硅灰(微硅粉)在水泥浆体和混凝土中的应用

微硅粉在水泥混凝土中的应用分析随着高速公路在我省的迅猛发展，一些大跨径、施工高度超过100m的现浇箱梁桥梁在设计中大量出现，对水泥混凝土性能提出了更高的要求，而云南省内粉煤灰基本为Ⅱ级，缺少Ⅰ级粉煤灰，磨细矿渣粉基本就是S75级，难以满足配制高性能混凝土的要求，但是保山、怒江等地微硅粉产量较大，临近滇东北的成都市也有丰富的微硅粉资源，这些都为我们将微硅粉应用于高性能混凝土提供了保障。

相较粉煤灰和磨细矿渣粉，微硅粉的掺加在改善水泥混凝土综合性能方面有明显的优势。

1.化学性能微硅粉，也叫硅粉，学名“硅灰”是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的装置收集处理而成。

是一种超细的硅质粉体材料，外观为灰色或灰白色粉末，比表面积为15000～25000㎡/㎏，平均粒徑在0.1～0.3µm，硅灰是一种活性很高的火山灰物质，其主要成分是二氧化硅，属于无定型物质，活性高，颗粒细小，表面较为光滑，具有优良的理化性能，硅灰化学成分见下表：2.在国内外的应用对微硅粉的研究应用，国外起步较早，早在120世纪50年代挪威就开始了微硅粉的生产应用方面的研究，并在20世纪70年代开始实际应用，我国在20世纪80年代中期才开始水电工程中进行试用，随着科学技术的不断进步和工程发展的需要，微硅粉作为改性材料引起广泛重视，已经成为配制高性能混凝土不可或缺的部分，在混凝土中掺加一定量的微硅粉，结合应用高效减水剂，使混凝土各方面的性能都得到显著改善.我国于2002年制定相应的国家标准《高强高性能混凝土用矿物外加剂》（GB/T18736），并在东海大桥等重点工程中得到应用，取得了良好的社会效益和经济效益。

3.作为水泥混凝土中矿物掺合料的主要作用微硅粉能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水泥水化物反应生成凝胶体，在水泥混凝土中掺加适量的微硅粉，可起到如下作用：3.1 用于公路路面和飞机跑道中，可以大大提高混凝土早期强度和耐磨性能；3.2用于喷射混凝土中，可显著改善混凝土粘附性，大幅度降低回弹量，增大喷射混凝土一次成型厚度，缩短工期，节省工程造价；3.3用于泵送混凝土中，可明显改善拌合物的可泵性，大幅度降低泵送阻力；3.4可明显控制拌合物离析、防止泌水；3.5可显著改善混凝土的抗化学侵蚀性能，提高其耐久性；3.6可显著提高抗压、抗折、抗渗、耐磨性能；3.7可显著提高早期强度，加快模板周转，尤其是对预应力混凝土，经济效益更为明显；3.8优质微硅粉是配制C60及以上混凝土不可或缺的重要材料；3.9可抑制碱骨料反应；3.使用方法及注意事项微硅粉混凝土应严格按照试验室配合比施工，其掺量应为胶凝材料的5～10%（采用内掺法），如掺量太少，对混凝土性能改善不大，如掺量太多，则混凝土发粘，且干缩变形大，最大掺量不得大于10%上限，一般情况下，在配合比试验时，在单位用水量不变的前提下，一份微硅粉可代替3～5份水泥（以质量计），具体掺量应经试验确定，配合比设计可采用正交法。

