硅粉在混凝土中的作用機(jī)理與特性
2006-12-18 00:00
(1)作用機(jī)理：當(dāng)把硅粉摻入混凝土中后，硅粉和水接觸，部分小顆粒迅速解，溶液中富Si02貧Ca的凝膠在硅粉粒子表面形成附著層，經(jīng)過一定時(shí)間后，富Si02和貧Ca凝膠附著層開始溶解和水泥水化產(chǎn)生的 Ca(OH)：反應(yīng)生成C—S—H凝膠。
(2)摻入硅粉可以改變混凝土的一些重要物理性能指標(biāo)，硅粉顆?？梢蕴畛湎鄬^大的水泥顆粒的孔隙，減少孔隙的體積，但硅粉比表面積很大對和易性的影響更大。因此，一般用水量要隨硅粉摻量的增加而增加。但為了保持流動(dòng)度不變，在摻入硅粉的同時(shí)，一般都要加入高效減水劑或超塑化劑。改善和易性在水泥用量<300 kg／rn’情況下，加入硅粉可以改善它的粘聚性，減少泌水量。因?yàn)楣璺鄣谋缺砻娣e非常大，在新鮮混凝土中的許多自由水都被硅粉粒子所約束，可以大大減少泌水量。從而減少界面水分的積聚，改善界面粘結(jié)性能。
(3)當(dāng)坍落度較大，振搗時(shí)間比較長的時(shí)候，硅粉混凝土也不易離析。硅粉混凝土增加了塑性收縮開裂的危險(xiǎn)性，特別在蒸發(fā)速度較高時(shí)。塑性收縮開裂可出現(xiàn)在澆筑抹面之后直至混凝土開始凝固，大多發(fā)生在混凝土接近初凝的時(shí)候。為了防止塑性開裂，混凝土必須覆蓋以防止快速蒸發(fā)，表面可用麻袋或塑料膜或養(yǎng)護(hù)劑覆蓋，或者用噴霧的方法來減少蒸發(fā)，一些能延緩蒸發(fā)的特種外加劑，也曾用來減少塑性開裂的危險(xiǎn)。
(4)在沒有減水劑和超塑化劑的情況下也會(huì)延遲凝結(jié)時(shí)間，特別是在硅粉含量較高的情況下更是如此。當(dāng)外摻硅粉以提高混凝土強(qiáng)度時(shí)，視所用外加劑的品種不同，對凝結(jié)時(shí)間影響也不同，有的縮短1～2 h，有的沒有明顯增加，有的延緩1～2 h。降低空氣含量：由于硅粉比表面積較高，同樣劑量 引氣劑情況下其含氣量要減少，盡管使用超塑化劑也是如此。用硅粉取代水泥，可以減少水化熱溫升。
(5)硅粉水泥的熱峰值出現(xiàn)略早于不摻硅粉的混凝土，但總放熱量都低于不摻硅粉的混凝土。由于硅粉的加入，產(chǎn)生了火山灰反應(yīng)和微填料作用，使水泥漿與骨料界面過渡區(qū)改善，并使孔結(jié)構(gòu)細(xì)化都引起強(qiáng)度增加。但由于用水量增加，要抵消一部分強(qiáng)度增長。摻入硅粉后，對混凝土的強(qiáng)度提高程度可用效率指數(shù)來衡量。所謂效率指數(shù)是指當(dāng)用硅粉取代水泥時(shí)，1份硅粉對混凝土強(qiáng)度的貢獻(xiàn)可能相當(dāng)于2～ 5倍水泥所能產(chǎn)生的強(qiáng)度，這個(gè)倍數(shù)稱為硅粉的效率指數(shù)。隨著硅粉摻量的增加，其效率指數(shù)逐漸降低，當(dāng)硅粉摻量>20％時(shí)，其效率指數(shù)顯著降低，>30％時(shí)，混凝土的強(qiáng)度甚至反而下降．因此，摻量通常<20％。當(dāng)硅粉摻量過高時(shí)，新拌混凝土將變得非常粘稠而增加施工澆搗的難度。同時(shí)，硅粉的價(jià)格高于水泥，在滿足設(shè)計(jì)對混凝土強(qiáng)度或其他性能要求的前提下，以少摻為宜，在高性能混凝土中，常用的摻量一般介于5％ ～15％之間。
硅粉混凝土干縮和自生收縮隨著水灰比減少而增加。一般硅粉混凝土表現(xiàn)為早期干縮增大而后期減少。為了減少硅粉混凝土早期干縮，可采用延長潮濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間，把硅粉配成漿劑或摻入適當(dāng)?shù)呐蛎泟┑取?br>（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）
