重慶半加密硅灰養護

A. 混凝土中摻用硅灰時應注意哪些事項

硅灰雖能改善新拌及硬化混凝土的性能，但如使用不當也會造成質量事故，因而在使用中應注意以下事項：
（1）由於硅灰顆粒細，比表面積大，需水量高，因而在混凝土摻用硅灰時，必須與高效減水劑聯合使用才能取得良好的效果。
（2）硅灰摻入混凝土的方法有內摻法和外摻法兩種。由於內摻法要減少水泥用量，故此法一般用在中、低強度等級的混凝土中；外滲法不減少水泥用量，一般用於高強度等級的混凝土中。
（3）混凝土中硅灰摻量不宜太高或太低，一般摻量為5％～10％，在此范圍內硅灰的有利作用發揮得最好，即不但硅灰代替水泥的作用最好，各種優良性能得到充分發揮，而且可避免不利的影響，如摻量大於15％後，混凝土的抗凍性降低等。
（4）由於硅灰混凝土稠度大，因此在設計混凝土坍落度時應比普通混凝土的大2～3cm。
（5）硅灰混凝土的攪拌時間應比普通混凝土的延長0.5～1min，以便使混凝土拌合得更均勻，防止硅灰在混凝土中成團而造成質量事故。
（6）混凝土摻用硅灰後，必須加強早期養護，防止混凝土產生塑性收縮裂縫。

B. 硅灰是什麼

微硅粉也叫硅灰或稱凝聚硅灰，英文為Microsilica or Silica fume。是鐵合金在冶煉硅鐵和工業硅（金屬硅）時，礦熱電爐內產生出大量揮發性很強的SiO2和Si氣體，氣體排放後與空氣迅速氧化冷凝沉澱而成。它是大工業冶煉中的副產物，整個過程需要用除塵環保設備進行回收，因為質量比較輕，還需要用加密設備進行加密。

1、硅灰:外觀為灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重：200～250千克/立方米。硅灰的化學成份見下表：（各種不同的硅灰化學組成是不同的以下只是列子。）

項目 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO NaO PH平均值

75～98% 1.0±0.2% 0.9±0.3% 0.7±0.1% 0.3±0.1% 1.3±0.2% 中性

2、硅灰的細度：硅灰中細度小於1um的佔80%以上，平均粒徑在0.1～0.3um，比表面積為:20～28m2/g。其細度和比表面積約為水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍。

3、顆粒形態與礦相結構：硅灰在形成過程中，因相變的過程中受表面張力的作用，形成了非結晶相無定形圓球狀顆粒，且表面較為光滑，有些則是多個圓球顆粒粘在一起的團聚體。它是一種比表面積很大，活性很高的火山灰物質。摻有硅灰的物料，微小的球狀體可以起到潤滑的作用。

硅灰廣泛應用於核電，海工，水利， 橋梁，隧道，地鐵中的高性能混凝土，SiO2含量85%~97%硅灰可改善耐火材料流動性和緻密度，提高耐火材料的高溫強度和熱震性能等。

C. 混凝土中摻用硅灰時應注意哪些事項

硅灰雖能改善新拌及硬化混凝土的性能，但如使用不當也會造成質量事故，因而在使用中應注意以下事項：
（1）由於硅灰顆粒細，比表面積大，需水量高，因而在混凝土摻用硅灰時，必須與高效減水劑聯合使用才能取得良好的效果。
（2）硅灰摻入混凝土的方法有內摻法和外摻法兩種。由於內摻法要減少水泥用量，故此法一般用在中、低強度等級的混凝土中；外滲法不減少水泥用量，一般用於高強度等級的混凝土中。
（3）混凝土中硅版灰摻量不宜太高或太低，一般摻量為5％～10％，在此范圍內硅灰的有利作用發揮得最好，即不但硅灰代替水泥的作用最好，各種優良性能得到充分發揮，而且可避免不利的影響，如摻量大於15％後，混凝土的抗凍性降低等。
（4）由權於硅灰混凝土稠度大，因此在設計混凝土坍落度時應比普通混凝土的大2～3cm。
（5）硅灰混凝土的攪拌時間應比普通混凝土的延長0.5～1min，以便使混凝土拌合得更均勻，防止硅灰在混凝土中成團而造成質量事故。
（6）混凝土摻用硅灰後，必須加強早期養護，防止混凝土產生塑性收縮裂縫。

D. 硅灰相關的標準是什麼應用在哪裡

我國《砂槳和混凝土用硅灰》（GB/T 27690—2011)規定了硅灰的質量指標，其主要指標為:需水量比矣125%，比表面積多15mVg，活性指數（川快速法）身105%,燒失量<4 0%;抑制鹼骨料反應性，14d膨脹率降低值>35%;抗氯離子滲透性，28d電通量比矣40%。

1、硅灰:外觀為灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重：200～250千克/立方米。項目SiO2Al2O3Fe2O3MgOCaONaO PH。平均值7596%1.0±0.2%0.9±0.3%0.7±0.1%0.3±0.1%1.3±0.2%中性。

