硅鐵或金屬硅生產(chǎn)過(guò)程中，高二氧化硅在礦熱爐中產(chǎn)生硅粉。冷卻后，形成高細(xì)度的顆粒，經(jīng)過(guò)濾后由除塵器收集，得到硅粉。通常，硅灰的顏色介于淺灰和深灰之間。一氧化硅應(yīng)該產(chǎn)生無(wú)色的S2。它的顏色主要取決于碳和氧化鐵的含量。碳含量越高，顏色越深。此外，加密的硅灰比天然硅灰暗。硅粉的粒徑小于1 m，平均粒徑約為0.1um，是水泥顆粒直徑的1/100。因此，硅粉可以高度分散在混凝土中，并填充在水泥顆粒之間，以提高密實(shí)度。同時(shí)，微硅粉具有很高的活性，可用于提純應(yīng)時(shí)、焦炭和鋸末還原產(chǎn)生的副產(chǎn)物，導(dǎo)致冶煉過(guò)程中的復(fù)雜反應(yīng)。其中，當(dāng)石英石和碳處于1750時(shí)，還原反應(yīng)產(chǎn)生不穩(wěn)定的一氧化碳。當(dāng)溫度高于2160時(shí)，一氧化硅蒸發(fā)并放出。當(dāng)遇到低于1100的空氣時(shí)，它與氧氣的反應(yīng)更快，與00 kg/m3的水泥水的反應(yīng)更全面。最初的灰態(tài)微硅粉末通常用袋子運(yùn)輸。由于其密度小和長(zhǎng)距離運(yùn)輸效率低，它主要與人工直接分解產(chǎn)生的氫氧化合物反應(yīng)。
硅粉主要以?xún)煞N形式提供，即粗硅粉和致密硅粉。
1.原灰態(tài)微硅粉，即由除塵器直接收集的產(chǎn)品，松散體積約為150-2袋。硅粉被倒入混凝土攪拌機(jī)，導(dǎo)致工作環(huán)境中粉塵大，工作效率低。
2.加密硅粉。為了解決原灰態(tài)微硅粉不適合長(zhǎng)途運(yùn)輸、效率低的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了一種“硅粉加密技術(shù)”，以提高硅粉的松散密實(shí)度。該技術(shù)使原灰態(tài)微硅粉在壓縮空氣流的作用下滾動(dòng)聚集成小顆粒團(tuán)，使硅粉的松散體積提高到500-700 kg/m3，大大方便了使用；加密后的硅粉小顆粒團(tuán)的顆粒內(nèi)聚力較弱，在混凝土攪拌機(jī)中攪拌過(guò)程中容易分散；因此，可以在骨料進(jìn)料后將硅粉顆粒放入混合機(jī)中，以確保致密化的硅粉顆粒團(tuán)的分散性和良好分散性。
3.硅灰質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
二氧化硅含量越高，硅粉的性能越高，其他非二氧化硅雜質(zhì)的含量越低。硅灰的含量大于85%，硅灰的碳在混凝土中含有一部分吸附性引氣劑。因此，燒失量=7%(碳和水含量控制)再次是硅粉的細(xì)度應(yīng)控制在45 um，粒度應(yīng)大，篩分量應(yīng)小于10%。一些學(xué)者和專(zhuān)家曾經(jīng)計(jì)算過(guò)，當(dāng)用15%的硅粉代替水泥時(shí)，混凝土中水泥顆粒與硅粉顆粒的比例為1:200萬(wàn)�？梢�(jiàn)，硅灰是一種超細(xì)粉體物質(zhì)。提高混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵在于提高水泥漿與骨料之間的粘結(jié)強(qiáng)度，減少淡水，防止水在骨料下表面積聚，從而提高邊界面過(guò)渡區(qū)的密實(shí)度，減小邊界面過(guò)渡區(qū)的厚度
硅灰的粒徑比水泥顆粒小100倍，并填充在水泥顆粒的空隙之間。其效果與水泥顆粒填充在骨料之間的效果相同，增加了混凝土的密實(shí)度。然而，硅粉在這些作用中的先決條件之一是在混凝土中的良好分散性。
在混凝土中加入少量硅灰，并與高效減水劑結(jié)合，可以改善混凝土的各方面物理力學(xué)性能，如顯著減少混凝土的離析和泌水，有效改善混凝土的泵送性能，顯著提高混凝土的早、后期強(qiáng)度，降低氯離子滲透性，有效提高混凝土的耐化學(xué)腐蝕性和耐磨性，防止混凝土在水下施工過(guò)程中離析�？傊璺垡驯粡V泛應(yīng)用于高耐久性和高強(qiáng)度混凝土中。
事實(shí)上，硅粉在混凝土中的應(yīng)用可以追溯到20世紀(jì)40年代的挪威。七十年代末，北歐和北美在硅粉在混凝土中的應(yīng)用研究方面也取得了很大進(jìn)展。80年代初，中國(guó)對(duì)硅粉混凝土做了大量的研究工作，并在水利工程中得到了廣泛的應(yīng)用，取得了良好的效果。水利部還頒布了《水工混凝土硅粉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)暫行規(guī)定》。此外，硅粉在混凝土中應(yīng)用的同時(shí)，受到技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的強(qiáng)烈推動(dòng)，混凝土的耐久性越來(lái)越受到重視。
實(shí)踐表明，在惡劣的環(huán)境下，普通混凝土工程可能會(huì)在短時(shí)間內(nèi)嚴(yán)重?fù)p壞，從而威脅工程質(zhì)量，大大降低工程的使用壽命。然而，滿足各種要求的高性能混凝土是由水泥、硅灰、粉煤灰和減水劑配制而成，并已成功應(yīng)用于各種工程中，大大推動(dòng)了噴射混凝土技術(shù)的進(jìn)步，大大降低了噴射混凝土的回彈，使施工效率提高了一倍，混凝土性能顯著提高，將混凝土施工的靈活性、快速性和經(jīng)濟(jì)性提高到了一個(gè)新的水平。
硅灰對(duì)硬化混凝土性能的影響
水泥漿與骨料之間的界面面過(guò)渡區(qū)厚度約為5um，是混凝土中的薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)摻入硅灰砂漿時(shí)，骨料界面面過(guò)渡區(qū)的微觀結(jié)構(gòu)與伊漿相似，致密均勻。硅灰對(duì)硬化混凝土性能的改善主要?dú)w功于界面結(jié)構(gòu)和成分的改善，以及清漿與骨料之間粘結(jié)強(qiáng)度的提高，從而消除了混凝土中不同復(fù)合組分的“弱連接”問(wèn)題，使混凝土具有復(fù)合材料的特性，即骨料顆粒在混凝土中起到增強(qiáng)作用，而不僅僅是惰性填料。在混凝土中加入硅灰可以提高混凝土的抗?jié)B性，有效提高混凝土的抗化學(xué)腐蝕能力。然而，也有一個(gè)缺點(diǎn)，即加入硅灰的混凝土在養(yǎng)護(hù)期間容易吸水，必須及時(shí)保存以防開(kāi)裂。
以上主要介紹了摻硅粉混凝土的性能。在未來(lái)的生產(chǎn)和建設(shè)中，更多的行業(yè)或領(lǐng)域會(huì)涉及到硅粉。
由此可見(jiàn)微硅粉在應(yīng)用的重要性體現(xiàn)在以上內(nèi)容
