硅粉做什么用的?
1、控制混凝土材料的离析和泌水,减少或避免混凝土出现蜂窝、麻面、薄弱夹层、裂缝和乳皮等缺陷。
2、提高混凝土的抗压强度,试验证明硅微粉能大幅度的提高混凝土的强度。
3、改善混凝土的耐久性,提高混凝土的抗渗性、抗冻性、抗磨性和抗蚀性
4、提高混凝土的抗炭化性,对于钢筋混凝土,掺入硅微粉不公可提高基体与钢筋间的粘结强度,还能增强钢筋的抗锈蚀能力。
5、改善耐火材料的流动性和致密程度,提高耐火材料高温强度和热震性。
国内、国际市场上所需硅粉的细度规格如下:
规格(2mm-10mm) 筛余量(重量)
500um-180um(30目-80目) +500um≤3% -180um≤10%
425um-150um(40目-100目) +425um≤5% -150um≤15%
250um-140um(60目-110目) +250um≤3% -140um≤10%
125um-74um(120目-200目) +125um≤3% -74um≤10%
-74um(-200目) +74um≤5%
-45um(325目) +45um≤5%
5um-1um(2500目-12500目) +5um≤5%
由于金属硅是一种质硬易碎的物料,在粉磨过程中筛余物不能有效的控制,过粉磨现象严重,造成产品浪费大,生产成本高,产品粒径不达标,致使产品没有竞争力。
硅微粉是由纯净石英粉经先进的超细研磨工艺加工而成,是用途极为广泛的无机非金属材料。具有介电性能优异、热膨胀系数低、导热系数高、悬浮性能好等优点。因其具有优良的物理性能、极高的化学稳定性、独特的光学性质及合理、可控的粒度分布,从而被广泛应用于光学玻璃、电子封装、电气绝缘、高档陶瓷、油漆涂料、精密铸造、硅橡胶、医药、化装品、电子元器件以及超大规模集成电路、移动通讯、手提电脑、航空航天等生产领域。 硅微粉还是生产多晶硅的重要原料。硅微粉用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成三氯氢硅(SiHCl3),SiHCl3进一步提纯后在氢气中还原沉积成多晶硅。而多晶硅则是光伏产业太阳能电池的主要原材料。近年来,全球能源的持续紧张,使大力发展太阳能成为了世界各国能源战略的重点,随着光伏产业的风起云涌,太阳能电池原材料多晶硅价格暴涨,又促使硅微粉的市场需求迅猛增长,硅微粉呈现出供不应求的局面,更使硅资源拥有者尽享惊人的暴利。 据调查,目前国内生产硅微粉的能力约50万吨,主要是普通硅微粉,而高纯超细硅微粉大量依靠进口。初步预测2008年我国对超细硅微粉的需求量将达10万吨以上。其中,橡胶行业是最大的用户,涂料行业是重要有巨大潜力的应用领域,电子塑封料、硅基板材料和电子电器浇注料对高纯超细硅微粉原料全部依靠进口,仅普通球形硅微粉的价格2—3万元/吨,而高纯超细硅微粉的价格则高达几十万元/吨以上。
超细硅微粉具有粒度小、比表面积大、化学纯度高、分散性能好等特点。以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性而在橡胶、涂料、医药、造纸、日化等诸多领域得到广泛应用,并为其相关工业领域的发展提供了新材料的基础和技术保证,享有“工业味精”“材料科学的原点”之美誉。自问世以来,已成为当今时间材料科学中最能适应时代要求和发展最快的品种之一,发达国家已经把高性能、高附加植的精细无机材料作为本世纪新材料的重点加以发展。
近年来,计算机市场、网络信息技术市场发展迅猛,CPU集程度愈来愈大,运算速度越来越快,家庭电脑和上网用户越来越多,对计算机技术和网络技术的要求也越来越高,作为技术依托的微电子工业也获得了飞速的发展,PⅢ 、PⅣ 处理器,宽带大容量传输网络,都离不开大规模、超大规模集成电路的硬件支持。
随着微电子工业的迅猛发展,大规模、超大规模集成电路对封装材料的要求也越来越高,不仅要求对其超细,而且要求其有高纯度、低放射性元素含量,特别是对于颗粒形状提出了球形化要求。高纯超细熔融球形石英粉(简称球形硅微粉)由于其有高介电、高耐热、高耐湿、高填充量、低膨胀、低应力、低杂质、低摩擦系数等优越性能,在大规模、超大规模集成电路的基板和封装料中,成了不可缺少的优质材料。
