混凝土早期強(qiáng)度和最終強(qiáng)度
國(guó)外研究證明,當(dāng)微硅粉對(duì)水泥的取代率在30%以?xún)?nèi)時(shí),蒸養(yǎng)溫度為80℃,砂漿一天的抗壓強(qiáng)度為不摻微硅粉的2倍(100MPa),若采用蒸壓養(yǎng)護(hù),則幾乎達(dá)3倍(150MPa)。加拿大研究表明,當(dāng)微硅粉與高效減水劑復(fù)合使用時(shí),混凝土的抗壓強(qiáng)度為不摻硅粉的3~5倍。目前,美國(guó)、丹麥、挪威等國(guó)已有微硅粉作摻和劑配制了強(qiáng)度高達(dá)1100kg/cm2 的混凝土,而且工藝簡(jiǎn)單。微硅粉在混凝土中的效應(yīng),隨微硅粉用量增加,活性和微粒對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響也逐漸增強(qiáng)。
增加致密度
混凝土中摻入微硅粉增加了起反應(yīng)的硅含量,在電鏡下觀察,摻微硅粉混凝土的水泥石空隙中有晶體生長(zhǎng)。另外,微硅粉顆粒很細(xì)小,均勻地充填了混凝土微孔,減少了微空容積,從而使致密性增強(qiáng)。
改善混凝土離析和泌水性能
國(guó)外研究證明,微硅粉摻入量愈多,混凝土材料愈難以離析和泌水,當(dāng)取代率達(dá)15%時(shí),混凝土坍落度即使達(dá)15~20cm也不產(chǎn)生離析和泌水,當(dāng)取代率達(dá)20%~30 時(shí),混凝土直接放入自來(lái)水中也不易產(chǎn)生離析。
提高混凝土的抗?jié)B性、抗化學(xué)侵蝕性和比電阻
由于微硅粉的摻入提高了混凝土的密實(shí)性,大大減少了水泥石空隙,所以提高了微硅粉混凝土的抗?jié)B性能 國(guó)內(nèi)外研究認(rèn)為,當(dāng)混凝土中微硅粉取代率為10%~20 時(shí),顯著改善了混凝土的抗?jié)B性、抗化學(xué)侵蝕性,而且對(duì)鋼筋的耐腐蝕性也有改善,這是由于密實(shí)性的提高和SiO2 含量的增加,有效地阻止了酸離子的侵入和腐蝕作用。另外,由于微硅粉比電阻很高,所以混凝土比電阻可提高1.9—16倍,有利于保護(hù)鋼筋和埋設(shè)件。目前這些技術(shù)已在港口堤岸、水電站堤壩、飛機(jī)場(chǎng)跑道、越江隧道、多層廠房的防滲耐油地坪等工程中得到實(shí)際應(yīng)用,上海市延安中路黃浦江越江隧道等特殊工程中。
在水工抗磨蝕材料中的應(yīng)用
南京水利科學(xué)研究院用微硅粉作為添加劑配制的“硅粉砂漿”已用于葛洲壩水閘修補(bǔ)工程中,結(jié)果表明,“硅粉砂漿”具有以下優(yōu)良性能:
1)“硅粉砂漿”具有優(yōu)越的抗沖磨性能,與600號(hào)普通水泥相比,抗沖磨性能提高60%~ 150%。
2)“硅粉砂漿”顯著提高了砂漿的密實(shí)性,砂漿吸水率降低到普通水泥的20 ~30%而抗?jié)B能力大大提高,能有效地阻止有害離子的侵入,從而提高了砂漿的耐久性。
3)“硅粉砂漿”的抗壓強(qiáng)度比普通砂漿提高45% ~66%,抗拉強(qiáng)度提高7%~20 %,最高強(qiáng)度可達(dá)11600N/cm 2,“硅粉砂漿”還能促進(jìn)水泥水化,提高早強(qiáng)。