混凝土中微矽粉的應用


混凝土中微矽粉的應

混凝土微矽粉.jpg
一₪◕◕₪、矽粉在混凝土中的應用 
微矽粉是矽鐵或金屬矽生產過程中由礦熱爐中的高純石英₪◕◕₪、焦炭和木屑還原產生的副產品╃₪↟•,在冶煉中發生複雜的反應╃╃。其中╃₪↟•,石英石與碳在1750℃時╃₪↟•,還原反應產生不穩定的一氧化碳╃₪↟•,在溫度高於2160℃時╃₪↟•,SiO含氣化送出╃₪↟•,遇到低於1100℃空氣時與氧反應╃₪↟•,生成SiO2╃₪↟•,冷卻後形成高細度顆粒╃₪↟•,經收塵器過濾收集即是矽粉╃╃。一般微矽粉的顏色在淺灰和深灰之間╃₪↟•,SiO2本身是無色的╃₪↟•,其顏色主要取決於碳和氧化鐵的含量╃₪↟•,碳含量越高╃₪↟•,顏色越暗╃₪↟•,另外加密的矽粉要比自然矽粉顏色暗╃╃。矽粉的粒徑都小於1um╃₪↟•,平均粒徑為0.1um左右╃₪↟•,是水泥顆粒直徑的1/100╃₪↟•,所以矽粉能高度分散於混凝土中╃₪↟•,填充在水泥顆粒之間而提高密實度╃₪↟•,同時微矽粉具有很高的活性╃₪↟•,能更快更全面的與水泥水化產生的氧氫化合物反應╃╃。

    在混凝土中摻加少量微矽粉╃₪↟•,結合高效減水劑混凝土各方面物理力學效能都能得到改善╃₪↟•,例如顯著減少混凝土的離析和泌水╃₪↟•,有效提高混凝土的泵送效能╃₪↟•,顯著提高混凝土的早期和後期強度╃₪↟•,降低氯離子的滲透能力╃₪↟•,有效提高混凝土的抗化學腐蝕和耐磨效能╃₪↟•,在水下施工保持混凝土不分離╃╃。簡而言之╃₪↟•,矽粉已大量用於高耐久₪◕◕₪、高強混凝土中╃╃。

    實際上╃₪↟•,微矽粉在混凝土中的應用研究可追溯到上世紀四十年代的挪威╃╃。七十年代末╃₪↟•,北歐和北美對於微矽粉在混凝土中的應用研究也取得了長足的進步╃₪↟•,八十年代初╃₪↟•,中國對微矽粉混凝土作了大量的研究工作╃₪↟•,並在水利工程中有較多應用╃₪↟•,取得了良好的效果╃╃。水利部還頒佈了"水工混凝土矽粉品質標準暫行規定"╃╃。另外╃₪↟•,微矽粉在混凝土中應用的同時╃₪↟•,受到技術進步和社會經濟因素的有力促進╃₪↟•,混凝土的耐久性越來越受重視╃╃。
  
    實踐表明↟·││◕:普通混凝土工程在惡劣的環境中可能短時間內受到嚴重損壞╃₪↟•,從而威脅工程質量大大降低工程的使用壽命╃╃。而採用水泥₪◕◕₪、矽粉和粉煤灰及減水劑配製出滿足各方面要求的高效能混凝土╃₪↟•,成功應用於各工程中╃₪↟•,大大促進噴射混凝土工藝技術的進步╃₪↟•,噴射回彈時大幅降低╃₪↟•,施工效率成倍增加╃₪↟•,混凝土效能顯著改善╃₪↟•,將混凝土施工的靈活₪◕◕₪、快速和經濟的優點提高到一個新的水平╃╃。
    矽粉主要以二種形式供應╃₪↟•,即原態微矽粉和增密矽粉╃╃。  

1₪◕◕₪、原態微矽粉
   即透過收塵器直接收集得到的產品╃₪↟•,鬆散容積約為150-200kg/m3╃₪↟•,原態矽粉一般採用袋裝運輸╃₪↟•,由於密度很小╃₪↟•,長途運輸效率較低╃₪↟•,使用時多采用人工直接破袋將微矽粉倒人混凝土攪拌機╃₪↟•,工作環境粉塵大╃₪↟•,工作效率低╃╃。  

