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微硅粉摻入混凝土后可以充分的分散、填充在水泥顆粒的空隙之間,使?jié){體更為致密,微硅粉的火山灰活性指數(shù)可達(dá)110,有效取代系數(shù)達(dá)3-4,尤其是對(duì)水泥水化后生成的Ca(OH)2有較強(qiáng)的吸收力,形成發(fā)育良好的硅酸鈣凝膠,大大提高混凝土的強(qiáng)度。
1、增加強(qiáng)度:當(dāng)摻入量為5-10%時(shí),砼抗壓強(qiáng)度可提高10-50%,抗折強(qiáng)度提高10%以上。
2、增加致密度:摻入10%時(shí),抗?jié)B性提高5-8倍,抗碳化能力提高4倍以上。
3、增加抗凍性:摻入10%微硅粉的砼,在經(jīng)300-500次凍融循環(huán)后,相對(duì)動(dòng)彈性模量降低1-2%,而普通砼,25-50次循環(huán)后,相對(duì)動(dòng)彈性模量就已降低36-73%。
4、增加抗沖磨、抗空蝕性:微硅粉砼比普通砼抗沖磨能力提高0.5-2.5倍,抗空蝕能力提高3-16倍。是水電站、水庫、水壩作抗磨修補(bǔ)和護(hù)面的最佳材料。
二、微硅粉在耐火澆注料中的作用:
1、由于微硅粉具有明顯的球形顆粒,很容易進(jìn)入澆注料中的微小空隙,加之粒徑又小,所以不僅減水效果良好,而且提高了耐火澆注料的致密程度,使其在烘干后留下的孔隙減少、氣孔率降低,從而提高了強(qiáng)度和高溫使用性能。
2、微硅粉在水中可以形成膠體,膠體粒子在其周圍吸附分散劑形成溶媒層,從而增大了澆注料的流動(dòng)性,改善了其成型性能。
3、由于微硅粉的顆粒細(xì)小、表面自由能大、晶格缺陷多、活性大,在中、高溫下較易發(fā)生固相燒結(jié)反應(yīng),而且可以與高鋁質(zhì)耐火材料中的Al2O3發(fā)生莫來石化反應(yīng),從而提高低水泥耐火澆注料的燒后強(qiáng)度。
三、微硅粉在耐火材料中的增強(qiáng)增壽作用
微硅粉廠家生產(chǎn)的微硅粉是一種超微的固體物質(zhì)。微硅粉作為一種新型原材料,在耐火材料行業(yè),對(duì)其中的不定形耐火材料所起到的作用至關(guān)重要:
1、由于它體積小、密度大,它可以輕松的填滿耐火材料的縫隙,使耐火材料的密度得到提高,同時(shí)減少耐火材料中的氣孔也增加了耐火材料的強(qiáng)度;
2、由它具有火山灰活性,活性很強(qiáng),它可以在與水融和后在水中形成膠體粒子,加入適量的分散劑后,就可以達(dá)到使其流動(dòng)性增強(qiáng)的效果;
3、它具有較強(qiáng)的親水性,加入水中以后,能使更強(qiáng)凝聚性在耐火材料中產(chǎn)生,從而使耐火材料的耐高溫性能的到改善,而且還可以延長(zhǎng)耐火制品的使用壽命。
四、微硅粉的品質(zhì)控制
微硅粉本質(zhì)上是冶煉過程中的一種“副產(chǎn)品”或者說“廢品”,并非通過刻意生產(chǎn)加工而來,所以其質(zhì)量會(huì)更多的受外界因素的影響。為了讓產(chǎn)品品質(zhì)做到相對(duì)穩(wěn)定,做了很多探索和研究,摸索出一套有效的品質(zhì)控制方法主要表現(xiàn)如下:
I.產(chǎn)生源的品質(zhì)控制
①、爐型大小的選擇:爐型的大小決定產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。過小的爐體,爐況變化較頻繁,導(dǎo)致SiO2質(zhì)量不穩(wěn)定,而大于12500KVA的爐體,產(chǎn)量較少,不能保證產(chǎn)品供應(yīng)的延續(xù)性,故6300KVA到12500KVA的工業(yè)硅爐為首選,可以確保工程用微硅粉SiO2含量≥85%且相應(yīng)雜質(zhì)含量較少,各指標(biāo)均可滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
