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      1. 微硅粉(硅灰)在混凝土中的使用說(shuō)明及注意事項

        微硅粉(也叫硅粉)(學(xué)名“硅灰”, Microsilica 或 Silica Fume ),微硅粉又叫硅灰。是工業(yè)電爐在高溫熔煉工業(yè)硅及硅鐵的過(guò)程中,隨廢氣逸出的煙塵經(jīng)特殊的捕集裝置收集處理而成。在逸出的煙塵中,SiO2含量約占煙塵總量的90%,顆粒度非常小,平均粒度幾乎是納米級別,故稱(chēng)為微硅粉。

        1.配合比

        對于硅粉混凝土的配合比設計,主要是根據設計要求, 確定微硅粉(硅灰)的摻入方法,微硅粉的最佳摻量,減水劑的最優(yōu)摻量及砂石料調整,而其它則按普通混凝土設計方法進(jìn)行。

        微硅粉摻加在混凝土中提高混凝土致密度,使其提高強度,提高抗滲、抗磨性能等功能。微硅粉的摻入方法:微硅粉在混凝土中一般有兩種方法: 一是內摻,二是外摻,都要與減水劑配合使用。內摻法往往用微硅粉代替水泥,又分等量代替和部分等量代替兩種,等量代替為微硅粉摻量代替相等的水泥,部分代替為1 kg 微硅粉代替1~3 kg 水泥,作為研究一般摻量為5 %~30 % ,水灰比一般保持不變:而外摻法指的是微硅粉像外加劑那樣摻在混凝土中,而水泥用量不減少,摻量一般為5 %~10 % ,一般外摻法而得的混凝土的力學(xué)性能要高得多,但增加了混凝土中膠凝材料用量。

        (1)內摻:在加水量不變的前提下,1份微硅粉可取代3~4份水泥(重量)而保持混凝土立方體抗壓強不變而提高混凝土其它性能。(2)外摻:水泥用量不變,摻加微硅粉則顯著(zhù)提高混凝土強度和其它性能;炷翐饺胛⒐璺蹠r(shí)有一定坍落度損失。這點(diǎn)需在配合比試驗時(shí)加以注意。微硅粉必須與減水劑聯(lián)合使用:建議復摻粉煤灰改善其施工性。用微硅粉配制混凝土時(shí),一般與凝膠材料的重量比為

        (一)高性能混凝土:5-10%;
        (二)水工混凝土:5-10%
        (三)噴射混凝土:5-10%;
        (四)助泵劑:2-3%;
        (五)耐磨工業(yè)地坪:5-10%;
        (六)聚合物砂漿、保溫砂漿:10-15%,
        (七)不定形耐火澆注料:6-8%。使用前請根據實(shí)際需要通過(guò)實(shí)驗選定合理、經(jīng)濟的摻量。

        微硅粉的最佳摻量:微硅粉在混凝土中摻量太少,對混凝土性能改善不大,但是摻量太多,則混凝土太粘,不易施工,且干縮變形大,抗凍性差,因此,摻微硅粉時(shí),應找出最優(yōu)摻量才能獲得最佳結果。一般情況下,摻量在10%以?xún)刃Ч^為滿(mǎn)意。微硅粉的合適摻量一般根據所用微硅粉,水泥種類(lèi)和骨料性質(zhì),選擇幾個(gè)微硅粉摻量,如3、5、7、10%等,成型混凝土試件,繪制R-SF(強度-微硅粉摻量)曲線(xiàn)確定。值得注意的是微硅粉價(jià)格較高,在確定硅粉的最佳摻量時(shí),也要考慮技術(shù)經(jīng)濟指標。

        減水劑的最佳摻量:在混凝土中使用微硅粉,如不摻減水劑,想保持相同的流動(dòng)度,則必然要增加用水量、水灰比增加,摻硅粉的混凝土強度也不上去,這也是過(guò)去微硅粉在混凝土中未推廣使用的原因。微硅粉與減水劑聯(lián)合使用摻用微硅粉水灰比不變,即用水量不增加,也能達到與未摻硅粉的混凝土具有相同的流動(dòng)度且硅粉混凝土強度等性能得到大幅度提高,一般國內較多采用萘系高效減水劑,如建1、H、DH3、FDN、NF、N2B 等,其摻量一般為膠材用量的1 %以?xún),有時(shí)為了減小水灰比,拌制超高強混凝土,減水劑摻量達2 %~ 3 %。

