山东重加密硅灰工厂

A. 硅灰石粉的用途性能是什么

硅灰石粉的用途性能：

1、硅灰石添加剂的用途

硅灰石用作添加剂在很多行业，如磨具磨料用针状硅灰石粉添加剂、水泥混凝土添加剂、玻璃原料添加剂、油漆涂料添加剂等。

2、硅灰石的造纸用途

全球造纸用木材资源匮乏日趋严重，填料的加入能够降低纸张的制造成本，同时还可赋予纸张不透明度和印刷适印性等一些特殊的性能，所以，造纸用硅灰石填料越来越受到人们的重视。

3、硅灰石粉耐磨用途

用硅灰石粉超细、硅灰石粉超长、高活性硅灰石矿物纤维制备耐磨地坪，提升地坪耐磨与耐腐蚀性能。

4、硅灰石在塑料中的用途

硅灰石在塑料中的用途典型用于丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、丁橡胶等生产，提高耐磨和抗划伤性能；提高抗冲击强度、良好的电、热绝缘体；提高热稳定性和尺寸稳定性；提高表面光洁度；补强作用，并能提高增白效果；提高拉伸强度、撕裂强度、披断伸长率、耐磨耗等性；改善润湿和分散性能，可参与硫化，增强交联和补强作用。

5、硅灰石粉在涂料的用途

硅灰石粉用于防腐涂料、隔热涂料、建筑漆、船舶漆、电气绝缘漆等。具有耐磨、耐腐蚀、抗紫外线；提高表面光泽度、放水侵蚀和缓冲PH值的性能；遮盖、增量作用、防开裂；抗老化、延长涂膜寿命；提高热稳定性；减少粘结物质的消耗。

B. 硅灰是什么

微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰，英文为Microsilica or Silica fume。是铁合金在冶炼硅铁和工业硅（金属硅）时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。它是大工业冶炼中的副产物，整个过程需要用除尘环保设备进行回收，因为质量比较轻，还需要用加密设备进行加密。

1、硅灰:外观为灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重：200～250千克/立方米。硅灰的化学成份见下表：（各种不同的硅灰化学组成是不同的以下只是列子。）

项目 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、硅灰的细度：硅灰中细度小于1um的占80%以上，平均粒径在0.1～0.3um，比表面积为:20～28m2/g。其细度和比表面积约为水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍。

3、颗粒形态与矿相结构：硅灰在形成过程中，因相变的过程中受表面张力的作用，形成了非结晶相无定形圆球状颗粒，且表面较为光滑，有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体。它是一种比表面积很大，活性很高的火山灰物质。掺有硅灰的物料，微小的球状体可以起到润滑的作用。

硅灰广泛应用于核电，海工，水利， 桥梁，隧道，地铁中的高性能混凝土，SiO2含量85%~97%硅灰可改善耐火材料流动性和致密度，提高耐火材料的高温强度和热震性能等。

C. 硅灰怎样能溶于水

微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰，是铁合金在冶炼硅铁和工业硅时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。它是大工业冶炼中的副产物，整个过程需要用除尘环保设备进行回收，因为密度较小，还需要用加密设备进行加密。水泥制品中加入5-10%微硅粉，能增强混凝土的强度和密实度。生产相应强度标准的水泥制品时，可以降低水泥材料成本，提高制品性能，微硅粉能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中，掺入适量的硅灰，可起到如下作用：1、显着提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。3、显着延长砼的使用寿命。特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至数倍。4、大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰，提高单次喷层厚度。5、是高强砼的必要成份，已有C150砼的工程应用。6、具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本.提高耐久性。7、有效防止发生砼碱骨料反应。8、提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al2O3并存时，更易生成莫来石相，使其高温强度，抗热振性增强。9、具有极强的火山灰效应，拌合混凝土时，可以与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次水化反应，形成胶凝产物，填充水泥石结构，改善浆体的微观结构，提高硬化体的力学性能和耐久性。10、微硅粉为无定型球状颗粒，可以提高混凝土的流变性能。11、微硅粉的平均颗粒尺寸比较小，具有很好的填充效应，可以填充在水泥颗粒空隙之间，提高混凝土强度和耐久性。12、微硅粉的粒径比水泥颗粒要小100倍，填充于水泥颗粒的空隙之间，其效果如同水泥颗料填充在骨料之间一样，增加混凝土的密实度。13、关键在于提高了水泥浆体与骨料之间的粘结强度，防止水分在骨料下表面聚集，从而提高界面过渡区的密实度和减小界面过渡区的厚度。

D. 硅灰石供给

湖北省大冶市曹家晚硅灰石厂

我们拥有自己的矿山和加工厂，湖北大冶是我国国内最早开发硅灰石用于工业生产的地区,其蕴藏丰富的硅灰石矿。通过与中国地质大学知名硅灰石专家组沈上越和李珍教授的试验。我处的硅灰石完全可以做为陶瓷。摩擦。冶金的原材料。硅灰石的主要成分是SiO2和CaO ，主要产品为硅灰石粉 针状硅灰石
我矿山和加工厂地处湖北省大冶市大箕铺临近106国道附近，有武九铁路与全国相连。距离大冶火车站只有15分钟。300吨以下的可以从我们大冶直接走船进入长江。距离长江码头只有17公里。我司与武汉运输信息总部联合在全国以最底的运输成本方便快速。充足的货源优质的产品，良好的信誉、热诚为各行业厂家服务，月供应硅灰石4000吨。
真诚欢迎业内人士 洽谈咨询相关业务

