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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。
微珠、硅粉对高强混凝土性能的影响研究发表时间：2018-08-28T12:51:23.987Z 来源：《防护工程》2018年第8期作者：郝鹏豪王健刘磊郭林胡琦[导读] 硅粉替代量在8﹪-10﹪左右时水泥胶砂强度最大，胶砂流动度随硅粉替代量的增加逐渐变小；高强混凝土的工作性能明显得到改善，满足超高层泵送要求郝鹏豪王健刘磊郭林胡琦天津金隅混凝土有限公司天津 300000摘要：为研究微珠、硅粉在胶砂试验中对水泥的最优替代量，把微珠和硅粉按照一定比例替代水泥进行胶砂试验，并且选用不同批次原料进行二次试验验证，对工程用C60高强混凝土进行优化改性。
结果表明：随着微珠替代量的增加胶砂强度逐渐降低，替代量25﹪时胶砂流动度明显变小；硅粉替代量在8﹪-10﹪左右时水泥胶砂强度最大，胶砂流动度随硅粉替代量的增加逐渐变小；高强混凝土的工作性能明显得到改善，满足超高层泵送要求。
关键词：微珠；硅粉；胶砂；混凝土；工作性能Experimental study on the influence of beads and silica fume on the performance of high strength concrete HAO Peng-hao，WANG Jian，LIU Lei，GUO Lin，HU Qi (Tianjin Jinyu Concrete Co.Ltd. Tianjin 300000,China) Abstract: In order to study the optimal substitution of micro beads and silica fume in the test of cement mortar, Beads and Silica fume as a percentage instead of cement mortar test and selection of different batches of raw material for the second test，optimization of C60 high strength concrete in Engineering. The experimental results indicate that: mortar strength decreased with the increase of beads replace and the mortar fluidity was significantly smaller when the replacement was 25% ; The mortar strength was largest when the replacement amount of silica fume was about 8% -10%, and the fluidity of cement mortar decreased gradually with the increase of the substitution amount of silica fume;The working performance of high strength concrete has been improved obviously, which can meet the requirements of high rise pumping. Key words: beads; silica fume; mortar; concrete; working performance微珠是一种新型超微粉体材料，是经过独特工艺从优质粉煤灰中精选出的一种超细的粉体产品。
引言微硅粉也称硅粉、硅灰，是高温冶炼合金过程中，通过烟道排出的硅蒸汽经过特殊的收尘设备回收的无定型非晶体超细高活性的粉体材料，自然状态呈白色，随着密度的增大，颜色逐渐加深。
微硅粉的主要化学成份是SiO2，平均粒径约0.1～0.15μm，为水泥平均粒径的几百分之一，比表面积15000～27000m2/kg ，具有极强的表面活性[1]。
微硅粉是一种无需经过粉碎加工的超细高活性的粉体材料，被广泛应用在高强高性能混凝土、特种水泥、水利水电工程、耐火材料、化工等领域。
混凝土行业是微硅粉综合利用中研究最早、成果最多、应用最广的一个领域。
将微硅粉作为掺合剂加入混凝土中可改善混凝土多方面的性能，如显著改善塑性混凝土粘附性能和凝聚性，大幅度降低回弹量，增加喷射混凝土一次成型的厚度，缩短工期, 节省工程造价等[2]；在高强度混凝土中，微硅粉作为掺合料配制高强混凝土, 其强度等级可以达到100MPa以上。
合理的微硅粉掺量能提高混凝土的强度，显著改善塑性混凝土粘附性能和凝聚性，并且降低成本，但掺量一定要通过试验确定，否则可能起不到增加强度和降低成本的效果。
