微硅粉在混凝土中的应用

微硅粉掺入水泥混凝土后能很好地填充于水泥颗粒空隙之中，使浆体更加紧密，另外它还与游离

的 Ca(OH) 结合，形成稳定的硅酸钙水化物 CaO 、SiO 2 、H 2 O, 该水化物凝胶强度高于 Ca(OH) 

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，掺入 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，渗性能提高 5 — 18 倍，抗化能力提高 4 倍以上。 

（3）抗冻性：微硅粉在经过 300 — 500 次快速冻解循环，相对弹性模量隆低 10 — 20%,而变通混凝 土通过 25 — 50 次循环，相对弹性模量隆低为 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。

具体应用于以下工程建设领域： 

（1）水利水电工程：大坝进水闸，引水渠道，隧洞，调压井，主厂房下部结构（特别是水机蜗壳）等 水工建筑物，充分利用硅粉混凝土具有良好的防水、抗渗、耐冲磨和抗空蚀的特性。从 1982 年起， 先后在葛州坝、大伙房水库、映秀弯电站、龙羊峡电站等修补和维护的工程中推广应用，通过几个汛 期的考验，效果很好。目前微硅粉混凝土在二滩电站、紫坪铺水利枢纽、黄河小浪底水利枢纽工程中 大量使用后，也都取得了很好的效果。

（2）工民建工程：微硅粉混凝土具有早强、高强特点，大量用于工业厂房、高层建筑。如辽宁鞍山 国际大酒店 C50混凝土、北京市财税大楼 C110 混凝土等、既可增加强度，减小构件截面尺寸，缩短 工期，又可节省工程造价。

（3）公路建设：充分利用微硅粉混凝土的早强、高强、耐磨性能，可以修建高等级公路、机场跑道、 公路遂道及路面抢修等工程。仪征化纤公司在厂区中心干道用硅粉混凝土修建道路， 12 小时抗压强 度达到 25Mpa,抗磨蚀提高 1倍， 24小时抗压强度达到 37Mpa ,超过设计要求的 C20 混凝土。

（4）港口、桥梁、盐水工程：微硅粉混凝土致密度高，同时具有很高电阻率，不易形成电化学破坏， 增强了抗锈蚀性能。香港青马大桥、江苏连云港木材码头、重庆大佛寺长江大桥就是成功应用范例。

（5）喷射混凝土工程：混凝土中掺入微硅粉后，显著改善了塑性混凝土粘附性能和凝聚性，大幅度降 低了回弹量，增大喷射混凝土一次成型厚度，缩短工期，节省了工程造价。在欧美国家，75% 的喷射 混凝土都掺入硅粉，而挪威和瑞典，微硅粉是喷射混凝土的必备材料。

微硅粉在耐火材料上的应用

 硅粉作为一种新原料，在耐火行业普遍使用。它对不定形耐火材料的改善有重要作用。表现为： 

（1）传统耐火材料中有众多孔隙，微硅粉充填于孔隙中，提高了体积密度和降低气孔率，强度可明显 增强。 （2）微硅粉有强的活性，在水中能形成胶体粒子，加入适量的分散剂，可增强流动性，从而改善浇注 性能。 （3）微硅粉在水中易形成 —Si-OH基,具有较强的亲水性和活性，能增强耐火材料的凝聚，同时对高温 性能有较大的改善，并可延长耐火制品的使用寿命。 

微硅粉在耐火行业得到广泛应用。实际应用在以下几方面： 

（4）代替纯铝氧化泥作耐火材料。 

（5）作为添加剂生产不定形和定形耐火制品，使其强度、高温性能大大地改善。 

（6）作盛钢桶整体的浇注结合促凝剂。 

（7）其它耐火制品的粘聚剂、结合剂、促凝剂、添加剂。

微硅粉的其它用途 

（1）水泥工业：在水泥中添加微硅粉后，性能得到改善，质量、标号都大大提高。

（2）橡胶工业：橡胶加一定量微硅粉后，其延伸缩、抗撕裂性和抗老化度有很大提高，这种橡胶还具 有良好的介电性，吸水能力低。 

（3）作防结块剂：代替云母或硅藻土作防止肥料颗粒结块的原料。 

（4）作球团粘合剂：微硅粉比表面积大，吸附性强，在国外作球团矿的粘合剂取得显著效果。 

（5）水玻璃行业：可代替石英矿，生产出模数为 4 的水玻璃。

（6）在油田作为固井使用：吉林油田、辽河油田、克拉玛依油田等，都大量使用微硅粉，并取得很好 使用效果。

（7）在绝缘材料、防水材料、油漆、涂料、印刷工业等都得到应用。

【使用方法】

1﹑掺加方法：

硅灰混凝土及浇注料应由试验室作出施工配合比。严格按照配合比施工。在硅灰混凝土的搅拌中硅灰

 应在骨料投料之后立即加入搅拌机。加入方式有两种程序： 

（1）投入骨料，随后投入硅灰、水泥干拌后，再加入水和其它外加剂。 

（2）投入骨料+75%水+硅灰+50%细骨料，搅拌15-30秒，然后投入水泥+外加剂+50%细骨料+25%水，搅 拌至均匀。搅拌时间比普通混凝土延长20-25%或50-60秒。切忌将硅粉加入已拌和的混凝土中。

 2、施工方法：

 硅灰混凝土与普通混凝土的施工方法并无重大区别，但施工中良好地组织与振捣密实很有必要。 硅灰混凝土早强的性能会使终凝时间提前，在抹面时应加注意；同时掺加硅灰会提高混凝土的粘滞性 和大幅度减少泌水，使抹面稍显困难。

 3、施工安全

 硅灰混凝土施工安全应严格按照混凝土工程的有关国家施工规范进行操作，但因硅灰较轻，严禁 高空抛洒材料，防止硅灰飞扬。

【适用范围】

商品砼、高强度砼、自流平砼、不定形耐火材料、干混（预拌）砂浆、高强度无收缩灌浆料、耐 磨工业地坪、修补砂浆、聚合物砂浆、保温砂浆、抗渗砼、砼密实剂、砼防腐剂、水泥基聚合物防水 剂；橡胶、塑料、不饱合聚酯、油漆、涂料以及其他高分子材料的补强，陶瓷制品的改性等等。

【注意事项】

（1）内掺：在加水量不变的前提下，1份硅粉可取代3-5份水泥（重量）并保持混凝土抗压强度不变 而提高混凝土其它性能。 

（2）外渗：水泥用量不变，掺加硅灰则显著提高混凝土强度和其它性能。混凝土掺入硅灰时有一定 坍落度损失。这点需在配合比试验时加以注意。 硅灰须与减水剂配合使用，建议复掺粉煤灰和磨细矿渣以改善其施工性。 

用硅灰配制混凝土时，一般与胶凝材料的重量比为： 

（一）高性能混凝土：5-10%； 

（二）水工混凝土：5-10% 

（三）喷射混凝土：5-10%； 

（四）助泵剂：2-3%； 

（五）耐磨工业地坪：6-8%； 

（六）聚合物砂浆、保温砂浆：10-15%， 

（七）不定形耐火浇注料：6-8%。使用前请根据实际需要通过实验选定合理、经济的掺量。