普通和针状硅灰石的理化指标

Sio2 45-55

Cao 38-45

Fe2o3 0.2-1.0

Al2o3 0.5-0.8

Mgo 0.3-0.5

Tio2 0.1-0.3

S 0.002

P 0.003

白度 85-90

烧失量 0.5-1.0

其中针状硅灰石粉末的具体指标是

60 80

L/D参数 16 :1 20-22 : 1

沉降值> 45 57

30min

2Hrs 43 54

容重> 140 150

E. 硅灰石（Wollastonite）

【化学组成】Ca₃［Si₃O₉］。CaO含量为48.3%，SiO₂含量为51.7%。常含类质同象混入物Fe，Mn，Mg等；当达一定量时，可形成铁硅灰石、锰硅灰石等变种。

【晶体结构】三斜晶系；沿b轴延伸的三重单链状结构（见图19-4b，图19-41）；空间群

；a₀=0.794nm，b₀=0.732nm，c₀=0.707nm；a=90°18′，β=95°24′，γ=103°24′；Z=2。有3种同质多象变体。

图19-41 硅灰石的晶体结构

以3个［SiO₄］四面体为一重复单位的［Si₃O₉］单链平行b轴延伸，链与链平行排列；链间的空隙由Ca所充填，形成平行b轴共棱相连的［CaO₆］八面体链，其中两个［CaO₆］八面体的长度等于四面体链的重复单位（约0.72nm）

图19-42 硅灰石的晶体形态

（据潘兆橹等，1993）

平行双面a｛100｝，c｛001｝，h｛110｝，v｛101｝，t｛

｝

【形态】对称型

。沿b轴延长的板状（图19-42）；依｛100｝或｛001｝成双晶；片状、放射状或纤维状集合体。

【物理性质】白色，可带灰、红色调；玻璃光泽，解理面可见珍珠光泽。硬度4.5～5.5；解理｛100｝完全，｛001｝和｛102｝中等，（100）∧（001）=74°。相对密度为 2.75～3.10。已知含0.2%～0.1% MnO者具黄色阴极强荧光。熔点1540℃。

【成因产状】典型变质矿物，常出现在钙质矽卡岩中与钙铝榴石、透辉石、符山石共生。还见于钙质结晶片岩、碱性火山岩中。我国吉林磐石为着名产地。

【鉴定特征】形态、颜色、共生矿物。与透闪石区别是硅灰石质较软，不似透闪石性脆易折；与矽线石的区别是产状不同，易溶于酸。

【主要用途】广泛用于陶瓷工业。

F. C40混凝土硅灰和水泥的比例是多少。

1. 一般来说，C10至C20等级的混凝土，其容重在2360-2400kg/m³之间，C25-C35一般约2400-2420kg/m³，C35-C40一般约2420-2440kg/m³之间。

2. 按干表观密度分类
   (1)重混凝土
   重混凝土是指干表观密度大于2800kg/m³的混凝土，采用密度特别大的骨料(如重晶石、铁矿石、钢屑等)制成，具有防x射线、r射线的性能，故又称防辐射混凝土，广泛用于核工业屏蔽结构。
   (2)普通混凝土
   普通混凝土是指干表观密度为2000~2800kg/m³，以水泥为胶凝材料，采用天然的普通砂、石作粗、细骨料配制而成的混凝土。普通混凝土是建筑工程中应用最广、用量最大的混凝土，主要用作各种建筑的承重结构材料。
   (3)轻混凝土
   轻混凝土是指干表观密度小于2000kg／m3的混凝土。按组成材料可分为三类：轻骨料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土，按用途可分为结构用、保温用和结构兼保温用等三种。
   

G. 硅灰相关的标准是什么应用在哪里

我国《砂桨和混凝土用硅灰》（GB/T 27690—2011)规定了硅灰的质量指标，其主要指标为:需水量比矣125%，比表面积多15mVg，活性指数（川快速法）身105%,烧失量<4 0%;抑制碱骨料反应性，14d膨胀率降低值>35%;抗氯离子渗透性，28d电通量比矣40%。

1、硅灰:外观为灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重：200～250千克/立方米。项目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、硅灰的细度：硅灰中细度小于1µm的占80%以上，平均粒径在0.1～0.3µm，比表面积为:20～28m2/g。其细度和比表面积约为水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍。

3、颗粒形态与矿相结构：硅灰在形成过程中，因相变的过程中受表面张力的作用，形成了非结晶相无定形圆球状颗粒，且表面较为光滑，有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体。它是一种比表面积很大，活性很高的火山灰物质。掺有硅灰的物料，微小的球状体可以起到润滑的作用。

