硅粉混凝土及其应用
- 格式:doc
- 大小:27.00 KB
- 文档页数:2
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。
硅粉在混凝土中的作用引言混凝土作为现代建筑工程中不可或缺的建筑材料,其性能的优化与改进一直是研究者们关注的焦点。
硅粉作为一种活性矿物粉末,近年来在混凝土领域得到了广泛的应用。
本文将探讨硅粉在混凝土中的作用,以及它如何提高混凝土的性能。
一、硅粉的特性1.细度:硅粉具有很高的比表面积和细度,可以提高混凝土的流动性,降低混凝土的渗透性。
2.活性:硅粉是一种高度活性的矿物粉末,能与水泥水化产物发生二次水化反应,生成水化硅酸钙(CSH),从而改善混凝土的微观结构。
3.抗腐蚀性:硅粉能提高混凝土的抗腐蚀性能,抵抗化学侵蚀和物理磨损。
二、硅粉在混凝土中的作用1.提高强度:硅粉与水泥水化产物生成水化硅酸钙(CSH),这种矿物胶结物具有较高的强度和耐久性,有助于提高混凝土的早期和长期强度。
2.增强抗渗性:硅粉可以填充混凝土中的微观孔隙,降低毛细孔数量,从而提高混凝土的抗渗性能。
3.抗裂性能:硅粉能改善混凝土的微观结构,降低水泥用量,减少水泥水化热和收缩裂缝的产生。
4.耐久性能:硅粉能提高混凝土的抗腐蚀性、抗碳化性和抗冻性能,从而延长混凝土结构的使用寿命。
5.节约资源:硅粉作为一种矿物掺合料,可以部分替代水泥,减少水泥生产对环境的影响,有利于实现绿色建筑和可持续发展。
三、硅粉混凝土的应用领域1.基础设施建设:硅粉混凝土在桥梁、道路、隧道等基础设施工程中具有广泛的应用前景。
2. 高层建筑:硅粉混凝土的高强度和抗渗性能使其成为高层建筑结构的理想材料。
3.水利工程:硅粉混凝土可用于大坝、渠道等水利工程,提高其抗渗性能和耐久性。
4.地下工程:硅粉混凝土适用于地下结构,如地铁、隧道等,因其具有较高的抗渗性和抗裂性。
结论硅粉在混凝土中的作用不容忽视,它不仅能提高混凝土的强度和耐久性,还能增强抗渗性、抗裂性等性能。
在基础设施建设、高层建筑、水利工程等领域,硅粉混凝土已成为一种不可或缺的建筑材料。
随着科学技术的不断发展,硅粉在混凝土中的应用将越来越广泛,为我国建筑事业的发展贡献力量。
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。
探讨水利工程中硅粉混凝土施工技术的应用摘要:本文笔者分析了硅粉的性能及其对混凝土拌和物、硬化混凝土性能的影响,并结合某工程实例的温度观测资料,提出了大体积硅粉混凝土防止早期裂缝发生的相应养护措施。
关键词:硅粉混凝土;温度观测;裂缝防止;养护措施1 硅粉混凝土1.1 硅粉的性能硅粉是一种活性极好的火山灰矿物质。
由于硅粉具有极高的比表面积,因而在水泥浆体中起水化产物核心作用,并与微细填充物中的氢氧化钙反应生成凝胶性的硅酸钙水化物,从而增加了浆体的密度。
硅粉在水泥浆体中的良好分散作用对其以上性能的发挥极为重要。
1.2 对混凝土拌和物的影响在混凝土拌和物中,硅粉的影响是稳定的,它能够减少泌水和离析,因而使混凝土拌和物内聚力增加。
在稠度一定的情况下,掺用硅粉可降低混凝土的和易性并增加密实性。
由于硅粉为极微细颗粒,在硅粉掺量较大时,为保证混凝土的和易性则需增加用水量,同时可通过使用减水剂来补偿。
表1给出了不同种类混凝土中硅粉的建议掺量(占胶结材料总重量的百分数)。
1.3 对硬化混凝土性能的影响硅粉可有效提高混凝土抗氧化、抗硫酸盐、抗酸、抗冲刷及抗冻和抗碱骨料反应。
比较而言,硅粉混凝土比普通混凝土更为密实,其强度、耐久性和抗渗透性也更好,还可以大幅提高抗氯离子渗透能力,使混凝土在氯盐污染环境中有良好的护筋性能,并降低钢筋锈蚀速率。
在一般情况下,硅粉混凝土的抗拉强度和抗压强度之比、压缩弹模和抗压强度之比及拉伸弯形能力与普通混凝土类似,但其粘结强度有明显增加。
普通混凝土水灰比常用w/c表示,硅粉混凝土则可表示为w/(c+ks),各符号意义:w-水重,c-胶结材料重,s-硅粉重,k-等效水泥系数。
k定义为获得同样强度时补硅粉代替的水泥量。
在相对湿度100%及20℃养护条件下,对每方混凝土300kg水泥的28天抗压强度而言,该系数约等于3。
系数k随龄期增加而减小。
图1给出了不同硅粉掺量下混凝土28天强度与水灰比的关系曲线。
