硅灰

硅灰是近年来受到国内外重视的新型高强度混凝土用的硅酸盐掺合料,并在几次匡际学术会议上得到公认。硅灰的欧美英文名称是Silica fume,它是冶炼硅铁合金(或硅钢)时在电炉处收集到     

苯乙烯-丁二烯乳液与硅灰共掺混凝土的耐久性研究

采用雾室养护和自然养护两种方式,研究了苯乙烯-丁二烯乳液(SB-latex)与硅灰(silicon fume)共掺时,其掺量对混凝土抗水渗透、抗氯离子渗透、抗碳化和抗硫酸腐蚀性能的影响。试验结果表明苯乙烯-丁二烯乳液和硅灰的共掺可显著地改善混凝土的渗透性,不过SB-latex和硅灰掺量较大时,会分别对混凝土的抗硫酸腐蚀和抗碳化性能产生一定的不利影响。     

掺偏高岭土RPC力学及干缩性能试验研究

为探究偏高岭土掺量对活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)性能的影响.本文采用偏高岭土/硅灰(Silica Fume,SF)5个不同复配比例制备RPC,通过抗压强度试验、抗折强度、抗拉试验以及干缩试验,对比分析了不同偏高岭土/硅灰复配掺量下RPC抗压性能、抗折性能、抗拉性能以及干缩性...     

硅灰对硫铝酸盐水泥水化行为的影响机理

通过抗压强度、凝结时间、电阻率测定以及X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和孔溶液分析,研究了掺硅灰硫铝酸盐水泥浆体的水化行为.结果表明:5%掺量(质量分数,下同)的硅灰可以很好地改善水泥浆体的抗压强度,10%硅灰掺量的试样抗压强度只在1,28d时稍高于空白试样;掺入硅灰明显缩短了硫铝酸盐水泥的凝结时间;硫铝酸盐水泥的主要晶体水化产物是钙矾石,28d时的钙矾石量稍高于3d时,掺硅灰试样的钙矾石量要高于空白试样;掺硅灰试样的电阻率变化曲线高于空白试样,表明硅灰的掺入能够加快水泥的水化速率;硬化水泥浆体的孔溶液碱度随着硅灰掺量的增加而降低,掺硅灰试样的Ca2+浓度高于空白试样,表明硅灰促进了熟料的溶解,5%硅灰掺量试样的Al 3+浓度最低,表明其促进水化的效果更明显.     

粗骨料粒径和硅灰对混凝土断裂性能影响的试验研究

应用双参数模型确定混凝土在不同粗骨料粒径和不同硅灰掺量时的临界应力强度子(K1c^s)和临界裂缝尖端张开位移(CTPDc)，同时利用特征长度l^ch研究粗骨料粒径和硅灰掺量对混凝土脆性的影响。文章也给出了相应的弹性模量、抗压强度以及抗拉强度。试验龄期为28天。试验结果表明，对于高强混凝土最大粗骨料粒径增大，弹性模量和抗压强度减小，而抗拉强度和临界应力强度因子以及材料的脆性增大；对于中等强度混凝土(MSC)，硅灰掺量为10％(硅灰／[硅灰 水泥])的混凝土(MSC-SF)的弹性模量、抗压强度、抗拉强度、临界应力强厦因子和脆性都大干不掺硅灰的MSC。     

不同掺量硅灰对活性粉末混凝土力学性能的影响

本文将硅灰用于活性粉末混凝土(RPC)中,通过硅灰不同掺量对RPC力学性能影响试验研究,从而确定硅灰对RPC的影响。     

美国《国际混凝土设计与施工》杂志部分论文摘要

1.评述粉煤灰、矿渣、硅灰和稻壳灰在混凝土中的应用(P.23～28) 硅酸盐水泥是一种高耗能材料,为了节能,一直努力寻求能代替部分水泥用的掺合料,其中最有前途的掺合料有高钙或低钙粉煤灰,铁质或非铁矿渣,硅灰和稻壳灰。本文介绍这些废料在混凝土中的应用情况。 2.硅灰混凝土在桥梁工程中的应用(P.29～33) 本文评述硅灰混凝土桥梁工程中的应     

粉煤灰和硅灰的粒径分布对水泥基材料性能的影响

通过测定粉煤灰(FA)、硅灰(GF)的粒径分布,研究粉煤灰、硅灰及其优化混合粉体(UFG)对水泥胶砂性能的影响.结果表明:采用混合粉体(UFG)来取代水泥比单掺FA、GF的水泥基材料性能优越,复合效应显著.     

