微硅粉水泥固化土是一种经济效益、社会效益和环境效益明显的地基处理技术,已被广泛应用于工业与民用建筑、高速公路、铁路、机场等的软基加固;基坑开挖的围护结构和止水帷幕;各种大型水利建设的大坝地基加固、防渗堵漏;路面基层材料和防渗衬砌材料中。 与传统多孔材料相比,介孔材料表现出许多优异的性能,如大的比表面积、孔径在2-50nm可调的有序孔道和水热稳定性等,在吸附、催化、医疗等领域的巨大潜在应用价值使得其一经发现就受到人们的持续关注。 考虑到虽然微硅粉掺入后会提高混凝 土的强度,但一般的地下室等对混凝土的 强度的要求并不高,且微硅粉造价高昂, 掺入量过大还会对混凝土的性能产生负面 影响,故微硅粉的掺量不宜过大。
另外,考虑到所要解决的地下室渗漏 问题的普遍性和广泛性,研究开发的抗渗 混凝土造价不宜过高,为控制其总体造价 不超过原先混凝土加外防水材料的价格, 在保证混凝土强度的基础上,在混凝土中 内掺了粉煤灰、钢渣等造价远低于水泥的 胶结材料,以替代水泥,减小水泥用量, 减低工程造价。
考虑到微硅粉颗粒更细,比表面积更大,在保证混凝土工作性能不变 的条件下,其单位质量的用水量也更大, 按对比试验确定的单位质量微硅粉与水泥 的用水量比,按照掺人微硅粉的质量,调节用水量,保证混凝土的工作性能。
目前,介孔材料的制备方法已经十分成熟,介孔材料的种类和质量不断提高,对介孔材料的研究主要集中于低成本制备方面。廉价的介孔二氧化硅材料,作为吸附剂在含重金属离子工艺废水的处理领域有着广阔的市场前景。
另一方面,由于缺乏分级技术,微硅粉得不到合理、有效的利用,寻找微硅粉高效的应用途径是人们研究的另一个热点。研究综合介孔二氧化硅材料和微硅粉的行业背景,以微硅粉为原料,对介孔二氧化硅进行低成本的制备,并应用于重金属离子的吸附,以期在低成本制备高效吸附剂的的同时,为微硅粉的高附加值利用提供解决方案。
然而,工程实践中存在水泥土强度不高、复合地基后期变形大等问题,制约了该技术的进一步推广应用。寻求改性效果显著的外掺剂是提高水泥土强度的重要研究内容。微硅粉、粉煤灰等超细矿粉作为掺合料已经开始应用于水泥土研究,作用机理分析表明,超细矿粉的颗粒细度和晶体结构是影响改性效果的重要因素,火山灰活性越高,对水泥基材料的改性效果越好。
研究认为,在水泥浆中,微硅粉的活性远大于硅粉,掺加活性更高的纳米硅粉,能明显提高硬化水泥浆体的性能。因此,在水泥土中掺加颗粒更细、比表面积更大、活性更高的纳米级硅粉将成为一种尝试。