②、將冶煉爐負(fù)荷大小、礦石原料產(chǎn)地品質(zhì)、還原劑類別等礦熱爐本身的因素進(jìn)行初步分類,將采集微硅粉樣品進(jìn)行分析,根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果做出產(chǎn)品分類。
II.生產(chǎn)過程的品質(zhì)控制
①.在微硅粉“生產(chǎn)線”(環(huán)保設(shè)備)自動(dòng)控制領(lǐng)域,通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)爐況的觀察,與廠內(nèi)技術(shù)人員交流,在不影響環(huán)保除塵設(shè)備效果的情況下,對(duì)主風(fēng)機(jī)控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),改變不同爐況的各級(jí)風(fēng)速,改變過濾布袋的內(nèi)外壓差,控制過濾效果,達(dá)到調(diào)節(jié)硅灰含量及其他參數(shù)的目的。另外,也可以對(duì)收塵設(shè)備進(jìn)行升級(jí),加裝溫度調(diào)節(jié)捕風(fēng)器組、擴(kuò)大布袋除塵器過濾面積等方式,達(dá)到改變整個(gè)收塵系統(tǒng)SiO2冷凝時(shí)間、成型性狀等,最終對(duì)微硅粉的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行一定范圍內(nèi)的可調(diào)可控。
②.產(chǎn)品卸料封包前,操作員須目測(cè)確保袋內(nèi)微硅粉顏色均勻且產(chǎn)品無結(jié)塊,并將有唯一編號(hào)的質(zhì)量卡縫制于包裝袋上。這使得每袋微硅粉都具有了溯源性,強(qiáng)化了操作人員的責(zé)任心,也便于生產(chǎn)、存儲(chǔ)各環(huán)節(jié)的識(shí)別,大大增強(qiáng)了產(chǎn)品的質(zhì)量保證。
③、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的巡查是品控過程中的重要一環(huán)。專職現(xiàn)場(chǎng)巡查人員會(huì)每日進(jìn)行例行的料場(chǎng)巡視及冶煉現(xiàn)場(chǎng)記錄工作,確保冶煉工藝、原料及成品未發(fā)生變動(dòng),保證微硅粉產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。若發(fā)生了工藝、原料、爐況變化及其他可能對(duì)微硅粉品質(zhì)產(chǎn)生影響的情況,需及時(shí)將當(dāng)日產(chǎn)品區(qū)別存放,并將樣品及時(shí)做指標(biāo)分析,依據(jù)化驗(yàn)結(jié)果再行分類。
III.產(chǎn)品出庫、入庫品質(zhì)控制
①.產(chǎn)品入庫堆放時(shí),不同爐型的產(chǎn)品須分類堆放;同一設(shè)備的產(chǎn)品,以一周內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品為一批次單獨(dú)堆放。庫管人員須做好不同批次產(chǎn)品的產(chǎn)地記錄和堆放位置記錄?;?yàn)人員以一整車(25-30噸)為一批次再進(jìn)行一次抽檢,抽檢樣品數(shù)量不低于二十袋,每包取樣重量不低于100g,樣品混合均勻后送檢。每次檢查均需記錄檢驗(yàn)時(shí)間、指標(biāo)數(shù)據(jù)等相關(guān)信息。
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1、加速膠凝材料系統(tǒng)的水化
硅灰對(duì)膠凝材料系統(tǒng)水化放熱的影響
2、提高灌漿料強(qiáng)度