矿物掺合料对胶砂力学性能试验研究

以不同龄期的胶砂试件为研究对象,在基准胶砂配合比的基础上,设计了单掺硅灰、复掺硅灰和粉煤灰共18种配合比,其硅灰掺量分别为3%、6%、9%,粉煤灰掺量分别为10%、15%、20%、25%、30%,通过抗压、抗折两类强度指标研究其力学性能规律,结果表明:单掺硅灰时,胶砂抗压和抗折强度均随着硅灰掺量的增加而增加,9%硅灰掺量时抗压值较未掺时增加10.12%-20.37%;复掺情况下,硅灰掺量为3%时,粉煤灰掺量在10%-20%时具有更好的力学性能,硅灰掺量为6%时,粉煤灰掺量越多,力学性能越差,硅灰掺量为9%时,在粉煤灰掺量为20%时力学性能最佳,且20%-30%具有较好的性能;粉煤灰掺量一定时,低粉煤灰掺量(10%-20%)时,以硅灰掺量为6%时较好,而对于高粉煤灰掺量的(25%-30%)胶砂,则以9%为最佳掺量。     

基于激光粒度分析仪的硅灰粒度检测条件研究

以中位径（D50）为评价指标,采用激光粒度分析仪(LSA)研究了硅灰溶液质量浓度、超声分散时间、超声分散频率、分散介质以及激光粒度分析仪测试精度对硅灰粒度检测结果的影响,并对比研究了激光粒度分析仪与气体吸附BET法测得的硅灰比表面积的相关性.结果表明：高精度激光粒度分析仪（测试范围0.02～2000.00μm）适用于硅灰粒度分布的检测,且具有高度重复性.与乙醇相比,水对硅灰具有更好的分散效果,适宜作为硅灰粒度检测的分散介质.以水为分散介质的硅灰最佳检测质量浓度为5~15g/L.对硅灰溶液超声分散的频率应≥40kHz,最佳分散时间应在10min以上.激光粒度分析仪与气体吸附BET法测得的硅灰比表面积具有一定的相关性,但激光粒度分析仪测得的硅灰比表面积较气体吸附BET法测得的小.     

关于混凝土掺和料硅灰的适用性及其有效利用

(一)硅灰概况近年,在水泥、混凝土行业中,利用矿渣、粉煤灰等掺和料取得了节约能源、提高强度的效果,硅灰作为一种掺和料代替水泥是1976年左右由挪威、丹麦开始研究的,现在已成为国内外共同嘱目的一种掺和料.表—1中列举了各国硅灰的年产量(1981年).世界总产量约为100万吨.数年前还被作为废料丢掉的硅灰,由于近几年认识到其价值而价格有不断上涨的趋势.目前日本国内的硅灰价格为20～50日元/公斤.     

硅灰掺量对活性粉末混凝土力学性能的影响

为探明硅灰对活性粉末混凝土(RPC)力学性能的影响,通过对RPC立方体和梁试件的抗压、劈裂和抗折试验,研究5种不同硅灰掺量下RPC的抗压、劈裂和弯折强度。结果表明:硅灰掺量的增加有效改善了RPC的力学性能,但存在一个最优掺量。在满足高性能、和易性和经济要求的前提下,硅灰掺量在12%时,能够获得性能较好的RPC200,并给出了RPC强度随硅灰掺量变化的经验表达式。     

矿物掺合料改性再生混凝土性能试验研究

为了研究单掺矿物掺合料(粉煤灰、硅灰)对再生混凝土性能的影响,以再生骨料替换率(25%、50%、75%)、粉煤灰掺量(10%、15%、20%)、硅灰掺量(6%、8%、10%)为变量设计了再生混凝土配合比,并取普通混凝土作为对照组,分析了不同掺量下的粉煤灰和硅灰对再生混凝土工作性能和抗压强度的影响规律。研究结果表明,单掺粉煤灰或硅灰都能在一定程度上改善混凝土拌合物的和易性,但当再生骨料替换率为75%时,坍落度不再受矿物掺合料掺量的影响。基于矿物掺合料具有良好的火山灰效应和填充效应,单掺粉煤灰或硅灰均可提高再生混凝土的抗压强度,但当粉煤灰掺量大于20%时,水化产物数量减少反而降低了其抗压强度。     

聚丙烯纤维对硅灰混凝土氯离子渗透性能的影响

在正交试验的基础上,采用NEL试验方法研究了不同掺量(体积掺量0.067%～0.5%)、不同尺度(3、6、10 mm)的聚丙烯纤维混杂对硅灰混凝土抗氯离子渗透性能的影响.研究表明,聚丙烯纤维影响硅灰混凝土抗氯离子渗透性能的因素依次为:长短纤维掺量比＞纤维掺量＞复合纤维长度.当纤维掺量在低掺量范围内增加时,硅灰混凝土氯离子渗透性能会降低,而当纤维掺量较高时,硅灰混凝土氯离子渗透性能反而增加;纤维对硅灰混凝土氯离子渗透性能的影响与复合纤维的长度关系不大,而与长短纤维掺量比关系密切.     

