微硅粉(硅灰)在混凝土中一般有兩種方法:一是內(nèi)摻,二是外摻,都要與減水劑配合使用。內(nèi)摻法往往用微硅粉(硅灰)代替水泥,又分等量代替和部分等量代替兩種,等量代替為微硅粉(硅灰)摻量代替相等的水泥,部分代替為1kg微硅粉(硅灰)代替1~3kg水泥,作為研究一般摻量為5%~30%,水灰比一般保持不變:而外摻法指的是微硅粉(硅灰)像外加劑那樣摻在混凝土中,而水泥用量不減少,摻量一般為5%~10%,一般外摻法而得的混凝土的力學(xué)性能要高得多,但增加了混凝土中膠凝材料用量。
(1)內(nèi)摻
在加水量不變的前提下,1份微硅粉(硅灰)可取代3~4份水泥(重量)而保持混凝土立方體抗壓強(qiáng)不變而提高混凝土其它性能。
(2)外摻
水泥用量不變,摻加微硅粉(硅灰)則顯著提高混凝土強(qiáng)度和其它性能。混凝土摻入微硅粉(硅灰)時(shí)有一定坍落度損失。這點(diǎn)需在配合比試驗(yàn)時(shí)加以注意。微硅粉(硅灰)必須與減水劑聯(lián)合使用:建議復(fù)摻粉煤灰改善其施工性。用微硅粉(硅灰)配制混凝土?xí)r,一般與凝膠材料的重量比為:
①高性能混凝土:5-10%;
②水工混凝土:5-10%
③噴射混凝土:5-10%;
④助泵劑:2-3%;
⑤耐磨工業(yè)地坪:5-10%;
⑥聚合物砂漿、保溫砂漿:10-15%,
⑦不定形耐火澆注料:6-8%。使用前請(qǐng)根據(jù)實(shí)際需要通過實(shí)驗(yàn)選定合理、經(jīng)濟(jì)的摻量。
微硅粉(硅灰)在混凝土中應(yīng)用能體現(xiàn)的11條優(yōu)點(diǎn):
1、微硅粉(硅灰)是一種物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)均十分穩(wěn)定的活性摻和料,不含結(jié)晶水,參與固化反應(yīng),不影響反應(yīng)機(jī)理。
2、對(duì)各類樹脂有良好的浸潤(rùn)性,吸附性能好,易混合,不產(chǎn)生結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。
3、微硅粉(硅灰)粒度大小分布合理,致密性強(qiáng),硬度大,耐磨性能好,可大幅度提高固化物的抗拉、抗壓、抗沖擊強(qiáng)度和耐磨性能,抗沖磨能力能提高0.5—2.5倍。
4、能增大導(dǎo)熱系數(shù),改變膠粘性和增加阻燃性能。
5、能降低環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)的放熱峰溫度,降低固化物的線膨脹系數(shù)和固化物的收縮率,從而消除內(nèi)應(yīng)力,防止開裂。
6、由于微硅粉(硅灰)的粒度細(xì),分布合理,能有效的減少和消除沉淀,分層現(xiàn)象。
7、微硅粉(硅灰)質(zhì)純,雜質(zhì)含量低,物化性能穩(wěn)定,使固化物具有良好的絕緣性能和抗電弧性能。
8、微硅粉(硅灰)的化學(xué)成分為二氧化硅(SiO2)惰性物質(zhì),與大部分酸、堿不起化學(xué)反應(yīng),微硅粉(硅灰)均勻分布、覆蓋在物件表面,具有較強(qiáng)的抗腐蝕性,抗空蝕能力提高3—16倍。
9、微硅粉(硅灰),堆積密度?。阂环N在0.2-0.8之間,一種在1.0-2.2之間。作為聚合物填充材料,較其他礦物性填品用量少,裝載重量小,節(jié)省聚合物用量,因此可降低產(chǎn)品成本。
10、抗凍性:微硅粉(硅灰)在經(jīng)過300—500次快速凍解循環(huán),相對(duì)彈性模量隆低10—20%,而普通混凝土通過25—50次循環(huán),相對(duì)彈性模量隆低為30—73%。因此可以提高混凝土的抗凍性。
11、早強(qiáng)性:微硅粉(硅灰)混凝土使誘導(dǎo)期縮短,具有早強(qiáng)的特性。這些特性都是很好的。
微硅粉(硅灰)在混凝土中的應(yīng)用
?