當(dāng)硅灰與高效減水劑配合使用時(shí),硅灰與水化產(chǎn)物Ca(OH)2反應(yīng)生成水化硅酸鈣凝膠,填充水泥顆粒間的空隙,改善界面結(jié)構(gòu)及粘結(jié)力,形成密實(shí)結(jié)構(gòu),從而顯著提高灌漿料強(qiáng)度。一般硅灰摻量5%~10%,便可配出抗壓強(qiáng)度100MPa的超高強(qiáng)灌漿料。
3、增加致密度
硅灰顆粒很細(xì)小,可以填塞在水泥顆粒之間的空隙。顆粒密堆積,可以減少泌水,減少毛細(xì)太原高強(qiáng)無收縮灌漿料孔和平均孔徑。硅灰的摻量在5%~10%時(shí),可以獲得良好的摻加效果。應(yīng)采用減水劑保證硅灰和水泥分散。
4、改善灌漿料離析和泌水性能
5、提高灌漿料的抗?jié)B性、抗化學(xué)腐蝕性
6、硅粉對(duì)灌漿料抗凍性的影響
關(guān)于硅粉對(duì)灌漿料抗凍性的影響,國內(nèi)外的大量研究表明,在等量取代的情況下,摻量小于15%的灌漿料,其抗凍性基本相同,有時(shí)還會(huì)提高(如摻量5%~10%時(shí)),但摻量超過20%會(huì)明顯降低硅粉灌漿料的抗凍性。
在高性能灌漿料中,從減少早期塑性收縮和干縮考慮,一般把硅粉摻量控制在膠凝材料總cgm灌漿料多少錢一噸量的10%以內(nèi),這時(shí)由于氣泡間距系數(shù)降低,抗凍性往往有所提高。
7、硅粉與堿—骨料反應(yīng)
堿—骨料反應(yīng)是骨料中的活性氧化硅和水泥中的堿發(fā)生反應(yīng)生成吸水產(chǎn)物,體積增大,導(dǎo)致灌漿料的膨脹和開裂。當(dāng)向灌漿料中摻入硅灰后,硅灰和水泥中堿反應(yīng),能夠防止這種過度的膨脹。國內(nèi)外實(shí)踐表明:硅灰對(duì)抑制灌漿料中的堿—骨料反應(yīng)是有利的。在計(jì)算灌漿料中的總堿量時(shí),硅灰?guī)说挠行A量按照其總堿含量的50%計(jì)算。
]]>1、微硅粉制造高 強(qiáng)度混凝土( C70 以上),顯著提高混凝土的強(qiáng)度和泵送性能;
2、制造高抗?jié)B(≥ P30 )、結(jié)構(gòu)自防水混凝土,用于地鐵、隧道、高層建筑物的地下室;
3、微硅粉粒度大小分布合理,致密性強(qiáng),硬度大,耐磨性能好,可大幅度提高固化物的抗拉、抗壓、抗沖擊強(qiáng)度和耐磨性能,抗沖磨能力能提高0.5—2.5倍。
4、微硅粉能增大導(dǎo)熱系數(shù),改變膠粘性和增加阻燃性能。
5、能降低環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)的放熱峰溫度,降低固化物的線膨脹系數(shù)和固化物的收縮率,從而消除內(nèi)應(yīng)力,防止開裂。
6、由于微硅粉的粒度細(xì),分布合理,能有效的減少和消除沉淀,分層現(xiàn)象;
7、微硅粉質(zhì)純,雜質(zhì)含量低,物化性能穩(wěn)定,使固化物具有良好的絕緣性能和抗電弧性能。
8、制造海工和化工混凝土,由于其高致密性能,有效阻止硫酸鹽及氯離子對(duì)混凝土的滲透、侵蝕,避免混凝土鋼筋受到腐蝕,從而延長(zhǎng)混凝土的壽命;
9、微硅粉的化學(xué)成分為二氧化硅(SiO2),屬惰性物質(zhì),與大部分酸、堿不起化學(xué)反應(yīng),微硅粉均勻分布、覆蓋在物件表面,具有較強(qiáng)的抗腐蝕性,抗空蝕能力提高3—16倍。
10、微硅粉堆積密度?。阂环N在0.2-0.8之間,一種在1.0-2.2之間。作為聚合物填充材料,較其他礦物性填品用量少,裝載重量小,節(jié)省聚合物用量,因此可降低產(chǎn)品成本。
11、微硅粉抗凍性:微硅粉在經(jīng)過300—500次快速凍解循環(huán),相對(duì)彈性模量隆低10—20%,而普通混凝土通過25—50次循環(huán),相對(duì)彈性模量隆低為30—73%。因此可以提高混凝土的抗凍性。
12、微硅粉早強(qiáng)性:微硅粉混凝土使誘導(dǎo)期縮短,具有早強(qiáng)的特性。這些特性都是很好的!
