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    4.1 在混凝土方面的应用
        把微硅粉作为掺和剂用于混凝(coagulation)土工业是国内外硅粉利用中研究是早、成果最多、应用最广的一个领域(domain)。微硅灰的细度:硅灰中细度小于1μm的占80%以上,平均粒径在0.1~0.3μm,比表面积为:20~28m2/g。其细度和比表面积约为水泥的80~100倍,粉煤灰的50~70倍。由于微硅粉粒度细,比表面积大,具有很高的火山灰活性,作为添加剂可以配制高强度混凝土。自1983年以来,在北美、欧洲、日本等都开始大量使用硅粉混凝土,仅1989年,挪威就有4万t微硅粉用于混凝土,相当于50万t水泥掺有微硅粉,加拿大1985-1989年共使用了微硅粉混凝土100万m3。微硅粉加入混凝土中改善了混凝土多方面性能:
     
    4.1.1 提高混凝(coagulation)土早期强度和最终强度
        国外研究(research)证明,当微硅(silicon)粉对水泥的取代率在30%以内时,蒸养温度为80℃,砂浆一天的抗压强度为不掺微硅粉的2倍(100MPa),若采用蒸压养护,则几乎达3倍(150MPa)。加拿大研究表明,当微硅粉与高效(ɡāo xiào)减水剂复合使用(use)时,混凝土的抗压强度为不掺硅粉的3~5倍。目前,美国、丹麦、挪威等国已有微硅粉作掺和剂配制了强度高达1100kg/cm2 的混凝土,而且工艺简单。微硅粉在混凝土中的效应,随微硅粉用量增加,活性和微粒对混凝土强度的影响也逐渐增强。
     
    4.1.2 增加致密度
        混凝土(Concrete)中掺入微硅(silicon)粉增加了起反应(reaction)的硅含量,在电镜下观察,掺微硅粉混凝土的水泥石空隙中有晶体生长。另外,微硅粉颗粒很细小,均匀地充填了混凝土微孔,减少了微空容积,从而使致密性增强。
     
    4.1.3 改善混凝(coagulation)土离析和泌水性能
        国外研究(research)证明,微硅(silicon)粉掺入量愈多,混凝(coagulation)土材料愈难以离析和泌水,当取代率达15%时,混凝土坍落度即使达15~20cm也不产生离析和泌水,当取代率达20%~30 时,混凝土直接放入自来水中也不易产生离析。
        据了解,微硅粉在回收过程中存在很大的困难。由于微硅粉的颗粒度太细小,机械力除尘器,包括沉降除尘、惯性(inertia)除尘及旋用除尘,根本捕集不到它。水膜除尘捕集它也很困难。而且微硅粉的比电阻特别高,高至1013Ω·cm,若采用常现电除尘装置,将产生反电晕现象,也难于捕集它。若采用国际先进电除尘装置——脉冲电除尘器,从其性能上讲,能够捕集高比电阻粉尘,但其设备投资极为昂贵,约为常规电除尘器的10倍。所以目前国内外捕集微硅粉的装置大部分用“大”布袋除尘器,它之所以在布袋除尘器前头冠于“大”字,就是由于这种粉尘特性决定的。如果用捕集一般粉尘的布袋除尘器的经验直接用来捕集微硅粉,可能达不到预期效果。目前美国、前苏联、挪威等国家也都是采用大布袋捕集微硅粉。我国有不少企业也基本采用这种方法,然而此法也存在一些问题:
     
        第
      一、于工业硅或硅铁在熔炼过程中,废气温度很高,可达500~600℃,并且很不稳定,这完全是由于生产(Produce)状况决定的,所以在布袋除尘装置的前面,必须设降温装置,它也加大了除尘设备的投资(意义:是未来收益的累积),否则将烧毁布袋。
     
        第
      二、除尘设备故障率高。由于微硅粉颗粒度很细,粘性(viscosity)很大,不容易振打清灰,严重影响除尘效果,同时增大系统(system)阻力(zǔ lì),能耗增大。并且易造成破袋、掉袋,此时势必停机修理,将影响正常生产,也增大了维修零本。
     
        第
      三、运转费用高。布袋除尘器的实质是用滤布过滤气体捐集粉尘(形态:固体微粒)。
       微硅粉的流动性与硅含量虽有一定的关系,但不成比例.同样是92的硅粉,有的流动性很好,有的根本没有流动性。微硅灰外观为灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重:1600~1700千克/立方米。颗粒形态与矿相结构:硅灰在形成过程中,因相变的过程中受表面张力的作用,形成了非结晶相无定形圆球状颗粒,且表面较为光滑,有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体。它是一种比表面积很大,活性很高的火山灰物质。掺有硅灰的物料,微小的球状体可以起到润滑的作用。另外作试验时,必须加入分散剂,如果三聚磷酸钠不起作用(role),再用P530试一下,两者都不起作用的话,这种微硅粉则不能用于耐火材料(Material)行业。
     
        对于不加密微硅粉可以采用简单的办法,即:40克水:60克微硅粉:0.2克分散剂(三聚或P530),充分搅拌(stir)后,倾倒在玻璃板上,自然流淌,测量流淌面积,如果平均直径大于150mm则流动性一般会很好,但最好还要做不定形试块试验,根据加水量最终判定流动性好坏.不过现在国内的微硅粉能达到这一标准的太少。另外,对于加密微硅粉,不能用上述方法,只有用不定形试样进行确定.
     
        关于不定形试块,由于我们主要是检测(jiǎn cè)微硅粉的流动性,可以随便确定一个配比,比如如果有矾土骨料(aggregate)和细粉,可以采用如下比例:矾土骨料 5-3MM 40%,3-1MM 13%,1-0MM 15%,180目矾土细粉 20%,铝水泥 7%, 微硅粉 5%,三聚 0.15%或者三聚0.07%六偏0.05%
     
        将上述原料(Raw material)称量好后,加入胶砂搅拌机中干混一下,然后边搅拌边加入6%的水,再搅拌三分钟后,看一下混合料的稠度。如果较稀,流动性好,则证明微硅(silicon)粉质量可以。如不能流动,可以再适当加点水,确定需水量多少。
        但这也是凭经验判断,如需准确,则需选一种流动性较好的微硅(silicon)粉,确定一个标准加水量,将混合料搅拌后在水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)胶砂流动度测定仪(跳桌法)测定自流及跳动15次的流动值,此值为标准流动值,测定其他各种微硅粉时,看一下达到标准流动值的需水量,即可判定微硅粉的流动性好坏。
     
        有几点需要注意:
     1、矾土骨料与细粉必需选用烧结好的,而且每次做实验最好用同一批次。微硅灰的细度:硅灰中细度小于1μm的占80%以上,平均粒径在0.1~0.3μm,比表面积为:20~28m2/g。其细度和比表面积约为水泥的80~100倍,粉煤灰的50~70倍。
     2、铝水泥每次实验时最好用新开启包装且质量稳定的水泥。
     3、不同季节流动性有差别。


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