微硅粉在商品混凝土中的使用
微硅粉在水泥混凝土中的应用分析
微硅粉在水泥混凝土中的应用分析随着高速公路在我省的迅猛发展，一些大跨径、施工高度超过100m的现浇箱梁桥梁在设计中大量出现，对水泥混凝土性能提出了更高的要求，而云南省内粉煤灰基本为Ⅱ级，缺少Ⅰ级粉煤灰，磨细矿渣粉基本就是S75级，难以满足配制高性能混凝土的要求，但是保山、怒江等地微硅粉产量较大，临近滇东北的成都市也有丰富的微硅粉资源，这些都为我们将微硅粉应用于高性能混凝土提供了保障。
相较粉煤灰和磨细矿渣粉，微硅粉的掺加在改善水泥混凝土综合性能方面有明显的优势。
1.化学性能微硅粉，也叫硅粉，学名“硅灰”是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的装置收集处理而成。
是一种超细的硅质粉体材料，外观为灰色或灰白色粉末，比表面积为15000～25000㎡/㎏，平均粒徑在0.1～0.3µm，硅灰是一种活性很高的火山灰物质，其主要成分是二氧化硅，属于无定型物质，活性高，颗粒细小，表面较为光滑，具有优良的理化性能，硅灰化学成分见下表：2.在国内外的应用对微硅粉的研究应用，国外起步较早，早在120世纪50年代挪威就开始了微硅粉的生产应用方面的研究，并在20世纪70年代开始实际应用，我国在20世纪80年代中期才开始水电工程中进行试用，随着科学技术的不断进步和工程发展的需要，微硅粉作为改性材料引起广泛重视，已经成为配制高性能混凝土不可或缺的部分，在混凝土中掺加一定量的微硅粉，结合应用高效减水剂，使混凝土各方面的性能都得到显著改善.我国于2002年制定相应的国家标准《高强高性能混凝土用矿物外加剂》（GB/T18736），并在东海大桥等重点工程中得到应用，取得了良好的社会效益和经济效益。
3.作为水泥混凝土中矿物掺合料的主要作用微硅粉能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水泥水化物反应生成凝胶体，在水泥混凝土中掺加适量的微硅粉，可起到如下作用：3.1 用于公路路面和飞机跑道中，可以大大提高混凝土早期强度和耐磨性能；3.2用于喷射混凝土中，可显著改善混凝土粘附性，大幅度降低回弹量，增大喷射混凝土一次成型厚度，缩短工期，节省工程造价；3.3用于泵送混凝土中，可明显改善拌合物的可泵性，大幅度降低泵送阻力；3.4可明显控制拌合物离析、防止泌水；3.5可显著改善混凝土的抗化学侵蚀性能，提高其耐久性；3.6可显著提高抗压、抗折、抗渗、耐磨性能；3.7可显著提高早期强度，加快模板周转，尤其是对预应力混凝土，经济效益更为明显；3.8优质微硅粉是配制C60及以上混凝土不可或缺的重要材料；3.9可抑制碱骨料反应；3.使用方法及注意事项微硅粉混凝土应严格按照试验室配合比施工，其掺量应为胶凝材料的5～10%（采用内掺法），如掺量太少，对混凝土性能改善不大，如掺量太多，则混凝土发粘，且干缩变形大，最大掺量不得大于10%上限，一般情况下，在配合比试验时，在单位用水量不变的前提下，一份微硅粉可代替3～5份水泥（以质量计），具体掺量应经试验确定，配合比设计可采用正交法。
微硅粉的分类
2、中位径在0.1um左右或以下，比表面积值 在≥30m2/g，一般出现在高纯度硅粉中，比 较少见。 3、中位径在0.5-2.0um，比表面积值在515m2/g，罕见。 4、中位径≥2.0um，极罕见，使用性能差。
