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硅粉在混凝土中的作用機理與特性
發(fā)布時間:2021-11-02 14:24:39
    (1)作用機理:當把硅粉摻入混凝土中后,硅粉和水接觸,部分小顆粒迅速解,溶液中富Si02貧Ca的凝膠在硅粉粒子表面形成附著層,經(jīng)過一定時間后,富Si02和貧Ca凝膠附著層開始溶解和水泥水化產(chǎn)生的 Ca(OH):反應生成C—S—H凝膠。 

    (2)摻入硅粉可以改變混凝土的一些重要物理性能指標,硅粉顆??梢蕴畛湎鄬^大的水泥顆粒的孔隙,減少孔隙的體積,但硅粉比表面積很大對和易性的影響更大。因此,一般用水量要隨硅粉摻量的增加而增加。但為了保持流動度不變,在摻入硅粉的同時,一般都要加入高效減水劑或超塑化劑。改善和易性在水泥用量<300 kg/rn’情況下,加入硅粉可以改善它的粘聚性,減少泌水量。因為硅粉的比表面積非常大,在新鮮混凝土中的許多自由水都被硅粉粒子所約束,可以大大減少泌水量。從而減少界面水分的積聚,改善界面粘結性能。

    (3)當坍落度較大,振搗時間比較長的時候,硅粉混凝土也不易離析。硅粉混凝土增加了塑性收縮開裂的危險性,特別在蒸發(fā)速度較高時。塑性收縮開裂可出現(xiàn)在澆筑抹面之后直至混凝土開始凝固,大多發(fā)生在混凝土接近初凝的時候。為了防止塑性開裂,混凝土必須覆蓋以防止快速蒸發(fā),表面可用麻袋或塑料膜或養(yǎng)護劑覆蓋,或者用噴霧的方法來減少蒸發(fā),一些能延緩蒸發(fā)的特種外加劑,也曾用來減少塑性開裂的危險。

    (4)在沒有減水劑和超塑化劑的情況下也會延遲凝結時間,特別是在硅粉含量較高的情況下更是如此。當外摻硅粉以提高混凝土強度時,視所用外加劑的品種不同,對凝結時間影響也不同,有的縮短1~2 h,有的沒有明顯增加,有的延緩1~2 h。降低空氣含量:由于硅粉比表面積較高,同樣劑量 引氣劑情況下其含氣量要減少,盡管使用超塑化劑也是如此。用硅粉取代水泥,可以減少水化熱溫升。

    (5)硅粉水泥的熱峰值出現(xiàn)略早于不摻硅粉的混凝土,但總放熱量都低于不摻硅粉的混凝土。由于硅粉的加入,產(chǎn)生了火山灰反應和微填料作用,使水泥漿與骨料界面過渡區(qū)改善,并使孔結構細化都引起強度增加。但由于用水量增加,要抵消一部分強度增長。摻入硅粉后,對混凝土的強度提高程度可用效率指數(shù)來衡量。所謂效率指數(shù)是指當用硅粉取代水泥時,1份硅粉對混凝土強度的貢獻可能相當于2~ 5倍水泥所能產(chǎn)生的強度,這個倍數(shù)稱為硅粉的效率指數(shù)。隨著硅粉摻量的增加,其效率指數(shù)逐漸降低,當硅粉摻量>20%時,其效率指數(shù)顯著降低,>30%時,混凝土的強度甚至反而下降.因此,摻量通常<20%。當硅粉摻量過高時,新拌混凝土將變得非常粘稠而增加施工澆搗的難度。同時,硅粉的價格高于水泥,在滿足設計對混凝土強度或其他性能要求的前提下,以少摻為宜,在高性能混凝土中,常用的摻量一般介于5% ~15%之間。

    硅粉混凝土干縮和自生收縮隨著水灰比減少而增加。一般硅粉混凝土表現(xiàn)為早期干縮增大而后期減少。為了減少硅粉混凝土早期干縮,可采用延長潮濕養(yǎng)護時間,把硅粉配成漿劑或摻入適當?shù)呐蛎泟┑取?/span>
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