(2)摻入硅粉可以改變混凝土的一些重要物理性能指標(biāo)，硅粉顆?？梢蕴畛湎鄬^大的水泥顆粒的孔隙，減少孔隙的體積，但硅粉比表面積很大對和易性的影響更大。因此，一般用水量要隨硅粉摻量的增加而增加。但為了保持流動(dòng)度不變，在摻入硅粉的同時(shí)，一般都要加入高效減水劑或超塑化劑。改善和易性在水泥用量<300 kg／rn’情況下，加入硅粉可以改善它的粘聚性，減少泌水量。因?yàn)楣璺鄣谋缺砻娣e非常大，在新鮮混凝土中的許多自由水都被硅粉粒子所約束，可以大大減少泌水量。從而減少界面水分的積聚，改善界面粘結(jié)性能。
(3)當(dāng)坍落度較大，振搗時(shí)間比較長的時(shí)候，硅粉混凝土也不易離析。硅粉混凝土增加了塑性收縮開裂的危險(xiǎn)性，特別在蒸發(fā)速度較高時(shí)。塑性收縮開裂可出現(xiàn)在澆筑抹面之后直至混凝土開始凝固，大多發(fā)生在混凝土接近初凝的時(shí)候。為了防止塑性開裂，混凝土必須覆蓋以防止快速蒸發(fā)，表面可用麻袋或塑料膜或養(yǎng)護(hù)劑覆蓋，或者用噴霧的方法來減少蒸發(fā)，一些能延緩蒸發(fā)的特種外加劑，也曾用來減少塑性開裂的危險(xiǎn)。
(4)在沒有減水劑和超塑化劑的情況下也會(huì)延遲凝結(jié)時(shí)間，特別是在硅粉含量較高的情況下更是如此。當(dāng)外摻硅粉以提高混凝土強(qiáng)度時(shí)，視所用外加劑的品種不同，對凝結(jié)時(shí)間影響也不同，有的縮短1～2 h，有的沒有明顯增加，有的延緩1～2 h。降低空氣含量：由于硅粉比表面積較高，同樣劑量 引氣劑情況下其含氣量要減少，盡管使用超塑化劑也是如此。用硅粉取代水泥，可以減少水化熱溫升。
(5)硅粉水泥的熱峰值出現(xiàn)略早于不摻硅粉的混凝土，但總放熱量都低于不摻硅粉的混凝土。由于硅粉的加入，產(chǎn)生了火山灰反應(yīng)和微填料作用，使水泥漿與骨料界面過渡區(qū)改善，并使孔結(jié)構(gòu)細(xì)化都引起強(qiáng)度增加。但由于用水量增加，要抵消一部分強(qiáng)度增長。摻入硅粉后，對混凝土的強(qiáng)度提高程度可用效率指數(shù)來衡量。所謂效率指數(shù)是指當(dāng)用硅粉取代水泥時(shí)，1份硅粉對混凝土強(qiáng)度的貢獻(xiàn)可能相當(dāng)于2～ 5倍水泥所能產(chǎn)生的強(qiáng)度，這個(gè)倍數(shù)稱為硅粉的效率指數(shù)。隨著硅粉摻量的增加，其效率指數(shù)逐漸降低，當(dāng)硅粉摻量>20％時(shí)，其效率指數(shù)顯著降低，>30％時(shí)，混凝土的強(qiáng)度甚至反而下降．因此，摻量通常<20％。當(dāng)硅粉摻量過高時(shí)，新拌混凝土將變得非常粘稠而增加施工澆搗的難度。同時(shí)，硅粉的價(jià)格高于水泥，在滿足設(shè)計(jì)對混凝土強(qiáng)度或其他性能要求的前提下，以少摻為宜，在高性能混凝土中，常用的摻量一般介于5％ ～15％之間。
硅粉混凝土干縮和自生收縮隨著水灰比減少而增加。一般硅粉混凝土表現(xiàn)為早期干縮增大而后期減少。為了減少硅粉混凝土早期干縮，可采用延長潮濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間，把硅粉配成漿劑或摻入適當(dāng)?shù)呐蛎泟┑取?br>（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）
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