干粉砂浆设备
3、SiO2≥92%，典型值94%左右，有具体要 求，对流动性有要求用于中高档耐材。 4、SiO2≥97%，典型值96%以上，有严格的 杂质及 ph值要求，但不同客户侧重点不一致， 用于高档耐材。
（二）按密度分 1、原状，100-170kg/m3易粘结，输送性差。 2、轻度加密，250-400kg/m3，基本无颗粒， 输送性明显改善。但受气温影响不稳定。
微硅粉的分类
微硅粉（硅灰）按纯度，密度，粒径的不同 可以划分不同的类型，不同型号的微硅粉其 性能、用途不尽相同。具体如下：
（一）按SiO2含量来分 1、SiO2≥85%，典型值88%以上，主要控制 烧失量（≤6%），用于混泥土及低档耐材。 2、SiO2≥90%，典型值92%左右，根据客户 要求控制相关杂质，用于混凝土和一般耐材。
3、半加密400-500kg/m3，开始出现大量松 散颗粒，不易粘结，输送性较好。 4、高密度500-700kg/m3，基本以较硬颗粒 为主（不同产品颗粒大小及紧密度不同）， 输送性优。
（三）按粒径大小或比表面积来分 1、中位径在0.3um左右，比表面积值在1525m2/g，几乎全部颗粒粒径≤1um，世界上 绝大多数硅粉均属此类。
使用微硅粉(硅灰)的一些经验总结
微硅粉，也称硅灰，它有着巨大的比表面积。
自本世纪50年代在挪威开始对其在水泥混凝土中的应用进行研究，70年代以来，欧美各国对这种材料广泛注意，开展了大量研究工作。
由于这种材料的引入，可使砂浆、混凝土的孔隙与渗透性大大降低，给强度和耐久性带来明显改善，因而有广泛的使用范围。
微硅粉颗粒的平均粒径一般为0.1—0.3um，比表面积达2.0—3.5万平方米/千克，约比粉煤灰大50倍，比水泥粒径大100多倍，掺入水泥混凝土中，可增加混凝土拌合韧柔润粘聚性和硬化混凝土填充致密性，具有显著的超微粉集料效应。
微硅粉在急剧冷凝的气、液、固相变过程中，形成大小不一，表面光滑的球状微粒在水泥混凝土中可起润滑减小颗粒之间内摩擦阻力的作用，利于扩散填充微孔隙，增强致密性的微细颗粒形态效应明显。
由于硅灰冷凝的过程极为迅速，致使二氧化硅来不及形成晶体，其晶体结构属于无定形二氧化硅，为高活性的火山灰物质，掺于水泥混凝土中可显著提高其抗冲磨、抗浸蚀、抗渗、抗冻等性能，有显著的火山灰效应。
在整个微硅粉应用发展历程中，我们对如何最佳地使用微硅粉积累了丰富的经验。
下面是一些总结：·微硅粉并不适用于所有场合。
制定混凝土技术要求的人员必须仔细分析特定的使用场合，并确认使用微硅粉能够得到预期的结果。
·微硅粉必须使用在合适组成(配合比) 的混凝土中，应为低水胶比(w/ cm) 和含高效减水剂混凝土。
早期的研究发现，采用微硅粉的混凝土配合比中，水胶比为0.6 或更高，不合理。
·微硅粉与其它辅助胶凝材料的组合使用正在增长。
起初，这些材料被看作是相互竞争的材料，但现在越来越广泛地认识到：最好的混凝土往往是组合使用这些材料的结果。
·单位体积混凝土的微硅粉用量在减少，特别是暴露在氯盐环境的混凝土。
最初的桥面板混凝土含12 %～15 % 微硅粉(以水泥重量计)，然后的几年微硅粉掺量降低到8 % 左右。
目前，如果与粉煤灰或磨细矿渣组合使用，则微硅粉掺量降低到5 % 左右。
微硅粉在混凝土施工中的应用!!