浅谈混凝土掺用硅粉的性能影响和注意事项前言:硅粉是在冶炼工业硅或含硅合金时由高纯度的石英与焦炭在高温电弧炉(2000℃)中发生还原反应而产生的工业尘埃,它是利用收尘装置回收烟道排放的高温废气并通过专门处理而得到的。
硅粉也称微硅粉、硅微粉、硅灰、硅尘等,其产品质量主要用二氧化硅含量和细度来评价。
硅粉虽为工业废料,对环境有严重污染,但掺入混凝土后,不仅能够减少環境污染,还能显著改善混凝土拌合物性能。
1.硅粉在国内的生产和应用情况我国对硅粉的应用研究和回收利用起步较晚,大部分硅铁生产企业对硅粉的回收不够重视。
近几年,由于国家对环保的重视,加强对污染企业的管理,特别是国内对高性能混凝土需求的增加,我国的硅粉产品发展得到了迅速提升。
高强混凝土、微硅粉喷射混凝土、复合增强密度剂、硅粉砂浆等科研成果涌现而出,并已在许多工程中得到实际应用,技术经济效果显著。
我国于1985年在四川渔子溪二级水电站厂房混凝土中首次试用硅粉混凝土(掺量3%-7%),达到了预期效果。
之后,硅粉混凝土在我国安康、东风、二滩、小浪底等水利水电工程、大桥、高层建筑等工程中应用,取得了明显的技术经济效益和社会效益。
目前,硅粉已成为生产高强、高性能混凝土的重要原材料。
2.硅粉对混凝土力学性能及耐久性的影响2.1硅粉对混凝土力学性能的影响2.1.1增加混凝土与钢筋间的粘结性由于水泥浆与钢筋和骨料界面的粘合性有时会降低,这是有些混凝土会产生漏水现象,从而会有水积聚在其中。
加入硅粉后,这种现象就能有效地避免,减少水分的积聚现象,改善了其粘合性,使混凝土的性能大大提高了。
2.1.2提高混凝土强度当混凝土和硅粉混合时,即产生了火山灰反应。
由于火山灰反应会生成了水化硅酸钙和微填料作用,使其表面的结构细化从而强度增加,但用水量的增加会削减一部分强度。
但硅粉的成分增加与强度的增加并不是成正比的,当硅粉过量时,其强度也会慢慢的降低。
所以在添加时,不能盲目,而应该在多次总结经验的同时,找到合适的比例添加,这才是我们能够好好利用其性能的重点。
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。
混凝土中掺加硅微粉的原理与应用一、背景介绍混凝土作为建筑工程中最为常见的材料之一,其性能对整个工程的质量和安全具有重要影响。
近年来,为了提高混凝土的性能,人们开始探索添加不同的掺合料,其中硅微粉被广泛应用于混凝土中,以提高其力学性能和耐久性能。
二、硅微粉的性质硅微粉是一种由高纯度二氧化硅矿物经过高温炉火加工所得到的细粉末,其粒径一般在5微米以下,因其颗粒大小均匀,表面积大且与水反应强烈,因此在建筑材料中被广泛使用。
硅微粉的化学成分主要是SiO2,其化学性质非常稳定,不会与其他材料发生化学反应,因此可以与其他材料混合使用。
三、硅微粉对混凝土的影响1.硅微粉增强混凝土的强度硅微粉的颗粒大小均匀,表面积大,因此可以填充混凝土中的微小孔隙,提高混凝土的密实性,从而增强混凝土的强度。
硅微粉与水反应强烈,可以促进水泥水化反应,加速混凝土中水泥的硬化,从而提高混凝土的强度。
2.硅微粉改善混凝土的耐久性硅微粉可以填充混凝土中的微小孔隙,减小混凝土中的孔隙率,从而降低混凝土的透水性和透气性,改善混凝土的耐久性。
此外,硅微粉可以吸收混凝土中的自由氧离子,减少氧化反应,从而延长混凝土的使用寿命。
3.硅微粉改善混凝土的工作性能硅微粉与水反应强烈,可以促进水泥水化反应,加速混凝土中水泥的硬化,从而缩短混凝土的初凝时间和终凝时间,改善混凝土的工作性能。
此外,硅微粉可以降低混凝土的黏稠度,提高混凝土的流动性,使混凝土易于施工。
四、硅微粉在混凝土中的应用硅微粉可以直接掺入混凝土中,也可以与其他掺合料一起掺入混凝土中。
硅微粉的掺量一般为水泥用量的5%~10%。
在混凝土配合比设计中,需要根据具体工程应用要求、水泥种类、硅微粉品种、外界环境条件等因素进行科学合理的掺量设计。
五、硅微粉对混凝土性能的影响因素硅微粉对混凝土性能的影响因素主要包括硅微粉的品种、掺量、粒径、形状、水泥品种、水胶比等因素。
不同的硅微粉品种、掺量、粒径、形状对混凝土性能的影响不同,需要在具体工程中进行研究和实验验证。
混凝土中掺加硅微粉的原理与应用一、混凝土中掺加硅微粉的原理混凝土中掺加硅微粉的原理主要是基于硅微粉本身的物理和化学性质,以及混凝土的结构和性质。