2₪◕◕₪、增密微矽粉
   為解決原態微矽粉不宜長途運輸及效率低的問題╃₪↟•,開發出了提高微矽粉鬆散密實度的"微矽增密技術"╃╃。這種技術使原態微矽粉在壓縮空氣流的作用下╃₪↟•,滾動聚整合小的顆粒團╃₪↟•,從而將微矽粉的鬆散容積提高到 500-700 kg/m3╃₪↟•,大大方便了使用╃₪↟•,增密微矽粉小顆料團的顆粒凝聚力較弱╃₪↟•,在混凝土攪拌機中的攪拌過程非常容易散開╃₪↟•,因此微矽粉顆粒能在骨料投料後投入攪拌機╃₪↟•,以保證增密微矽顆粒團散開和良好的分散╃╃。

3₪◕◕₪、微矽粉的質量標準  
    SiO2含量越高╃₪↟•,微矽粉的效能越高╃₪↟•,其他非SiO2雜質含量就低╃╃。微矽粉含量>85%╃₪↟•,微矽粉的碳在混凝土中含吸附部分引氣劑╃₪↟•,故╃₪↟•,燒失量<=7%(控制碳和含水量)再次是微矽粉的細度要控制在45 um╃₪↟•,顆粒大的╃₪↟•,篩分量在10%以下╃╃。  
    以前有的學者專家曾計算↟·││◕:以15%的微矽粉取代水泥╃₪↟•,則在混凝土中水泥顆粒與微矽粉顆粒數量的比例為1↟·││◕:2000000╃₪↟•,由此可知微矽粉是一種超細粉末物質╃₪↟•,其之所以提高混凝土的強度╃₪↟•,關鍵在於提高了水泥漿體與骨料之間的粘結強度╃₪↟•,能降低淡水╃₪↟•,防止水分在骨料下表面聚集╃₪↟•,從而提高介面過渡區的密實度和減小介面過渡區的厚度╃╃。  
    微矽粉的粒徑比水泥顆粒要小100倍╃₪↟•,填充於水泥顆粒的空隙之間╃₪↟•,其效果如同水泥顆料填充在骨料之間一樣╃₪↟•,增加混凝土的密實度╃╃。然而微矽粉在這些作用的前提條件之一╃₪↟•,就是良好的分散於混凝土中╃╃。      水泥漿與骨料的介面過渡區的厚度約為5um╃₪↟•,是混凝土中的薄弱環節╃₪↟•,而加入微矽粉的砂漿中╃₪↟•,骨料介面過渡區則與伊漿的顯微結構相似╃₪↟•,密實勻質╃╃。微矽粉對硬化混凝土效能的的改善╃₪↟•,主要被歸結為對介面結構與組成的改良╃₪↟•,淨漿與骨料粘結強度的提高╃₪↟•,從而消除了混凝土中不同複合組份的"弱連線"問題╃₪↟•,使混凝士具有複合材料的特性╃₪↟•,即骨料顆粒在混凝土中起著增強作用╃₪↟•,而不僅僅是惰性的填充物╃╃。在混凝土中新增矽粉能使混凝土更好的提高抗滲透效能╃₪↟•,有效的提高抗化學腐蝕╃╃。但也有一缺點╃₪↟•,就是加入矽粉的混凝土╃₪↟•,養生期內容易吸水╃₪↟•,必須及時保水╃₪↟•,以防止乾裂╃╃。  
    以上主要介紹新增微矽粉混凝土的效能╃₪↟•,在今後的生產建設中╃₪↟•,有更多的行業或領域會涉及到微矽粉╃╃。目前╃₪↟•,耐火材料中也大批次的應用╃₪↟•,在這裡就不作更多的介紹╃╃。

二₪◕◕₪、矽粉在混凝土中的應用 
微矽粉摻入水泥混凝土後能很好地填充於水泥顆粒空隙之中╃₪↟•,使漿體更微密╃₪↟•,另外它還與遊離的Ca(OH)結合╃₪↟•,形成穩定的矽酸鈣水化物2CaO.SiO2. H2O,該水化物凝膠強度高於Ca(OH)晶體╃₪↟•,主要表現在↟·││◕:  
(1)增加強度↟·││◕:使混凝土抗壓₪◕◕₪、抗折強度大大增加╃₪↟•,摻入5―10%的微矽粉╃₪↟•,抗壓強度可提高10―30%╃₪↟•,抗折強度提高10%以上╃╃。  
(2)增加緻密度↟·││◕:抗滲效能提高5―18倍╃₪↟•,抗化能力提高4倍以上╃╃。  
(3)抗凍性↟·││◕:微矽粉在經過300―500次快速凍解迴圈╃₪↟•,相對彈性模量隆低10―20%╃₪↟•,而普通混凝土透過25―50次迴圈╃₪↟•,相對彈性模量隆低為30―73%╃╃。  
(4)早強性↟·││◕:微矽粉混凝土使誘導期縮短╃₪↟•,具有早強的特性╃╃。  
(5)抗衝磨₪◕◕₪、控空蝕性↟·││◕:微矽粉混凝土比普通混凝土抗衝磨能力提高0.5―2.5倍╃₪↟•,抗空蝕能力提高3―16倍╃╃。 
 