1.微硅粉(硅灰)混凝土用在水利水電工程上,可以提高工程的抗磨蝕能力,國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)的抗磨蝕材料多用環(huán)氧砂漿等高分子材料,這類材料抗磨蝕能力雖好,但由于它本身線膨脹系數(shù)數(shù)倍于基底普通混凝土,與基底混凝土溫度適應(yīng)不好,在自然氣候條件下容易開裂脫落,且施工復(fù)雜,有毒性,成本昂貴,不能大面積推廣應(yīng)用。而使用微硅粉(硅灰)混凝土,抗沖磨蝕能力提高1倍左右,抗48m/s流速級(jí)的抗磨蝕能力提高3倍以上。
2.微硅粉(硅灰)混凝土用在水利工程上,可以提高工程的抗裂性能。水工混凝土裂縫已成為人們普遍關(guān)注的大問題。裂縫的原因是由于材料本身的水化熱升溫,如在混凝土中摻入粉煤灰,雖可以降低化電熱升溫,但早期強(qiáng)度比較低,使粉煤灰用量受到限制。
3.微硅粉(硅灰)混凝土可以提高抗?jié)B透性能和抗鹽蝕性能,保護(hù)鋼筋。水下工程中由于氯離子滲入混凝土中,引起鋼筋快速銹蝕,混凝土脫層,壽命短,破壞性嚴(yán)重。水下混凝土澆筑一般采用導(dǎo)管法,由于水泥漿的散失,使其與基層不能很好黏結(jié),并且降低與水接觸部分的強(qiáng)度。在水下混凝土中摻入微硅粉(硅灰)后,這些問題均能得到明顯的改善。
4.微硅粉(硅灰)混凝土用在交通公路路面的搶修上,具有極強(qiáng)的耐磨特性。用普通混凝土澆筑道路,需要28天才能正常通車,一般早強(qiáng)混凝土也要3天才能通車,混凝土公路路面損壞是不可避免的。用常規(guī)的方法修復(fù),常常要造成交通中斷,從而帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。而使用具有早強(qiáng)及耐磨特性的微硅粉(硅灰)混凝土,經(jīng)實(shí)際運(yùn)用效果十分理想。
微硅粉(硅灰)在混凝土中的應(yīng)用,主要運(yùn)用在水利電力工程、修建公路橋梁方面,成效非常理想。
微硅粉(硅灰)的最佳摻量
微硅粉(硅灰)在混凝土中摻量太少,對(duì)混凝土性能改善不大,但是摻量太多,則混凝土太粘,不易施工,且干縮變形大,抗凍性差,因此,摻微硅粉(硅灰)時(shí),應(yīng)找出最優(yōu)摻量才能獲得最佳結(jié)果。一般情況下,摻量在10%以內(nèi)效果較為滿意。微硅粉(硅灰)的合適摻量一般根據(jù)所用微硅粉(硅灰),水泥種類和骨料性質(zhì),選擇幾個(gè)微硅粉(硅灰)摻量,如3、5、7、10%等,成型混凝土試件,繪制R-SF(強(qiáng)度-微硅粉(硅灰)摻量)曲線確定。值得注意的是微硅粉(硅灰)價(jià)格較高,在確定微硅粉(硅灰)的最佳摻量時(shí),也要考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
減水劑的最佳摻量
在混凝土中使用微硅粉(硅灰),如不摻減水劑,想保持相同的流動(dòng)度,則必然要增加用水量、水灰比增加,摻微硅粉(硅灰)的混凝土強(qiáng)度也不上去,這也是過去微硅粉(硅灰)在混凝土中未推廣使用的原因。微硅粉(硅灰)與減水劑聯(lián)合使用摻用微硅粉(硅灰)水灰比不變,即用水量不增加,也能達(dá)到與未摻微硅粉(硅灰)的混凝土具有相同的流動(dòng)度且微硅粉(硅灰)混凝土強(qiáng)度等性能得到大幅度提高,一般國(guó)內(nèi)較多采用萘系高效減水劑,如建1、H、DH3、FDN、NF、N2B等,其摻量一般為膠材用量的1%以內(nèi),有時(shí)為了減小水灰比,拌制超高強(qiáng)混凝土,減水劑摻量達(dá)2%~3%。
砂石料用量調(diào)整:
內(nèi)摻微硅粉(硅灰)一般對(duì)砂石用量不必調(diào)整。外摻微硅粉(硅灰)要扣掉與微硅粉(硅灰)體積相等的砂石體積。
攪拌方法:
微硅粉(硅灰)混凝土應(yīng)用試驗(yàn)室作出施工配合比,嚴(yán)格按照配合比施工。在微硅粉(硅灰)混凝土攪拌時(shí)微硅粉(硅灰)應(yīng)在骨料投料之后加入攪拌機(jī)。加入方式有兩種程序:
