微硅粉具体应用于以下工程建设领域
(1) 水利水电工程:大坝进水闸,引水渠道,隧洞,调压井,主厂房下部结构(特别是水机 蜗壳)等水工建筑物,充分利用硅粉混凝土具有良好的防水、抗渗、硅灰耐冲磨和抗空蚀的特性。从1982年起,先后在葛洲坝、大伙房水库、映秀弯电站、龙羊峡电站等修补和维护的工程中推广应用,通过几个汛期的考验,效果很好。目前微硅粉混凝土在二滩电站、紫坪铺水利枢纽、黄河小浪底水利枢纽工程中大量使用后,也都取得了很好的效果。
(2) 工民建工程:微硅粉混凝土具有早强、高强特点,大量用于工业厂房、高层建 筑。如辽宁鞍山国际大酒店C50混凝土、北京市财税大楼C110混凝土等。既 可增加强度,减小构件截面尺寸,缩短工期,又可节省工程造价。
(3) 公路建设:充分利用微硅粉混凝土的早强、高强、耐磨性能,可以修建高等级 公路、机场跑道、公路隧道及路面抢修等工程。仪征化纤公司在厂区中心干道用硅粉混凝土修建道路,12小时抗压强度达到25Mpa,抗磨蚀提高一倍,24小时抗压强度达到37Mpa,超过设计要求的C20混凝土。
(4) 港口、桥梁、盐水工程:微硅粉混凝土致密度高,同时具有很高电阻率,不易 形成电化学破坏,增强了抗锈蚀功能。香港青马大桥、江苏连云港木材码头、重庆大佛寺长江大桥就是成功应用范例。 (5) 喷射混凝土工程:混凝土中掺入微硅粉后,显著改善了塑性混凝土粘附性能和 凝聚性,大幅度降低了回弹量,增大喷射混凝土一次成型厚度,缩短工期,节省了工程造价。
硅灰(微硅粉)对硬化水泥浆体微结构的影响机理主要体现
(1)提高水泥水化度,并与Ca(OH)2发生二次水化反应,增加硬化水泥浆体中的C-S-H凝胶体的数量,且改善了传统C-S-H凝胶体的性能,从而提高硬化水泥浆体的性能。
(2)硅灰(微硅粉)及其二次水化产物填充硬化水泥浆体中的有害孔,水泥石中宏观大孔和毛细孔孔隙率降低,同时增加了凝胶孔和过渡孔,使孔径分布发生很大变化,大孔减少,小孔增多,且分布均匀,从而改变硬化水泥浆体的孔结构。
(3)硅灰(微硅粉)的掺入可以消耗水泥浆体中的Ca(OH)2,改善混凝土中硬化水泥浆体与骨料的界面性能。
分析微硅粉(硅灰)喷射混凝土性能
1.粘结破坏的厚度和回弹损失在喷射混凝土中掺入硅灰可提高对粘结表面的粘着力和喷射混凝土内部的粘聚力;因而在顶面和垂直面上的喷射混凝土厚度可大为增加。
在湿拌喷射混凝土的研究中,如果不掺硅灰,其顶面的粘结破坏厚度为90mm;如果掺入压实的低密度硅灰,其最大值可达280mm。顶面的粘结破坏厚度一般是干拌的喷射混凝土较大,如果掺入非压实的硅灰,干拌喷射混凝土的最大值可达380mm,而不掺硅灰的干拌喷射混凝土之顶面粘结破坏厚度只有65mm。
干拌喷射混凝土的顶面回弹量,无硅灰的喷射混凝土为42.7%,掺入硅灰后可减少到21.4%。垂直面的回弹量:无硅灰喷射混凝土为45.5%;掺入硅灰后可降低到22.8%。在所有的喷射混凝土中,湿拌的回弹百分率均较低。
2.抗压和抗弯强度
湿拌喷射混凝土采用硅灰后,其抗压强度有着明显的提高。在63d时,无硅灰喷射混凝土的抗压强度为44MPa,而有硅灰的喷射混凝土的平均抗压强度为66.1Mpa,提高了50%左右。
干拌喷射混凝土的情况也与此相同,即掺硅灰的抗压强度高于无硅灰的喷射混凝土,尽管高出的比例没有湿拌喷射混凝土那么大。
湿拌和干拌喷射混凝土的抗弯强度也是这样,湿拌的硅灰喷射混凝土所提高的抗弯强度是最大的。干拌的硅灰喷射混凝土的抗弯强度也大于无硅灰的喷射混凝土,只是提高的幅度较小。
3.煮沸吸水率和可渗性孔隙率
硅灰的掺入大大地降低了干拌喷射混凝土煮沸吸水率和可渗性孔隙率,但是对湿拌喷射混凝土不能降低。全部湿拌喷射混凝土的吸水率的试验结果,均可例为“良好”和“优良”之间;全部干拌喷射混凝土的试验数据都是很低的,属于“优良”范围。