具體應用於以下工程建設領域↟·││◕: 
(1)水利水電工程↟·││◕:大壩進水閘╃₪↟•,引水渠道╃₪↟•,隧洞╃₪↟•,調壓井╃₪↟•,主廠房下部結構(特別是水機蝸殼)等水工建築物╃₪↟•,充分利用矽粉混凝土具有良好的防水₪◕◕₪、抗滲₪◕◕₪、耐衝磨和抗空蝕的特性╃╃。從1982年起╃₪↟•,先後在葛州壩₪◕◕₪、大夥房水庫₪◕◕₪、映秀彎電站₪◕◕₪、龍羊峽電站等修補和維護的工程中推廣應用╃₪↟•,通過幾個汛期的考驗╃₪↟•,效果很好╃╃。目前微矽粉混凝土在二灘電站₪◕◕₪、紫坪鋪水利樞紐₪◕◕₪、黃河小浪底水利樞紐工程中大量使用後╃₪↟•,也都取得了很好的效果╃╃。  
(2)工民建工程↟·││◕:微矽粉混凝土具有早強₪◕◕₪、高強特點╃₪↟•,大量用於工業廠房₪◕◕₪、高層建築╃╃。如遼寧鞍山國際大酒店C50混凝土₪◕◕₪、北京市財稅大樓C110混凝土等╃╃。既可增加強度╃₪↟•,減小構件截面尺寸╃₪↟•,縮短工期╃₪↟•,又可
節省工程造價╃╃。  
(3)公路建設↟·││◕:充分利用微矽粉混凝土的早強₪◕◕₪、高強₪◕◕₪、耐磨效能╃₪↟•,可以修建高等級公路₪◕◕₪、機場跑道₪◕◕₪、公路遂道及路面搶修等工程╃╃。儀徵化纖公司在廠區中心幹道用矽粉混凝土修建道路╃₪↟•,12小時抗壓強度達到25MPa╃₪↟•,抗磨蝕提高1倍╃₪↟•,24小時抗壓強度達到37MPa╃₪↟•,超過設計要求的C20混凝土╃╃。  
(4)港口₪◕◕₪、橋樑₪◕◕₪、鹽水工程↟·││◕:微矽粉混凝土緻密度高╃₪↟•,同時具有很高電阻率╃₪↟•,不易形成電化學破壞╃₪↟•,增強了抗鏽蝕效能╃╃。香港青馬大橋₪◕◕₪、江蘇連雲港木材碼頭₪◕◕₪、重慶大佛寺長江大橋就是成功應用範例╃╃。  
(5)噴射混凝土工程↟·││◕:混凝土中摻入微矽粉後╃₪↟•,顯著改善了塑性混凝土粘附效能和凝聚性╃₪↟•,大幅度降低了回彈量╃₪↟•,增大噴射混凝土一次成型厚度╃₪↟•,縮短工期╃₪↟•,節省了工程造價╃╃。在歐美國家╃₪↟•,75%的噴射混凝土都摻入矽粉╃₪↟•,而挪威和瑞典╃₪↟•,微矽粉是噴射混凝土的必備材料

常見問題↟·││◕:

  • 微矽粉↟·││◕:微矽粉在混凝土的功效
  • 微矽粉對耐火澆注料效能的影響
  • 微矽粉在耐火材料中增強增壽作用
  • 微矽粉的回收如何進行品質控制
  • 使用微矽粉過程中出出現問題的總結
  • 白色微矽粉╃₪↟•,高純鋯矽微粉
  • 矽灰在市場上的作用有哪些▩☁?
  • 微矽粉是什麼╃₪↟•,在哪裡領域會使用到嗎▩☁?
  • 微矽粉在混凝土領域╃₪↟•,它可以有哪些作用▩☁?
  • 微矽粉╃₪↟•,矽灰如何選取╃₪↟•,和我一起看一下吧
  • 微矽粉的使用領域問題╃₪↟•,一起來分析一下吧
  • 微矽粉的好處這麼多╃₪↟•,這些你都瞭解清楚了
  • 微矽粉大家有沒有了解過▩☁?我來告訴你
  • 什麼是加密矽灰▩☁?如何生產▩☁?
  • 微矽粉市場價格多少錢▩☁?為什麼相差很大
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