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硅粉
混凝土用微硅粉

混凝土用微硅粉

硅粉也叫微硅粉,學名“硅灰”,又叫硅灰,是工業電爐在高溫熔煉工業硅及硅鐵的過程中,隨廢氣逸出的煙塵經特殊的捕集裝置收集處理而成。在逸出的煙塵中,SiO2含量約占煙塵總量的90%,顆粒度非常小,平均粒度幾乎是納米級別,故稱為硅粉。



配合比:

對于硅粉混凝土的配合比設計,主要是根據設計要求, 確定硅粉的摻入方法,硅粉的最佳摻量,減水劑的最優摻量及砂石料調整,而其它則按普通混凝土設計方法進行。

a) 硅粉的摻入方法:硅粉在混凝土中一般有兩種方法: 一是內摻,二是外摻,都要與減水劑配合使用。內摻法往往用硅粉代替水泥,又分等量代替和部分等量代替兩種,等量代替為硅粉摻量代替相等的水泥,部分代替為1 kg 硅粉代替1~3 kg 水泥,作為研究一般摻量為5 %~30 % ,水灰比一般保持不變:而外摻法指的是硅粉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性能要高得多,但增加了混凝土中膠凝材料用量。

b) 硅粉的最佳摻量:硅粉在混凝土中摻量太少,對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,摻硅粉時,應找出最優摻量才能獲得最佳結果。一般情況下,摻量在10%以內效果較為滿意。硅粉的合適摻量一般根據所用硅粉,水泥種類和骨料性質,選擇幾個硅粉摻量,如3、5、7、10%等,成型混凝土試件,繪制R-SF(強度-硅粉摻量)曲線確定。值得注意的是硅粉價格較高,在確定硅粉的最佳摻量時,也要考慮技術經濟指標。 

c) 減水劑的最佳摻量:在混凝土中使用硅粉,如不摻減水劑,想保持相同的流動度,則必然要增加用水量、水灰比增加,摻硅粉的混凝土強度也上不去,這也是過去硅粉在混凝土中未推廣使用的原因。硅粉與減水劑聯合使用摻用硅粉水灰比不變,即用水量不增加,也能達到與未摻硅粉的混凝土具有相同的流動度且硅粉混凝土強度等性能得到大幅度提高,一般國內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,有時為了減小水灰比,拌制超高強混凝土,減水劑摻量達2 %~ 3 %。

d) 砂石料用量調整:內摻硅粉一般對砂石用量不必調整。外摻硅粉要扣掉與硅粉體積相等的砂石體積

耐久影響:

混凝土的耐久性包括了混凝土的抗凍性、抗滲性、抗化學侵蝕性,抗鋼筋侵蝕能力和抗沖磨性能,在此僅談談它對混凝土的抗凍性、抗滲性及抗化學侵蝕性的影響。

a) 抗凍性:當硅粉摻量少時,硅粉混凝土的抗凍性與普通混凝土基本相同,當硅粉摻量超過15 %時,它的抗凍性較差。通過大量的試驗,這種觀點基本上被證實了,主要原因是當硅粉超過15 %時,混凝土膨脹量增大,相對動彈性模數降低,抗壓強度急劇下降,從混凝土內部方面特征看,比表面積小,間距系數大。

b) 抗滲性:由于硅粉顆粒小,比水泥顆粒小20~100 倍, 可以充填到水泥顆粒中間的空隙中,使混凝土密實,同時硅粉的二次水化作用,新的生成物堵塞混凝土中滲透通道,故硅粉混凝土的抗滲能力很強,混凝土的滲透性隨水膠比的增加而增大,這是因為水灰比混凝土的密實性相對差些。

c) 抗化學侵蝕性:在混凝土中摻入硅粉,能減少Ca (OH) 2 含量,增加混凝土密實性,有效提高弱酸腐蝕能力,但在強酸或高深度的弱酸中不行,因混凝土中的CSH 在酸中分解,另外,它還能抗鹽類腐蝕,尤其是對氯鹽及硫酸鹽類,它之所以能抗酸鹽侵蝕,原因是硅粉混凝土較密實,孔結構得到改善, 從而減少了有害離子傳遞速度及減少了可溶性的Ca (OH) 2 和鈣礬石(3CaO·Al2O3·3CaSO4 ·32H2 ) 的生成,而增加了水化硅酸鈣晶體的結果。

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