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微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰,英文为Microsilica or Silica fume。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SiO2Si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。

中文名:微硅粉                                                       系:无晶体 

外文名:Microsilica or Silica fume                          用:水泥,混凝土,耐火材料,橡胶,化工分散剂

   称:硅灰或硅微粉                                            布:陕西 甘肃 宁夏 四川 河南

   别:二氧化硅                                                  点:1907

   色:灰色,白色                                                点:2671

化学性能

1、硅灰:外观为灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重:1600~1700千克/立方米。硅灰的化学成份见下表:(各种不同的硅灰化学组成是不同的以下只是列子。)

项目

SiO2

Al2O3

Fe2O3

MgO

CaO

NaO

PH平均值


7598%

1.0±0.2%

0.9±0.3%

0.7±0.1%

0.3±0.1%

1.3±0.2%

中性

2、硅灰的细度:硅灰中细度小于1μm的占80%以上,平均粒径在0.10.3μm,比表面积为:2028m2/g。其细度和比表面积约为水泥的80100倍,粉煤灰的5070倍。

3、颗粒形态与矿相结构:硅灰在形成过程中,因相变的过程中受表面张力的作用,形成了非结晶相无定形圆球状颗粒,且表面较为光滑,有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体。它是一种比表面积很大,活性很高的火山灰物质。掺有硅灰的物料,微小的球状体可以起到润滑的作用。

主要作用

水泥或混凝土掺合剂

微硅粉能够填充水泥颗粒间的孔隙,同时与水化产物生成凝胶体,与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中,掺入适量的硅灰,可起到如下作用: 1、显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。 2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。 3、显著延长砼的使用寿命。特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下,可使砼的耐久性提高一倍甚至数倍。 4、大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰,提高单次喷层厚度。 5、是高强砼的必要成份,已有C150砼的工程应用。 6、具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本.提高耐久性。 7、有效防止发生砼碱骨料反应。 8、提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al2O3并存时,更易生成莫来石相,使其高温强度,抗热振性增强。9、具有极强的火山灰效应,拌合混凝土时,可以与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次水化反应,形成胶凝产物,填充水泥石结构,改善浆体的微观结构,提高硬化体的力学性能和耐久性。10、微硅粉为无定型球状颗粒,可以提高混凝土的流变性能。11、微硅粉的平均颗粒尺寸比较小,具有很好的填充效应,可以填充在水泥颗粒空隙之间,提高混凝土强度和耐久性。

耐火材料添加剂

优质微硅粉主要被用作高性能耐火浇注料、预制件、钢包料、透气砖、自流型耐火浇注料及干湿法喷射材料。在高温陶瓷领域,如:氧化物结合碳化硅制品,高温型硅酸钙轻质隔热材料,电磁窑用刚玉莫来石推板,高温耐磨材料及制品,刚玉及陶瓷制品,赛龙结合制品等,微硅粉的使用具有高流动性、低蓄水量、高致密度和高强度等特点。

冶金球团粘合剂

微硅粉用水调和制球团后进行自然干燥或烧结,不另加粘结剂,球团中杂质很少,可返回电炉作为冶炼材料。

化工产品分散剂

为了防止某些化工合成粉体结块,可用微硅粉取代较贵的处理材料,代替部分分散隔离及或增加效果,广泛用于微细农药、化肥、灭火剂等产品。

适用范围

商品砼、高强度砼、自流平砼、不定形耐火材料、干混(预拌)砂浆、高强度无收缩灌浆料、耐磨工业地坪、修补砂浆、聚合物砂浆、保温砂浆、抗渗砼、砼密实剂、砼防腐剂、水泥基聚合物防水剂;橡胶、塑料、不饱合聚酯、油漆、涂料以及其他高分子材料的补强,陶瓷制品的改性等等。

应用领域

1﹑用于砂浆与砼中:高层建筑物、海港码头、水库大坝、水利、涵闸、铁路、公路、桥梁、地铁、隧道、机场跑道、砼路面以及煤矿巷道锚喷加固等。

2﹑材料工业中:

1)高档高性能低水泥耐火浇注料及预制件,使用寿命是普通浇注料的三倍,耐火度提高约100℃,高温强度及抗热震性能都明显改善。已普遍应用于:焦炉、炼铁、炼钢、轧钢、有色金属、玻璃、陶瓷及发电等行业。(2)大型铁沟及钢包料、透气砖、涂抹修补料等。