微硅粉在混凝土施工中的应用！！
凝土中，运用于公路工程施工实例较少，2009年滨州市公路局首次把水泥混凝土中参加微硅粉运用到工程实践中，取得了良好的效果。
下面我就水泥混凝土中掺加微硅粉施工的一些心得做一下简要叙述。
微硅粉在混凝土中的应用研究可追溯到上世纪四十年代的挪威。
关键词：微硅粉，混凝土，应用
将硅铁合金冶炼过程中排出的粉尘微硅灰掺入到混凝土中，运用于公路工程施工实例较少，2009年滨州市公路局首次把水泥混凝土中参加微硅粉运用到工程实践中，取得了良好的效果。
下面我就水泥混凝土中掺加微硅粉施工的一些心得做一下简要叙述。
微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰，也有人叫硅粉,是硅铁或金属硅生产过程中由矿热炉中的高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品，主要成分是SiO2，一般微硅粉的颜色在浅灰和深灰之间，SiO2本身是无色的，其颜色主要取决于碳和氧化铁的含量，碳含量越高，颜色越暗，另外加密的硅粉要比自然硅粉颜色暗。
硅粉的粒径都小于1um，平均粒径为0．1um左右，是水泥颗粒直径的1／100，所以硅粉能高度分散于混凝土中，填充在水泥颗粒之间而提高密实度，同时微硅粉具有很高的活性，能更快更全面的与水泥水化产生的氧氢化合物反应。
1.应用历史
微硅粉在混凝土中的应用研究可追溯到上世纪四十年代的挪威。
七。
利用微硅粉配制高标号混凝土
竣工验收． 试验室对每跨箱梁混凝土强度进行了测试， 结果 表明：５ 高标号混凝土的配制是成功的 施工单位首次在 Ｃ０ 高寒 、 高海拨地区大胆启用微硅粉作掺合料， 提高混凝土的 标号． 为青海省高强流态混凝土的研制和开发应用积累 经
验。
下 微硅粉的火山灰活性指标高达 １ ％， １ 需水量比为 ０
面积 ２ ０ ／ｇ ０ ０ ｋ。 ０
１ 微硅粉的化学成分与主要技术指标
１ １ 化 学成分 ．
ｌ ３ 微硅粉 取代 水泥 的研 究
微硅粉中一般含有 ９％以上无定形的 Ｓ 其化学成 ０ ｉ Ｑ． 分随所生产的合金或金属的品种不同而异， １ 所示。
摘要 ： 结台青海省 西宁市 昆仑路 立交桥工程 ， 究利用微 硅粉配制高标号混凝 土 实践证明 探
是可行 的 内掺 １ ％左右 的微硅糟配制 的商标号混凝土 ． ０ 可泵连性好 ．８ ２ ｄ抗压强度达 到 ７ ０５
ＭＰ 。 ａ 对微 硅 粉 的 利 用 前 景进 行 了分 析 。
维普资讯
建 筑 石 膏 与胶 凝材 料 Ｇｐ ｕ ｄ ｅ ｎ ／ ｕｄ ｇ ｙｓｍ ａ ｍｅｔＯＢ ｉｉ ｎＣ ｒ ｌｎ
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刘 连新
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１２ 主 要技术指 标 ．
性， 大幅度提高混凝土的强度以及 抗冻、 抗渗、 抗硫酸、 耐磨、 抗氯侵蚀等耐 久性指标。 否则不但增强效果不明显， 而且还
１４ 以微硅粉取代部分水泥， ３％， 混凝土需水量相应要增加， 如取代 ３％水泥时， ０ 需水量将增加３％ 为改善因掺加微硅 ０
微硅粉掺量对混凝土性能的影响研究
引言微硅粉也称硅粉、硅灰，是高温冶炼合金过程中，通过烟道排出的硅蒸汽经过特殊的收尘设备回收的无定型非晶体超细高活性的粉体材料，自然状态呈白色，随着密度的增大，颜色逐渐加深。
微硅粉的主要化学成份是SiO2，平均粒径约0.1～0.15μm，为水泥平均粒径的几百分之一，比表面积15000～27000m2/kg ，具有极强的表面活性[1]。
微硅粉是一种无需经过粉碎加工的超细高活性的粉体材料，被广泛应用在高强高性能混凝土、特种水泥、水利水电工程、耐火材料、化工等领域。
