微硅粉掺入水泥混凝土后能很好地填充于水泥颗粒空隙之中,使浆体更微密,微硅粉另外它还与游离的Ca(OH)结合,形成稳定的硅酸钙水化物2CaO、SiO2 、H2O,该水化物凝胶强度高于Ca(OH)晶体,主要表现为:
1、增加强度。使混凝土抗压、抗折强度大大增加,掺入5—10%的微硅粉,抗压强度可提高10—30%,抗折强度提高10%以上。
2、增加致密度。抗渗性能提高5—18倍,抗化能力提高4倍以上。
3、抗冻性:微硅粉在经过300—500次快速冻解循环,相对弹性模量隆低10—20%,而普通混凝土通过25—50次循环,相对弹性模量隆低为30—73%。
4、早强性:微硅粉混凝土使诱导期缩短,具有早强的特性。
5、抗冲磨、控空蚀性:微硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高0.5—2.5倍,抗空蚀能力提高3—16倍。 硅粉(微硅粉)是硅合金与硅铁合金制造过程中高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品,是从电弧炉烟气中收集到的无定型二氧化硅含量很高的微细球形颗粒。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。
硅灰的主要化学成分为非晶态的无定型二氧化硅(SiO2),一般占90%以上(通常用于高性能混凝土中的硅灰的SiO2最低要求含量是85%)。高细度的无定型SiO2具有较高的火山灰活性,即在水泥水化产物氢氧化钙(Ca(OH)2)的碱性激发下,SiO2能迅速与Ca(OH)2反应,生成水化硅酸钙凝胶(C-S-H),提高混凝土强度并改善混凝土性能。
硅粉(微硅粉)之所以可以作为一种辅助性胶凝材料改善硬化水泥浆体的微结构,首先是因为硅粉具有很高的火山灰活性。虽然硅粉本身基本上与水不发生水化作用,但它能够在水泥水化产物Ca(OH)2及其它一些化合物的激发作用下发生二次水化反应生成具有胶凝性的产物;其次是因为硅粉的微集料特性,它不仅自身可以填充硬化水泥浆体中的有害孔,其二次水化产物也可以填充硬化水泥浆体中的有害孔,从而改善硬化水泥浆体的微观结构。 随着我国钢铁工业的发展和炼铝工业的发展,必然带动硅铁和金属硅行业的发展。硅铁和金属硅的发展,又会有更多、更好的二氧化硅微粉来源。有机硅的发展,也强烈地推动了化学级硅的冶炼。加之国家环保部门对硅铁和金属硅行业烟气排放的限制,越来越多的硅铁厂家和金属硅冶炼厂家会安装能收集二氧化硅微粉的设备及微粉再处理装备。这样可用于不定形耐火材料的二氧化硅微粉就会越来越多、越来越好。