在生产实际使用时，要注意生产控制的各个环节，比如螺旋功率和输送量的控制、搅拌时间控制、出站检测及现场养护的交底等。
本文将研究微硅粉的掺量对混凝土强度和其他性能的影响，为得到综合性能较佳的混凝土提供一种较为可行的配合比和工艺。
1、试验部分1.1 原材料水泥：P·O 42.5普通硅酸盐水泥。
微硅粉：活性指数110%，其性能指标见表1。
矿粉：S75级。
砂石：昆明市场上的材料，压碎值不低于Ⅱ类砂石材料的标准。
减水剂：羧酸系高效缓凝剂，减水率不低于30%。
粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰。
表 1 微硅粉性能指标1.2 混凝土的制备及性能测试按公司实际的生产使用配合比，按水泥被微硅粉取代量：微硅粉量=1∶1、1.5∶1、2∶1、2.5∶1进行试验，用实验室的小型搅拌机进行试拌后用100mm×100mm× 100mm的专用模具装模成型，拆模后放入混凝土标准养护室进行龄期养护，按GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能试验标准方法》、GB/T 50081—2019《普通混凝土力学性能试验标准方法》对混凝土的工作性能及抗压强度进行检测，根据测试结果确定微硅粉的最佳取代比例。
灌浆在水工建筑物中的作用研究作者：曾文彬来源：《城市建设理论研究》2013年第21期摘要：灌浆是一种比价复杂的工艺，意义重大，这种技术的作用就是减少渗透性，主要是通过把浆液灌入建筑物中的空隙、缝隙、裂隙或者洞穴，这样就会增加强度、减少地基的变形等。
依据制成浆液的状态，灌浆材料可以分为两种：固粒状浆材与化学浆材。
本文主要对灌浆在水工建筑物中的应用进行研究，希望对此与同行进行探讨。
关键词：灌浆；作用；水工建筑物中图分类号：TV543文献标识码：A 文章编号：防渗灌浆是建筑工程中具有专业性的复杂工艺，应用作用很广泛，它的使用历史由来已久。
水工建筑物能否有良好的防渗能力，与灌浆技术存在很大的关系，水工建筑物地基的基础做防渗灌浆处理，一直是水利工程进行地质条件改良重点。
为促进水利水电工程建设事业的发展，灌浆技术进行研究很有必要。
一、灌浆材料的基本情况1.固粒状的灌浆材料特点：（1）细小的颗粒。
只有达到一定细度，才会更容易进入裂隙，经研究其粒径维持在裂隙宽度1/3以下效果才是很好的。
（2）浆液具备较强的稳定性。
固体的颗粒材料和水混合之后，在一定时间内保持均匀分散悬浮的状态，应该具备较好稳定性与较强的流动性。
（3）胶结有较高的强度。
灌入裂隙之后一段时期之后应胶结为坚硬结石，多建筑物有充填和固结的效果。
（4）结石要高强度。
灌浆效果要有耐久性，这要求结石有一定水准的强度、较高的粘结力以及可以抵抗侵蚀。
水泥灌浆材料是一种固粒状灌浆材料，被最早使用，适用范围很广，水灰比保持在10∶1到0.6∶1之间，传统的普通水泥最大粒径是44μm～100μm之间，受颗粒粒径限制，水泥的浆液不容易灌入渗透系数低于0.5cm/s的粗质砂或者裂隙的宽度小于0.6mm岩体。
水泥细度以及掺合料改进之后可解决这些问题。
2.新型常用的水泥包括下面几种：（1）超细的水泥：水泥磨细之后平均粒径4μm左右，最大粒径可以达到10μm，表面积达到8000m2/Kg以上，这种状态下的浆体稳定性比较强，固结析水少，可以防止产生新的渗水通道，灌入渗透系数为10-3cm/s到10-4cm/s的颗粒细砂中。
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。
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％）。
不同强化条件下的再生骨料强化研究（的改性研究）摘要：本文通过纯水泥浆、水泥外掺硅粉浆液、水泥外掺粉煤灰浆液、10%水玻璃溶液和4‰PVA溶液5种不同化学浆液对再生骨料进行强化处理，再生骨料的物理特性均有所改善，但在制成混凝土试块后，抗压和抗折强度变化不一，其中效果最好的是经10%水玻璃溶液处理过的再生骨料混凝土，而经水泥外掺粉煤灰浆液处理过的再生骨料混凝土抗压强度反而降低。
关键词：再生骨料；强化；力学性能recycled aggregate strengthen我国作为世界上最大的发展中国家，为了基础建设和城市建设的发展，每年需要消耗大量的水泥用于制备混凝土。
据统计，2008年全年我国消耗水泥达14亿吨[1]。
与此同时，由于风化、空气腐蚀等诸多因素的影响，使混凝土使用寿命受到一定的限制，从而形成大量的建筑垃圾，如何利用建筑垃圾研制再生骨料混凝土成为现在的热点问题。
再生骨料混凝土(Recycled Aggregate Concrete,简称RAC)是指将废弃的混凝土经裂解、破碎、清理、筛分后制成混凝土骨料,来全部或部分代替天然骨料配制而成的新混凝土。
相对于再生骨料混凝土，用来生产再生骨料(Recycled Concrete Aggregate，RCA)的混凝土称为原生混凝土或基体混凝土(Original Concrete)。