混凝土行业是微硅粉综合利用中研究最早、成果最多、应用最广的一个领域。
将微硅粉作为掺合剂加入混凝土中可改善混凝土多方面的性能，如显著改善塑性混凝土粘附性能和凝聚性，大幅度降低回弹量，增加喷射混凝土一次成型的厚度，缩短工期, 节省工程造价等[2]；在高强度混凝土中，微硅粉作为掺合料配制高强混凝土, 其强度等级可以达到100MPa以上。
合理的微硅粉掺量能提高混凝土的强度，显著改善塑性混凝土粘附性能和凝聚性，并且降低成本，但掺量一定要通过试验确定，否则可能起不到增加强度和降低成本的效果。
在生产实际使用时，要注意生产控制的各个环节，比如螺旋功率和输送量的控制、搅拌时间控制、出站检测及现场养护的交底等。
本文将研究微硅粉的掺量对混凝土强度和其他性能的影响，为得到综合性能较佳的混凝土提供一种较为可行的配合比和工艺。
1、试验部分1.1 原材料水泥：P·O 42.5普通硅酸盐水泥。
微硅粉：活性指数110%，其性能指标见表1。
矿粉：S75级。
砂石：昆明市场上的材料，压碎值不低于Ⅱ类砂石材料的标准。
减水剂：羧酸系高效缓凝剂，减水率不低于30%。
粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰。
表 1 微硅粉性能指标1.2 混凝土的制备及性能测试按公司实际的生产使用配合比，按水泥被微硅粉取代量：微硅粉量=1∶1、1.5∶1、2∶1、2.5∶1进行试验，用实验室的小型搅拌机进行试拌后用100mm×100mm× 100mm的专用模具装模成型，拆模后放入混凝土标准养护室进行龄期养护，按GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能试验标准方法》、GB/T 50081—2019《普通混凝土力学性能试验标准方法》对混凝土的工作性能及抗压强度进行检测，根据测试结果确定微硅粉的最佳取代比例。
微硅粉在混凝土中的作用与应用
微硅粉在混凝土中的作用与应用微硅粉在混凝土中的作用与应用00金属e线—在线资源，信息共赢硅粉又称硅灰、硅粉、微硅粉。
是铁合金厂或金属硅厂或工业硅厂在高温生产过程中随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。
因其粒度非常小，平均大约0.3u，故称为微硅粉，其主要成份为SiO2。
微硅粉是国内外高新技术领域中具有广阔应用前景的优良材料，可广泛应用于化工、冶金等行业。
用于水泥或混凝土中可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。
4.微硅粉混凝土用在交通公路路面的抢修上，具有极强的耐磨特性用普通混凝土浇筑道路，需要28天才能正常通车，一般早强混凝土也要3天才能通车,混凝土公路路面损坏是不可避免的。
用常规的方法修复，常常要造成交通中断，从而带来严重的经济损失。
而使用具有早强及耐磨特性的微硅粉混凝土，经实际运用效果十分理想。
飞机场的跑道要求使用80MPa以上的混凝土并且耐磨性能好，微硅粉也可大显身手。
硅灰在混凝土中的应用试验
水泥与混凝土生产 Cement and concrete production6硅灰在混凝土中的应用试验周德立 龙运兰（新疆天业集团天伟水泥有限公司， 新疆 石河子）中图分类号：TQ172.44 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2020）04-0006-01摘要：硅粉是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成;是水泥活性混合材料，具有潜在的活性激发性能，替代部分水泥在混凝土生产中，可以改善混凝土性能，经济效益显著。