硅灰能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中，掺入适量的硅灰，可起到如下作用：

1、显着提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。

2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。

3、显着延长砼的使用寿命。特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至数倍。

4、大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰，提高单次喷层厚度。

5、是高强砼的必要成份，已有C150砼的工程应用。

6、具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本.提高耐久性。

7、有效防止发生砼碱骨料反应。

8、提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al2O3并存时，更易生成莫来石相，使其高温强度，抗热振性增强。

H. 硅微粉和微硅粉的区别

一、成分含量不同

1、H系硅微粉的含硅量比较高，基本都在99%以上。

2、而微硅粉的含硅量一般都在80-92%,94%以上都属于很不常见的。

二、物质不同

1、硅微粉

硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。由于它具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热系数高、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能，被广泛用于化工、电子、集成电路（IC）、电器、塑料、涂料、高级油漆、橡胶、国防等领域。随着高技术领域的迅猛发展，硅微粉亦将步入新的历史发展时期。

2、微硅粉

微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰，是铁合金在冶炼硅铁和工业硅（金属硅）时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。

它是大工业冶炼中的副产物，整个过程需要用除尘环保设备进行回收，因为密度较小，还需要用加密设备进行加密。

三、作用不同

1、硅微粉

1）显着提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。

2）具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。

3）显着延长砼的使用寿命。

4）大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰，提高单次喷层厚度。

5）是高强砼的必要成份，已有C150砼的工程应用。

2、微硅粉

优质微硅粉主要被用作高性能耐火浇注料、预制件、钢包料、透气砖、自流型耐火浇注料及干湿法喷射材料。在高温陶瓷领域。

如：氧化物结合碳化硅制品，高温型硅酸钙轻质隔热材料，电磁窑用刚玉莫来石推板，高温耐磨材料及制品，刚玉及陶瓷制品，赛龙结合制品等，微硅粉的使用具有高流动性、低蓄水量、高致密度和高强度等特点。

I. 硅尾粉是什麽，和微硅粉一样吗

硅微粉是一类用途极为广泛的无机非金属材料，具有介电性能优异、热膨胀系
数低、导热系数高，硅微粉系列产品是由纯净石英粉经先进的超细磨工艺流程加工
而成。它具有白度高、颗粒细、粒度分布合理、比表面积大、悬浮性能优、纯度高
等优点，广泛用于涂料、油漆、胶粘剂、硅橡胶、精密铸造、高档陶瓷、环氧树脂
灌封料及普通电器、高压元器件的绝缘浇注、集成电路的塑封料和灌封料、粉末涂
料、电焊条保护层及其它树脂填料等。

硅微粉呈灰色，颗粒呈球形，极细，最细颗粒小于0.01UM，平均粒径0.1-0.3
UM,常温下易结合成较松的块状，具有较高的胶凝性和吸附能力，广泛应用于水电
工程、耐火材料、公路、桥梁、隧道、化工陶瓷、橡胶等行业。

硅微粉化学成分及含量：SIO2:92.8%，AL2O3:0.76%, FE2O3：0.52%，CAO:0.
31%MG:0.53%, C:1.5%，K2O:2.2%，NA2O:0.58%，灼减量:0.8%。

硅微粉粒度分布:0-0.3um:44.8%,0.3-0.5um:20.2%, 0.5-0.7um:14.6%,0.7-1
um:14.4%, 1-5um:10.7%
微硅粉（学名“硅灰”， Microsilica 或 Silica Fume ），系在冶炼硅铁和
工业硅时，通过烟道排出的硅蒸汽氧化后，经特别设计的收尘器收集得到的无定形
、粉末状的二氧化硅（Sio2）。微硅粉平均粒径在 0.1-0.15 μ m ，为水泥平均
粒径的几百分之一。比表面积为 15 -27 m2/g ，具有极强的表面活性。

按照微硅粉的 SiO 2 含量这个指标，把产品分为： 85%--95% 三种规格，其
物理性质和化学成分如下：

1. 微硅粉的基本物理性质：

◇ 存在形式：无定形超细（非晶体）粉末

◇ 典型颜色：灰白色（自然状态呈白色，随着密度的增大，颜色逐渐加深）

◇ 比表面积： 15 ～ 27 m2/g

◇ 松散容重： 150 ～ 200kg/m3

◇ 活性指标： ≥85%

◇ 需水量比： ≤125%

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

基于微硅粉优异独特的物理化学性能，欧、美、日等发达国家早于八十年代即开展
关于微硅粉在高性能混凝土、超强水泥、耐火材料等领域的应用研究及应用，并先
后制定颁布实施了关于微硅粉在不同应用领域的质量标准。目前，微硅粉世界市场
产销量约 50 ～ 60 万吨 / 年，主要应用于高强度耐火材料和建筑行业（高强混
凝土及水泥制品等）。作为硅铁合金、金属硅及氧化锆行业的副产物，资源有限，
国外市场供不应求。国内微硅粉应用起步时间不长，但增长迅速，目前年产微硅粉
10 ～ 12 万吨，主要应用于水泥或混凝土掺合料，以改善水泥或混凝土的性能，
配制具有超高强（ C70 以上）、耐磨、耐冲刷、耐腐蚀、抗渗透、抗冻、早强的
特种混凝土，用于大坝、大型水库、水电、海港码头、铁路桥梁（如青藏铁路 90
% 的微硅粉采用甘肃三远铁合金有限公司的产品）、高速公路、飞机场跑道、隧道
及超高层建筑等工程。同时，微硅粉还可以用于耐火材料和陶瓷制品的生产，提高
产品的强度和耐久性；用于油漆、涂料、树脂、橡胶及其它高分子材料填充物，能
起到改善材料综合性能的目的。