超硫酸盐水泥制备C60~C80高强混凝土的试验研究

采用超硫酸盐水泥(简称SSC)、微珠和硅灰制备C60~C80混凝土。通过改变微珠和硅灰的掺量,考察其对SSC混凝土相关性能的影响,进行了SSC混凝土力学性能、非接触收缩和微观机理方面的研究,借助扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪研究了SSC试件矿物组成。研究表明,C60~C80 SSC混凝土胶凝材料体系中,微珠的适宜掺量为10%~20%,硅灰的适宜掺量为5%~10%。适宜掺量下的微珠和硅灰对SSC混凝土工作性能和力学性能有很好的改善作用,微珠和硅灰使得体系级配更好,可提高SSC混凝土强度达10%以上。硅灰和微珠增加了试件的收缩程度,且粒径越小,收缩率越大。SSC水化产物主要由钙矾石、二水石膏、SiO2、C-S-H凝胶和少量Ca(OH)2(5%以内)组成。     

不同掺合料对透水混凝土性能的影响

利用正交试验方法研究了硅灰掺量(3％、5％、7％)、偏高岭土掺量(8％、10％、12％)与聚丙烯纤维体积掺量(1％、2％、3％)对透水混凝土力学性能、渗透性能和耐久性能的影响.正交试验结果表明:硅灰对透水混凝土力学性能的影响较为显著,纤维对透水混凝土连续孔隙率的影响较为显著;得出推荐掺量为:硅灰掺量为7％、偏高岭土掺量...     

养护条件和硅灰粒径对活性粉末混凝土性能的影响

以水胶比为0.2的活性粉末混凝土(RPC)为基体,研究了不同养护条件下掺不同硅灰粒径RPC试件的水化规律。分析了养护条件及硅灰粒径对RPC力学性能的影响,通过SEM及XRD分析了RPC基体物相和形貌变化。结果表明:不同养护条件下,掺不同硅灰粒径的RPC强度变化趋势不同;与标养相比,蒸养对RPC强度提升较大;与掺较大硅灰粒径相比,掺较小粒径硅灰的RPC在养护过程中存在两段强度上升期,强度提升潜力较大;标养28 d后的RPC存在较多片状Ca(OH)_(2),蒸养7 d的RPC中纤维状C-S-H相互搭接形成网状结构;粒径较小的硅灰虽“活性效应、微集料效应”较优,但不利于内部水化,受压破坏爆裂面均有未水化成分,养护过程中可适当延长养护时间以保证水化充分。     

石膏与硅灰对钢渣水泥基胶凝材料复合改性效应

以钢渣和水泥为主要原料,加入少量石膏(CaSO4·2H2O)与硅灰,制备钢渣水泥基胶凝材料。探讨了CaSO4·2H2O与硅灰掺量对钢渣水泥基胶凝材料强度的影响,并通过XRD、SEM表征,研究钢渣水泥基胶凝材料的水化性能。结果表明：复掺1% CaSO4·2H2O和4% 硅灰的钢渣水泥基胶凝材料3 d抗压强度较未掺CaSO4·2H2O与硅灰提高了59.0%,28 d抗压强度提高了32.4%;CaSO4·2H2O与硅灰的加入不会影响钢渣水泥基胶凝材料水化产物种类;相同龄期内,加入CaSO4·2H2O与硅灰的钢渣水泥基胶凝材料中水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石(AFt)含量增多,Ca(OH)2晶体含量、晶体尺寸有所减小。     

硅灰-氧化铝地质聚合物的力学性能

采用正交试验对硅灰-氧化铝地质聚合物进行了力学性能试验研究.结果表明:影响硅灰-氧化铝地质聚合物强度的因素依次为碱激发剂浓度、硅铝比(n(SiO_2)/n(Al_2O_3))、碱激发剂种类.配制硅灰-氧化铝地质聚合物的碱激发剂为KOH,其最佳浓度为3.0mol/L,硅铝比为4.当KOH浓度为3.6mol/L,硅铝比为4时,硅灰-氧化铝地质聚合物的抗折强度可达7.17MPa,抗压强度可达17.15MPa.     

硅灰的生产及性能

硅灰又称凝聚硅灰,微硅等,是生产硅铁合金的副产品,近几年来在国外成为砼工业的一个主要话题,因为它作为一种砼中的掺加剂,的确有超乎寻常的功能。硅灰成份中与砼性能有关的、并在其中起作用的主要是活性(或称玻璃质)二氧化硅。其含量因生产硅铁的原材料、硅铁合金的品级不同而变化,一般为50—98％。