关键词：混凝土；强度；性能1 硅粉的慨述硅粉，也叫微硅粉，又叫硅灰，是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。
化学组成 （％） Wt loss SiO2 Fe2O3 CaO MgO R2O SO3 cl- ∑ 0.80 2.2096.190.050.20 0.300.360.01 0.00199.76 物理性能：表观：灰黑色，无色无味；水分0.8－1.1％。
细度：45um 筛余95－99％，80um 筛余70－78％。
2 在水泥和混凝土中的应用2.1替代水泥试验（P.O 42.5R）凝结时间(min) 抗折(MPa) 抗压(MPa)样品安定性用水量 初凝 终凝 3d 7d 28 3d 7d 28d 与减水剂试验(mm) 原水泥 合格 28.2 180 247 5.7 6.7 8.2 29.8 36.4 49.3 165/248 5％硅粉 合格 27.6 205 2455.76.6 8.9 31.0 35.8 53.9 137/208 10％硅粉 合格 28.0 215 272 5.3 6.5 8.7 29.8 34.5 56.2 101/147 15％硅粉合格30.5 250 3255.1 5.99.028.3 36.857.680/80 2.2混凝土配合试验 项目 水泥(kg)粉煤灰(kg)水灰比减水剂(kg)坍落度(mm)7天(MPa)28天(MPa)C30280 70 0.486 5.8 230 24.0 40.6 替代5％水泥 266 70 0.486 5.8 230 24.0 40.2 替代10％水泥 252 70 0.486 5.8 230 25.3 39.0 替代15％水泥238700.4865.822022.238.93 总述1.硅灰主要成分是SiO2,绝大部分是无定形的氧化硅，在电子显微镜下观察，形状为非晶体的球形颗粒，表面光滑。
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硅灰或称凝聚硅灰，也叫微硅粉、硅粉 , 是硅铁或金属硅生产过程中由矿热炉中的高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品，主要成分是 SiO一般硅灰的颜色在浅灰和深灰之间，本身是无色的，其颜色主要取决于碳和氧化铁的含量，碳含量越高，颜色越暗，另外加密的硅灰要比自然硅灰颜色暗。
硅灰的粒径都小于1μm，平均粒径为 0．1μm 左右，是水泥颗粒直径的 1/100，所以硅灰能高度分散于混凝土中，填充在水泥颗粒之间而提高密实度，同时硅灰具有很高的活性，能更快更全面的与水泥水化产生的氧氢化钙反应。
（1）应用历史
硅灰在混凝土中的应用研究可追溯到上世纪四十年代的挪威。
七十年代末，北欧和北美对于硅灰在混凝土中的应用研究也取得了长足的进步，八十年代初，中国对硅灰混凝土作了大量的研究工作，并在水利工程中有较多应用，取得了良好的效果。
水利部还颁布了“水工混凝土硅粉品质标准暂行规定”。
实践表明：普通混凝土工程在恶劣的环境中可能短时间内受到严重损坏，从而威胁工程质量大大降低工程的使用寿命。
而采用水泥、硅灰和粉煤灰及减水剂配制出满足各方面要求的高性能混凝土，成功应用于各工程中，混凝土性能显著改善，将混凝土施工的灵活、快速和经济的优点提高到一个新的水平。
（2）工作原理
一种，其主要成分为活性 SiO2。
硅灰颗粒很小 (<1μm)，具有高度分散性。
硅灰对混凝土强度的作用机理为：填充效应、火山灰效应、孔隙溶液化学效应。
硅灰掺入混凝土中，增加了混凝土基体的密实度，提高了水泥浆体与骨料之间的粘结强度，
减少了Ca(OH)2对 HPC 强度的不利影响，削弱了ASR 对混凝土的危害。
混凝土中硅灰一般掺量为 5％～15％，最佳掺量10% 左右。