（一 ）、产品特点：

1. 微硅粉用于混凝土，具有以下独特优点：

（ 1 ）制造高 强度混凝土（ C70 以上），显着提高混凝土的强度和泵送性能；

（ 2 ）制造高抗渗（≥ P30 ）、结构自防水混凝土，用于地铁、隧道、高层建筑
物的地下室；

（ 3 ）制造海工和化工混凝土，由于其高致密性能，有效阻止硫酸盐及氯离子对
混凝土的渗透、侵蚀，避免混凝土钢筋受到腐蚀，从而延长混凝土的寿命；

（ 4 ）在水利、高速公路、桥梁工程项目中，混凝土不仅需要上述基本指标，更
对其耐磨、耐冲刷有非常苛刻的要求，掺入微硅粉非常必要；

（ 5 ）微硅粉极强的活性，具有减水性能，适用于快速施工需要的早强、高强混
凝土的外加剂； 隧道、地铁、大型基坑结构施工过程中用于支护的高强喷射混凝
土的外加剂；水下施工项目（如：桥墩、大坝、钻井平台等）用的混凝土的外加剂
；

2. 微硅粉用于改善耐火材料已有四十余年的历史，微硅粉用于耐火材料将具有下
列特点：

（1） 提高浇注型耐火材料的流动性、减少用水量，使其易于成型，生产效率大为
提高；

（2） 由于其超微结构的填隙作用，耐火材料的致密性和强度获得大幅度提高；

（3） 微硅粉具有高活性，在 Al 2 O 3 成份存在的前提下，更易生成莫来石相，
使耐火材料的的高温强度、热震性明显提高。

目前除在浇注型耐火材料中普遍使用之外，在电熔和烧结型耐火材料中亦正获得大
量应用。

3. 使用方法：混凝土工程中，根据使用功能确定，一般建议掺入量为胶结材料的
5% －10% ，并且与减水剂配合使用。

微硅粉与水泥、骨料同时加入搅拌，严格按规范施工，同时必须加强养护。

（二）、产品规格：

（1）产品分为加密和不加密两大类。

（2）包装：微硅粉每袋2 0 kg 。（可根据用户要求包装）

加密微硅粉按实际生产重量交货。

（3）贮存和运输
微硅粉用编织袋套塑料内密封袋包装，在贮存和运输过程中注意防水、防潮。

二、微硅粉成分指数

微硅粉的推广应用，标志着我国的建筑行业和陶瓷耐火材料生产进入高技术时期，
80 年代，由于 微硅粉的应用也带动了其它微粉的应用，随着市场的发展变化，
建筑行业、陶瓷及耐火材料要求日益提高，微硅粉的其特的理化性能，将会受到市
场更加亲睐，应用前景十分广阔。近几年，微硅粉在建筑和建材行业中应用，达到
非常理想的效果，其用途越来越广阔。

微硅粉渗入水泥混凝土后能很好地填充于水泥空隙之中，使浆体更微密，另外它还
与游离的 Ca(OH) 结合，形成稳定的硅酸钙水化物 2CaO.SiO2 .H 2O,该水化物凝
胶强度高于 Ca(OH) 晶体，主要表现在 :
（ 1 ）增加强度。使混凝土抗压、抗折强度大大增加，渗入 5-10% 的 微硅粉，
抗压强度可提高 10-30% ，抗折强度提高 10% 以上 ;
（ 2 ）增加致密度。抗渗性能提高 5-18 倍，抗化能力提高 4 倍以上 :
（ 3 ）抗冻性： 微硅粉混凝土在经过 300-500 次快速冻解循环，相对弹性模量
降低 10-20% ，而普通混凝土通过 25-50 次循环，相对弹性模量降低为 30-73%
；
（ 4 ）早强性：微硅粉混凝土使诱导期缩短，具有早强的特性；
（ 5 ）抗冲磨、控空蚀性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高 0.5-2.5
倍，抗空蚀能力提高 3-16 倍。

提供以下实验数据供参考：

1 、 活性指数试验
原材料（g） 控制配比 测试试配比
525 号硅酸水泥 540 486
微硅粉 0 54
软练标准砂 1350 1350
水 210 225
砂浆流动度（ mm ） 111-113 113-118
抗折强度 (mpa) 10.21 11.46
28天 抗压强度 (mpa) 76.1 83.8
活性 抗折 112
指数 抗压 110