①投入骨料,隨后投入微硅粉(硅灰)攪拌片刻,然后加入水泥干拌一會(huì),再加入水和其它外加劑。
②投入粗骨料+75%水+微硅粉(硅灰)+50%細(xì)骨料,攪拌15~30秒,然后投入水泥+外加劑+50%細(xì)骨料+25%水+外加劑,攪拌至均勻。攪拌時(shí)間比普通混凝土延長(zhǎng)20~25%或50~60秒。切忌將微硅粉(硅灰)加入已拌和的混凝土中。
澆注方法:
微硅粉(硅灰)混凝土與普通混凝土澆注方法相同,但微硅粉(硅灰)混凝土早強(qiáng)的性能會(huì)使終凝時(shí)間提前,因此在澆注時(shí)應(yīng)及時(shí)搗固,振動(dòng)密實(shí)。在抹面時(shí)應(yīng)注意,微硅粉(硅灰)混凝土有較大的粘稠性和大幅度減少泌水,使抹面困難,必要時(shí)應(yīng)采用帶振動(dòng)功能的抹面設(shè)備。微硅粉(硅灰)混凝土比普通混凝土有較強(qiáng)的收縮性,更易出現(xiàn)早期塑性收縮裂縫,在施工過程中必須盡早良好養(yǎng)護(hù),推薦使用關(guān)水養(yǎng)護(hù)或使用專用養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)的方法。
施工安全:
微硅粉(硅灰)混凝土施工安全應(yīng)嚴(yán)格按照混凝土工程有關(guān)國(guó)家施工規(guī)范操作。微硅粉(硅灰)較輕,嚴(yán)禁高空拋散,防止微硅粉(硅灰)飛揚(yáng)。
微硅粉(硅灰)的貯存和運(yùn)輸:
微硅粉(硅灰)在貯存、運(yùn)輸和使用過程中注意防雨防潮。
綜述:微珠和微硅粉(硅灰)各有千秋,適用區(qū)域不見相同,各有優(yōu)劣,微硅粉(硅灰)細(xì)度比較小,活性比較高,混凝土黏度比較大;微珠,顯微鏡下呈球形,對(duì)于混凝土降低黏度有很好的效果,尤其適用于高標(biāo)號(hào)混凝土;兩者各有千秋,需要緊密配合。
]]>
氣相法白炭黑
氣相二氧化硅,也被稱為氣相二氧化硅,因?yàn)樗窃诨鹧嬷挟a(chǎn)生的,由無定形二氧化硅的微小液滴融合成枝狀、鏈狀、三維的二級(jí)顆粒,然后凝結(jié)成三級(jí)顆粒。由此產(chǎn)生的粉末具有極低的體積密度和高表面積。它的三維結(jié)構(gòu)使其在用作增稠劑或強(qiáng)化填料時(shí),具有增加粘度和觸變性的行為。
氣相二氧化硅通常分為兩類:經(jīng)處理的和未經(jīng)處理的(也稱為親水和疏水)。通常情況下,親水性的比疏水性的要便宜。
氣相二氧化硅的顆粒大小約為7~40納米。最常用的單位是BET表面積(m2/g),一個(gè)40′HQ的容器內(nèi)可裝3.6~4噸氣相二氧化硅。氣相二氧化硅需要非常嚴(yán)格的防潮方法:用牛皮紙包裝,用塑料層包住。
微硅粉
硅灰,也被稱為微硅石,是一種細(xì)粒、薄、表面積非常高的二氧化硅。
硅灰的顆粒大小約為平均水泥顆粒大小的1/100。最常用的單位是目數(shù)。主要的應(yīng)用是混凝土。
]]>
微硅粉的化學(xué)成分
?L.O.S | ?SiO2 | ?AL2O3 | FE2O3 | CaO | MgO |
?1.69 | ?95.62 | ?0.64 | ?0.05 | ?0.18 | ?0.09 |
微硅粉運(yùn)用于混凝土中的作用原理是填充顆粒空隙,提高體積密度和降低孔隙率。同時(shí)微硅粉在混凝土中具有火山灰反應(yīng) ,微硅粉水化形成的富硅凝膠,與水泥水化凝膠C-S-H共同工作,強(qiáng)度高于Ca(OH)2晶體。
二、實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果
我們分別在P. O42.5和P.C32.5強(qiáng)度等級(jí)水泥中加人5%、3%的微硅粉。通過試驗(yàn)可以看出:
(1)無論加3%和加5%微硅粉, 對(duì)水泥3d強(qiáng)度影響不大;
(2)加5%的微硅粉。對(duì)P·O42.5和P.C32.5 28d強(qiáng)度分別增加10MPa和8.6MPa;
