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【Q&A】硅灰在混凝土中的應(yīng)用
在過去的四十年中，硅灰作為混凝土的改性材料受到行業(yè)的廣泛重視。因?yàn)樵诨炷林袚郊由倭抗杌一蛞怨杌胰〈糠炙?，結(jié)合應(yīng)用減水劑或高效減水劑，混凝土各方面物理力學(xué)性能都能得到顯著的改善。同時(shí)，可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)觀念的普及與貫徹實(shí)施，大力推動(dòng)了硅灰的應(yīng)用，昔日的工業(yè)廢物，變成今日改善混凝土性能的高價(jià)值礦物摻合料，硅灰在混凝土中的應(yīng)用可以稱作是一個(gè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的典范。
針對(duì)硅灰在混凝土中的應(yīng)用相關(guān)問題，我們推出《Q&A硅灰在混凝土中的應(yīng)用》系列問答文章。
Q
對(duì)于混凝土應(yīng)用，硅灰有哪些主要質(zhì)量指標(biāo)？
A：硅灰的SiO2含量、燒失量(包括碳C含量)和細(xì)度被認(rèn)為是最主要質(zhì)量指標(biāo)。有效成分SiO2含量越高，硅灰的活性越高，同時(shí)其它非SiO2雜質(zhì)含量相對(duì)就低。硅灰的C在混凝土中會(huì)吸附部分外加劑如引氣劑等，增加外加劑消耗量，因此C含量應(yīng)控制在盡可能低的水平。硅灰的細(xì)度關(guān)系到其活性，同時(shí)能反映收塵過程中進(jìn)入硅灰的雜質(zhì)量，故也需受到控制。雖然各個(gè)硅灰產(chǎn)品的國家或國際標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)硅灰質(zhì)量關(guān)心的內(nèi)容有一定差異，但基本都包含下列要求： ·SiO2 含量≥85% (保證有效成分SiO2的含量) ·燒失量≤4~6% (控制C含量和有機(jī)物含量) ·含水量≤3% (保證SiO2的活性沒有受到影響) ·45mm 篩余量≤10% 或比表面積≥15000m2/kg (控制粗顆粒含量和混入的雜質(zhì)量) ·火山灰活性指數(shù) 7天≥85~95% 或28天≥85~105% (確認(rèn)硅灰與水泥能良好地共同工作)
Q
硅灰有多細(xì)，即多大粒徑、多大比表面積或多少目？如何測(cè)試？
A：硅灰單體顆粒的粒徑分布主要在0.01～0.5μm(或10~500nm)范圍。在硅灰產(chǎn)生過程，即從氣態(tài)SiO凝聚成固體SiO2球狀顆粒的過程，硅灰單體顆粒往往容易粘附在一起，形成顆粒串或顆粒團(tuán)狀態(tài)。用掃描電子顯微鏡計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)所測(cè)得單體顆粒粒經(jīng)平均粒徑在0.1～0.15μm的范圍。采用激光粒度分析方法測(cè)試硅灰得到的平均粒徑在0.4～0.5μm的范圍。這兩種方法測(cè)試結(jié)果的差異緣于測(cè)試方法的不同：電鏡法能分辨單體顆粒，而激光法則無法分辨單體顆粒，所測(cè)定的實(shí)際上是粘附在一起的顆粒串或團(tuán)的粒徑。
硅灰細(xì)度的最常用表達(dá)方式為比表面積。硅灰的比表面積介于13000～30000m2/kg之間，平均為20000m2/kg，比水泥(300～400m2/kg)和粉煤灰(400～700m2/kg)要大的多。在直觀的概念上來說，50kg硅灰顆粒表面積總和就達(dá)到一平方公里左右。透氣法不適合于測(cè)試硅灰比表面積，需要用氮吸附法（BET）測(cè)試。
對(duì)于粉狀材料，人們習(xí)慣于用“通過多少目篩孔”或簡稱“達(dá)到多少目”來評(píng)價(jià)細(xì)度。硅灰的最大顆粒尺寸(除混入的雜質(zhì)顆粒外)，一般小于1μm，因此最大顆粒也可達(dá)到10000目的細(xì)度；而硅灰的平均顆粒(0.15μm)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)比10000目細(xì)，不宜用篩孔的目數(shù)來評(píng)價(jià)硅灰的細(xì)度，因?yàn)闆]有這么細(xì)(10000目以上)的篩網(wǎng)；即便有這樣細(xì)的篩網(wǎng)，如此細(xì)小顆粒過篩也十分困難。在部分硅灰標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量指標(biāo)中，有45μm(即325目篩)篩余的指標(biāo)要求。進(jìn)行45μm篩余試驗(yàn)，必須借助水流沖洗，硅灰才能較通暢地過篩，因此該試驗(yàn)也稱‘水篩’。需要指出，45μm篩余試驗(yàn)的主要目的不是測(cè)試硅灰細(xì)度，而是評(píng)價(jià)硅灰中混入的雜質(zhì)顆粒含量，因?yàn)榻^大多數(shù)雜質(zhì)的顆粒尺寸都大于45μm，同時(shí)用325目篩進(jìn)行水篩試驗(yàn)的操作較簡單方便。順便提醒：按水泥生產(chǎn)的慣例，用篩余量評(píng)價(jià)顆粒粗細(xì)程度時(shí)，篩余量大表明顆粒粗，稱作細(xì)度大；篩余量小表明顆粒細(xì)，稱作細(xì)度小。現(xiàn)在為了避免用戶誤解，水泥廠不再使用細(xì)度大或小的評(píng)價(jià)，而稱作細(xì)度粗、細(xì)度細(xì)。在水泥混凝土行業(yè)，所有用篩析法表示粉細(xì)料粗細(xì)程度時(shí)，均應(yīng)遵循此規(guī)則。
如果您正在做高強(qiáng)度混凝土或者高性能混凝土，硅灰是性價(jià)比最好的選擇，價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯，具體樣品和參數(shù)報(bào)告可咨詢：
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