带你了解硅粉及其在混凝土中的应用参考

引言硅粉(也叫微硅粉)(学名“硅灰”,Microsilica或SilicaFume),硅粉又叫硅灰。硅粉是冶炼硅铁合金或工业硅时的副产品,通过烟道排出的硅蒸汽令其氧化并冷收尘而得。硅粉是所有掺合料中性能最好的一种,同时也是价格最贵的掺合料。一般只在高强、高耐久性混凝土中使用。

硅粉主要以二种形式供应,即原态硅粉和增密硅粉。1、原态硅粉,即通过收尘器直接收集得到的产品,松散容积约为-kg/m3,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、增密硅粉,为解决原态硅粉不宜长途运输及效率低的问题,开发出了提高硅粉松散密实度的“微硅增密技术”。这种技术使原态硅粉在压缩空气流的作用下,滚动聚集成小的颗粒团,从而将硅粉的松散容积提高到-kg/m3,大大方便了使用,增密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。对于硅粉混凝土的配合比设计,主要是根据设计要求,确定硅粉(硅灰)的掺入方法,硅粉的最佳掺量,减水剂的最优掺量及砂石料调整,而其它则按普通混凝土设计方法进行。

硅粉掺加在混凝土中提高混凝土致密度,使其提高强度,提高抗渗、抗磨性能等功能。硅粉的掺入方法:硅粉在混凝土中一般有两种方法:一是内掺,二是外掺,都要与减水剂配合使用。内掺法往往用硅粉代替水泥,又分等量代替和部分等量代替两种,等量代替为硅粉掺量代替相等的水泥,部分代替为1kg硅粉代替1~3kg水泥,作为研究一般掺量为5%~30%,水灰比一般保持不变:而外掺法指的是硅粉像外加剂那样掺在混凝土中,而水泥用量不减少,掺量一般为5%~10%,一般外掺法而得的混凝土的力学性能要高得多,但增加了混凝土中胶凝材料用量。(1)内掺在加水量不变的前提下,1份硅粉可取代3~4份水泥(重量)而保持混凝土立方体抗压强不变而提高混凝土其它性能。(2)外掺水泥用量不变,掺加硅粉则显著提高混凝土强度和其它性能。混凝土掺入硅粉时有一定坍落度损失。这点需在配合比试验时加以注意。硅粉必须与减水剂联合使用:建议复掺粉煤灰改善其施工性。用硅粉配制混凝土时,一般与凝胶材料的重量比为:①高性能混凝土:5-10%;②水工混凝土:5-10%③喷射混凝土:5-10%;④助泵剂:2-3%;⑤耐磨工业地坪:5-10%;⑥聚合物砂浆、保温砂浆:10-15%,⑦不定形耐火浇注料:6-8%。使用前请根据实际需要通过实验选定合理、经济的掺量。

硅粉在混凝土中应用能体现的11条优点:

1、硅粉是一种物理性质、化学性质均十分稳定的中性无机填料,不含结晶水,不参与固化反应,不影响反应机理。2、对各类树脂有良好的浸润性,吸附性能好,易混合,不产生结团现象。3、硅粉粒度大小分布合理,致密性强,硬度大,耐磨性能好,可大幅度提高固化物的抗拉、抗压、抗冲击强度和耐磨性能,抗冲磨能力能提高0.5—2.5倍。4、能增大导热系数,改变胶粘性和增加阻燃性能。5、能降低环氧树脂固化反应的放热峰温度,降低固化物的线膨胀系数和固化物的收缩率,从而消除内应力,防止开裂。6、由于硅粉的粒度细,分布合理,能有效的减少和消除沉淀,分层现象。7、硅粉质纯,杂质含量低,物化性能稳定,使固化物具有良好的绝缘性能和抗电弧性能。8、硅粉的化学成分为二氧化硅(SiO2),属惰性物质,与大部分酸、碱不起化学反应,硅粉均匀分布、覆盖在物件表面,具有较强的抗腐蚀性,抗空蚀能力提高3—16倍。9、硅粉,堆积密度小:一种在0.2-0.8之间,一种在1.0-2.2之间。作为聚合物填充材料,较其他矿物性填品用量少,装载重量小,节省聚合物用量,因此可降低产品成本。10、抗冻性:硅粉在经过—次快速冻解循环,相对弹性模量隆低10—20%,而普通混凝土通过25—50次循环,相对弹性模量隆低为30—73%。因此可以提高混凝土的抗冻性。11、早强性:硅粉混凝土使诱导期缩短,具有早强的特性。这些特性都是很好的。

硅粉在混凝土中的应用

1.硅粉混凝土用在水利水电工程上,可以提高工程的抗磨蚀能力,国内外传统的抗磨蚀材料多用环氧砂浆等高分子材料,这类材料抗磨蚀能力虽好,但由于它本身线膨胀系数数倍于基底普通混凝土,与基底混凝土温度适应不好,在自然气候条件下容易开裂脱落,且施工复杂,有毒性,成本昂贵,不能大面积推广应用。而使用硅粉混凝土,抗冲磨蚀能力提高1倍左右,抗48m/s流速级的抗磨蚀能力提高3倍以上。2.硅粉混凝土用在水利工程上,可以提高工程的抗裂性能。水工混凝土裂缝已成为人们普遍


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