为什么要球形化?首先,球的表面流动性好,与树脂搅拌成膜均匀,树脂添加量小,并且流动性最好,粉的填充量可达到最高,重量比可达90.5%,因此,球形化意味着硅微粉填充率的增加,硅微粉的填充率越高,其热膨胀系数就越小,导热系数也越低,就越接近单晶硅的热膨胀系数,由此生产的电子元器件的使用性能也越好。其次,球形化制成的塑封料应力集中最小,强度最高,当角形粉的塑封料应力集中为1时,球形粉的应力仅为0.6,因此,球形粉塑封料封装集成电路芯片时,成品率高,并且运输、安装、使用过程中不易产生机械损伤。其三,球形粉摩擦系数小,对模具的磨损小,使模具的使用寿命长,与角形粉的相比,可以提高模具的使用寿命达一倍,塑封料的封装模具价格很高,有的还需要进口,这一点对封装厂降低成本,提高经济效益也很重要。
球形硅微粉,主要用于大规模和超大规模集成电路的封装上,根据集程度(每块集成电路标准元件的数量)确定是否球形硅微粉,当集程度为1M到4M时,已经部分使用球形粉,8M到16M集程度时,已经全部使用球形粉。250M集程度时,集成电路的线宽为0.25μm,当1G集程度时,集成电路的线宽已经小到0.18μm,目前计算机PⅣ 处理器的CPU芯片,就达到了这样的水平。这时所用的球形粉为更高档的,主要使用多晶硅的下脚料制成正硅酸乙脂与四氯化硅水解得到SiO2,也制成球形其颗粒度为 -(10~20)μm可调。这种用化学法合成的球形硅微粉比用天然的石英原料制成的球形粉要贵10倍,其原因是这种粉基本没有放射性α射线污染,可做到0.02PPb以下的铀含量。当集程度大时,由于超大规模集成电路间的导线间距非常小,封装料放射性大时集成电路工作时会产生源误差,会使超大规模集成电路工作时可靠性受到影响,因而必须对放射性提出严格要求。而天然石英原料达到(0.2~0.4) PPb就为好的原料。现在国内使用的球形粉主要是天然原料制成的球形粉,并且也是进口粉。
一般集成电路都是用光刻的方法将电路集中刻制在单晶硅片上,然后接好连接引线和管角,再用环氧塑封料封装而成。塑封料的热膨胀率与单晶硅的越接近,集成电路的工作热稳定性就越好。单晶硅的熔点为1415℃,膨胀系数为3.5PPM,熔融石英粉的为(0.3~0.5)PPM,环氧树脂的为(30~50)PPM,当熔融球形石英粉以高比例加入环氧树脂中制成塑封料时,其热膨胀系数可调到8PPM左右,加得越多就越接近单晶硅片的,也就越好。而结晶粉俗称生粉的热膨胀系数为60PPM,结晶石英的熔点为1996℃,不能取代熔融石英粉(即熔融硅微粉),所以中高档集成电路中不用球形粉时,也要用熔融的角形硅微粉。这也是高档球形粉想用结晶粉整形为近球形不能成功的原因所在。80年代日本也走过这条路,效果不行,走不通;10年前,包括现在我国还有人走这条路,从以上理论证明此种方法是不行的。即高档塑封料粉不能用结晶粉取代。
是用熔融石英(即高纯石英玻璃),还是用结晶石英,哪一种为原料生产高纯球形石英粉为好?根据试验,专家认为:这个题已经十分清楚,用天然石英SiO2,高温熔融喷射制球,可以制得完全熔融的球形石英粉。用天然结晶石英制成粉,然后分散后用等离子火焰制成的球就是熔融的球,用火焰烧粉制得的球,表面光华,体积也有收缩,更好用,日本提供的这种粉,用X射线光谱分析谱线完全是平的,也是全熔融球形石英粉,而国内电熔融的石英,如连云港的熔融石英光谱分析不定型含量为95%,谱线仍能看出有尖峰,仍有5%未熔融。由此可见,生产球形石英粉,只要纯度能达到要求,以天然结晶石英为原料最好,其生产成本最低,工艺路线更简捷
一)硅微粉在橡胶制品中的应用
活性硅微粉(经偶联剂处理)填充于天然橡胶、顺丁橡胶等胶料中,粉体易于分散,混炼工艺性能好,压延和压出性良,并能提高硫化胶的硫化速度,对橡胶还有增进粘性的功效,尤其是超细级硅微粉,取代部分白炭黑填于胶料中,对于提高制品的物性指标和降低生产成本均有很好作用。-2um达60-70%的硅微粉用于出口级药用氯化丁基橡胶瓶塞和用于电工绝缘胶鞋中效果甚佳。