13、微硅粉在水利、高速公路、橋梁工程項(xiàng)目中,混凝土不僅需要上述基本指標(biāo),更對(duì)其耐磨、耐沖刷有非??量痰囊?,摻入微硅粉非常必要;
14、微硅粉極強(qiáng)的活性,具有減水性能,適用于快速施工需要的早強(qiáng)、高強(qiáng)混凝土的外加劑; 隧道、地鐵、大型基坑結(jié)構(gòu)施工過程中用于支護(hù)的高強(qiáng)噴射混凝土的外加劑;水下施工項(xiàng)目(如:橋墩、大壩、鉆井平臺(tái)等)用的混凝土的外加劑;
強(qiáng)度變化特性 低水泥澆注料的強(qiáng)度不論是低溫、中溫和高溫階段都能持續(xù)增長(zhǎng),而普通澆注料的中溫強(qiáng)度有明顯下降。兩種澆注料的熱態(tài)抗折強(qiáng)度如下:
(1)1100℃*1h 1400℃*1h
(2)低水泥澆注料 9.4Mpa 2.0Mpa
(3)普通澆注料 4.8Mpa 0,7Mpa
(4)線變化在加熱時(shí),低水泥澆注料的收縮值低于普通澆注料,達(dá)到1500℃時(shí),低水泥澆注料出現(xiàn)了0.1-0.8%的微膨脹,因此材料不會(huì)出現(xiàn)裂縫。
(5) 耐火度經(jīng)測(cè)定,低水泥澆注料的耐火度為1790-1830℃,高于普通澆注料(1690-1710℃)。
荷重軟化點(diǎn)測(cè)試結(jié)果如下:
(1)普通澆注料 低水泥澆注料
(2)荷重軟化點(diǎn) KD 4% KD 4%
(3)溫度,℃ 1170 1325 1240 1395
(4) 熱膨脹在1400℃前兩種澆注料基本一致。1400℃后低水泥澆注料稍有收縮后又開始膨脹,1500℃時(shí)膨脹率為.5%,而普通澆注料1400℃后急劇收縮,1500℃時(shí)膨脹率已為負(fù)值(-1.8%)。
1、配方一(采用快硬水泥的配方)
硫鋁水泥(42.5):普硅水泥(42.5):粉煤灰:水:(微硅粉其他發(fā)泡增強(qiáng)配料):雙氧水(27.5%濃度)=10:5:5:12:0.6:1.2
2、配方二(采用普硅水泥的配方)
普硅水泥(52.5):粉煤灰:水:(微硅粉其他發(fā)泡增強(qiáng)配料):雙氧水(27.5%濃度)=15:5:10:0.6:1.2
二、說明
1、用本配方可非常容易制得高強(qiáng)度、高氣密性的保溫效果好的發(fā)泡水泥保溫板,氣泡如綠豆般大?。?MM左右),容重在180-250之間,強(qiáng)度達(dá)0.5-0.6,導(dǎo)熱系數(shù)約0.05左右。
2、本配方冬天也可正常生產(chǎn)。并且泡壁光亮、密實(shí)、嫩、堅(jiān)硬,不會(huì)脫粉風(fēng)化,瓷質(zhì)感強(qiáng),泡口有鋒利感。
3、配方一的脫模時(shí)間約2小時(shí)左右,切割時(shí)間約4小時(shí)左右。
4、配方二的脫模時(shí)間約6小時(shí)左右,切割時(shí)間約12小時(shí)左右。
5、配方一的材料成本雖然較高些,但卻具有能較早脫模、較早切割,可節(jié)省模具與場(chǎng)地和早期強(qiáng)度較高,可實(shí)現(xiàn)在當(dāng)班脫模、當(dāng)天切割、次日即可出廠的優(yōu)點(diǎn)。
