详细说明
一、硅灰产品简要介绍
硅灰(又名“微硅粉” ),系在冶炼硅铁和工业硅时,通过烟道排出的硅蒸汽氧化后,经特别设计的收尘器收集得到的无定形、粉末状的二氧化硅(Sio2)。硅灰平均粒径在 0.1-0.15 μ m ,为水泥平均粒径的几百分之一。比表面积为 15 -27 m2/g ,具有极强的表面活性。
我公司(成都明凌科技有限公司)按照硅灰的 SiO 2 含量这个指标,把产品分为: 85%、88%、90%、92%、94%、95% 97%七种规格,其物理性质和化学成分如下:
1. 硅灰的基本物理性质:
◇ 存在形式:无定形超细(非晶体)粉末
◇ 典型颜色:灰白色(自然状态呈白色,随着密度的增大,颜色逐渐加深)
◇ 比表面积: 15 ~ 27 m2/g
◇ 松散容重: 150 ~ 200kg/m3
◇ 活性指标: ≥85%
◇ 需水量比: ≤125%
2. 硅灰的主要化学成分是SiO 2 ,含量可达 85 — 95% ,其元素包括 Fe2O3 、 Al 2 O 3 、 CaO 、 K2O 、 Na2O 、 MgO 、 C 等。
基于硅灰优异独特的物理化学性能,欧、美、日等发达国家早于八十年代即开展关于硅灰在高性能混凝土、超强水泥、耐火材料等领域的应用研究及应用,并先后制定颁布实施了关于硅灰在不同应用领域的质量标准。目前,硅灰世界市场产销量约 50 ~ 60 万吨 / 年,主要应用于 高强度耐火材料和建筑行业(高强混凝土及水泥制品等)。作为硅铁合金、金属硅及氧化锆行业的副产物,资源有限,国外市场供不应求。国内硅灰应用起步时间不长,但增长迅速,目前年产硅灰 10 ~ 12 万吨,主要应用于水泥或混凝土掺合料,以改善水泥或混凝土的性能,配制具有超高强( C70 以上)、耐磨、耐冲刷、耐腐蚀、抗渗透、抗冻、早强的特种混凝土,用于大坝、大型水库、水电、海港码头、铁路桥梁、高速公路、飞机场跑道、隧道及超高层建筑等工程。同时,硅灰还可以用于耐火材料和陶瓷制品的生产,提高产品的强度和耐久性;用于油漆、涂料、树脂、橡胶及其它高分子材料填充物,能起到改善材料综合性能的目的。
(一 )、产品特点:
1. 硅灰用于混凝土,具有以下独特优点:
( 1 )制造高 强度混凝土( C70 以上),显著提高混凝土的强度和泵送性能;
( 2 )制造高抗渗(≥ P30 )、结构自防水混凝土,用于地铁、隧道、高层建筑物的地下室;
( 3 )制造海工和化工混凝土,由于其高致密性能,有效阻止硫酸盐及氯离子对混凝土的渗透、侵蚀,避免混凝土钢筋受到腐蚀,从而延长混凝土的寿命;
( 4 )在水利、高速公路、桥梁工程项目中,混凝土不仅需要上述基本指标,更对其耐磨、耐冲刷有非常苛刻的要求,掺入硅灰非常必要;
( 5 )硅灰极强的活性,具有减水性能,适用于快速施工需要的早强、高强混凝土的外加剂; 隧道、地铁、大型基坑结构施工过程中用于支护的高强喷射混凝土的外加剂;水下施工项目(如:桥墩、大坝、钻井平台等)用的混凝土的外加剂;
2. 硅灰用于改善耐火材料已有四十余年的历史,硅灰用于耐火材料将具有下列特点:
(1) 提高浇注型耐火材料的流动性、减少用水量,使其易于成型,生产效率大为提高;
(2) 由于其超微结构的填隙作用,耐火材料的致密性和强度获得大幅度提高;
(3) 硅灰具有高活性,在 Al 2 O 3 成份存在的前提下,更易生成莫来石相,使耐火材料的的高温强度、热震性明显提高。
目前除在浇注型耐火材料中普遍使用之外,在电熔和烧结型耐火材料中亦正获得大量应用。
3. 使用方法:混凝土工程中,根据使用功能确定,一般建议掺入量为胶结材料的 5% -10% ,并且与减水剂配合使用。
硅灰与水泥、骨料同时加入搅拌,严格按规范施工,同时必须加强养护。
(二)、产品规格:
(1)产品分为加密和不加密两大类。
(2)包装:硅灰每袋2 0 kg 。(可根据用户要求包装)
加密硅灰按实际生产重量交货。
(3)贮存和运输
硅灰用编织袋套塑料内密封袋包装,在贮存和运输过程中注意防水、防潮。
二、硅灰成分指数
硅灰的推广应用,标志着我国的建筑行业和陶瓷耐火材料生产进入高技术时期, 80 年代,由于硅灰的应用也带动了其它微粉的应用,随着市场的发展变化,建筑行业、陶瓷及耐火材料要求日益提高,硅灰的其特的理化性能,将会受到市场更加亲睐,应用前景十分广阔。近几年,硅灰在建筑和建材行业中应用,达到非常理想的效果,其用途越来越广阔。
硅灰渗入水泥混凝土后能很好地填充于水泥空隙之中,使浆体更微密,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 .H 2O,该水化物凝胶强度高于 Ca(OH) 晶体,主要表现在 :
( 1 )增加强度。使混凝土抗压、抗折强度大大增加,渗入 5-10% 的 硅灰,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:硅灰混凝土在经过 300-500 次快速冻解循环,相对弹性模量降低 10-20% ,而普通混凝土通过 25-50 次循环,相对弹性模量降低为 30-73% ;
( 4 )早强性:硅灰混凝土使诱导期缩短,具有早强的特性;
( 5 )抗冲磨、控空蚀性:硅灰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。
提供以下实验数据供参考:
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 | |
硅灰 | 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 、 硅灰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 | |
硅灰 | 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 | |
硅灰掺量 % | 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 | |
硅灰 | 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 | |
硅灰掺量 % | 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 |
硅灰应用陶瓷及耐火材料,可以大大降低浇注料水的用量,大幅度提高浇注料的强度和密度,甚而提高产品质量,改善产品的寿命,是最理想的结合剂和性能改善掺合物。