微硅粉对混凝土碱骨料反应的预防
碱骨料反应是指水泥中的碱性氧化物(Na20或K20)与骨料中的活陛二氧化硅发生化学反应，在骨料表面生成复杂的碱一一硅酸凝胶，硅灰其吸水后会产生很大的体积膨胀(体积可增大3倍以上)，从而导致棍凝土产生膨胀开裂而破坏。碱骨料反应使棍凝土的强度等性质发生显着变化，抗拉强度约降低30%-50%。由于抗拉强度降低，棍凝土产生裂缝，对含筋量少的棍凝土可能导致结构失去抗拉能力，引起钢筋抗剪、粘结强度降低，从而导致结构物的破坏。
碱骨料反应开始是在30年代美国西部地区的堤坝、公路、桥梁等棍凝土结构物发生异常膨胀，产生裂缝而发现的。进入70年代后，不断从欧洲、南非等地传来碱骨料反应引起的结构损伤报告，碱骨料反应作为个世界性的昔遍问题被提了出来。在日本海拾岸，许多港湾建筑、桥梁等，建成后不到1年的时间，混凝土表面开裂、剥落，钢筋锈蚀外露，主要原因是碱骨料反应。北京的三元立交桥桥墩，建成后不到两年，个别地方发生“人字形”的裂纹，也是碱骨料反应的结果。对受碱骨料反应破坏的结构物修补起来比较困难，效果也比较差，因此最好的办法是积极地采取预防措施。
在混凝土中掺加微硅粉，对碱骨料反应有明显的预防控制作用。微硅粉添加量为5%- 10%时棍凝土的膨胀量可减少10%--20%，其控制效果根据反应性骨料及微硅粉的种类而不同。实验研究表明，微硅粉对碱骨料反应的控制作用主要表现在以下几个方面:
(1)加微硅粉后，由于微硅粉颗粒很细，拌制棍凝土时需增加用水量，结果改变了棍凝土中的空隙率缓和了局部压力。
(2)微硅粉比表面积大，可吸附碱离子，降低了棍凝土细孔溶液中氢氧离子的浓度，生成含钙量高的非膨胀性凝胶体。氢氧离子的浓度降到某一限度以下时不发生碱骨料反应。
(3)添加微硅粉后，由于其粒径小，所以它最先和水化氢氧化物反应，生成的未硬化碱一一硅酸凝胶充填于孔隙结构中，并且反应要消耗一定量的碱骨料反应需要的氢氧化钙，使氢氧化钙均匀分布，从而控制了有害膨胀。微硅粉对碱骨料反应的预防控制作用，有效提高了棍凝土的耐久性，延长结构物的使用寿命。同时也是减少棍凝土的生产量，实现减轻环境负荷的重要途径。
微硅粉可以满足混凝土修补料中的多项性能
冶金企业的厂区道路有着大量的钢筋混凝土结构，在这些厂区厂房内每天都要完成大量的原燃料的转运、吊装、存储，而这些原燃料的转运、吊装、存储有许多是需要混凝土结构作为支撑的,这些混凝土结构每天的负荷量是很大的,同时也不可避免的造成对支撑原燃料的转运、吊装、存储的混凝土结构的破损,钢筋混凝土结构的表面一旦遭到破损,里面的钢筋就会裸漏出来,时间一长就会氧化生锈,就会影响到整个结构,甚至会影响到整个混凝土结构的安全,所以对混凝土破损面的修补且尽快达到使用强度就显得尤为重要,否则就会影响到冶金企业的正常生产。
混凝土修补料是用在修补混凝土破损面的一种建筑材料，作为修补材料，客观上要求它具有较高的早期强度，较好的耐久性，较好的表面光洁度。目前在混凝土修补料当中大多采用掺加粉煤灰或高炉矿渣粉,粉煤灰和高炉矿渣粉在混凝土修补料掺量过多时,会降低混凝土修补料的早期强度,并降低其耐磨性,使用效果不好,而且不太适应目前的冶金企业的实际情况,目前,人们对在修补料中掺加微硅粉研究的比较少,人们对混凝土修补料的要求越来越高,即要求有较高的早期强度,又要求有较好的可施工性,还要求较好的表面效果,通过多项实验证实微硅粉可以提高混凝土修补料的多项性能,在修补料当中掺加微硅粉可以满足对混凝土修补料目前日益严格的使用要求。
硅灰材料的基本性能解读
硅灰是指用高纯度石英冶炼金属硅和硅铁合金的工厂从烟尘中收集的超细粉末，是在埋电弧炉中用焦炭或木片将石英还原为单质硅，其蒸气在低温区氧化成SiO2并凝聚成无定形的球状玻璃颗粒，称为凝聚硅灰。其相对密度为2. 2左右，松散容积密度为250~300kg/m?.用氮气吸附法测定的比表面积达20-35m2/g，平均粒径小于0. 1μm，比水泥颖粒小两个数量级。虽然硅灰的形态也是很漂亮的球状玻璃体，但由于其粒径非常细小，在混凝土胶凝材料颗粒群的体系中不能产生“滚珠轴承”效应，相反因其巨大的比表面积效应，在混凝土中硅灰不仅起不到减水的作用，还会导致混凝土的需水盆大幅度增加。硅灰的需水量比为134%，火山灰活性指标高达110%.
硅灰的质量可用Siq含量和活性率来检验。用于混凝土中的硅灰，SiO:含量应大于90%，其中活性的(在饱和石灰水中可溶) Si认达40%以上。以10%硅灰等量取代水泥，棍凝土强度可提高25%以上。硅灰颗粒细小，掺人混凝土中，具有优异的火山灰效应和微细集料效应，能改善新拌混凝土的泌水和粘聚性，增加混凝土的强度，提高混凝土的抗渗、抗冲击等性能，抑制碱骨料反应.因硅灰的高填充效果和高火山灰活性，使其成为超高强混凝土的优异矿物掺合料。
但混凝土中掺入硅灰后，随着硅灰掺量的提高，需水量增大，黏度增加，自收缩增大。因此，一般硅灰的掺量控制在5%~10%之间，并用高效减水剂来调节需水量。