6、配方二的脫模時(shí)間和切割時(shí)間要遲很多,因而模具和場(chǎng)地要多很多,需要等到次班才能脫模、次日才能切割,并且需要養(yǎng)護(hù)幾天后才能出廠,但卻具有材料成本較低和后期強(qiáng)度較高的優(yōu)點(diǎn)。
三、注意事項(xiàng)
1、使用本配方需要再加其他的發(fā)泡增強(qiáng)配料,如硬脂酸鈣類、各種各樣的膠粉和各種各樣的水泥增強(qiáng)劑、早強(qiáng)劑、速凝劑、硅粉、防水劑、憎水劑等等。只須加本配方中的專用穩(wěn)泡增強(qiáng)劑即可做出高強(qiáng)度的發(fā)泡水泥保溫板。
2、在寒冷的冬天則要加溫水,并且開水的溫度要保持在30度以上。
3、攪拌必須達(dá)到完全充分混合均勻,必須使用高速攪拌,最好是磨漿式高速攪拌。
4、由于各地的水泥、粉煤灰、水質(zhì)、雙氧水、氣候等等有差別,因此各地要按當(dāng)?shù)氐膶?shí)際材料對(duì)水、雙氧水和穩(wěn)泡增強(qiáng)劑、水泥、粉煤灰、硅灰等的配比進(jìn)行增減微調(diào),以得出在本地最佳的配比。對(duì)外培訓(xùn)技術(shù),可現(xiàn)場(chǎng)教你怎樣做出高強(qiáng)度的發(fā)泡水泥保溫板、讓你少走彎路,怎樣進(jìn)行調(diào)整配方,怎樣調(diào)配出最適合你當(dāng)?shù)氐呐浞?,怎樣選配機(jī)器等。
四、攪拌步驟
1、先將硫鋁快硬水泥、普硅水泥、粉煤灰、穩(wěn)泡增強(qiáng)劑按比例混合在一起高速干拌,直到攪拌均勻?yàn)橹?。時(shí)間約3分鐘。
2、然后按比例加入水進(jìn)行高速攪拌,直到均勻?yàn)橹埂?/p>
3、之后再按比例加入雙氧水并即高速攪拌,直到均勻?yàn)橹埂?/p>
4、最后倒入模具中進(jìn)行靜置發(fā)泡,發(fā)泡過程約10分鐘左右。
發(fā)泡水泥保溫板專用微硅粉,微硅粉(硅灰、硅微粉)為環(huán)保無毒無味無刺激。摻量為膠凝材料總量的5-8%左右,是生產(chǎn)發(fā)泡水泥保溫板的最佳選擇。
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1、用于砂漿與砼中:高層建筑物、海港碼頭、水庫大壩、水利、涵閘、鐵路、公路、橋梁、地鐵、隧道、機(jī)場(chǎng)跑道、砼路面以及煤礦巷道錨噴加固等。
2、材料工業(yè)中:
(1)高檔高性能低水泥耐火澆注料及預(yù)制件,使用壽命是普通澆注料的三倍,耐火度提高約100℃,高溫強(qiáng)度及抗熱震性能都明顯改善。已普遍應(yīng)用于:焦?fàn)t、煉鐵、煉鋼、軋鋼、有色金屬、玻璃、陶瓷及發(fā)電等行業(yè)。
(2)大型鐵溝及鋼包料、透氣磚、涂抹修補(bǔ)料等。
(3)自流型耐火澆注材料及干濕法噴射施工應(yīng)用。
(4)氧化物結(jié)合碳化硅制品(陶瓷窯窯具、隔焰板等)。
(5)高溫型硅酸鈣輕質(zhì)隔熱材料。
(6)電瓷窯用剛玉莫來石推板。
(7)高溫耐磨材料及制品。
(8)剛玉及陶瓷制品。
(9)賽隆結(jié)合制品。
微硅粉目前除在澆注型耐火材料中普遍使用之外,在電熔和燒結(jié)型耐火材料亦獲得大量應(yīng)用。
3、新型墻體材料、飾面材料:
(1)墻體保溫用聚合物砂漿、保溫砂漿、界面劑。
(2)水泥基聚合物防水材料。
(3)輕骨料保溫節(jié)能砼及制品。