浅谈硅灰在高强度等级混凝土中的应用
随着科技的发展，建筑材料的质量要求越来越高，特别是混凝土材料的应用尤为突出。

因为混凝土在建筑中起着非常重要的支撑和保护作用。

在高强度等级混凝土制备中，硅灰
的应用非常广泛，可以发挥出重要的作用。

提高混凝土的强度和耐久性
在混凝土中掺入硅灰可以提高并稳定混凝土的强度，同时还能提高混凝土的耐久性。

硅灰可以促进混凝土内部的骨架结构的形成，提高混凝土的密实性和联系性，使其更加紧
密和牢固。

而且硅灰中的硅酸盐和铝酸盐反应可以形成具有很高酸碱度的物质，能够保护
混凝土中的钢筋不受锈蚀的危害。

此外，硅灰能减少混凝土中的孔隙率和毛细孔尺寸，降
低水分和气体的渗透率，从而提高混凝土的耐久性和抗渗性能。

混凝土中掺入硅灰的影响因素
1.硅灰的掺入量。

硅灰的掺入量一般为混凝土总重量的5%~10%，因此硅灰的掺入量不宜太多或太少，否则会影响混凝土的强度和耐久性。

2.混凝土制备条件。

在混凝土制备时，应注意硅灰的掺入均匀性、掺入时间和加水量
等参数，以确保硅灰能够充分发挥作用，提高混凝土的性能。

3.混凝土配合比。

混凝土配合比是制备混凝土过程中非常重要的因素，必须严格控制
好混凝土配合比，以确保混凝土的质量和性能符合设计要求。

结论
综上所述，硅灰在高强度等级混凝土中的应用是非常必要的，可以有效提高混凝土的
强度和耐久性、密实度和耐化性。

因此，在混凝土设计时，应根据实际需要进行硅灰的配
比和掺入，以提高混凝土的性能和质量。

微硅粉在混凝土施工中的应用！！
凝土中，运用于公路工程施工实例较少，2009年滨州市公路局首次把水泥混凝土中参加微硅粉运用到工程实践中，取得了良好的效果。

下面我就水泥混凝土中掺加微硅粉施工的一些心得做一下简要叙述。

微硅粉在混凝土中的应用研究可追溯到上世纪四十年代的挪威。

关键词：微硅粉，混凝土，应用
将硅铁合金冶炼过程中排出的粉尘微硅灰掺入到混凝土中，运用于公路工程施工实例较少，2009年滨州市公路局首次把水泥混凝土中参加微硅粉运用到工程实践中，取得了良好的效果。

下面我就水泥混凝土中掺加微硅粉施工的一些心得做一下简要叙述。

微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰，也有人叫硅粉,是硅铁或金属硅生产过程中由矿热炉中的高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品，主要成分是SiO2，一般微硅粉的颜色在浅灰和深灰之间，SiO2本身是无色的，其颜色主要取决于碳和氧化铁的含量，碳含量越高，颜色越暗，另外加密的硅粉要比自然硅粉颜色暗。

硅粉的粒径都小于1um，平均粒径为0．1um左右，是水泥颗粒直径的1／100，所以硅粉能高度分散于混凝土中，填充在水泥颗粒之间而提高密实度，同时微硅粉具有很高的活性，能更快更全面的与水泥水化产生的氧氢化合物反应。