2 、 微硅粉掺量对砂浆强度的影响：

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
标准砂 1350.0 1350.0 1350.0 1350.0 1350.0
水 238.0 238.0 238.0 238.0 238.0
减水剂 RC 0 0.54 0.81 1.08 1.35
微硅粉掺量 % 0 6 8 10 12
砂浆流动度 mm 136 142 142 143 139
7 天 抗折强度 (Mpa) 7.66 7.56 7.59 7.19 7.19
抗压强度 (Mpa) 52.2 49.6 53.0 50.7 49.6
28 天 抗折强度 (Mpa) 9.40 9.68 9.94 9.88 10.27
抗压强度 (Mpa) 66.0 70.0 73.0 78.0 84.7

3 、 混凝土强度试验：
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
最大材料粒径 mm 20 20 20
水灰比 0.26 0.26 0.26
微硅粉掺量 % 0 8 10
减水剂用量 % RC 1.0 1.0 1.0
抗压强度 7 天龄期 62.2 68.9 69.6
28 天龄期 79.1 90.0 91.0

微硅粉应用陶瓷及耐火材料，可以大大降低浇注料水的用量，大幅度提高浇注
料的强度和密度，甚而提高产品质量，改善产品的寿命，是最理想的结合剂和性能
改善掺合物。

J. （高分）喷射混凝土用的粉状速凝剂密度是多少

喷射混凝土所用的各种外加剂都是用以提高喷射混凝土的强度、粘接性、粘聚性、抗冻融性和耐磨损性，减少回弹率。由于喷射混凝土的发展速凝剂的应用不断增加。喷射混凝土有两种不同类型：干拌混合物和湿拌混合物。在干拌混合物中，除了水以外，将所有其他组份混合，干拌混合物通过输料管在喷嘴口再与水混合由压缩空气一起喷出。在湿喷工艺中除了速凝剂外，其他所有组分包括水在搅拌机中混合，制备的混凝土被输送到喷口，在喷口处加入液体速凝剂由压缩空气喷射到接受面上。由于这两种方法在用水量上的差异，湿喷工艺的水灰比(W/C)一般高于干喷的喷射混凝土，这就会产生较高的孔隙率和渗透性以及较低的强度。湿喷混凝土的耐久性相当于相应的干喷混凝土。最近，由于复合使用超塑化剂和硅灰，开发了具有优质粘结性能的湿拌喷射混凝土。采用湿拌工艺，使喷射混凝土能很好地适用混凝土建筑物的修复。
一.前言
喷射混凝土用于地下施工时，其性能应满足工程的一些基本要求，如具有早期强度，厚层施工时不产生位移等。为满足这些要求，干混或湿混喷射混凝土都应加入速凝剂。目前，市场有不同种类的速凝剂，这些速凝剂具有各自不同的化学组成，对混凝土的凝结时间和早期强度具有不同的作用。不考虑其他的应用，对于如何评价速凝剂的作用目前还没有一致的意见。水泥浆试验方法(维卡仪和Gillmone针仪)被用来研究水泥与速凝剂之间的相容性。但是，这些方法的效果目前还存在争议。
使用速凝剂掺入干混或湿混喷射混凝土中进行厚的衬板,特别是顶板施工，其目的是提高混凝土的早期强度以满足设计要求。但是，也会间接影响混凝土的其他性能，如：
(1)直接参与水泥凝结的反应，防止产生稠度的突然变化。
(2)直接与拌合水反应,促使拌合物变稠 。
(3)增加拌合物的触变性。
(4)在新拌浆体中没有流变反应，但使硬化相会有所改变。
(5)影响回弹和起灰量(干混)，及最终强度。
(6)在干混施工中选择特殊的速凝剂间接影响回弹和起灰量,速凝剂增加了拌合物触变性。例如提高了混凝土的塑性，减少了回弹,增加喷射颗粒的附着力。
速凝剂对混凝土的早期强度的影响主要取决于其本身的化学组分、使用剂量、胶凝材料的化学成分、所含的矿物添加剂和使用温度。由于它们是在水泥化学组分的一定范围内发生作用，为了检验速凝剂的适应性和确定合理掺量，在每种情况下确定水泥与速凝剂的相容性是必要的。
传统速凝剂的副作用是降低水泥的最终强度,与空白混凝土(不加速凝剂)相比较，28天强度明显下降(下降幅度是20%～50%)。掺量越大，副作用越大。但是，新一代的速凝剂(无碱型)能够克服这一缺点，也减轻了碱的危害。因此，了解喷射混凝土速凝剂的性能和评价其性能最合理的试验方法是非常重要的。
二. 速凝剂的主要种类