(4)內(nèi)外墻建筑用膩?zhàn)臃奂庸ぁ?/p>
4、 微硅粉其他用途:
(1)硅酸鹽磚原料。
(2)生產(chǎn)水玻璃。
(3)用做有機(jī)化合物的補(bǔ)強(qiáng)材料。因其成份與氣相法生產(chǎn)的白炭黑相近。可以用在橡膠、樹脂、涂料、油漆、不飽合聚酯等高分子材料中用作填充補(bǔ)強(qiáng)材料。
(4)化肥行業(yè)中用作防結(jié)塊劑。
五、微硅粉使用方法及注意事項(xiàng):
1、 摻量:一般為膠凝材料量的5-10%。微硅粉的摻加方法分為內(nèi)摻和外摻,
(1)內(nèi)摻:在加水量不變的前提下,1份硅粉可取代3-5份水泥(重量)并保持混凝土抗壓強(qiáng)度不變而提高混凝土其它性能。
(2)外摻:水泥用量不變,摻加微硅粉則顯著提高混凝土強(qiáng)度和其它性能。混凝土摻入微硅粉時(shí)有一定坍落度損失。這點(diǎn)需在配合比試驗(yàn)時(shí)加以注意。
微硅粉須與減水劑配合使用,建議復(fù)摻粉煤灰和磨細(xì)礦渣以改善其施工性。
用微硅粉配制混凝土?xí)r,一般與膠凝材料的重量比為:
(一)高性能混凝土:5-10%;
(二)水工混凝土:5-10%
(三)噴射混凝土:5-10%;
(四)助泵劑:2-3%;
(五)耐磨工業(yè)地坪:6-8%;
(六)聚合物砂漿、保溫砂漿:10-15%,
(七)不定形耐火澆注料:6-8%。使用前請(qǐng)根據(jù)實(shí)際需要通過實(shí)驗(yàn)選定合理、經(jīng)濟(jì)的摻量。
2﹑摻加方法:
(1)投入骨料,隨后投入微硅粉、水泥干拌后,再加入水和其它外加劑。
(2)投入粗骨料+75%水+微硅粉+50%細(xì)骨料,攪拌15-30秒,然后投入水泥+外加劑+50%細(xì)骨料+25%水,攪拌至均勻。攪拌時(shí)間比普通混凝土延長(zhǎng)20-25%或50-60秒。切忌將硅粉加入已拌和的混凝土中。
3、施工方法:
微硅粉混凝土與普通混凝土的施工方法并無重大區(qū)別,但施工中良好地組織與振搗密實(shí)很有必要。微硅粉混凝土早強(qiáng)的性能會(huì)使終凝時(shí)間提前,在抹面時(shí)應(yīng)
加注意;同時(shí)摻加微硅粉會(huì)提高混凝土的粘滯性和大幅度減少泌水,使抹面稍顯困難。
4、施工安全:
微硅粉混凝土施工安全應(yīng)嚴(yán)格按照混凝土工程的有關(guān)國家施工規(guī)范進(jìn)行操作,但因微硅粉較輕,嚴(yán)禁高空拋灑材料,防止微硅粉飛揚(yáng)。
六、微硅粉產(chǎn)品的包裝、貯存與運(yùn)輸:
1、本產(chǎn)品使用復(fù)膜塑料編織袋包裝。包裝規(guī)格為:850公斤/袋30千克/袋、25千克/袋等。
2、本產(chǎn)品應(yīng)在干燥、避雨、遮陽的環(huán)境中存放。產(chǎn)品遇水結(jié)塊活性損失。禁止在陽光下長(zhǎng)時(shí)間暴曬,以免包裝袋風(fēng)化,產(chǎn)品外灑。
3、本產(chǎn)品不屬危險(xiǎn)品,運(yùn)輸可按《非危險(xiǎn)品規(guī)則》辦理。
]]>1?試驗(yàn)材料及方法