1.应用历史
微硅粉在混凝土中的应用研究可追溯到上世纪四十年代的挪威。

七。

混凝土中添加硅灰石的效果及应用一、前言混凝土是建筑业中广泛使用的一种材料，其优点是强度高、耐久性好、施工方便等。

但是，传统混凝土在使用过程中存在一些问题，如收缩、裂缝等。

为了解决这些问题，人们开始研究添加一些掺合料来改善混凝土的性能。

本文将介绍一种常用的掺合料——硅灰石，并探讨其在混凝土中的应用效果。

二、硅灰石的基本特性硅灰石是指由石灰石和硅石经过高温反应后得到的产物。

硅灰石的主要成分是硅酸盐，其化学式为CaSiO3。

硅灰石的颗粒细度较小，平均粒径约为5微米。

硅灰石的特性如下：（1）硬度较高，摩氏硬度为5.5-6.5。

（2）化学稳定性好，不易与其他物质发生反应。

（3）颜色白色或灰色。

（4）细度高，比表面积大，有利于提高混凝土的强度。

（5）具有活性，能够促进混凝土中水泥的水化反应，提高混凝土的早期强度。

三、硅灰石在混凝土中的应用1.控制混凝土收缩混凝土在干燥过程中会出现收缩现象，这会导致混凝土表面出现裂缝，影响混凝土的使用寿命。

硅灰石作为掺合料可以有效地控制混凝土的收缩。

研究表明，添加硅灰石能够减少混凝土总收缩量，降低混凝土的收缩率，提高混凝土的抗裂性能。

2.改善混凝土的强度硅灰石与水泥反应会产生一定的硅酸钙胶凝材料，这种材料能够填充混凝土中的孔隙，提高混凝土的密实性，从而提高混凝土的强度。

研究表明，添加硅灰石能够提高混凝土的抗压强度和抗折强度。

3.改善混凝土的耐久性硅灰石的添加能够改善混凝土的耐久性，特别是对于硫酸盐侵蚀和氯离子渗透有明显的改善作用。

硅灰石能够与水泥中的Ca(OH)2反应生成硅酸钙胶凝材料，从而填充混凝土中的孔隙，减少混凝土中的孔隙率，降低氯离子的渗透速率。

4.减少混凝土的碱-骨料反应硅灰石的添加还能够减少混凝土中的碱-骨料反应。

硅灰石能够与水泥中的Ca(OH)2反应生成硅酸钙胶凝材料，从而减少混凝土中的碱性物质，降低碱-骨料反应的发生。

四、硅灰石添加量的确定硅灰石的添加量应根据混凝土的实际情况进行确定。

微硅粉在混凝土中的作用与应用微硅粉在混凝土中的作用与应用00金属e线—在线资源，信息共赢硅粉又称硅灰、硅粉、微硅粉。

是铁合金厂或金属硅厂或工业硅厂在高温生产过程中随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。

因其粒度非常小，平均大约0.3u，故称为微硅粉，其主要成份为SiO2。

微硅粉是国内外高新技术领域中具有广阔应用前景的优良材料，可广泛应用于化工、冶金等行业。

用于水泥或混凝土中可1.微硅粉混凝土用在水利水电工程上，可以提高工程的抗磨蚀能力国内外传统的抗磨蚀材料多用环氧砂浆等高分子材料，这类材料抗磨蚀能力虽好,但由于它本身线膨胀系数数倍于基底普通混凝土，与基底混凝土温度适应不好，在自然气候条件下容易开裂脱落，且施工复杂，有毒性，成本昂贵，不能大面积推广应用。

而使用微硅粉混凝土,抗冲磨蚀能力提高一倍左右，抗48m／s流速级的抗磨蚀能力提高3倍以上。

2.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的大问题。

裂缝的原因是由于材料本身的水化热升温，如在混凝土中掺入粉煤灰，虽可以降低化电热升温，但早期强度比较低，使粉煤灰用量受到限制。

3.微硅粉混凝土可以提高抗渗透性能和抗盐蚀性能，保护钢筋。

水下工程中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。

水下混凝土浇筑一般采用导管法，由于水泥浆的散失，使其与基层不能很好粘结，并且降低与水接触部分的强度。

在水下混凝土中掺入微硅粉后，这些问题均能得明显的改善。

4.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。

而使用具有早强及耐磨特性的微硅粉混凝土，经实际运用效果十分理想。

飞机场的跑道要求使用80MPa以上的混凝土并且耐磨性能好，微硅粉也可大显身手。

硅灰对混凝土耐久性的影响2007-06-12 上午 03:50摘要：硅粉是硅合金与硅铁合金制造过程中高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品，是从电弧炉烟气中收集到的无定型二氧化硅含量很高的微细球形颗粒。

硅粉一般含有90%以上的SiO2，且大部分为无定型二氧化硅。

硅粉用于提高新拌混凝土及硬化后混凝土的性能，具有火山灰活性的硅灰对混凝土的耐久性有明显的改善作用。

关键字：硅灰混凝土耐久性自北欧国家冰岛、挪威和瑞典1976年开始在工程上应用硅粉以来,人们开始对硅粉进行了不断的研究。

由于硅粉具有与硅酸盐水泥独特的互补性能,现在已被确定为一种新型的辅助胶结材料而被许多国家广泛研究和应用。

随着结构超高和复杂程度的增大,人们对结构材料的工作性能提出了更高的要求,除了高工作度外,在实际应用中还希望高性能混凝土具有高的强度和耐久性。

有些掺和料，如硅粉、高炉矿渣及粉煤灰已被用于提高新拌混凝土及硬化后混凝土的性能。

本文主要介绍了具有火山灰活性的硅灰对混凝土耐久性的影响。

1、硅灰的特性1.1物理特性硅灰颜色在浅灰色与深灰色之间,密度2. 2g/cm3左右，比水泥(3.1g/cm3)要轻，与粉煤灰相似，堆积密度一般在200～350kg/m3。

