微硅粉摻入水泥混凝土后能很好地填充于水泥顆粒空隙之中,使?jié){體更微密,另外它還與游離的Ca(OH)2結(jié)合,形成穩(wěn)定的硅酸鈣水化物2CaO.SiO4. H2O,該水化物凝膠強(qiáng)度高于Ca(OH)2晶體,主要表現(xiàn)在:
(1)增加致密度。抗?jié)B性能提高5—18倍,抗化能力提高4倍以上。
(2)增加強(qiáng)度。使混凝土抗壓、抗折強(qiáng)度大大增加,摻入5—10%的微硅粉,抗壓強(qiáng)度可提高10—30%,抗折強(qiáng)度提高10%以上。
(3)早強(qiáng)性:微硅粉混凝土使誘導(dǎo)期縮短,具有早強(qiáng)的特性。
(4)抗凍性:微硅粉在經(jīng)過300—500次快速凍解循環(huán),相對(duì)彈性模量隆低10—20%,而普通混凝土通過25—50次循環(huán),相對(duì)彈性模量隆低為30—73%。
(5)抗沖磨、控空蝕性:微硅粉混凝土比普通混凝土抗沖磨能力提高0.5—2.5倍,抗空蝕能力提高3—16倍。
具體應(yīng)用于以下工程建設(shè)領(lǐng)域:
(1)公路建設(shè):充分利用微硅粉混凝土的早強(qiáng)、高強(qiáng)、耐磨性能,可以修建高等級(jí)公路、機(jī)場(chǎng)跑道、公路遂道及路面搶修等工程。儀征化纖公司在廠區(qū)中心干道用硅粉混凝土修建道路,12小時(shí)抗壓強(qiáng)度達(dá)到25MPa,抗磨蝕提高1倍,24小時(shí)抗壓強(qiáng)度達(dá)到37MPa,超過設(shè)計(jì)要求的C20混凝土。
(2)港口、橋梁、鹽水工程:微硅粉混凝土致密度高,同時(shí)具有很高電阻率,不易形成電化學(xué)破壞,增強(qiáng)了抗銹蝕性能。香港青馬大橋、江蘇連云港木材碼頭、重慶大佛寺長(zhǎng)江大橋就是成功應(yīng)用范例。
(3)水利水電工程:大壩進(jìn)水閘,引水渠道,隧洞,調(diào)壓井,主廠房下部結(jié)構(gòu)(特別是水機(jī)蝸殼)等水工建筑物,充分利用硅粉混凝土具有良好的防水、抗?jié)B、耐沖磨和抗空蝕的特性。從1982年起,先后在葛州壩、大伙房水庫(kù)、映秀彎電站、龍羊峽電站等修補(bǔ)和維護(hù)的工程中推廣應(yīng)用,通過幾個(gè)汛期的考驗(yàn),效果很好。目前微硅粉混凝土在二灘電站、紫坪鋪水利樞紐、黃河小浪底水利樞紐工程中大量使用后,也都取得了很好的效果。
(4)工民建工程:微硅粉混凝土具有早強(qiáng)、高強(qiáng)特點(diǎn),大量用于工業(yè)廠房、高層建筑。如遼寧鞍山國(guó)際大酒店C50混凝土、北京市財(cái)稅大樓C110混凝土等。既可增加強(qiáng)度,減小構(gòu)件截面尺寸,縮短工期,又可節(jié)省工程造價(jià)。
(5)噴射混凝土工程:混凝土中摻入微硅粉后,顯著改善了塑性混凝土粘附性能和凝聚性,大幅度降低了回彈量,增大噴射混凝土一次成型厚度,縮短工期,節(jié)省了工程造價(jià)。在歐美國(guó)家,75%的噴射混凝土都摻入硅粉,而挪威和瑞典,微硅粉是噴射混凝土的必備材料