2、硅灰的細度：硅灰中細度小於1µm的佔80%以上，平均粒徑在0.1～0.3µm，比表面積為:20～28m2/g。其細度和比表面積約為水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍。

3、顆粒形態與礦相結構：硅灰在形成過程中，因相變的過程中受表面張力的作用，形成了非結晶相無定形圓球狀顆粒，且表面較為光滑，有些則是多個圓球顆粒粘在一起的團聚體。它是一種比表面積很大，活性很高的火山灰物質。摻有硅灰的物料，微小的球狀體可以起到潤滑的作用。

硅灰能夠填充水泥顆粒間的孔隙，同時與水化產物生成凝膠體，與鹼性材料氧化鎂反應生成凝膠體。在水泥基的砼、砂漿與耐火材料澆注料中，摻入適量的硅灰，可起到如下作用：

1、顯著提高抗壓、抗折、抗滲、防腐、抗沖擊及耐磨性能。

2、具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。

3、顯著延長砼的使用壽命。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至數倍。

4、大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰，提高單次噴層厚度。

5、是高強砼的必要成份，已有C150砼的工程應用。

6、具有約5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥澆注料中應用可降低成本.提高耐久性。

7、有效防止發生砼鹼骨料反應。

8、提高澆注型耐火材料的緻密性。在與Al2O3並存時，更易生成莫來石相，使其高溫強度，抗熱振性增強。

E. 硅灰是用什麼原材料做成的

按照微硅粉的 SiO 2 含量這個指標，把產品分為： 85%--95% 三種規格，其
物理性質和化學成分如下：

1. 微硅粉的基本物理性質：

◇ 存在形式：無定形超細（非晶體）粉末

◇ 典型顏色：灰白色（自然狀態呈白色，隨著密度的增大，顏色逐漸加深）

◇ 比表面積： 15 ～ 27 m2/g

◇ 鬆散容重： 150 ～ 200kg/m3

◇ 活性指標： ≥85%

◇ 需水量比： ≤125%

2. 微硅粉的主要化學成分是SiO 2 ，含量可達 85 — 95% ，其元素包括 Fe2O3
、 Al 2 O 3 、 CaO 、 K2O 、 Na2O 、 MgO 、 C 等。

基於微硅粉優異獨特的物理化學性能，歐、美、日等發達國家早於八十年代即開展
關於微硅粉在高性能混凝土、超強水泥、耐火材料等領域的應用研究及應用，並先
後制定頒布實施了關於微硅粉在不同應用領域的質量標准。目前，微硅粉世界市場
產銷量約 50 ～ 60 萬噸 / 年，主要應用於高強度耐火材料和建築行業（高強混
凝土及水泥製品等）。作為硅鐵合金、金屬硅及氧化鋯行業的副產物，資源有限，
國外市場供不應求。國內微硅粉應用起步時間不長，但增長迅速，目前年產微硅粉
10 ～ 12 萬噸，主要應用於水泥或混凝土摻合料，以改善水泥或混凝土的性能，
配製具有超高強（ C70 以上）、耐磨、耐沖刷、耐腐蝕、抗滲透、抗凍、早強的
特種混凝土，用於大壩、大型水庫、水電、海港碼頭、鐵路橋梁（如青藏鐵路 90
% 的微硅粉採用甘肅三遠鐵合金有限公司的產品）、高速公路、飛機場跑道、隧道
及超高層建築等工程。同時，微硅粉還可以用於耐火材料和陶瓷製品的生產，提高
產品的強度和耐久性；用於油漆、塗料、樹脂、橡膠及其它高分子材料填充物，能
起到改善材料綜合性能的目的。

（一 ）、產品特點：

1. 微硅粉用於混凝土，具有以下獨特優點：

（ 1 ）製造高 強度混凝土（ C70 以上），顯著提高混凝土的強度和泵送性能；

（ 2 ）製造高抗滲（≥ P30 ）、結構自防水混凝土，用於地鐵、隧道、高層建築
物的地下室；

（ 3 ）製造海工和化工混凝土，由於其高緻密性能，有效阻止硫酸鹽及氯離子對
混凝土的滲透、侵蝕，避免混凝土鋼筋受到腐蝕，從而延長混凝土的壽命；

（ 4 ）在水利、高速公路、橋梁工程項目中，混凝土不僅需要上述基本指標，更
對其耐磨、耐沖刷有非常苛刻的要求，摻入微硅粉非常必要；

（ 5 ）微硅粉極強的活性，具有減水性能，適用於快速施工需要的早強、高強混
凝土的外加劑； 隧道、地鐵、大型基坑結構施工過程中用於支護的高強噴射混凝
土的外加劑；水下施工項目（如：橋墩、大壩、鑽井平台等）用的混凝土的外加劑
；

