二氧化硅微粉的技术要求
检验项目 | 技术指标 |
SF96 | SF93 | SF90 | SF88 | SF85 |
SiO2 /% ≥ | 95.0 | 93.0 | 90.0 | 88.0 | 85.0 |
Al2O3/% ≤ | 1.0 | 1.0 | 1.5 | -- | -- |
Fe2O3/% ≤ | 1.0 | 1.0 | 2.0 | -- | -- |
CaO+MgO/% ≤ | 1.0 | 1.5 | 2.0 | -- | -- |
K2O+NaO/% ≤ | 1.0 | 1.5 | 2.0 | -- | -- |
C/% ≤ | 1.0 | 2.0 | 2.0 | 2.5 | 2.5 |
Cl-/% ≤ | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
PH值 ≥ | 4.5~7.5 | 4.0~8.5 | 4.0~8.5 | 4.0~8.5 | -- |
灼烧减量/% ≤ | 1.0 | 3.0 | 3.0 | 4.0 | 6.0 |
水分/% ≤ | 1.0 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.0 |
比表面积/(m2/g) ≥ | 15 |
45um筛余量/% ≤ | 2.0 | 3.0 | 3.0 | 5.0 | 10.0 |
火山灰活性指数（28d）/% ≥ | 85 |
需水量比/% ≤ | 125 |
1、 活性指数试验
原材料（g） |
| 控制配比 | 测试试配比 |
525号硅酸水泥 | 540 | 486 |
微硅粉 | 0 | 54 |
软练标准砂 | 1350 | 1350 |
水 | 210 | 225 |
砂浆流动度（mm） | 111-113 | 113-118 |
抗折强度（mpa） | 10.21 | 11.46 |
28天 | 抗压强度（mpa） | 76.1 | 83.8 |
活性 | 抗折 | 112 |
指数 | 抗压 | 110 |
2、微硅粉掺量对砂浆强度的影响
原 材 料 用 量 （g） |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
水泥 | 540.0 | 507.6 | 496.8 | 486.0 | 475.2 |
微硅粉 | 0 | 32.4 | 43.2 | 54.0 | 64.8 |
标准砂 | 1350.0 | 1350.0 | 1350.0 | 1350.0 | 1350.0 |
水 | 238.0 | 238.0 | 238.0 | 238.0 | 238.0 |
减水剂RC | 0 | 0.54 | 0.81 | 1.08 | 1.35 |
微硅粉掺量% | 0 | 6 | 8 | 10 | 12 |
砂浆流动度mm | 136 | 142 | 142 | 143 | 139 |
7天 | 抗折强度（Mpa） | 7.66 | 7.56 | 7.59 | 7.19 | 7.19 |
抗压强度（Mpa） | 52.2 | 49.6 | 53.0 | 50.7 | 49.6 |
28天 | 抗折强度（Mpa） | 9.40 | 9.68 | 9.94 | 9.88 | 10.27 |
抗压强度（Mpa） | 66.0 | 70.0 | 73.0 | 78.0 | 84.7 |
3、 混凝土强度试验：
原材料用量（kg） |
| 1 | 2 | 3 |
水泥 | 488.9 | 499．8 | 440.0 |
微硅粉 | 0 | 39.1 | 48.9 |
水 | 127.00 | 127.11 | 127.11 |
砂 | 621.7 | 621.7 | 621.7 |
石 | 1262.3 | 1262.3 | 1262.3 |
最大材料粒径mm | 20 | 20 | 20 |
水灰比 | 0.26 | 0.26 | 0.26 |
微硅粉掺量% | 0 | 8 | 10 |
减水剂用量% RC | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
抗压强度 | ７天龄期 | 62.2 | 68.9 | 69.6 |
28天龄期 | 79.1 | 90.0 | 91.0 |
混凝土配合比及性能指标
编号 | 坍落度/mm | 抗压强度/Mpa | 每立方米混凝土各材料用量/kg | 水灰比 | 胶凝材料组成% |