硅灰作为一种辅助胶凝材料掺加到水泥浆体和混凝土中，不仅能够提高水泥水化度，并与 Ca(OH)2发生二次水化反应，且硅灰及其二次水化产物填充硬化水泥浆体中的有害孔，并改善混凝土中硬化水泥浆体与骨料的界面性能，对硬化水泥浆体和混凝土微结构将产生积极的影响，从而对其宏观力学性能特别是对它们的耐久性产生十分有利的影响，而这正是水泥与混凝土材料科学的几个基本任务之一。
而且利用硅灰还可以减少其对环境的污染，减轻它对环境所造成的压力。
但同时也应该看到，硅灰对硬化水泥浆体和混凝土微结构的改善与许多因素有关，因此必须加强这方面的研究，包括其它火山灰材料对硬化水泥浆体和混凝土微结构的影响的研究。
（3）硅灰的种类及应用标准硅灰主要以二种形式供应，即原态硅灰和增密硅灰。
原态硅灰，即通过收尘器直接收集得到的产品，松散容积约为 150~200kg/m3。
原态硅灰一般采用袋装运输，由于硅灰密度很小，长途运输效率较低，使用时多采用人工直接
破袋将微硅灰倒人混凝土搅拌机，工作环境粉尘大，工作效率低。
商品混凝土为解决原态硅灰不宜长途运输及效率低的问题，开发出了提高硅灰密实度的“硅灰增密技术”。
这种技术使原态硅灰在压缩空气流的作用下，滚动聚集成小的颗粒团，从而将硅灰的松散容积提高到 500~700kg/m3，大大方便了使用，增密硅灰小颗料团的颗粒凝聚力较弱，在混凝土搅拌机中的搅拌过程非常容易散开，因此，硅灰颗粒易在骨料投料后投入搅拌机，以保证增密硅灰颗粒团散开和良好的分散。
（ 4）硅灰的质量标准
SiO2含量越高，硅灰的性能越高。
一般要求，硅灰 SiO2含量＞ 85%，硅灰的碳在混凝土中会吸附部分引气剂，因此要求烧失量≤ 7％（控制碳和含水量）；再次是硅灰的细度要控制在 45μm 以下，＞ 45μm 的颗粒，筛余量应在 10％以下。
以前有的学者专家曾计算：以15％的硅灰取代水泥，则在混凝土中水泥颗粒与硅灰颗粒数量的比例为 1∶2000000，由此可知硅灰是一种超细粉末物质，之所以提高混凝土的强度，关键在于提高了水泥浆体与骨料之间的粘结强度，能降低泌水，防止水分在骨料下表面聚集，从而提高界面过渡区的密实度和减小界面过渡区的厚度。
硅灰的粒径比水泥颗粒要小100 倍，填充于水泥颗粒的空隙之间，其效果如同水泥颗料填充在骨料之间一，增加混凝土的密实度。
以上资料的介绍，对本文所述试验提供了理论依据和很大的启发
表 2 混凝土配合比
编号 W/B材料用量（kg/m3）
水泥水硅灰粉煤灰外加剂砂卵石
1 0.45 310 175 0 80 9.8 848 1037
2 0.45 300 175 10 80 10.5 848 1037
3 0.45 290 175 20 80 10.5 848 1037
4 0.4
5 280 175 30 80 11.0 848 1037
5 0.45 270 175 40 80 11.0 848 1037
6 0.45 260 175 50 80 11.5 848 1037
7 0.45 265 175 30 90 11.0 850 1040
8 0.46 250 175 30 100 11.0 853 1042
9 0.49 240 175 30 90 10.0 900 1015
10 0.41 310 172 30 80 11.5 799 1059
11 0.37 350 170 30 80 12.9 728 1092
表 3 新拌混凝土性能及硬化混凝土抗压强度编号新拌混凝土性能抗压强度（MPa）坍落度（mm）坍落度保留值（1h）（mm）扩展度（mm） 3d 7d 28d
1 200 190 550 16.6 23.5 36.8
2 210 185 560 17.1 26.4 35.2
3 215 180 550 17.7 27.8 37.6
4 220 190 570 19.3 33.