国内外地下工程中最常用的传统速凝剂是硅酸钠(水玻璃，改性硅酸钠)、铝酸盐速凝剂(两种都是液体形式)，碱土金属的碳酸盐{或其氢氧化物, 粉状)，但是，目前市也有一些新的速凝剂。所有这些外加剂的特征和性能将在后面介绍。
1.碱土金属碳酸盐和碱土金属的氢氧化物
粉状的碱土金属碳酸盐或氢氧化物以前在喷射混凝土施工中很少应用。现在，它们成为这类混凝土最常用的速凝剂，其常规掺量为水泥重量的2,5％至6％，它们主要是促进C3S的水化。一般加入少量的碳酸铝,可以影响水泥的凝结时间。但是，只有当大剂量掺入时，其影响才能被观察到。图1表示采用二种掺量的速凝剂的喷射砼的早期强度，以及与加铝酸钾类速凝剂的喷射混凝土性能的比较。图中J1, J2, J3曲线是摘自奥地利混凝土协会规范，用以参考。
图1碳酸盐、氢氧化物和铝酸盐的性能比较
图1中可知，增加碳酸盐促凝剂的掺量，可以在喷射后20min内提高混凝土的强度。
这种速凝剂与水泥的反应主要受水泥化学成分、细度和矿物添加剂以及环境温度的影响。例如，在Cotapata—SantaBasbara(玻利维亚1996)高速公路工程中，一些坡道需用干混喷射混凝土覆盖。根据工程的要求和预算，使用的是火山灰水泥，速凝剂是碳酸盐基粉末。环境温度是5～13℃。第一次试验，没有测到促凝作用，即使加量高达6％。当加热拌合水的水温时，这个问题才解决，试验得到的适宜的水温是35℃。采用这一措施，混凝土的早期强度达到了设计要求(24h为I0MPa), 甚至当水温超过70'C时产生了闪凝(这个温度导致最终强度严重下降超过50％)。
这种速凝剂的特点是水泥的最终强度大幅下降，与空白混凝土相比，28天强度明显下降(一般是3 0%～4 0％)，有一些工程甚至下降50％。
2.硅酸碱(水玻璃)
硅酸钠、硅酸钾类速凝剂主要用于湿拌喷射混凝土，它们通常都是液体，而且掺量很大(>10％胶凝材料重量)。可溶性的硅酸盐由于反应生成硅酸钙沉淀而加速凝结。当大剂量使用时，这些促凝剂降低了与基底的粘结力，最终，导致砼强度的下降和严重的干缩。一些报道说这些问题已被列入奥地利混凝土学会出版的“喷射混凝土指南”中，规定这种速凝剂最大掺量不超过15％，最终的强度损失限制在30%以内。
Melbye认为改性的硅酸钠，掺量在4—6％时，它们在很短时间内(<10S)使喷射混凝土产生胶结作用(也许是由于坍落度损失)，与铝酸盐基速凝剂一样，不参加水泥的早期水化作用。它们可以施工80mm～150mm喷射厚度，这种速凝剂的其他优点：与各种水泥都可相配，在常规掺量范围内(4%～6％)，最终的强度损失比铝酸盐速凝剂少，对皮肤没有强的侵蚀性(PH<12)，碱的含量比铝酸盐基速凝剂低得多。但是，这种速凝剂不能产生较理想的初始强度，不适用于早期强度要求较高的工程。
3.铝酸钠、铝酸钾
铝酸盐类速凝剂既可以用干混,又可以用于湿混喷射混凝土工程，常用剂量一般为2.5%～5.5％。铝酸钾比铝酸钠速凝剂有更好的效果，但价格也更高。它们主要是直接参与硅酸盐水泥水化而加速水泥的凝结，与石膏结合，阻止水泥颗粒表面形成钙矾石，而使C3A立即反应，产生大多数喷射混凝土所需要的初始强度。
它们的作用通常受水泥的化学成分、细度以及所含的矿物添加剂的影响，但这种影响比所看到的碳酸盐类外加剂的影响要小。最终强度将损失为20%～25％。图2无碱性速凝剂和铝酸钠速凝剂的性能比较。
图2 无碱速凝土和铝酸钠速凝剂的性能比较
毫无疑问，铝酸盐速凝剂在湿混喷射混凝土工程中应用效果最好，对厚的衬板甚至顶板都具有好的施工效果。但是其高碱含量，在地下施工对健康的危害是限制其应用的主要因素。另外，它们在含硫酸根的工程和含活性集料的工程应用中都存在问题，后者可能发生碱集料反应。
4.非碱性粉末状促凝剂
九十年代初开始使用非碱性速凝剂粉末。一般，它们主要是铝酸钙外加剂，掺量在6～12％，其化学作用不同于碱基外加剂。促凝作用是直接参与水的反应，而不是直接参与水泥的水化反应。
低于7％的掺量不会影响混凝土早期强度。对于顶部凹道厚衬板的施工，一般需大剂量。这会导致后期强度的下降，但这种下降小于碱性促凝剂。潮湿条件会影响这种速凝剂的灵敏度，这就要求在干燥设备中贮存。
无碱速凝剂的应用才刚刚开始，新产品主要是氢氧化铝或与硫酸铝复合的产品，在少量使用时(4％)就能产生足够的早期强度。当掺量高达8％时，后期强度没有损失。但用量大于10％时，会出现明显的后期强度损失。