3d | 7d | 28d | 水泥 | 砂 | 石1 | 石2 | 水 | 矿渣粉 | 水泥 | 矿渣粉 |
01 | 50 | 25.2 | 34.5 | 46.2 | 490 | 659 | 430 | 646 | 195 | 0 | 0.40 | 100 | 0.0 |
02 | 50 | 24.7 | 35.6 | 48.3 | 441 | 659 | 430 | 646 | 195 | 49 | 0.44 | 90 | 10 |
03 | 45 | 23.9 | 35.4 | 46.5 | 392 | 659 | 430 | 646 | 195 | 98 | 0.50 | 80 | 20 |
04 | 40 | 23.1 | 35.0 | 43.9 | 343 | 659 | 430 | 646 | 195 | 147 | 0.57 | 70 | 30 |
04 | 35 | 21.7 | 32.5 | 43.4 | 294 | 659 | 430 | 646 | 195 | 196 | 0.66 | 60 | 40 |
具体应用于以下工程建设领域:
(1) 水利水电工程:大坝进水闸,引水渠道,隧洞,调压井,主厂房下部结构(特别是水机蜗壳)等水工建筑物,充分利用硅粉混凝土具有良好的防水、抗渗、耐冲磨和抗空蚀的特性。从1982年起，先后在葛洲坝、大伙房水库、映秀弯电站、龙羊峡电站等修补和维护的工程中推广应用，通过几个汛期的考验，效果很好。目前微硅粉混凝土在二滩电站、紫坪铺水利枢纽、黄河小浪底水利枢纽工程中大量使用后，也都取得了很好的效果。
(2) 工民建工程：微硅粉混凝土具有早强、高强特点，大量用于工业厂房、高层建筑。如辽宁鞍山国际大酒店C50混凝土、北京市财税大楼C110混凝土等。既可增加强度，减小构件截面尺寸，缩短工期，又可节省工程造价。
(3) 公路建设：充分利用微硅粉混凝土的早强、高强、耐磨性能，可以修建高等级公路、机场跑道、公路隧道及路面抢修等工程。仪征化纤公司在厂区中心干道用硅粉混凝土修建道路，12小时抗压强度达到25Mpa，抗磨蚀提高一倍，24小时抗压强度达到37Mpa，超过设计要求的C20混凝土。
(4) 港口、桥梁、盐水工程：微硅粉混凝土致密度高，同时具有很高电阻率，不易形成电化学破坏，增强了抗锈蚀功能。香港青马大桥、江苏连云港木材码头、重庆大佛寺长江大桥就是成功应用范例。
(5) 喷射混凝土工程：混凝土中掺入微硅粉后，显著改善了塑性混凝土粘附性能和凝聚性，大幅度降低了回弹量，增大喷射混凝土一次成型厚度，缩短工期，节省了工程造价。在欧美国家，75%的喷射混凝土都掺入硅粉，而挪威和瑞典，微硅粉是喷射混凝土的必备材料。
二、微硅粉在耐火材料上的应用：
微硅粉作为一种新原料，在耐火行业普遍使用。它对不定形耐火材料的改善有重要作用。表现为：
（1） 传统耐火材料中有众多孔隙，微硅粉充填于孔隙中，提高了体积密度和降低气孔率，强度可明显增强。
（2） 微硅粉有强的活性，在水中能形成胶体粒子，加入适量的分散剂，可增强流动性，从而改善浇注性能。
（3） 微硅粉在水中易形成—Si-OH基，具有较强的亲水性和活性，能增强耐火材料的凝聚，同时对高温性能有较大的改善，并可延长耐火制品的使用寿命。
微硅粉在耐火行业得到广泛应用。实际应用在以下几个方面：
（1） 代替纯铝氧化泥作耐火材料。
（2） 作为添加剂生产不定形耐火制品，使其强度、高温性能大大地改善。
（3） 作钢桶整体的浇注结合促凝剂。
（4） 其他耐火制品的粘聚剂、结合剂、促凝剂、添加剂。
三、微硅粉的其他用途：
（1）、水泥工业：在水泥中添加微硅粉后，性能得到改善，质量、标号都大大提高。
（2）、橡胶工业：橡胶加一定量微硅粉后，其延伸缩、抗撕裂性和抗老化度有很大提高，这种橡胶还具有良好的介电性，吸水能力低。
（3）、作防结块剂：代替云母或硅藻土作防止肥料颗粒结块的原料。
（4）、 作球团粘合剂：微硅粉比表面积大，吸附性强，在国外作球团矿的粘合剂取得显著效果。
（5）、水玻璃行业：可代替石英矿，生产出模数为4的水玻璃。
（6）、在油田作为固井使用：吉林油田、辽河油田、克拉玛依油田等，都大量使用微硅粉，并取得很好的使用效果。
（7）、在绝缘材料、防水材料、油漆、涂料、印刷工业等都得到应用。
我国目前拥有上千座硅铁及工业硅炉，年产微硅粉约25万吨，而现在环保设备收集的仅有6万吨左右，而大量的微硅粉被排放到大气中，直接污染了环境，同时也是对资源的浪费。因此，微硅粉作为一种不可再生的资源，对它的收集不但是一个环保效益，更是一个具有广阔经济价值的市场资源。