原生混凝上经过破碎、分级，再按一定比例相互配合后，得到的骨料称为再生骨料。
由于再生骨料表面粗糙，棱角比较多，并且表面都附着部分砂浆，在破碎过程中，部分骨料内部因受力会产生微细裂纹，形成了多孔隙结构特征，同时再生骨料中含砖头、灰碴、人造石及玻璃等因素,使得再生骨料混凝土存在难于克服的缺陷,如抗拉、抗折强度较低,脆性大,韧性低,凝结硬化较缓慢,干缩量大,抗化学腐蚀能力差等[2]。
为了克服这些诸多缺点，可以采用强化的措施来改善再生骨料的微观结构和力学特性，其中常用的几种强化材料包括：纯水泥浆液、高活性超细矿物[3]、Kim粉[4]、水玻璃溶液[5]、聚合物乳液[2]等。
混凝土中掺加超细硅粉的应用技术规程混凝土中掺加超细硅粉的应用技术规程一、前言超细硅粉是一种细度极高、表面活性大、化学成分稳定的粉体材料，具有良好的增强混凝土性能的作用。
本文就混凝土中掺加超细硅粉的应用技术规程进行详细的介绍，以期为工程实践提供一定的参考价值。
二、超细硅粉的物理性能与化学性能1. 物理性能超细硅粉的平均粒径一般为1~100nm，比表面积可达到200~300m2/g，具有极高的表面活性。
其颜色为白色或灰色，无味无臭，具有良好的流动性和分散性。
2. 化学性能超细硅粉主要成分为SiO2，其化学性质稳定，在常温下不与大多数物质反应。
在高温下，其可与氧化铝、铁等物质反应，生成硅铝酸盐等化合物。
三、混凝土中掺加超细硅粉的作用机理超细硅粉掺量一般在5%~15%之间，将其掺入混凝土中可起到以下作用：1. 增加混凝土的强度和抗裂性能超细硅粉的颗粒极细，能够填充混凝土中的微细孔隙，提高混凝土的致密性和强度。
同时，其表面活性大，与水泥石中的硅酸盐反应，生成硅酸钙胶体，增加混凝土的自身粘着力和抗裂性能。
2. 提高混凝土的耐久性能超细硅粉能够减少混凝土中的孔隙率，提高混凝土的抗渗透性和耐久性能。
同时，其能够与水泥中的氢氧化钙反应，生成硅酸钙胶体，提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
3. 改善混凝土的加工性能超细硅粉具有良好的流动性和分散性，能够改善混凝土的流动性和工作性能，降低混凝土的粘度和黏度。
四、混凝土中掺加超细硅粉的应用技术规程1. 控制掺量超细硅粉的掺量一般在5%~15%之间，应根据具体工程的要求和实际情况进行控制。
过高的掺量会影响混凝土的工作性能和强度，过低的掺量则会限制其增强混凝土性能的作用。
2. 确定掺加时间和方式超细硅粉应在混凝土制备过程中掺入，一般在混凝土搅拌过程的后期，以充分保证其与水泥石反应，生成硅酸钙胶体。
掺加方式可采用干拌或湿拌的方式，但应注意掺加均匀，防止出现成团现象。
3. 控制水灰比超细硅粉掺入混凝土后，其表面活性大，容易吸收水分，因此在掺加超细硅粉的同时应适当降低水灰比，以避免混凝土过于稀薄或出现流动性差的情况。
微珠在配制90MPa以上高强混凝土中的应用贵州中建建筑科研设计院有限公司作者采用微珠：深圳道特科技有限公司精细沉珠（超细微珠粉煤灰为了建设现代大型建筑、超高层建筑，在提高施工工艺的同时，对建筑材料有了更高的要求，高强高性能混凝土便是由此产生新的需求。
高强高性能混凝土被设计成具有优秀的施工能力与力学承载能力以及优秀的耐久性。
这种过程来自于诸如水泥、减水剂、骨料破碎技术的发展。
在高强高性能混凝土的研究中，我们使用了一种新的超细粉体——微珠什么是微珠是一种在大型火电站排放烟雾中收集的超细微粒。
呈球状颗粒体，粒径在1至3μm。
材料的结构材料的性能材料的用途主要化学成分与普通粉煤灰产品类似，但其活性二氧化硅成分含量较高。
微珠因为其形态以及活性二氧化硅含量高具有很好的滚珠效益和强度增益效果。
较I级粉煤灰的区别粒径需水量比活性指数I级粉煤灰10μm-45μm ≤95%≥70%微珠＜3μm≤90%约110%微珠在高强、高性能混凝土中使用实例 中建四局、清华大学等单位组建的京基课题攻关小组通过使用微珠、硅粉和常规硅酸盐52.5水泥，在深圳完成了C120超高性能混凝土的配制，并且成功将其一次性泵送至417米高度。
微珠在高强、高性能混凝土中使用实例冯乃谦教授通过使用微珠，成功研制了免蒸压预制管桩制品，并成功在深圳正强实业公司进行了投产。
在广州珠江新城东塔项目中，使用微珠生产C60、C70、C80、C80SCC高强高性能混凝土,目前该项目正在紧张有序的施工中。
微珠配制90MPa高强混凝土试验试验材料材料型号性能水泥广西平南华润P∙II42.5R28d强度55MPa矿粉韶钢嘉阳S95级28d活性指数100%粉煤灰福建大唐宁德火电站I级28d活性指数76%硅粉埃肯增密28d活性指数105%外加剂博众高性能聚羧酸23%浓度，减水率30%砂西江河砂细度模数2.7‐2.9碎石花岗岩碎石5‐10，10‐25mm微珠——需水率比89%28d活性指数117%微珠配制90MPa高强混凝土试验实验室试验步骤•称量物料，用同配比砂浆对搅拌机润洗•粉料、细骨料干拌20s后倒入水和外加剂混合溶液，搅拌120s，倒入粗骨料搅拌60s。
