硅灰在混凝土中的作用

    工業(yè)硅及硅鐵在高溫熔煉的過程中,隨著廢氣逸出的粉塵為硅灰或硅粉,其主要成分是活性SiO2(含量約占90%,其中所含游離態(tài)SiO2約占10%)。顆粒非常小,是水泥粒徑的百分之一,容量小、比表面積大,固有微硅粉之稱,它能直接通過呼吸進入人體肺泡,對人身體健康危害較大。微硅粉廣泛用于建筑、化工、冶金等行業(yè)。在混凝凝土中主要用于活性摻合料,用于改善水泥或混凝土的性能,配制具有**高強、耐磨、耐沖刷耐腐蝕、抗?jié)B透抗凍、早強的特種混凝土,可用于大型水電、海港碼頭、鐵路橋梁、高速公路、飛機場跑道、隧道及城市高層建筑等工程。

    由于硅粉顆粒細小、比面積大、活性SiO2純度高與強火山灰活性等物理化學(xué)特點,把硅粉作為摻合料加入混凝土中改善了混凝土多方面性能。

    1.提高混凝土早期強度和較終強度

    國內(nèi)研究表面,當(dāng)硅粉對水泥的取代率為30%以內(nèi)時,蒸養(yǎng)溫度為80℃,砂漿一天的抗壓強度為不摻硅粉的2倍,若采用蒸壓養(yǎng)護,則幾乎達3倍;采用標準養(yǎng)護,砂漿的抗壓強度也明顯提高。

    2.增加密實度

    混凝土中摻入硅粉增加了起反應(yīng)的硅含量,在電子顯微鏡下觀察,摻硅粉混凝土的水泥石空隙中有晶體生長。另外,硅粉顆粒很細小,均勻地填充了混凝土微孔,微集料填充效應(yīng)明顯。

    3.改善混凝土離析和泌水性能

    澆灌混凝土之后,往往產(chǎn)生水從混凝土中分離出來的現(xiàn)象,即在表層形成水膜,也稱之為浮漿,使上層混凝土分布不均勻,影響建筑質(zhì)量。國外研究證明,硅粉摻入量即取代率Si/(Si+C)愈多,混凝土材料愈難以離析和泌水。當(dāng)取代率達15%時,混凝土坍落度即使達15~20cm也幾乎不產(chǎn)生離析和泌水。當(dāng)取代率達到20%~30%時,將該混凝土直接放入水中也不易產(chǎn)生離析。由于硅粉對混凝土離析和泌水性能的改善,使摻硅粉混凝土可以用于港口、隧道等水下工程。


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