微硅粉在混凝土方面的應用

  把微硅粉作為摻和劑用于混凝土工業是國內外硅粉利用中研究是早、成果最多、應用最廣的一個領域。由于微硅粉粒度細，比表面積大，具有很高的火山灰活性，作為添加劑可以配制高強度混凝土。自1983年以來，在北美、歐洲、日本等都開始大量使用硅粉混凝土，僅1989年，挪威就有4萬t微硅粉用于混凝土，相當于50萬t水泥摻有微硅粉，加拿大1985-1989年共使用了微硅粉混凝土100萬m3。微硅粉加入混凝土中改善了混凝土多方面性能：

  1 提高混凝土早期強度和最終強度

    國外研究證明，當微硅粉對水泥的取代率在30％以內時，蒸養溫度為80℃，砂漿一天的抗壓強度為不摻微硅粉的2倍(100MPa)，若采用蒸壓養護，則幾乎達3倍(150MPa)。加拿大研究表明，當微硅粉與高效減水劑復合使用時，混凝土的抗壓強度為不摻硅粉的3～5倍。目前，美國、丹麥、挪威等國已有微硅粉作摻和劑配制了強度高達1100kg／cm2 的混凝土，而且工藝簡單。微硅粉在混凝土中的效應，隨微硅粉用量增加，活性和微粒對混凝土強度的影響也逐漸增強。

2 增加致密度

    混凝土中摻入微硅粉增加了起反應的硅含量，在電鏡下觀察，摻微硅粉混凝土的水泥石空隙中有晶體生長。另外，微硅粉顆粒很細小，均勻地充填了混凝土微孔，減少了微空容積，從而使致密性增強。

3 改善混凝土離析和泌水性能

    國外研究證明，微硅粉摻入量愈多，混凝土材料愈難以離析和泌水，當取代率達15％時，混凝土坍落度即使達15～20cm也不產生離析和泌水，當取代率達20％～30 時，混凝土直接放入自來水中也不易產生離析。

4 提高混凝土的抗滲性、抗化學侵蝕性和比電阻

    由于微硅粉的摻入提高了混凝土的密實性，大大減少了水泥石空隙，所以提高了微硅粉混凝土的抗滲性能 國內外研究認為，當混凝土中微硅粉取代率為10％～20 時，顯著改善了混凝土的抗滲性、抗化學侵蝕性，而且對鋼筋的耐腐蝕性也有改善，這是由于密實性的提高和SiO2 含量的增加，有效地阻止了酸離子的侵入和腐蝕作用。另外，由于微硅粉比電阻很高，所以混凝土比電阻可提高1．9—16倍，有利于保護鋼筋和埋設件。目前這些技術已在港口堤岸、水電站堤壩、飛機場跑道、越江隧道、多層廠房的防滲耐油地坪等工程中得到實際應用，上海市延安中路黃浦江越江隧道等特殊工程中。