(3)加3%的微硅粉,對(duì)P·O42.5和P·C32.5 28di強(qiáng)度分別增加7.9MPa和6.0MPa。
三、結(jié)語
(1)普通混凝土工程在惡劣的環(huán)境中可能短時(shí)間內(nèi)受到嚴(yán)重?fù)p壞,從而威脅工程質(zhì)量大大降低工程的使用壽命。而采用水泥、硅粉和粉煤灰及減水劑配制出滿足各方面安求的高性能棍凝土,成功應(yīng)用于各過程中?;炷闲阅艿玫斤@著改善,經(jīng)過大址耐久性、凍融性等試驗(yàn)證明微硅粉在混凝土中是無害的。
(2)同理如果在水泥中加人一定比例的微硅粉,一樣能改善水泥的性能,還能降低能耗。
(3)經(jīng)過實(shí)踐,使生產(chǎn)水泥成本降低10元左右,在有條件的地方非常適合推廣。
]]>是鐵合金在冶煉硅鐵和工業(yè)硅(金屬硅)時(shí),礦熱電爐內(nèi)產(chǎn)生出大量揮發(fā)性很強(qiáng)的SiO2和Si氣體,氣體排放后與空氣迅速氧化冷凝沉淀而成。它是大工業(yè)冶煉中的副產(chǎn)物,整個(gè)過程需要用除塵環(huán)保設(shè)備進(jìn)行回收,因?yàn)橘|(zhì)量比較輕,還需要用加密設(shè)備進(jìn)行加密。密度可以增加到220-700kg/m3。
常規(guī)微硅粉的作用:
超細(xì)微硅粉:
在鐵合金在冶煉硅鐵和工業(yè)硅(金屬硅)時(shí),礦熱電爐內(nèi)產(chǎn)生出大量揮發(fā)性很強(qiáng)的SiO2和Si氣體,氣體排放后與空氣迅速氧化冷凝沉淀而成,通過使用除塵環(huán)保設(shè)備進(jìn)行回收后,二次進(jìn)行加工制造,再次改變其物理性質(zhì)使其更細(xì)。
超細(xì)微硅粉和常規(guī)微硅粉的區(qū)別:
微硅粉是鐵合金在冶煉硅鐵和工業(yè)硅(金屬硅)時(shí),礦熱電爐內(nèi)產(chǎn)生出大量揮發(fā)性很強(qiáng)的SiO2和Si氣體, 整個(gè)過程需要用除塵環(huán)保設(shè)備進(jìn)行回收。微硅的使用起始就是為了解決環(huán)境污染問題,但是往往除塵環(huán)保設(shè)備收集后的微硅粉體密偏高質(zhì)量輕,又會(huì)造成粉塵污染,所以近乎所有的微硅粉企業(yè)都強(qiáng)制對(duì)微硅粉進(jìn)行加密處理。加密處理后則會(huì)使微硅粉在主體中起的作用大打折扣。比如市面上常見的微硅粉細(xì)度多為300目左右。而微硅粉較輕,粘性又大故而加密后在施工現(xiàn)場(chǎng)無法解密,也無法再次磨細(xì)。
四川埃文德微硅粉產(chǎn)品超細(xì)微硅粉完全解決了這一問題,我們的超細(xì)微硅粉細(xì)度可控制在325目-4000目,可根據(jù)客戶使用規(guī)格調(diào)整細(xì)度。并且新的超細(xì)微硅粉在生產(chǎn)初期就考慮到了環(huán)保問題,在細(xì)化產(chǎn)品的同時(shí)也使得微硅粉更環(huán)保。超細(xì)微硅粉可填充傳統(tǒng)微硅粉無法填充的空隙,并使得混凝土的強(qiáng)度再次得到提升,并且再次提高混凝土強(qiáng)度、耐久性,高抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐、抗沖擊及耐磨性能。
并且超細(xì)微硅粉的密度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)微硅粉,并消耗掉一部分粘性,使得超細(xì)微硅粉更好的輸送。冶煉廠的不斷升級(jí)改造使得傳統(tǒng)微硅粉不斷發(fā)生變化,其中有一些傳統(tǒng)微硅粉無法很好的融水,使其天生的優(yōu)勢(shì)和作用大打折扣,甚至在一些領(lǐng)域無法使用。超細(xì)微硅粉也解決了這一問題,使得更好的融水。傳統(tǒng)微硅粉的篩余量通常在3%-10%,超細(xì)微硅粉的篩余量在0。并且超細(xì)微硅粉增加了微硅粉的流動(dòng)性和易性。