硅灰颗粒非常微小，大多数颗粒的粒径小于1μｍ,平均粒径0.1μm左右，仅是水泥颗粒平均直径的1/ 100。

硅灰的比表面积介于15000～25000m2/kg(采用氮吸附法即BET法测定)。

硅灰的物理性质决定了硅灰的微小颗粒具有高度的分散性，可以充分地填充在水泥颗粒之间，提高浆体硬化后的密实度。

1.2化学特性硅粉是硅合金与硅铁合金制造过程中高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品，是从电弧炉烟气中收集到的无定型二氧化硅含量很高的微细球形颗粒。

硅粉一般含有90%以上的SiO2，且大部分为无定型二氧化硅，其成分则根据合金品种不同而有变化。

我国西宁、唐山、遵义等地硅粉的化学成分见表1：表1 我国部分地区硅粉的化学成分由表1可知，硅灰的主要化学成分为非晶态的无定型二氧化硅(SiO2)，一般占90%以上（通常用于高性能混凝土中的硅灰的SiO2最低要求含量是85％）。

浅谈硅灰在高强度等级混凝土中的应用本文对硅灰简要概述，探讨硅灰在混凝土的应用原理，并论述硅灰在提升混凝土强度及耐久性、抗冻性等方面的作用。

标签：硅灰；混凝土；应用我国社会高速发展背景下，建筑事业发展速度进一步提升，建筑行业对提升我国人民生活质量具有重要影响，有利于满足人们对性能的追求。

硅灰在高强度等级混凝土中应用，有利于使建筑耐久性进一步提升。

因此在本次研究，将对硅灰在高强度等级混凝土中的应用展开探讨，以下为详细分析。

一、硅灰硅灰是冶炼硅铁合金或工业硅时的副产品，通过烟道排出的硅蒸汽使其氧化并冷收尘而得。

硅灰主要成分不同，与冶炼时影响因素存在联系，硅灰主要成分中包括SIO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O，含量占比为92%、80%、30%、40%、30%、20%、90%，在硅灰主要成分中可以发现，成分中占比最大的非晶态二氧化硅，能占据其中的90%以上。

SIO2性质中与活火山的特性较为类似，硅灰在与混凝土混合后容易产生剧烈反应。

硅灰为肉眼可见的白色颗粒物体，碳含量的差异使得硅灰颜色产生变化，颗粒具有细致特点，许多颗粒直径在1μm以下，经过相关研究显示，平均粒径在0.1μm左右，不足水泥粒徑的几百分之一，硅灰密度则是在2200g/cm?左右。

硅灰比表面积为13000-23000左右，能够反映其弥散性较大，掺入混凝土中后，可利用有效产生弥散反应。

二、硅灰在混凝土中的应用原理硅灰自身具有化学性质及物理性质，掺入混凝土中后，会产生良好的填充效应，从而使混凝土强度得以提升。

水泥混凝土在搅拌过程中，需要加入适量的水，从而保障良好的施工流动性。

若水分较多则容易降低水泥粘稠度，使其中的胶力减弱。

且在混凝土中产生水泡，水泡容易导致混凝土凝结后出现孔隙，从而使混凝土力学性能减弱。

硅灰在填充至水泥中，需要进入水泥颗粒缝隙，硅灰在水泥颗粒中作为水泥缝隙的补充。

硅灰颗粒直径较大，所体现的填充效果更加显著。

水泥与混凝土生产 Cement and concrete production6硅灰在混凝土中的应用试验周德立 龙运兰（新疆天业集团天伟水泥有限公司， 新疆 石河子）中图分类号：TQ172.44 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2020）04-0006-01摘要：硅粉是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成;是水泥活性混合材料，具有潜在的活性激发性能，替代部分水泥在混凝土生产中，可以改善混凝土性能，经济效益显著。

