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硅粉在混凝土中的作用机理

硅粉在混凝土中的作用机理

发布日期:2019-04-12 作者: 点击:

  在混凝土中,内部泌水受骨料颗粒的阻挡而聚集在骨料下面形成多孔界面。在骨料界面过滤区形成的Ca(OH)2要多于其它区域。Ca(OH)2晶体生长较大并有平行于骨料表面的较强取向性。平行于骨料表面的大Ca(OH)2晶体较易开裂,比水化硅酸钙凝胶(C-S-H)薄弱。水泥浆与骨料之间的界面过滤区由于多孔和有许多定向排列的大Ca(OH)2晶体,而成为混凝土内部的强度薄弱区。HPC中由于掺入一定量的微硅粉,其强度与普通混凝土(不掺硅粉)相比,有明显改善。

硅粉

   生产的硅粉平均粒径度为0。1um,仅为水泥平均粒径的几百分之一,掺入水泥混凝土后能很好地填充于水泥颗粒空隙之中,使浆体更致密。硅粉还具有火山灰反应,即硅粉接触拌合水后,首先形成富硅的凝胶,并吸收水分,凝胶在尚未水化的水泥颗粒间聚集,逐渐包裹水泥颗粒,水化产物Ca(OH)2与上述硅凝胶的表面反应生成C-S-H凝胶,该水化物凝胶强度高于Ca(OH)2晶体。C-S-H凝胶的产生多处于水泥水化的C-S-H凝胶孔隙中,大大提高了混凝土的结构密度。因此具有优异的火山灰效应和微粒效应,能改善新拌混凝土的泌水和粘聚性。

  主要作用表现为:①增加强度:用硅粉代替部分水泥加到混凝土中,增加了密度和凝聚力,使混凝土抗压抗折强度大大增强,掺入5%~10%的硅粉,抗压强度可提高10%~30%,抗折强度提高10%以上。②增加致密度:硅粉可均匀地充填于水泥颗粒空隙之中,使混凝土更加致密,克服了混凝土常见的空隙弊病,对渗水性、碳化深度进行测试,结果表明,抗渗性可提高5~18倍,抗碳化能力提高4倍以上③抗冻性:测试表明硅粉混凝土在经过300~500次快速冻融循环,相对动弹性模量降低1%-2%,而普通混凝土仅通过25~50次循环,相对动弹性模量降低36%~73%。④早强性:硅粉加入混凝土后,与游离的Ca(OH)2结合,从而降低Ca+2和OH-的浓度,使诱导期缩短,促进C2S水化,表现了硅粉使混凝土早强的特性,有资料介绍,硅粉能将混凝土18小时强度可提高30%。⑤抗冲磨、抗空蚀性:我国水工建筑物60%以上受不同程度的冲磨、空蚀破坏。经测试表明,硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力高0。5~2。5倍,抗空蚀能力提高3~16倍


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