重庆半加密硅灰养护

A. 混凝土中掺用硅灰时应注意哪些事项

硅灰虽能改善新拌及硬化混凝土的性能，但如使用不当也会造成质量事故，因而在使用中应注意以下事项：
（1）由于硅灰颗粒细，比表面积大，需水量高，因而在混凝土掺用硅灰时，必须与高效减水剂联合使用才能取得良好的效果。
（2）硅灰掺入混凝土的方法有内掺法和外掺法两种。由于内掺法要减少水泥用量，故此法一般用在中、低强度等级的混凝土中；外渗法不减少水泥用量，一般用于高强度等级的混凝土中。
（3）混凝土中硅灰掺量不宜太高或太低，一般掺量为5％～10％，在此范围内硅灰的有利作用发挥得最好，即不但硅灰代替水泥的作用最好，各种优良性能得到充分发挥，而且可避免不利的影响，如掺量大于15％后，混凝土的抗冻性降低等。
（4）由于硅灰混凝土稠度大，因此在设计混凝土坍落度时应比普通混凝土的大2～3cm。
（5）硅灰混凝土的搅拌时间应比普通混凝土的延长0.5～1min，以便使混凝土拌合得更均匀，防止硅灰在混凝土中成团而造成质量事故。
（6）混凝土掺用硅灰后，必须加强早期养护，防止混凝土产生塑性收缩裂缝。

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. 混凝土中掺用硅灰时应注意哪些事项

硅灰虽能改善新拌及硬化混凝土的性能，但如使用不当也会造成质量事故，因而在使用中应注意以下事项：
（1）由于硅灰颗粒细，比表面积大，需水量高，因而在混凝土掺用硅灰时，必须与高效减水剂联合使用才能取得良好的效果。
（2）硅灰掺入混凝土的方法有内掺法和外掺法两种。由于内掺法要减少水泥用量，故此法一般用在中、低强度等级的混凝土中；外渗法不减少水泥用量，一般用于高强度等级的混凝土中。
（3）混凝土中硅版灰掺量不宜太高或太低，一般掺量为5％～10％，在此范围内硅灰的有利作用发挥得最好，即不但硅灰代替水泥的作用最好，各种优良性能得到充分发挥，而且可避免不利的影响，如掺量大于15％后，混凝土的抗冻性降低等。
（4）由权于硅灰混凝土稠度大，因此在设计混凝土坍落度时应比普通混凝土的大2～3cm。
（5）硅灰混凝土的搅拌时间应比普通混凝土的延长0.5～1min，以便使混凝土拌合得更均匀，防止硅灰在混凝土中成团而造成质量事故。
（6）混凝土掺用硅灰后，必须加强早期养护，防止混凝土产生塑性收缩裂缝。

D. 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。

E. 硅灰是用什么原材料做成的

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。