3)自流型耐火浇注材料及干湿法喷射施工应用。

4)氧化物结合碳化硅制品(陶瓷窑窑具、隔焰板等)。

5)高温型硅酸钙轻质隔热材料。

6)电瓷窑用刚玉莫来石推板。

7)高温耐磨材料及制品。

8)刚玉及陶瓷制品。

9)赛隆结合制品。目前除在浇注型耐火材料中普遍使用之外,在电熔和烧结型耐火材料亦获得大量应用。

3、新型墙体材料、饰面材料:(1)墙体保温用聚合物砂浆、保温砂浆、界面剂。(2)水泥基聚合物防水材料。(3)轻骨料保温节能砼及制品。(4)内外墙建筑用腻子粉加工。

4 其他用途:

1)硅酸盐砖原料。

2)生产水玻璃。

3)用做有机化合物的补强材料。因其成份与气相法生产的白炭黑相近。可以用在橡胶、树脂、涂料、油漆、不饱合聚酯等高分子材料中用作填充补强材料。(4)化肥行业中用作防结块剂。

使用方法

2﹑掺加方法:

硅灰混凝土及浇注料应由试验室作出施工配合比。严格按照配合比施工。在硅灰混凝土的搅拌中硅灰应在骨料投料之后立即加入搅拌机。加入方式有两种程序:

1)投入骨料,随后投入硅灰、水泥干拌后,再加入水和其它外加剂。

2)投入粗骨料+75%+硅灰+50%细骨料,搅拌15-30秒,然后投入水泥+外加剂+50%细骨料+25%水,搅拌至均匀。搅拌时间比普通混凝土延长20-25%50-60秒。切忌将硅粉加入已拌和的混凝土中。

3、施工方法:

硅灰混凝土与普通混凝土的施工方法并无重大区别,但施工中良好地组织与振捣密实很有必要。硅灰混凝土早强的性能会使终凝时间提前,在抹面时应加注意;同时掺加硅灰会提高混凝土的粘滞性和大幅度减少泌水,使抹面稍显困难。

4、施工安全:

硅灰混凝土施工安全应严格按照混凝土工程的有关国家施工规范进行操作,但因硅灰较轻,严禁高空抛洒材料,防止硅灰飞扬。

实验数据

活性指数试验

原材料(g

基础配比

测试试配比


525 号硅酸水泥

540

486


微硅粉

0

54


软练标准砂

1350

1350


210

225


砂浆流动度( mm

111-113

113-118


抗折强度 (mpa)

10.21

11.46


28天抗压强度 (MPa)

76.1

83.8


活性

抗折

112

指数

抗压

110

混凝土强度试验

原材料用量 kg


1

2

3

水泥

488.9

499.8

440.0


微硅粉

0

39.1

48.9


127.00

127.11

127.11


621.7

621.7

621.7


1262.3

1262.3

1262.3


最大材料粒径 mm

20

20

20

水灰比

0.26

0.26

0.26

微硅粉掺量 %

0

8

10

减水剂用量 % RC

1.0

1.0

1.0

抗压强度

7 天龄期

62.2

68.9

69.6

28 天龄期

79.1

90.0

91.0


注意事项

1)内掺:在加水量不变的前提下,1份硅粉可取代3-5份水泥(重量)并保持混凝土抗压强度不变而提高混凝土其它性能。

2)外掺:水泥用量不变,掺加硅灰则显著提高混凝土强度和其它性能。混凝土掺入硅灰时有一定坍落度损失。这点需在配合比试验时加以注意。

硅灰须与减水剂配合使用,建议复掺粉煤灰和磨细矿渣以改善其施工性。

用硅灰配制混凝土时,一般与胶凝材料的重量比为:

(一)高性能混凝土:5-10%

(二)水工混凝土:5-10%

(三)喷射混凝土:5-10%

(四)助泵剂:2-3%

(五)耐磨工业地坪:6-8%

(六)聚合物砂浆、保温砂浆:10-15%

(七)不定形耐火浇注料:6-8%。使用前请根据实际需要通过实验选定合理、经济的掺量。


湖北至优微硅粉有限公司

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