微硅粉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、H2O,该水化物凝胶强度高于Ca(OH)晶体,主要有五大作用:
(1)增加强度。使混凝土抗压、抗折强度大大增加,微硅粉渗入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: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。1、微硅粉制造高 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、微硅粉粒度大小分布合理,致密性强,硬度大,耐磨性能好,可大幅度提高固化物的抗拉、抗压、抗冲击强度和耐磨性能,抗冲磨能力能提高0.5—2.5倍。
4、微硅粉能增大导热系数,改变胶粘性和增加阻燃性能。
5、能降低环氧树脂固化反应的放热峰温度,降低固化物的线膨胀系数和固化物的收缩率,从而消除内应力,防止开裂。
6、由于微硅粉的粒度细,分布合理,能有效的减少和消除沉淀,分层现象。
7、微硅粉质纯,杂质含量低,物化性能稳定,使固化物具有良好的绝缘性能和抗电弧性能。
8、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;
9、微硅粉的化学成分为二氧化硅(SiO2),属惰性物质,与大部分酸、碱不起化学反应,微硅粉均匀分布、覆盖在物件表面,具有较强的抗腐蚀性,抗空蚀能力提高3—16倍。微硅粉是HPC活性矿物掺合材料中活性最高的一种,其主要成分为活性SiO2。硅粉颗粒很小(<1μm),具有高度分散性。硅粉对HPC强度的作用机理为:填充效应、火山灰效应、孔隙溶液化学效应。微硅粉掺入HPC中,增加了HPC基体的密实度,提高了水泥浆体与骨料之间的粘结强度,减少了Ca(OH)2对HPC强度的不利影响,削弱了ASR对HPC的危害。HPC中微硅粉一般掺量为5%~15%,最佳掺量10%左右。
微硅粉作为一种辅助胶凝材料掺加到水泥浆体和混凝土中,不仅能够提高水泥水化度,并与Ca(OH)2发生二次水化反应,且硅粉及其二次水化产物填充硬化水泥浆体中的有害孔,并改善混凝土中硬化水泥浆体与骨料的界面性能,对硬化水泥浆体和混凝土微结构将产生积极的影响,从而对其宏观力学性能特别是对它们的耐久性产生十分有利的影响,而这正是水泥与混凝土材料科学的几个基本任务之一,而且利用微硅粉还可以减少其对环境的污染,减轻它对环境所造成的压力。但同时也应该看到,微硅粉对硬化水泥浆体和混凝土微结构的改善与许多因素有关。