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微硅粉,聚丙烯纤维,聚酯纤维,胶粉

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关于硅灰的几点心得
双击自动滚屏 发布者:admin 发布时间:2008-01-23 阅读:2993次 【字体:

硅灰,也称微硅粉,硅微粉或硅粉,是生产硅或硅合金时的副产品,它有着巨大的比表面积。自本世纪50年代在挪威开始对其在水泥混凝土中的应用进行研究,70年代以来,欧美各国对这种材料广泛注意,开展了大量研究工作。由于这种材料的引入,可使砂浆、混凝土的孔隙与渗透性大大降低,给强度和耐久性带来明显改善,因而有广泛的使用范围。

硅灰颗粒的平均粒径一般为0.10.3um,比表面积达2.03.5万平方米/千克,约比粉煤灰大50倍,比水泥粒径大100多倍,掺入水泥混凝土中,可增加混凝土拌合韧柔润粘聚性和硬化混凝土填充致密性,具有显著的超微粉集料效应。硅灰在急剧冷凝的气、液、固相变过程中,形成大小不一,表面光滑的球状微粒在水泥混凝土中可起润滑减小颗粒之间内摩擦阻力的作用,利于扩散填充微孔隙,增强致密性的微细颗粒形态效应明显。由于硅灰冷凝的过程极为迅速,致使二氧化硅来不及形成晶体,其晶体结构属于无定形二氧化硅,为高活性的火山灰物质,掺于水泥混凝土中可显著提高其抗冲磨、抗浸蚀、抗渗、抗冻等性能,有显著的火山灰效应。

硅灰混凝土的特性:1、抗压强度。掺硅灰后,混凝土的抗压强度明显增加。如掺10%的硅灰,比不掺硅灰时的抗压强度可提高35%58%。如果硅灰与减水剂并掺,其增强效果更为明显。

2、抗拉强度。水利水电科学院以普通混凝土为试样,掺入10%硅灰时,28天龄期的抗拉强度比不掺的提高12%。在粉煤灰混凝土中掺入10%硅灰时,也得到相同的结果。

3、抗渗性。由于硅灰的掺入,使混凝土的密实性得到提高,从而提高了其抗渗性。内掺5%硅灰的混凝土,与不掺硅灰的进行抗渗性对比实验,前者的抗渗性比后者提高6倍,内掺10%时提高11倍。内掺20%时提高1119倍。

4、抗冻性。硅灰掺入混凝土中,改善了其微孔结构,减少了可冻水量,因此抗冻性有明显提高。水利水电科学研究院用掺10%硅灰、水灰比0.5,胶凝材料总量为400公斤/立方米的硅灰混凝土做抗冻实验,冻融300次,其相对动弹模为78%;而有相同含气量的不掺硅灰的普通混凝土,冻融500次,其相对动弹模就下降到50.2%.此外,硅灰混凝土的抗冻性还与水泥用量和减水剂的掺量等因素有关。

5、抗磨性。水电部东北勘测设计院做硅灰混凝土的抗磨性实验,采用胶凝材料325公斤/立方米的混凝土试件,28天龄期在相同冲磨时间下,含硅灰20%的混凝土的磨损率为0.88公斤/小时*立方米,而未掺硅灰的磨损率为1.61公斤/小时*立方米。即硅灰混凝土的磨损率比未掺的降低80%以上。

6、抗空蚀性。对混凝土进行空蚀实验:不加气蚀诱导器的硅灰混凝土出现空蚀痕迹,而未掺硅灰的普通混凝土,其失重率为0.77%;加气蚀诱导器后,混凝土的失重率为0.58%,而普通混凝土的失重率为4.46%

7、抗冲击性。掺20%的硅灰,在冲击实验机上进行抗冲击实验,掺硅灰的混凝土均是冲击二次才破坏,而不掺硅灰的普通混凝土只冲击一次即破坏。

8、水化热。一公斤硅灰的水化热与2.7公斤水泥等效,因而加入硅灰后总的发热量减少,简化了温控条件。

硅灰在应用上的功能主要有:

    1)微硅粉混凝土用在水利工程上,可以提高工程的抗裂性能。水工混凝土裂缝,已成为人们普遍关注为大问题。裂缝的原因是材料本身水化热升温。如在混凝土中掺入粉煤灰,虽可以降低水电热升温,但早期强度比较低,使粉煤灰接量受到限制。在十五届国际大坝会议上,挪威介石在Forrreass坝掺用微硅粉而产生良好效果的情况,引起了与会者的重视。会后,我国南京水科院承担了“七五”攻关课题中用微硅粉改性以提高混凝土抗裂性的研究任务。
1987
年经在福建范后水电站水轮机蜗壳实验证明,掺入适量微硅粉与不掺的对比中,节约水泥38%,降低水化热30%,现场强度保证率达98%以上,单方材料费未增加,比原设计用钢纤维混凝土节约材料费14万元。

 
2)微硅粉混凝土可以提高抗渗透性能、抗盐蚀性能,保护钢筋

据调查资料表明,水下工程,由于氯离子渗入混凝土中,引起钢筋快速锈蚀,混凝土脱层,寿命短,破坏性严重,挪威在1971年将微硅粉用于混凝土中,一方面填充在水泥颗粒的周围,使浆体更为致密;另一方面.它与水泥水化生成的氢氧化钙结合生成水化硅酸钙凝胶(又称CSH凝胶),这些凝胶堵塞在毛细管中,使毛细孔变小而且不连续,大大提高了混凝土的密实性,有效地提高了抗氯离子渗入引起电化学破坏的能力,大大增强其抗锈蚀性能。南京水科院经3年研究,在江苏连云港木材码头上进行试用,每方混凝土节约水泥80110kg,而且施工方便,使用年限延长1.2倍。水下混凝土浇筑一般采用导管法,由于水中水泥浆的散失,它存在与基层粘结不好,与水接触部分强度降低等问题。在水下混凝土中掺入硅灰后,能得到明显的改善。

 
3)微硅粉混凝土用在交通公路路面的抢修上,具有极强的耐磨特性

用普通混凝土浇筑道路,需要28天才能正常通车,一般早强混凝土也要3天才能通车,混凝土公路路面损坏是不可避免的。用常规的方法修复。常常要造成交通中断,从而带来严重的经济损失。为了解决这个难题,根据国外先进经验,1986年南京农科院设计出了具有早强的耐磨特性的微硅粉混凝土,经实际运用,效果十分理想。1988年仪征化纤联合公司厂区中心干道更换预制块,要求12小时能达到通车要求。南京水科院应邀设计了12小时达到200#超早强微硅粉混凝土配方,于9月初在厂区中心干道浇筑100方。现场取样试验结果表明该混凝土12小时达到抗压强度25MPa,抗磨蚀提高1倍,24/小时抗压强度达到37MPa,半天即可通车。仅施工期的汽车绕道费就节省了近5万元,其所增加的材料费不过4000元,说明其技术经济效果十分显著。飞机场的跑道要求使用80MPa以上的混凝土并且耐磨性能好,硅灰也可显身手。

    4 另外,由于微硅粉的粒径小,二氧化硅含量高,它不但能起到减水的作用,更能起到增加强度的作用。 目前在耐火混凝土中已得到大量使用。


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