为何混凝土中需要加入微硅粉

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。

1、配合比设计
1）相容性：微硅粉应与减水剂、粉煤灰、矿粉、纤维等相容性良好。

2）坍落度：由于其填隙效应，混凝土的粘滞性较高，因此掺微硅粉混凝土
的坍落度设计要求比普通混凝土高2~3cm；
3）掺入量：制造高强度及喷射混凝土，微硅粉掺入量为水泥量的6~12%；对于水下工程混凝土，其掺量略高；而将微硅粉作为助泵剂使用时，掺入量减为2%左右。

通过配合比试验确定最终配合比。

2、加料与搅拌
1）通常混凝土工业使用增密型微硅粉，因此可选择人工加料或自动加料。

2）由于微硅粉独有的超细特性，微硅粉要求在骨料投料后立即投入，不得
将粉状微硅粉加入已拌和妥的混凝土中。

3）掺入微硅粉混凝土的搅拌时间比普通混凝土要延长30~40s，以获得良好
的均匀性。

4）掺入微硅粉混凝土的运输没有特别要求，与普通混凝土相同。

注意一点
就是运输时间不得超过10min。

3、浇注和养护
1）微硅粉混凝土的振捣要求密实，不得漏振、欠振，也不得过振。

一般振
捣时间为10~30s；
2）要求混凝土连续供应，以防止冷接茬，造成隐患。

接茬时间不得超过100min；
4）微硅粉混凝土养护过程中防止水份的过早蒸发非常重要。

因此，浇注完毕，立即覆膜、并铺设麻袋、浇水养护。

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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。

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。

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。

微硅粉在混凝土中的作用
混凝土是一种广泛使用的材料，常用于建筑、道路、桥梁和水利工程等领域。

为了提高混凝土的性能，人们不断在混凝土中添加各种掺合料。

其中，微硅粉被广泛应用于混凝土中，它具有很多作用。

首先，微硅粉可以提高混凝土的强度。

微硅粉具有高活性，当它加入混凝土中后，会与混凝土中的水分和氢氧化钙等物质发生反应，生成新的胶凝体。

这些胶凝体能够填充混凝土中的空隙，增加混凝土的密实度和强度。

此外，微硅粉还可以促进水泥的水化反应，使混凝土的早期强度得到提高。

其次，微硅粉可以提高混凝土的耐久性。

微硅粉的颗粒大小非常小，其表面积非常大，可以吸附空气中的氧气和水分，形成一层保护层，使混凝土的内部不易受到外界的化学侵蚀和氧化，从而提高混凝土的耐久性和抗腐蚀性。

第三，微硅粉可以改善混凝土的流变性能。

混凝土的流变性能对混凝土的施工性能和工程质量均有很大影响。

微硅粉可以有效地改善混凝土的流变性能，使得混凝土更加均匀，更易于施工，同时能够提高混凝土的工程质量。

最后，微硅粉可以降低混凝土的热裂缝风险。

混凝土在干燥收缩和温度变化时容易发生裂缝现象，从而影响混凝土的使用寿命和耐久性。

添加微硅粉后可以有效地控制混凝土的热裂缝风险，从而提高混凝土的使用寿命和质量。

综上所述，微硅粉在混凝土中具有重要的作用，可以提高混凝土的强度、耐久性和流变性能，降低混凝土的热裂缝风险。

因此，在混凝土的生产和应用中，应合理控制微硅粉的添加量，以达到最佳的掺合效果。