高强度混凝土用微硅粉:
如果在高强混凝土中加微硅粉,可以使工程的设计者施工者有更多创造性地选择。例如,使用添加微硅粉的高强混凝土可以在超高层建筑的设计中避免出现过多的支柱,以加大建筑使用空间,而且添加微硅粉可以预制出跨度更大的预应力梁。
♦ 可以使混凝土的耐压强度提高到140MPa
♦ 可让混凝土的弹性模量高达40,000MPa
♦ 可使飞机跑道的挠曲强度28天达到14 MPa
♦ 较高的早强可适用于突击工程项目和预制件
喷射混凝土用微硅粉:
加入微硅粉的喷射混凝土多用于固岩工程、开矿隧道衬砌、海工项目的立柱或饥饿购得修复等,粘结性好,不仅可在干湿环境下施工,减少回弹,而且细度适合各种喷口,使喷射混凝土施工更经济,更节省时间,更有效。
♦ 可以减少喷射混凝土回弹损失达50%
♦ 可以提高施工效率,一次喷层厚度可达12英寸
♦ 可拥有更高的粘结强度
♦ 可拥有较高的电阻系数和较低的渗透性
♦ 可拥有较高的抗压强度和挠曲强度微硅粉硅灰混凝土的自生收缩、在高强/高性能混凝土得到日益广泛应用,在人们使混凝土的施工性能、强度、耐久性等不断提高的同时,混凝土却越来越容易出现早期裂缝(early age cracking)。高强/高性能混凝土的水胶比一般较低,相应的干燥收缩也较小,导致裂缝的体积收缩是怎样产生的呢?近年来,研究的重点集中在混凝土的自生收缩。
如何减小自生收缩,目前有一些有益的尝试:
在混凝土中拌入少量饱水高铝骨料,从混凝土内部补充水分,防止白干燥,从而有效降低自生收缩。这种方法也称混凝土内部养护,可以将自生收缩降到非常低水平。需要注意的是,轻骨料的质量和含量会影响混凝土强度。
掺加降收缩剂。降收缩剂的作用机理是降低孔隙水的表面张力,降低微细孔隙干 燥过程产生的收缩应力,从而减小自生收缩,对收缩的减小量可达到30~80%,但同时 也会在一定程度上降低混凝土的强度。
掺加引水聚合物(super absorbent polymer 简称 SAP)颗粒,进行内部养护。丹麦学者在这方面从理论和试验上进行了尝试 。在混凝土中掺加0.3~0.6%(以水泥重量计)、颗粒尺寸100μm 左右、饱水的共价交联丙烯酰胺一丙烯酸共聚物,能够非常有效 地从内部补充低水胶比混凝土水泥水化需要的水分,大幅度减小水泥浆内部白干燥和所 导致自生收缩。目前,这项技术还处于初始研究阶段,其经济性、引水聚合物对混凝土其它性能如耐久性、强度等的影响还有待研究。为什么说“微硅粉具有良好的填充效应,在建筑混凝土中得到了广泛的应用”呢?洛阳汇矽微硅粉公司解答这个问题之前,我们先来了解一下混凝土的整体结构。
混凝土在搅拌沙石时,为了获得混凝土施工要求的流动性,经常需要多加一些水(超过水泥水化所需水量),这些多加的水不仅使水泥浆变稀,胶结力减弱,而且多余的水分残留在混凝土中形成水泡或水道,随混凝土硬化而蒸发后便留下大量的气孔。从而减少混凝土实际受力面积,而且在混凝土受力时,易在孔隙周围产生应力集中。
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。
我们通过实验得到大量的详细数据:以15%的微硅粉取代水泥,则在水泥颗粒数量与微硅粉颗粒数量的比例为1∶2000000,即二百万个微硅粉对一个水泥颗粒,因此微硅粉对HPC强度有很大影响。在HPC中小于水泥颗粒直径100倍的微硅粉,填充于水泥浆体的孔隙间,填充于水泥颗粒的空隙间,其效果如同水泥颗粒填充在骨料空隙之间和细骨料填充在粗骨料空隙之间一样,从微观尺度上增加HPC的密实度,提高了HPC的强度,这就是微硅粉的“填充效应”。在HPC中,填充于水泥浆体中的微硅粉使水泥浆体孔的数量明显减少,匀质性提高,而总空隙率基本保持不变。
水泥浆与骨料界面过渡区的微硅粉,降低了HPC的泌水,防止水分在骨料下面聚集,使骨料界面过渡区与水泥净浆的显微结构相似,从而提高了界面过滤区的密实度和有效减小界面过渡区的厚度。微小微硅粉颗粒成为Ca(OH)2的“晶种”,使Ca(OH)2晶体的尺寸更小,取向更随机。因此,微硅粉的加入不仅提高了HPC中水泥净浆与骨料的粘结强度,又消除了混凝土中不同复合组分的“弱连接”问题,使HPC具有复合材料的特性。颗粒在HPC中起着增强作用,而不仅仅是惰性的填充物。微硅粉对水泥净浆(无骨料)的强度提高影响不是很大,但却能使相同水胶比的混凝土的强度明显高于其基体(净浆)的强度。