关键词：混凝土；强度；性能1 硅粉的慨述硅粉，也叫微硅粉，又叫硅灰，是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。

化学组成 （％） Wt loss SiO2 Fe2O3 CaO MgO R2O SO3 cl- ∑ 0.80 2.2096.190.050.20 0.300.360.01 0.00199.76 物理性能：表观：灰黑色，无色无味；水分0.8－1.1％。

细度：45um 筛余95－99％，80um 筛余70－78％。

2 在水泥和混凝土中的应用2.1替代水泥试验（P.O 42.5R）凝结时间(min) 抗折(MPa) 抗压(MPa)样品安定性用水量 初凝 终凝 3d 7d 28 3d 7d 28d 与减水剂试验(mm) 原水泥 合格 28.2 180 247 5.7 6.7 8.2 29.8 36.4 49.3 165/248 5％硅粉 合格 27.6 205 2455.76.6 8.9 31.0 35.8 53.9 137/208 10％硅粉 合格 28.0 215 272 5.3 6.5 8.7 29.8 34.5 56.2 101/147 15％硅粉合格30.5 250 3255.1 5.99.028.3 36.857.680/80 2.2混凝土配合试验 项目 水泥(kg)粉煤灰(kg)水灰比减水剂(kg)坍落度(mm)7天(MPa)28天(MPa)C30280 70 0.486 5.8 230 24.0 40.6 替代5％水泥 266 70 0.486 5.8 230 24.0 40.2 替代10％水泥 252 70 0.486 5.8 230 25.3 39.0 替代15％水泥238700.4865.822022.238.93 总述1.硅灰主要成分是SiO2,绝大部分是无定形的氧化硅，在电子显微镜下观察，形状为非晶体的球形颗粒，表面光滑。

关于硅灰在混凝土中的应用摘要：硅灰在美国已经有二十多年的发展历史，在发展过程中，硅灰从研究材料变成了混凝土主要使用组分。

硅粉在被市场认可以后，产生了高性能混凝土这一词，可见硅灰能够给混凝土带来一定的优势，对科技进步有着很大的影响。

下文中，将主要针对硅灰在混凝土中的实际应用进行深入分析，并总结硅灰施工经验。

关键词：硅灰；混凝土；应用前言：硅粉是冶炼工业硅时回收的工业烟尘，我国作为工业硅生产大国，每年形成硅铁的产量都在上升，潜在硅粉就已经高达十五万吨以上。

硅灰是在冶炼时收集到的硅氧化物粉末，在混凝土中加入适量的硅灰，可以达到提高其强度的目的，因为硅灰中的颗粒可以起到微填充效应，并细化混凝土结构，对混凝土强度发展有很大帮助。

一、硅灰在国内外混凝土中研究现状（一）国外研究现状国外对于硅灰这方面的研究接近三十多年，从最初挪威埃肯公司就有对生产工艺研究，是最早使用硅灰的企业。

后续俄罗斯、日本有对这一方面进行研究，成为硅灰生产国，最早是在高性能混凝土试验，到实际工程应用经历了漫长时间，最早是在瑞典、挪威应用，在八十年代建立了硅灰混凝土研究基地。

取得良好使用效果后，人们开始加大对这一方面的研究，探讨硅灰对混凝土的影响，硅灰有着纯度高、颗粒小等特点，在混凝土掺入能够在提高其强度、耐久性的同时，改善其综合性能。

在实际工程中，硅灰有着良好的火山灰活性，可以生产胶凝，保留碱，防止出现锈蚀等问题。

（二）国内研究现状我国在硅灰这方面研究比较少，虽然有企业回收硅灰，但是对其认知不够，回收含量不达标。

随着政府环保工作的开展，开始重视环境治理，对其进行研究并获得了新成果。

在八十年代我国开始应用硅灰混凝土，比如高层建筑、水下工程等等。

在1986年，有使用硅灰砂浆修复水闸，并修建大桥、电站等大型工程，取得了良好的技术效果，受到了各行各业的认可。

对普通混凝土检测，了解其物理性能，分析对比掺入硅灰后的变化，对其进行改善，解决使用中存在的问题，对该行业发展有着很大的帮助。