5 42.7
5 195 170 540 18.8 32.7 41.8
6 190 150 520 20.2 36.4 44.3
7 220 185 550 18.5 27.4 38.2
8 215 190 540 15.7 22.9 35.7
9 220 185 530 14.2 20.6 31.8
10 220 195 560 18.2 29.4 40.9
11 220 190 570 22.2 35.7 47.6
2 混凝土试配试验过程
2.1 试验用原材料
（1）硅灰：内蒙古巴彦淖尔市附近硅铁厂出品的原态硅灰，
其品质指标见表 1。
表1 硅灰品质指标 %SiO2含量烧失量 45 um 筛余量含水率
83~90 3~6 5~9 1~3
（2）水泥：川中牌 P.O42.5R 水泥；28d 胶砂强度47MPa ；
（3）粉煤灰：Ⅱ级灰；筛余量16%，需水量比 88% ；
（4）细骨料：水洗中砂，细度模数 2.8 ；含泥量 2.6% ；
（5）粗骨料：卵石，粒径 5～25mm，含泥量 0.5% ；压碎指标 9.2% ；
（6）外加剂：XB 高效泵送剂。
2.2 混凝土配合比见表 2。
2.3 新拌混凝土性能及硬化混凝土强度见表 3。
2.4 试验结果分析
首先，在新拌混凝土性能方面，与不掺硅灰的混凝土相比，掺了硅灰后混凝土和易性良好，粘聚性和保水性均有较大实践技术改善，但流动性随着硅灰掺量的增加逐渐变差，反映出硅灰需水量大对混凝土的不利影响；同时，混凝土坍落度经时损失也随之增大，在增大外加剂掺量后稍有改善，说明超细的硅灰颗粒对外加剂产生了吸附效果，降低了外加剂的保塑性能。
从表 3 中可以看出，掺加硅灰后混凝土的抗压强度指标有所变化，每方混凝土硅灰掺量在 30kg 以下时，混凝土 3d、7d 强度增长明显，显示出硅灰混凝土突出的早强性能，但 28d强度变化不大；当硅灰掺量在 30kg 以上时，混凝土各龄期抗压强度均明显提高，显示出硅灰对混凝土强度的巨大贡献。
表3中编号为7、8、9的试验是试图按硅灰：水泥为1∶1.5、1∶2和1∶2.5 的比例来用硅灰替代水泥，以观察混凝土强度的变化，结果发现与不掺硅灰的混凝土相比，随着上述比例的增加，混凝土强度呈下降趋势，编号 9 降低尤为明显。
表 3 中编号10、11 的试验是按照普通混凝土的配比设计规律逐次提高水泥用量以观察混凝土强度的增长情况，结果显示，水泥用量增加后混凝土强度的变化规律与普通混凝土基本相同。
3 应用实例
2009 年 7月，在呼和浩特市某小区一栋高层住宅墙体结构 C30 混凝土施工中，采用了上述试验编号 7 的配合比进行了实际生产浇筑，结果混凝土泵送施工过程顺利，拆模后墙体表面光滑致密；所留置 28d 标准养护试块抗压强度试验结果为 36.3MPa，达到设计强度的 121% ；该建筑两个月后进行实体验收，抽芯取样检测结果为
44.5MPa，达到设计强度的148%，应用效果令人满意。
4 结束语
通过对硅灰在普通混凝土中不同掺量的试验和实际应用，可以得到初步结论如下：
（1）硅灰作为一种高活性矿物掺合料，不仅可用于高强混凝土，同样可在普通混凝土中得到广泛应用，特别是数量庞大的原态硅灰，由于其价格较低（每吨约 600 元），只要解决好质量稳定问题及运输、添加、计量过程中的粉尘污染问题，其应用的前景十分光明，完全符合国家关于工业废渣综合利用和节能减排的要求；
（2）硅灰在每立方混凝土中的用量并非越多越好，而是存在一个最佳掺量，本文试验结果显示，综合考虑质量要求和经济成本要求，最佳掺量为 30kg/m3，可以替代
1.5~2 倍的水泥用量；
（3）硅灰在使用过程中还有不少问题需要进一步探讨和解决，除了上面提到的质量稳定问题、粉尘污染问题之外，还包括硅灰在混凝土中的最佳掺量问题、外加剂适应性问题、搅拌均匀性问题、浇筑完硅灰混凝土的养护问题等诸多方面，还需要业内同仁的共同努力解决，最终达到制定相关应用技术规程，规范有序应用的良好局面。