采用的硅灰來自上海鐵合金廠:粒徑為0.5~1μm的占81.09%,SiO2含量為94.50%;水泥:32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,大連山水泥廠回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn),安定性合格。原材料化學(xué)成分見表1。
表1 原材料的化學(xué)成分 %
原材料 | SiO2 | MgO | Fe2O3 | CaO | Al2O3 | SiO2 | Loss | fCaO |
水泥 | 21.30 | 1.43 | 4.71 | 63.02 | 4.96 | 1.70 | 0.40 | 2.48 |
硅灰 | 94.50 | 0.97 | 0.83 | 0.54 | 0.27 | 1.90 |
水泥凈漿強(qiáng)度試驗(yàn)使用:2cm×2cm×2cm凈漿試體,固定用水量為27%。
2?試驗(yàn)結(jié)果
2.1?硅灰對(duì)水泥凈漿性能的影響
硅灰對(duì)水泥凈漿抗壓強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間的影響見表2。從表2可見,摻硅灰的水泥凈漿3d抗壓強(qiáng)度隨硅灰摻量的增加逐漸下降,且低于對(duì)比水泥凈漿;28d、90d抗壓強(qiáng)度都接近甚至超過對(duì)比水泥凈漿的強(qiáng)度,且隨硅灰摻量的增加逐漸增大。硅灰的摻入使得凝結(jié)時(shí)間稍有增加。
表2 硅灰對(duì)水泥凈漿抗壓強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間的影響
硅灰摻量/% | 抗壓強(qiáng)度/MPa | 初凝時(shí)間/(h:min) | 終凝時(shí)間/(h:min) | ||
3d | 28d | 90d | |||
0 | 47.29 | 83.22 | 90.70 | 3:10 | 4:56 |
2.5 | 46.49 | 82.79 | 89.98 | 3:20 | 5:18 |
5 | 45.33 | 92.73 | 93.12 | 3:12 | 5:06 |
10 | 43.43 | 95.08 | 98.01 | 3:20 | 5:09 |
早期強(qiáng)度隨摻量增加而降低,是由于硅灰替代水泥,使水泥礦物的相對(duì)數(shù)量減少;但是,由于硅灰極其微細(xì),具有高火山灰活性,能吸收水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2,生成C-S-H凝膠,使Ca(OH)2晶體生長(zhǎng)受到限制,晶粒細(xì)化,而且硅灰水化產(chǎn)物填充在界面,改善孔結(jié)構(gòu),使28d強(qiáng)度能趕上或超過對(duì)比水泥凈漿的強(qiáng)度。但是,28d到3個(gè)月強(qiáng)度的增長(zhǎng)幅度,摻有硅灰的不如對(duì)比水泥凈漿大,這主要由于硅灰的活性高,28d時(shí)基本反應(yīng)完全,或被水化凝膠產(chǎn)物包裹,故后期對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)幾乎沒有貢獻(xiàn),而水泥礦物28d后仍然能夠繼續(xù)水化。
硅灰對(duì)水泥凈漿抗硫酸鹽、干縮率、抗碳化能力、抗凍性能的影響分別見表3~表6。
表3 水泥凈漿經(jīng)硫酸鹽侵蝕的抗壓強(qiáng)度 Mpa