虽然这类速凝剂有上述优点，但应用中也存在一些问题。使用剂量和均匀性要求与之相适应的特殊设备。此外，Melbye指出，掺这种粉状速凝剂比掺非碱性液体速凝剂，回弹率要大10%～15％。
5.无碱液体速凝剂
最近在国际市场上出现了液体无碱速凝剂，目前有关其应用报导还十分罕见。这类促凝剂可以解决一些碱性速凝剂常见的问题，如,对地下施工环境的危害，碱集料反应的危害，使用过程中高PH值的危害以及对喷射混凝土后期强度的损失等。
这类速凝剂的化学成分既没有有关的文章报道，生产商又没有任何透露。1996年1月，英国的一个试验室对掺入这类速凝剂的混凝土微观结构进行研究，没有发现水泥的水化产物有任何改变。
这种外加剂的PH值在3～5.5之间，碱含量少于0.3％，它们的常规掺量为胶结料的3～10％,当掺量恰当时，它能够产生较高的早期强度，其强度曲线可与“奥地利喷射混凝土指南”中的曲线J2和J3相比。可以采用这种速凝剂进行顶棚施工，施工衬里可厚达300mm。这种外加剂的最重要的特性是其后期强度不损失(与空白样相比)。
Florianopalis高速公路的南部，在进行遂道施工时，使用了无碱液体促凝剂和一般的铝酸钠促凝剂进行比较，铝酸盐速凝剂的掺量是4%，无碱液体速凝剂是4%和6％，试验结果见表1和图2。
表l中的数据显示铝酸盐速凝剂的早期强度高于无碱液体速凝剂，但是，30min后的强度则为6％的无碱速凝剂稍高于铝酸盐速凝剂。
鉴于4%的无碱速凝剂的早期强度不甚理想，但6％的掺量则符合工程设计要求(8h：4.7MPa, 24h：11.8MPa, 7day：17.6MPa；28d：21-2MPa)。
掺6%无碱速凝剂28天后的强度明显高于铝酸钠速凝剂，甚至高于空白混凝土。
其他使用者也通过对这种速凝剂的试验得出了相同的结论，但是昂贵的价格影响了这种材料的广泛使用。
6.近来的发展和新趋势
最近，在喷射砼速凝剂领域有一些新的发展趋势，主要针对改善干湿拌混凝土的性能。用外加剂控制水泥的水化，延长初凝时间，这有利于商品砼远距离的输送。采用速凝剂破坏塑化剂的反应，在湿拌工艺中突然增加水泥浆的硬度这是一个新的市场发展方向。
喷射混凝土用特殊胶结料的发展是这一领域一个新的趋向，诸如低硫酸盐含量胶结料，快硬胶结料。并且用硫酸盐含量加添加剂控制凝结,这样,可降低速凝剂用量或干脆免去速凝剂。
在喷射混凝土中其他特殊的胶结料近来也被开发。Schimidt介绍一种特殊的胶结料，活 性矿渣掺小剂量的波特兰熟料再加半水石膏；另一种是不含C3A的火山灰水泥，具有较强的抵抗纯水和含硫酸盐水的性能。
最后，硅灰是一种喷射混凝土中广泛使用的材料，虽然它不能被认为是外加剂。它是一种具 有很强火山灰活性的物质，既可以提高厚层衬里的粘结性，又可获得较高的早期强度。在许多施工中，使用硅灰可以减小促凝剂的用量。在一些工程应用中，没有明确规定早期强度的 值，使用硅灰就可以替代速凝剂，甚至在顶棚施工中。
喷射混凝土，原是一种用量较少的特殊混凝土，现在广泛用于地下基础设施的支护和修复。因此，得到了研究和使用上的高度重视。为提高混凝土的早期强度和环境适应性，促凝剂的研究者开发新的产品和研究新的检测方法对其进行精确评定。目前，市场上有大量的各类产品，但是还需要进一步的研究，开发出既能满足喷射混凝土施工要求又与传统产品成本相差不太的产品，研究成果将毫无疑问加强干或湿混喷射混凝土施工应用，特别是有助于增强地下工程的安全性和经济性。
三. 高性能喷射混凝土
研究超塑化剂、硅灰、速凝剂和掺入火山灰或矿渣硅酸盐水泥的复合作用，用湿喷法生产高性能喷射混凝土(HPS)具有下列优点：
(1)低的碱性腐蚀性：
(2)高工作性和低坍落度损失；
(3)低回弹；
(4)高的早期强度和后期强度；
(5)高耐久性。
1.材料和配合比.
1)水泥
高强硅酸盐水泥由于水化速度较快，用于喷射混凝土一般优于混合水泥。使用了火山灰和矿渣硅酸盐水泥，是因为它们具有高耐久性，较低的水化热，对热裂缝、自收缩和干缩性有较好性能。火山灰水泥，用35％粉煤灰替代硅酸盐水泥；矿渣水泥，用50％矿渣取代硅酸盐水泥。
2)硅灰
使用加密硅灰，以改善对基材的粘结力和减少集料回弹。
3)超塑化剂