        砂石料用量調整:內摻微硅粉一般對砂石用量不必調整。外摻微硅粉要扣掉與微硅粉體積相等的砂石體積。

        2.攪拌方法

        硅粉混凝土應用試驗室作出施工配合比,嚴格按照配合比施工。在硅粉混凝土攪拌時(shí)微硅粉應在骨料投料之后加入攪拌機。加入方式有兩種程序:

        ①投入骨料,隨后投入硅粉攪拌片刻,然后加入水泥干拌一會(huì ),再加入水和其它外加劑。

        ②投入粗骨料+75%水+微硅粉+50%細骨料,攪拌15~30秒,然后投入水泥+外加劑+50%細骨料+25%水+外加劑,攪拌至均勻。攪拌時(shí)間比普通混凝土延長(cháng)20~25%或50~60秒。切忌將微硅粉加入已拌和的混凝土中。

        3.澆注方法 

        微硅粉混凝土與普通混凝土澆注方法相同,但微硅粉混凝土早強的性能會(huì )使終凝時(shí)間提前,因此在澆注時(shí)應及時(shí)搗固,振動(dòng)密實(shí)。在抹面時(shí)應注意,微硅粉混凝土有較大的粘稠性和大幅度減少泌水,使抹面困難,必要時(shí)應采用帶振動(dòng)功能的抹面設備。微硅粉混凝土比普通混凝土有較強的收縮性,更易出現早期塑性收縮裂縫,在施工過(guò)程中必須盡早良好養護,推薦使用關(guān)水養護或使用專(zhuān)用養護液養護的方法。

        4.施工安全 

        微硅粉混凝土施工安全應嚴格按照混凝土工程有關(guān)國家施工規范操作。微硅粉較輕,嚴禁高空拋散,防止微硅粉飛揚。

        5.微硅粉的貯存和運輸 

        微硅粉在貯存、運輸和使用過(guò)程中注意防雨防潮。

        注意事項:

                  摻量:推薦摻量為6~8%。
           對抗滲混凝土、耐海水侵蝕混凝土、耐磨混凝土,內摻硅粉后,約增加用水量20%,強度不變。
           配制高強、早強混凝土應配合高效減水劑使用,配高強混凝土應選用低硫酸鈉低引氣的高效減水劑。
           使用硅粉混凝土比普通混凝土延長(cháng)攪拌時(shí)間30S,以保證混合均勻。
           二次抹壓:終凝前對混凝土進(jìn)行二次抹壓,最好在抹壓后覆蓋,以防水分蒸發(fā)過(guò)快引起表面裂紋。
           保濕養護:終凝后2小時(shí)到4小時(shí),即要對混凝土保濕養護,并且要在潮濕環(huán)境養護14天以上,養護方法可采用淋水保濕養護,覆蓋保濕養護,或蓄水養護。

        微硅粉雖然能改善新拌和硬化混凝土的性能,但如使用不當也會(huì )造成質(zhì)量事故,因而在使用中應注意以下事項:

            1)由于微硅粉顆粒細小,比表面積大,需水量高,因而在混凝土摻入微硅粉時(shí),必須與高效減水劑聯(lián)合使用才能取得良好的效果。

            2)微硅粉摻入混凝土的方法有內摻法和外摻法兩種。由于內摻法要減少水泥的用量,故此法一般用在中,低標號的混凝土中;外摻法不減少水泥用量,一般用于高標號的混凝土中。

            3)混凝土中微硅粉摻量不宜太高或太低,一般摻量為5%~10%,在此范圍內微硅粉的有利作用發(fā)揮得最好,即不但微硅粉代替水泥的作用最好,各種優(yōu)良性能得到充分發(fā)揮,而且可避免不利的影響,如摻量大于己15%后,混凝土的抗凍性降低等。

            (4)對抗滲混凝土、耐海水侵蝕混凝土、耐磨混凝土,內摻微硅粉后,約增加用水量20%,強度不變。

            (5)由于微硅粉混凝土稠度大,因此在設計混凝土坍落度時(shí)應比普通混凝土的大2~3cm。

            6)微硅粉混凝土的攪拌時(shí)間應比普通混凝土的延長(cháng)0.5~1min,以便使混凝土拌和得更均勻,防止微硅粉在混凝土中成團而造成質(zhì)量事故。

            7)二次抹壓:終凝前對混凝土進(jìn)行二次抹壓,最好在抹壓后覆蓋,以防水分蒸發(fā)過(guò)快引起表面裂紋。

            (8)保濕養護:終凝后2小時(shí)到4小時(shí),即要對混凝土保濕養護,并且要在潮濕環(huán)境養護14天以上,養護方法可采用淋水保濕養護,覆蓋保濕養護,或蓄水養護。

        常見(jiàn)問(wèn)題:

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