2. 微硅粉用於改善耐火材料已有四十餘年的歷史，微硅粉用於耐火材料將具有下
列特點：

（1） 提高澆注型耐火材料的流動性、減少用水量，使其易於成型，生產效率大為
提高；

（2） 由於其超微結構的填隙作用，耐火材料的緻密性和強度獲得大幅度提高；

（3） 微硅粉具有高活性，在 Al 2 O 3 成份存在的前提下，更易生成莫來石相，
使耐火材料的的高溫強度、熱震性明顯提高。

目前除在澆注型耐火材料中普遍使用之外，在電熔和燒結型耐火材料中亦正獲得大
量應用。

3. 使用方法：混凝土工程中，根據使用功能確定，一般建議摻入量為膠結材料的
5% －10% ，並且與減水劑配合使用。

微硅粉與水泥、骨料同時加入攪拌，嚴格按規范施工，同時必須加強養護。

（二）、產品規格：

（1）產品分為加密和不加密兩大類。

（2）包裝：微硅粉每袋2 0 kg 。（可根據用戶要求包裝）

加密微硅粉按實際生產重量交貨。

（3）貯存和運輸
微硅粉用編織袋套塑料內密封袋包裝，在貯存和運輸過程中注意防水、防潮。

二、微硅粉成分指數

微硅粉的推廣應用，標志著我國的建築行業和陶瓷耐火材料生產進入高技術時期，
80 年代，由於 微硅粉的應用也帶動了其它微粉的應用，隨著市場的發展變化，
建築行業、陶瓷及耐火材料要求日益提高，微硅粉的其特的理化性能，將會受到市
場更加親睞，應用前景十分廣闊。近幾年，微硅粉在建築和建材行業中應用，達到
非常理想的效果，其用途越來越廣闊。

微硅粉滲入水泥混凝土後能很好地填充於水泥空隙之中，使漿體更微密，另外它還
與游離的 Ca(OH) 結合，形成穩定的硅酸鈣水化物 2CaO.SiO2 .H 2O,該水化物凝
膠強度高於 Ca(OH) 晶體，主要表現在 :
（ 1 ）增加強度。使混凝土抗壓、抗折強度大大增加，滲入 5-10% 的 微硅粉，
抗壓強度可提高 10-30% ，抗折強度提高 10% 以上 ;
（ 2 ）增加緻密度。抗滲性能提高 5-18 倍，抗化能力提高 4 倍以上 :
（ 3 ）抗凍性： 微硅粉混凝土在經過 300-500 次快速凍解循環，相對彈性模量
降低 10-20% ，而普通混凝土通過 25-50 次循環，相對彈性模量降低為 30-73%
；
（ 4 ）早強性：微硅粉混凝土使誘導期縮短，具有早強的特性；
（ 5 ）抗沖磨、控空蝕性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗沖磨能力提高 0.5-2.5
倍，抗空蝕能力提高 3-16 倍。

提供以下實驗數據供參考：

1 、 活性指數試驗
原材料（g） 控制配比 測試試配比
525 號硅酸水泥 540 486
微硅粉 0 54
軟練標准砂 1350 1350
水 210 225
砂漿流動度（ mm ） 111-113 113-118
抗折強度 (mPA) 10.21 11.46
28天 抗壓強度 (mpa) 76.1 83.8
活性 抗折 112
指數 抗壓 110

2 、 微硅粉摻量對砂漿強度的影響：

原

材

料

用

量 (g)

1 2 3 4 5
水泥 540.0 507.6 496.8 486.0 475.2
微硅粉 0 32.4 43.2 54.0 64.8
標准砂 1350.0 1350.0 1350.0 1350.0 1350.0
水 238.0 238.0 238.0 238.0 238.0
減水劑 RC 0 0.54 0.81 1.08 1.35
微硅粉摻量 % 0 6 8 10 12
砂漿流動度 mm 136 142 142 143 139
7 天 抗折強度 (Mpa) 7.66 7.56 7.59 7.19 7.19
抗壓強度 (Mpa) 52.2 49.6 53.0 50.7 49.6
28 天 抗折強度 (Mpa) 9.40 9.68 9.94 9.88 10.27
抗壓強度 (Mpa) 66.0 70.0 73.0 78.0 84.7

3 、 混凝土強度試驗：
原材料用量 （kg）

1 2 3
水泥

488.9
499.8 440.0
微硅粉 0 39.1 48.9
水 127.00 127.11 127.11
砂 621.7 621.7 621.7
石 1262.3 1262.3 1262.3
最大材料粒徑 mm 20 20 20
水灰比 0.26 0.26 0.26
微硅粉摻量 % 0 8 10
減水劑用量 % RC 1.0 1.0 1.0
抗壓強度 7 天齡期 62.2 68.9 69.6
28 天齡期 79.1 90.0 91.0

微硅粉應用陶瓷及耐火材料，可以大大降低澆注料水的用量，大幅度提高澆注
料的強度和密度，甚而提高產品質量，改善產品的壽命，是最理想的結合劑和性能
改善摻合物。