使用市售的浓度为30％的液体羧基丙烯酸酯(CAE)为超塑化剂，生产水灰比为0.42～0.44，坍落度为210-～220mm流动性混凝土。也可采用聚磺酸盐系高效减水剂。
4)速凝剂
用两种不同市售的速凝剂，一种常用速凝剂是硅酸钠(30％)，另一种无碱速凝剂是以Al2(S04)3为主要成分的水溶液(60％), 当使用后者时，由于无碱，降低了在施工过程中碱性腐蚀的危险。
5)集料:使用细砂(0～4mm)，粗砂(4～6mm)，石子(6～8mm)三者的比例为65％、30％、5%。
表2 加入速凝剂的基准拌合物的组成和坍落度
6)混凝土配比
配制两种未掺速凝剂的基准对比拌合物，它们的主要区别在于水泥品种(42.5火山灰水泥和42.5矿渣水泥)。
表2列出了加入速凝剂的两种流动性基准混凝土的组成和坍落度。
每种混凝土拌合30分钟，在喷嘴处加入不同的速凝剂水玻璃或无碱速凝剂的掺量分别为水泥量的8%～12％或6%～7％。
3．试验结果
由于使用CEA超塑化剂，30分钟之内的坍落度损失可以忽略不计(表2)，这意味着，在喷嘴处加入速凝剂之前坍落度损失可忽略不计，以可靠方式供给喷射设备的泵送混凝土的工作性能好，喷射混凝土产量可达20m3／h。
在规定超塑化剂掺量为1%～2％时，尽管矿渣水泥混凝土的W/C稍低于火山灰水泥混凝土，其初始坍落度(220mm)还是稍高于火山灰水泥混凝土的坍落度(210mm)。
在无筋隧道内施工，由于复合有超塑化剂，硅灰和速凝剂，拌合物粘结性好，研究的所有喷射混凝土的回弹率仅仅为2%～3％。
图3 硅酸钠速凝剂(NS)和无减速凝剂(AF)对喷射混凝土强度的影响(矿渣Ⅲ/A42.5水泥)
图4 无减速凝剂(AF)对喷射混凝土强度的影响(矿渣Ⅲ/A42.5水泥)
图3是以双对数座标表示的喷射后5分钟至28天的喷射混凝土抗压强度。混凝土包括未掺速凝剂、掺硅酸钠(8%和12％)、掺无碱速凝剂(6％)矿渣水泥混凝土。硅酸钠速凝剂混凝土的早期抗压强度稍高于无碱速凝剂，例如掺硅酸钠速凝剂1小时抗压强度为0.5MPa，掺无碱速凝剂的为0.2MPa，但4小时后掺两种速凝剂的混凝土抗压强度相同，23小时后及以后龄期掺无碱速凝剂混凝土强度要比掺硅酸钠速凝剂的强度好得多，无碱速凝剂喷射混凝土28天的抗压强度高达60MPa(仅比基准混凝土低10％)，而掺硅酸钠速凝剂的喷射混凝土的抗压强度低于基准混凝土的60％。
就矿渣水泥混凝土(图4)和火山灰水泥混凝土来说，使用掺量稍高的无碱速凝剂(7％)证明了无碱速凝剂在后期强度非常好。与使用常用硅酸钠、铝酸盐或碳酸盐的速凝剂混凝土强度相比，无碱速凝剂混凝土强度损失可以忽略不计(仅10％)。
为了说明硅酸钠和无碱速凝剂两者的不同作用，通过密度比g/g0的测定，基准混凝土28天的抗压强度损失是由于相应较低密实度值所致。众所周知，密度每降1％，由于较低密实度形成的孔隙抗压强度降低约5%～6％。因此掺12％硅酸盐喷射混凝土(表3)密实度g/g0为0.94，抗压强度降低30%～36％。这个数值比掺硅酸钠喷射混凝土与未掺速凝剂在模子中成型充分捣实的基准混凝土28天的实测值(55％)低了许多，这就意味着，除了未完全捣实影响因素外，为了解释测定的强度损失，还要考虑其他的一些因素。这可能是加入硅酸钠速凝剂后熟料相中的C3S和C2S水化速度降低所致。
表3 硅酸钠速凝剂(NS)和无碱速凝剂(AF)对喷射混凝土容重(g)影响
与不掺外加剂的基准混凝土容重(g0)对比

另一方面，由于加入无碱速凝剂，在喷射时混凝土工作性较好，无碱速凝剂喷射混凝土密实度较高(0.97～0.98)， 28天时测定的强度损失是等于或稍低于预计值(10%～18％)，这就意味着无碱速凝剂不会使水泥后期强度下降。反之，预计密实度降低(表2)，但28天的强度损失较低可能是由较高的水泥程度来部分补偿。
综上所述，复合使用丙烯酸超塑化剂、硅灰和无碱速凝剂，使用30％粉煤灰或50％矿渣取 代硅酸盐水泥的混合硅酸盐水泥，可以生产出低W/C的高坍落度、高强度、密实度高和耐久性好的高性能喷射混凝土。在施工中，坍落度损失小，回弹少和碱性危险低是这种高性能喷射混凝土另外一些重要性能。

详见
http://www.chenjiankui.com/view.asp?id=992&f_type=%BC%BC%CA%F5%BD%BB%C1%F7