据介绍,作为混凝土的改性材料,微硅粉高强混凝土具有易浇注、整体密实、长期稳定及强度高等特点,可提高建筑的内在质量,在桥梁建筑市场上具有极大的推广应用价值。微硅粉而建设中的重庆大佛寺长江大桥,是一座主跨450米的双塔双索面预应力混凝土斜拉桥,跨度超过目前国内最大跨度的武汉长江二桥50米。
由于重庆大佛寺长江大桥主梁采用悬臂浇注号块对接合龙新工艺,对混凝土强度及稳定性要求特别高。承担该桥建设任务的中铁大桥局科研人员,为此专门成立了微硅粉混凝土专题攻关小组,应用正交设计原理,参考国际建筑市场同类产品资料,历经半年试验,攻克了一系列技术难题,择优筛选出各种材料最佳配合比,研制出这一新型建材产品,并在主梁14号块现浇成功。 1.微硅粉混凝土用在水利水电工程上,可以提高工程的抗磨蚀能力国内外传统的抗磨蚀材料多用环氧砂浆等高分子材料,这类材料抗磨蚀能力虽好,但由于它本身线膨胀系数数倍于基底普通混凝土,与基底混凝土温度适应不好,在自然气候条件下容易开裂脱落,且施工复杂,有毒性,成本昂贵,不能大面积推广应用。而使用微硅粉混凝土,抗冲磨蚀能力提高一倍左右,抗48m/s流速级的抗磨蚀能力提高3倍以上。
2.微硅粉混凝土用在水利工程上,可以提高工程的抗裂性能水工混凝土裂缝,已成为人们普遍关注的大问题。裂缝的原因是由于材料本身的水化热升温,如在混凝土中掺入粉煤灰,虽可以降低化电热升温,但早期强度比较低,使粉煤灰用量受到限制。
3.微硅粉混凝土可以提高抗渗透性能和抗盐蚀性能,保护钢筋。
水下工程中由于氯离子渗入混凝土中,引起钢筋快速锈蚀,混凝土脱层,寿命短,破坏性严重。水下混凝土浇筑一般采用导管法,由于水泥浆的散失,使其与基层不能很好粘结,并且降低与水接触部分的强度。在水下混凝土中掺入微硅粉后,这些问题均能得明显的改善。 微硅粉又名硅灰、硅粉(silica fume、micro-silica),是金属硅或硅铁等合金冶炼从烟气中回收的粉尘。目前市场上销售的微硅粉,一部分是冶炼烟气经过收尘器收集后直接销售的硅灰,也有一部分是冶炼烟气经过收尘器收集后经过处理再销售的硅灰。微硅粉平均粒径为0.15-0.20μm,比表面积为15000-20000m2/kg。其主要成分为二氧化硅,含量一般80-92%,杂质成分有氧化钠、氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化铝和活性炭等。矿石成分、冶炼工艺、收尘系统运行情况等都会造成成分波动。由于微硅粉中二氧化硅属无定型物质,活性高,颗粒细小,比表面积大,具有优良的理化性能,过去被认为是一种工业废弃物,现在越来越多地被认为是一种宝贵资源,一种无需经过粉碎加工、廉价的超微粉体。可以广泛应用在特殊工程中使用的混凝土、耐火材料、水泥等重要领域。
我们通过各种信息资源包括论文、网络、电话调查、与企业座谈等途径,对微硅粉应用及市场情况进行了调研,本文就调研结果进行综述,希望以此推进我国微硅粉深度研究和开发应用,缩小和优势国家的差距,增强在国际上的竞争力。