我司生產(chǎn)的超細(xì)微硅粉是經(jīng)過超細(xì)立磨精細(xì)加工而成,其顆粒呈圓球狀,細(xì)度D50達(dá)到2000-3000目,D90達(dá)到800-1000目。充分還原了微硅粉原始的特性和優(yōu)勢(shì),這種高端微硅粉為各領(lǐng)域的高新應(yīng)用提供了保障和支持。并且超細(xì)微硅粉同時(shí)也可提供二氧化硅含量85-96的,其顯著作用有:
1、再次提高混凝土的強(qiáng)度;
2、使微硅粉的融水性增強(qiáng);
3、降低微硅粉密度;
4、降低粘性,利于輸送。
]]>堿骨料反應(yīng)開始是在3O年代美國(guó)西部地區(qū)的堤壩、公路、橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)物發(fā)生異常膨脹,產(chǎn)生裂縫而發(fā)現(xiàn)的。進(jìn)入7O年代后,不斷從歐洲、南非等地傳來堿骨料反應(yīng)引起的結(jié)構(gòu)損傷報(bào)告,堿骨料反應(yīng)作為世界性的普遍問題被提了出來。在日本海沿岸,許多港灣建筑、橋梁等,建成后不到1年的時(shí)間,混凝土表面開裂、剝落,鋼筋銹蝕外露,主要原因是堿骨料反應(yīng)。北京的三元立交橋橋墩,建成后不到兩年,個(gè)別地方發(fā)生“人字形”的裂紋,也是堿骨料反應(yīng)的結(jié)果。對(duì)受堿骨料反應(yīng)破壞的結(jié)構(gòu)物修補(bǔ)起來比較困難,效果也比較差,因此最好的辦法是積極地采取預(yù)防措施。
在混凝土中摻加微硅粉,對(duì)堿骨料反應(yīng)有明顯的預(yù)防控制作用。微硅粉添加量為5%~10%時(shí)混凝土的膨脹量可減少10%~20%,其控制效果根據(jù)反應(yīng)性骨料及微硅粉的種類而不同。實(shí)驗(yàn)研究表明,微硅粉對(duì)堿骨料反應(yīng)的控制作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
微硅粉對(duì)堿骨料反應(yīng)的預(yù)防控制作用,有效提高了混凝土的耐久性,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)物的使用壽命。同時(shí)也是減少混凝土的生產(chǎn)量,是實(shí)現(xiàn)減輕環(huán)境負(fù)荷的重要途徑。
]]>
據(jù)介紹,作為混凝土的改性材料,微硅粉高強(qiáng)混凝土具有易澆注、整體密實(shí)、長(zhǎng)期穩(wěn)定及強(qiáng)度高等特點(diǎn),可提高建筑的內(nèi)在質(zhì)量,在橋梁建筑市場(chǎng)上具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。而建設(shè)中的重慶大佛寺長(zhǎng)江大橋,是一座主跨450米的雙塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋,跨度超過目前國(guó)內(nèi)最大跨度的武漢長(zhǎng)江二橋50米。
由于重慶大佛寺長(zhǎng)江大橋主梁采用懸臂澆注對(duì)接合龍新工藝,對(duì)混凝土強(qiáng)度及穩(wěn)定性要求特別高。承擔(dān)該橋建設(shè)任務(wù)的中鐵大橋局科研人員,為此專門成立了微硅粉混凝土專題攻關(guān)小組,應(yīng)用正交設(shè)計(jì)原理,參考國(guó)際建筑市場(chǎng)同類產(chǎn)品資料,歷經(jīng)半年試驗(yàn),攻克了一系列技術(shù)難題,擇優(yōu)篩選出各種材料最佳配合比,研制出這一新型建材產(chǎn)品,并在主梁14號(hào)塊現(xiàn)澆成功。經(jīng)專家檢測(cè),60號(hào)微硅粉高強(qiáng)混凝土具有高強(qiáng)度、高穩(wěn)定、高耐久等特性,超過了法國(guó)諾曼底大橋和香港青馬大橋采用的國(guó)外同類產(chǎn)品,填補(bǔ)了我國(guó)建筑市場(chǎng)建橋新材料的一項(xiàng)空白。
]]>