1. 首頁 > 云知道 > >

混凝土|硅灰在混凝土中的作用

混凝土

混凝土|硅灰在混凝土中的作用

文章圖片


工業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 ， 對人身體健康危害極大 。 微硅粉廣泛用于建筑、化工、冶金等行業 。 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 ， 配制具有超高強、耐磨、耐沖刷耐腐蝕、抗滲透抗凍、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最終強度
國內研究表面 ， 當硅粉對水泥的取代率為30%以內時 ， 蒸養溫度為80℃ ， 砂漿一天的抗壓強度為不摻硅粉的2倍 ， 若采用蒸壓養護 ， 則幾乎達3倍；采用標準養護 ， 砂漿的抗壓強度也明顯提高 。
【混凝土|硅灰在混凝土中的作用】2.增加密實度
混凝土中摻入硅粉增加了起反應的硅含量 ， 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 ， 往往產生水從混凝土中分離出來的現象 ， 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 。 當取代率達15%時 ， 混凝土坍落度即使達15~20cm也幾乎不產生離析和泌水 。 當取代率達到20%~30%時 ， 將該混凝土直接放入水中也不易產生離析 。 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 。

4.提高混凝土的抗滲性、抗化學腐蝕性和比電阻
微硅粉用于混凝土中 ， 一方面填充在水泥顆粒的周圍 ， 使漿體更為致密；另一方面 ， 它與水泥水化生成的氫氧化鈣結合生成水化硅酸鈣凝膠 ， 這些凝膠堵塞在毛細管中 ， 使毛細孔變小而且不連續 ， 大大提高了混凝土的密實性 ， 有效的提高了抗氯離子滲入能力 ， 大大增強其抗銹蝕性能 。 國外研究證明 ， 當混凝土中硅粉取代率為10%~20%時 ， 顯著改善了混凝土的抗滲性、抗化學腐蝕性 ， 而且對鋼筋的耐腐蝕性也有改善 。 這是因為密實性的提高和SiO2含量增加 ， 有效地阻止了酸離子的侵入和腐蝕作用 。 另外 ， 由于硅粉比電阻很高 ， 所以混凝土比電阻可提高1倍以上 。
5.微硅粉混凝土可以提高工程的抗磨蝕能力 ， 傳統的抗磨蝕材料多用環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數倍基于底普通混凝土 ， 又與基底混凝土溫度適應不好 ， 在自然氣候條件下容易開裂脫落 。 且施工復雜 ， 有毒性 ， 成本昂貴 ， 不能大面積推廣應用 。 微硅粉作為抗磨蝕材料摻入混凝土中 ， 其抗沖磨能力可提高一倍左右 。
6.微硅粉混凝土可以提高工程的抗裂性能 ， 硅灰混凝土抗裂性的提高得益于其混凝土密實性的高度增加 ， 但硅灰混凝土的抗裂性必須注意因硅灰摻入后造成混凝土收縮增加的不利因素 ， 在實際使用過程中把握摻量的選擇 。

推薦閱讀