微 硅 粉
用范围:微硅粉(学名“硅灰”,Microsilica或Silica Fume),系在冶炼硅铁合金或工业硅时,通过烟道排出的硅蒸汽氧化后,经特别设计的收尘器收集得到的无定形、粉末状的二氧化硅(SiO2)。微硅粉(Microsilica或Silica Fume)平均粒径在0.15~0.20 μ,比表面积为15000~20000m 2 /kg,具有较强的表面活性。微硅粉(Microsilica或Silica Fume)主要用于水泥或混凝土掺合料,以改善水泥或混凝土的性能,配制具有**高强(C70以上)、耐磨、耐冲刷、耐腐蚀、抗渗透、抗冻、早强的特种混凝土,用于大坝、大型水库、水电、海港码头、铁路桥梁、高速公路、飞机场跑道、隧道及**高层建筑等工程。同时,微硅粉还可以用于耐火材料和陶瓷制品的生产,提高产品的强度和耐久性;用于油漆、涂料、树脂、橡胶及其它高分子材料填充物,能起到改善材料综合性能的目的。配合比
于硅粉混凝土的配合比设计,主要是根据设计要求, 确定硅粉的掺入方法,硅粉的掺量,减水剂的掺量及砂石料调整,而其它则按普通混凝土设计方法进行。
a) 硅粉的掺入方法:硅粉在混凝土中一般有两种方法: 一是内掺,二是外掺,都要与减水剂配合使用。内掺法往往用硅粉代替水泥,又分等量代替和部分等量代替两种,等量代替为硅粉掺量代替相等的水泥,部分代替为1 kg 硅粉代替1~3 kg 水泥,作为研究一般掺量为5 %~30 % ,水灰比一般保持不变:而外掺法指的是硅粉像外加剂那样掺在混凝土中,而水泥用量不减少,掺量一般为5 %~10 % ,一般外掺法而得的混凝土的力学性能要高得多,但增加了混凝土中胶凝材料用量。
b) 硅粉的掺量:硅粉在混凝土中掺量太少,对混凝土性能改善不大,但是掺量太多,则混凝土太粘,不易施工,且干缩变形大,抗冻性差,因此,掺硅粉时,应找出掺量才能获得好的结果。一般情况下,掺量在10%以内效果较为满意。硅粉的合适掺量一般根据所用硅粉,水泥种类和骨料性质,选择几个硅粉掺量,如3、5、7、10%等,成型混凝土试件,绘制R-SF(强度-硅粉掺量)曲线确定。值得注意的是硅粉价格较高,在确定硅粉的掺量时,也要考虑技术经济指标。[1]
c) 减水剂的掺量:在混凝土中使用硅粉,如不掺减水剂,想保持相同的流动度,则必然要增加用水量、水灰比增加,掺硅粉的混凝土强度也上不去,这也是过去硅粉在混凝土中未推广使用的原因。硅粉与减水剂联合使用掺用硅粉水灰比不变,即用水量不增加,也能达到与未掺硅粉的混凝土具有相同的流动度且硅粉混凝土强度等性能得到大幅度提高,一般国内较多采用减水剂,其掺量一般为胶材用量的1 %以内,有时为了减小水灰比,拌制**高强混凝土,减水剂掺量达2 %~ 3 %。
d) 砂石料用量调整:内掺硅粉一般对砂石用量不必调整。外掺硅粉要扣掉与硅粉体积相等的砂石体积。
强度影响
尽管应用纯水泥可以制成抗压强度高达100 MPa 的HPC ,但当使用硅粉时将容易得多。而对于制备强度**过100 MPa 的混凝土,硅粉的使用几乎不可缺少。硅粉在混凝土中同时起填充材料和火山灰材料使用。使用硅粉后,大大降低了水化浆体中的孔隙尺寸,改善了孔隙尺寸分布,于是使强度提高,渗透性降低。例如,研究结果表明(CEB2FIP1988) , 为获得70 MPa 的混凝土强度,应用纯水泥需要水胶比0.35 , 而当加8 %的硅粉时,水胶比可以为0.50。由于硅粉颗粒非常细,它们可以在很早的几个小时内发生火山灰反应。
然而,尽管在相同的水胶比下硅粉混凝土的早期相对强度发展比纯水泥混凝土的慢,由于加入硅粉使得强度大大提高,硅粉混凝土的强度则比纯水泥混凝土的高。另一方面,经验表明,HPC 的早期强度发展比NSC 的快,虽然HPC的凝结时间可能稍有推迟,其凝结之后的水化作用会由于减水剂和硅粉大大加快。其结果通常是凝结之后强度发展非常快。
