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微硅粉在水泥浆体和混凝土中的最佳应用条件
上线日期:2019-10-01 08:44:31

微硅(silicon)粉在水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)浆体和混凝土(Concrete)中的最佳应用条件
为了更有效地利用微硅(silicon)粉对硬化水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)浆体微结构的改善作用,国内外许多研究(research)者对微硅粉在水泥浆体和混凝土(Concrete)中的最佳应用条件进行比较详细的研究,这方面的研究主要包括水胶比、微硅粉掺量、外加剂以及其它火山灰掺合料的选择及其用量等。微硅粉区别于国内顶尖的H系硅微粉:从指标上来说,二者有很多相同之处,也有很多不同之处。具体来说,H系硅微粉与微硅粉的化学成分基本上是相同的,主要成分都是二氧化硅,而且杂质里都含有氧化钠、氧化钙,氧化镁,氧化铁,氧化铝等。只不过H系硅微粉的含硅量比较高,基本都在99%以上,而微硅粉的含硅量一般都在80-92%,94%以上都属于很不常见的。
微硅(silicon)粉在水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)浆体和混凝土(Concrete)中应用时存在一个最优水胶比范围,一般超过该范围,微硅粉对硬化水泥浆体和混凝土微结构的改善作用就会降低(reduce)。微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰,是铁合金在冶炼硅铁和工业硅(金属硅)时,矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体,气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。它是大工业冶炼中的副产物,整个过程需要用除尘环保设备进行回收,因为密度较小,还需要用加密设备进行加密。如Gapparao指出,在水泥砂浆3d或7d龄期时,水胶比小于0.45(水胶比为0.35,0.40)的含微硅粉的砂浆试件强度(strength)降低,而水胶比等于0.45或0.50的含微硅粉的砂浆试件强度上升;但在水泥砂浆28d或90d龄期时,水胶比小于0.35,0.40,0.50的含微硅粉的砂浆试件强度大致相同;而水胶比等于0.45的含微硅粉(不论微硅粉含量多少)的砂浆试件强度较低;当水胶比等于0.50,微硅粉掺量大于27.5%时,微硅粉对砂浆后期强度发展有显著影响。
微硅(silicon)粉虽然能够有效地改善硬化水泥浆体和混凝土(Concrete)微结构,但是由于微硅粉的粒径小,比表面积大,所以水泥浆体和混凝土掺入微硅粉后,随着微硅粉掺量的增加,需水量增大,自收缩也增大。因此,一般将微硅粉的掺量限制在5%~10%之间,并用高效减水剂来调节需水量,同时,水泥、微硅粉、外加剂之间存在一个相容性问题,因此,在利用微硅粉时必须注意其应用条件。
由于混凝土(Concrete)中掺加微硅(silicon)粉后,可能导致混凝土的自收缩,而掺加微硅粉的混凝土一般是有特殊要求的混凝土,因此,在混凝土中利用微硅粉对硬化水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)浆体和混凝土性能的有利作用的同时,必须尽量减少由微硅粉带来的不利影响,解决这一问题的最有效的办法就是掺加微硅粉的同时掺加其它火山灰材料或其它物质,让它们取长补短以取得更好的技术经济效果。
目前,研究(research)较多的是采用超细矿渣与微硅粉复掺,或采用粉煤灰与微硅粉复掺。微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰,是铁合金在冶炼硅铁和工业硅(金属硅)时,矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体,气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。它是大工业冶炼中的副产物,整个过程需要用除尘环保设备进行回收,因为密度较小,还需要用加密设备进行加密。另一个对微硅粉应用条件研究较多的领域是采用硅烷对微硅粉表面进行预处理后掺加到水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)浆体或混凝土(Concrete)中或直接将硅烷与微硅粉同时掺加到水泥浆体或混凝土中,它们都能改善新拌水泥浆体和混凝土的工作性,从而改善硬化水泥浆体和混凝土的微结构。

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