硅灰摻量/% | 淡水 | 3%Na2SO4溶液 | 3%MgSO4溶液 | 模擬海水 |
0 | 54.88 | 46.24 | 41.90 | 36.38 |
2.5 | 60.03 | 48.39 | 48.08 | 42.96 |
5 | 62.22 | 55.00 | 50.86 | 44.71 |
注:模擬海水的組成為:2.7%NaCl+0.32%MgCl2+0.22%MgSO4+0.13%K2SO4,其余為水。
表4 水泥凈漿干縮率度驗(yàn)結(jié)果 %
硅灰摻量 | 7d | 14d | 21d | 28d |
0 | 0.13 | 0.25 | 0.27 | 0.28 |
2.5 | 0.11 | 0.23 | 0.25 | 0.27 |
5 | 0.11 | 0.22 | 0.24 | 0.25 |
表5 水泥凈漿抗碳化性能
硅灰摻量/% | 碳化抗壓強(qiáng)度/MPa | 水中養(yǎng)護(hù)抗壓強(qiáng)度/MPa | 抗碳化強(qiáng)度比/% |
0 | 42.20 | 47.92 | 88.1 |
2.5 | 45.07 | 49.60 | 90.9 |
5 | 46.18 | 50.12 | 92.1 |
表6 水泥凈漿抗凍性能
硅灰摻量/% | 凍融循環(huán)(50次)抗壓強(qiáng)度/MPa | 水中養(yǎng)護(hù)抗壓強(qiáng)度/MPa | 抗壓強(qiáng)度比/% |
0 | 47.32 | 56.09 | 84.4 |
2.5 | 50.54 | 59.90 | 84.3 |
5 | 53.40 | 62.30 | 85.7 |
從表3~表6可以明顯看到:硅灰的摻入對(duì)水泥抗硫酸鹽侵蝕、抗干縮、抗碳化、抗凍等性能都有一定幅度的提高,提高的幅度一般能夠達(dá)到10%~15%;而且硅灰的摻量越多,對(duì)水泥各種耐久性能的改善就越明顯。
2.2?微觀分析
水泥中摻入5%硅灰,對(duì)比不摻硅灰的水泥凈漿,水化28d,通過SEM進(jìn)行水化產(chǎn)物形貌的觀察和分析,結(jié)果分別見圖1和圖2。
圖1顯示,對(duì)比水泥凈漿水化28d后,水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)疏松,還存在沒有水化的水泥顆粒,而且出現(xiàn)大量生長(zhǎng)較大、規(guī)則排列的Ca(OH)2晶體;而在摻硅灰5%的水泥漿體(見圖2)中,水化產(chǎn)物呈凝膠狀,幾乎找不到結(jié)晶完整粗大鈣礬石和Ca(OH)2晶體;水化產(chǎn)物沒有固定的規(guī)則外形,尺寸極其細(xì)?。挥不w呈現(xiàn)整體化結(jié)構(gòu),凝膠狀的水化產(chǎn)物并不獨(dú)立分散分布。
3?結(jié)論
1)在水泥中摻入2.5%、5%和10%的硅灰,其后期強(qiáng)度能趕上并超過對(duì)比水泥凈漿,摻量越大,增長(zhǎng)越明顯。
2)摻入2.5%、5%的硅灰對(duì)水泥凈漿抗化學(xué)侵蝕性能、抗干縮、抗碳化、抗凍性能等都有一定幅度的提高,而且硅灰摻量越大,對(duì)水泥的性能改善越明顯。
3)與對(duì)比水泥凈漿相比,摻入5%硅灰的水泥水化28d凈漿結(jié)構(gòu)致密,孔隙少,看不到大量明顯的晶體。