硅灰在水泥砂浆和混凝土中有物理和化学两方面作用,改善砂浆和混凝土的物理力学性能。
物理作用:即微粒填充作用。硅粉一般含有90%以上的SiO2,且大部分为无定型二氧化硅,其成分则根据合金品种不同而有变化。硅灰颗粒尺寸是水泥颗粒尺寸的百分之一,如同砂填充在石子之间空隙、水泥填充在砂之间空隙,硅灰颗粒可以填充在水泥颗粒之间空隙中,使水泥浆体更加密实,降低水泥石的渗透性,提高水泥石强度,同时提高水泥石与骨料界面的密实度,改善骨料与水泥石界面的粘结强度(界面粘结通常是混凝土强度的薄弱环节)。
化学作用:硅灰主要成分为玻璃态二氧化硅,常温下具有较高化学反应活性。硅灰取代水泥后,其作用与粉煤灰类似,可改善混凝土拌合物的和易性,降低水化热,提高混凝土抗侵蚀、抗冻、抗渗性,***碱-集料反应,且其效果要比粉煤灰好很多。硅灰能够与水泥水化产生的氢氧化钙反应(即火山灰反应或二次水化反应),生成硅酸钙凝胶。水泥水化产生的氢氧化钙结构疏松、多孔,对混凝土强度、抗渗性和耐化学腐蚀性能均不利,硅灰能够将氢氧化钙转化为硅酸钙凝胶,所以不仅能够提高混凝土强度,同时能够提高混凝土抗渗性和耐久性。灌浆料用硅灰供应商
硅灰的分类:
按粒径大小或比表面积来分
1、中位径在0.3um左右,比表面积值在15-25m2/g,几乎全部颗粒粒径≤1um,世界上绝大多数硅粉均属此类。
2、中位径在0.1um左右或以下,比表面积值在≥30m2/g,一般出现在高纯度硅粉中,比较少见。
3、中位径在0.5-2.0um,比表面积值在5-15m2/g,罕见。
4、中位径≥2.0um,极罕见,使用性能差。灌浆料用硅灰供应商
对于某些空气中干燥或养护的很低水胶比的硅灰混凝土试件,有抗压强度倒缩的报导(De Larrard 和Aiticin 1993)。28d、90d抗压强度都接近甚至超过对比水泥净浆的强度,且随硅灰掺量的增加逐渐增大。这种强度降低通常发生在90d龄期之后,一般认为是由内部自干燥及干燥裂缝引起的。然而,许多其他研究人员的试验室及现场研究表明,HPC的后期强度没有降低。
例如,从6种不同的HPC中取得的3个月至3年龄期的所有钻芯试样试验结果表明,其强度在不断增长。当然,与NSC比较,HPC的长期强度增长潜力较小。
体积密度和显气孔率 随着硅灰加入量的增加,经过110℃×24h、1000℃×3h、1500℃×3h热处理后试样的体密先增大后减小,气孔减小后增大,见图2。硅灰颗粒小,比面积大,具有sio2纯度高、高火山灰活性等物理化学特点,把硅灰作为矿物外加剂加入灌浆料中,对、BY灌浆料的性能会产生多方面的良好效果。这是因为空隙的填充程度随硅灰加入量增加而,加水量随之先减小后增大,经过热处理后,水分逸出试样,留下的气孔是先减小后增大,使得体密先增大后减小。
高温抗折强度 随着硅灰加入量的增加,试样的高温热抗折强度是逐渐增大的。但是,由于硅灰极其微细,具有高火山灰活性,能吸收水泥水化产物Ca(OH)2,生成C-S-H凝胶,使Ca(OH)2晶体生长受到限制,晶粒细化,而且硅灰水化产物填充在界面,改善孔结构,使28d强度能赶上或超过对比水泥净浆的强度。这是因为在1450℃时,会生成莫来石、钙黄长石(C2AS)、钙长石(CAS2)、CA6等。当硅灰加入量小于5%时,生成的主要矿物为钙长石、钙黄长石等低熔物,使得高温抗折强度较低,当硅灰加入量大于6%时,生成了针状的莫来石、柱状的CA6等高温相,形成交叉骨架结构,提高高温状态强度。灌浆料用硅灰供应商
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