对于某些空气中干燥或养护的很低水胶比的硅粉混凝土试件,有抗压强度倒缩的报导(De Larrard 和Aiticin 1993) 。这种强度降低通常发生在90 d 龄期之后,一般认为是由内部自干燥及干燥裂缝引起的。然而,许多其他研究人员的试验室及现场研究表明,HPC 的后期强度没有降低。例如,从6 种不同的HPC 中**的3 个月至3 年龄期的所有钻芯试样试验结果表明,其强度在不断增长。当然,与NSC 比较, HPC 的长期强度增长潜力较小。
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,掺入适量的微硅粉,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,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,较易生成莫来石相,使其高温强度,抗热振性增强。
微硅粉 /耐磨地坪微硅粉 / 灌浆料硅灰 / 混凝土用微硅粉
三、微硅粉的适用范围:
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。微硅粉 /耐磨地坪微硅粉 / 灌浆料硅灰 / 混凝土用微硅粉
微硅粉混凝土与普通混凝土的施工方法并无重大区别,但施工中良好地振捣密实很有必要。微硅粉混凝土早强的性能会使终凝时间提前,在抹面时应加注意;同时掺加微硅粉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。
微硅粉成分指数
微硅粉的推广应用,标志着我国的建筑行业和陶瓷耐火材料生产进入高技术时期,80年代,由于微硅粉的应用也带动了其它微粉的应用,随着市场的发展变化,建筑行业、陶瓷及耐火材料要求日益提高,微硅粉的其特的理化性能,将会受到市场较加亲睐,应用前景十分广阔。近几年,微硅粉在建筑和建材行业中应用,达到非常理想的效果,其用途越来越广阔。微硅粉渗入水泥混凝土后能很好地填充于水泥空隙之中,使浆体较微密,另外它还与游离的Ca(OH)结合,形成稳定的硅酸钙水化物2CaO.SiO2.H2O,该水化物凝胶强度**Ca(OH)晶体,主要表现在:
(1)增加强度。使混凝土抗压、抗折强度大大增加,渗入5-10%的微硅粉,抗压强度可提高10-30%,抗折强度提高10%以上;
(2)增加致密度。抗渗性能提高5-18倍,抗化能力提高4倍以上:
(3)抗冻性:微硅粉混凝土在经过300-500次快速冻解循环,相对弹性模量降低10-20%,而普通混凝土通过25-50次循环,相对弹性模量降低为30-73%;(4)早强性:微硅粉混凝土使诱导期缩短,具有早强的特性;
(5)抗冲磨、控空蚀性:微硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高0.5-2.5倍,抗空蚀能力提高3-16倍。
提供以下实验数据供参考:1、活性指数试验原材料(g)控制配比测试试配比525号硅酸水泥微硅粉054软练标准砂水砂浆流动度(mm)抗折强度(mpa)天抗压强度(mpa)76.183.8活性抗折112指数抗压1102、微硅粉掺量对砂浆强度的影响:
理想的结合剂和性能改善掺合物。
主要产品有:椰壳活性炭,净水活性炭,蜂窝活性炭,空气净化炭,柱状活性炭,粉状活性炭,工业废水净化炭。 公司活性炭产品具有灰份低、机械强度高、孔隙发达、比表面积大、吸附能力强等优良特性,产品性能处于国内水平之列,产品广泛用于饮用水净化、污水厂的废水处理,钢铁厂及火力发电站的废气处理,空气净化、食品脱色、溶剂回收及劳动防护等领域。