硅微粉是一种细粉末状的无机材料,其主要成分为二氧化硅,具有高度的细度和活性。
掺加硅微粉后,可以改善混凝土的力学性能、耐久性和加工性能等多个方面,其原理主要包括以下几个方面:1.填充效应硅微粉具有非常高的比表面积和细度,其颗粒大小通常在5微米左右,甚至更小,因此掺加硅微粉可以填充混凝土中的空隙,使得混凝土的致密性和密实性得到提高。
同时,硅微粉具有良好的流动性和自充实性,可以在混凝土中流动,填充混凝土中的细小空隙,使得混凝土的密实性得到进一步提高。
2.化学反应硅微粉具有高度的活性,其表面带有一定的电荷,可以与混凝土中的水分和水泥中的氢氧根离子发生化学反应,生成硅酸盐胶凝体。
硅酸盐胶凝体具有极高的强度和韧性,可以填充混凝土中的细小孔隙,提高混凝土的力学性能和耐久性。
3.催化效应硅微粉具有良好的催化效应,可以促进混凝土中的水泥水化反应和硬化过程,使得混凝土的强度和韧性得到提高。
此外,硅微粉还可以促进混凝土中的矿物掺合料的活性,提高混凝土的耐久性和化学稳定性。
4.防止离析和裂缝混凝土中掺加硅微粉可以防止混凝土的离析和裂缝,因为硅微粉可以填充混凝土中的细小空隙,提高混凝土的密实性和致密性,同时硅微粉还可以促进混凝土的水泥水化反应和硬化过程,使得混凝土的强度和韧性得到提高,从而有效地防止混凝土的离析和裂缝。
二、混凝土中掺加硅微粉的应用混凝土中掺加硅微粉已经成为一种重要的混凝土改性材料,其应用范围非常广泛,主要包括以下几个方面:1.提高混凝土强度和耐久性掺加硅微粉可以提高混凝土的强度和耐久性,尤其是在高强混凝土和耐久性混凝土中的应用效果更加显著。
硅微粉可以填充混凝土中的空隙,提高混凝土的密实性和致密性,同时可以促进混凝土中的水泥水化反应和硬化过程,使得混凝土的强度和韧性得到提高。
硅粉混凝土及其应用
配合比设计要求
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。
硅粉的最佳掺量,减水剂的最优掺量和砂石料调整。
其它按普通混凝土设计方法进行。
一、硅粉的掺入方法
硅粉掺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——用硅粉代替水泥,又分等量代替和部分代替两种,等量代替为硅粉掺量代替相等量的水泥,部分代替为1kg硅粉代替1~3kg水泥,作为研究一般掺量为5~30%,水灰比一般保持不变。
外掺法——硅粉像外加剂那样掺在混凝土中,即水泥用量不减少的条件下掺入硅粉。
掺量一般为5~10%。
由于硅粉用法不同,所得混凝土的性能并不相同,外掺法所得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。
二、硅粉的最优掺量
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,应找出最优掺量才能获得最佳结果。
一般情况下,掺量在10%以内效果较为满意。
硅粉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,在确定硅粉的最佳掺量时,也要考虑技术经济指标。
三、减水剂的最佳掺量
在混凝土中使用硅粉,如不掺减水剂,想保持相同的动度,则必然要增加用水量,水灰比增加,掺硅粉混凝土的强度也上不去,这也是过去硅粉未在混凝土中推广使用的原因之一。
硅粉与减水剂联合使用。
特别是与高效减水剂联合使用,掺用硅粉水灰比不变。
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。
硅粉混凝土强度等性能得到大幅度提高。
使用硅粉,一般都使用萘系高效减水剂,如建1,H1,DH3,FDN,NF,N-B等。
还有密胺树脂型减水剂,在西欧广泛使用(称Melment)。
密胺树脂减水效果较好,一般可减水25%。
但国内使用尚少,主要是因为成本高。
目前为液体状态,运输不便。
萘系减水剂在硅粉混凝土中的掺量,一般为胶材用量的1%以内,有的为了减小水灰比,拌制超高强混凝土,减水剂掺量达2~3%。
对于所选用的减水剂品种、型号和所用混凝土原材料,选用几个掺量,如0.3,0.6,0. 9,1.2%,测量混凝土的塌落度(S),绘制塌落度-减水剂掺量曲线,并考虑成本,确定最佳掺量,也可根据经验确定减水剂掺量,例如掺硅粉10%,对于H1和UNF型减水剂,一般掺量为胶材用量的0.6%左右。