硅微粉在仿皮革制作中作为填充料,其制品的强度、伸长率、柔性等各项技术指标均优于轻质碳酸钙、活性碳酸钙、活性叶蜡石等无机材料作填充剂制作的产品。
硅微粉代替精制陶土、轻质碳酸征等粉体材料应用于蓄电池胶壳,填充我量可达65%左右,且工艺性能良好。所获胶壳制品,具有外表平整光滑,硬度大,耐酸蚀,耐电压,热变形和抗冲击等物理机械性能均达到或超过JB3076-82技术指标。
(二)硅微粉在塑料制品中的应用
活性硅微粉是聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯等制品理想的增强剂,不仅有较大的填充量,而且抗张强度好。制成母粒,用于聚氯乙烯地板砖中,可提高产品耐磨性。
硅微粉应用于烯烃树脂薄膜其粉体分散均匀,成膜性好,力学性能强,较用PCC做填充料生产的塑膜,阻隔红外线透过率降低10%以上,对农用棚膜应用推广极为在举国。也可用于电线电缆外包皮等领域。
(三)硅微粉在熔制仪器玻璃和玻纤中的应用
由于硅微粉颗粒细小,纯度高,在制玻生产中易熔化、时间短,制品如硼硅仪器玻璃、钠征仪器玻璃、中性器皿等产品的理化性能和外观质量均达到相应标准,与此同时,生产中节能效果特别显著。
再则,依据硅微粉具有粒度细且均匀,比表面积大的特点,用于玻纤直接拉丝新工艺,大大的提高了玻纤配合料的均化程度和加快炉内的玻化速度。拉丝的稳定性优于玻璃球拉丝工艺,且具有显著的节能和降低生产成本效果。作为节能矿物原料,硅微粉应用于陶瓷行业中,对于降低烧成温度和提高成品率等亦收到理想效果。
(四)硅微粉做抛光洗涤磨料效果好
随着现代化技术的发展,对材料的表面处理亦要求更高更精,而磨我们的应用日趋广泛。硅微粉因其颗粒接近圆形,通过超细、分级制备的超微粉,再经改性处理后,是金属件良好的洗涤磨料,如在洗涤轴承中应用,光洁度可达3.0以上,优于显示器的同类产品。
另外用于半导体行业、精密阀门、硬磁盘、磁头的抛光,汽车抛光剂,均有很好的效果
(五)硅微粉在涂料中的应用
利用硅微粉特有的功能性,取代沉淀硫酸钡、滑石粉,用于调合漆、底漆、防犭漆等的配制中(加入量6-15%)不仅起到填充增容作用,而且对于提高油漆细度、流平性能、漆膜硬度,缩短涂料研磨时间和油漆的耐水、防锈、防腐性能及颜料的分散性、漆的储存稳定性等效果均为显著。再则,由硅微粉、水、表面活性剂和水按一定比例配置的熔膜涂料,由于其粘度低,无充挂现象使用方便等特点,成为精密铸中的优质涂料。
用于橱柜饰面,具有优异的装饰效果和耐腐蚀性。
(六)硅微粉在电器绝缘封装材料中的应用
电工级硅微粉是一种活性硅微粉,用作电器产品环氧树脂绝缘封填料,不仅可大幅度增加填充量而更重要的是对于降低混合料体系的粘度,改善加工性能,提高混合料对高压电器线圈的渗透性,降低固化物的膨胀系数和固化过程中的收缩率,养活混合料与线圈之间的热张差,提高固化物的热、电、机械性能诸方面起到有益作用。
问题二:美缝剂颜色都有哪几种,仿古砖用什么颜色美缝比较好看呢? 仿古砖和美缝剂是现在很多人装修时都喜欢用的一种风格,在仿古砖旁边用美缝勾边可以增强美感,也是目前人们追求美的步伐真是挡都挡不住,对于家居的装饰越来越重视,甚至开始关注美缝剂与瓷砖配色的细节问题,那么仿古砖用什么颜色美缝比较好看呢?
美缝剂有三种系列,亮光系列、亚光系列和金属系列,一共三十多种颜色。亮光系列的有纯白色、浅亮黄、浅亮灰、象牙白、月光银、黑珍珠、宝石兰等多种颜色,亚光系列的有亚光黑、亚光白、亚光灰、亚光棕、亚光黄、赤岩褐、麦黄色等多种颜色,金属系列的有镏金色、贵族灰、不锈钢色等。
美缝剂与瓷砖如何配色:亮光系列主要是配亮光砖如玻化砖、釉面砖等使用。其色彩艳丽,光泽性强,有质感,且质地细腻,与亮光砖搭配色彩更加协调,是最佳的瓷砖伴侣。
亚光系列专配仿古砖和亚光砖使用。其色泽丰富、饱满,质感强,使用后呈现出暗哑的光泽,与仿古砖搭配色彩及光泽度都更加的协调,更能体现出仿古砖的档次;是仿古砖的最佳伴侣。
金属系列色泽艳丽饱满,且有很强的金属质感。使用后绽放出光彩夺目的色泽。镏金色与白色、黑色、金色、灰色等颜色的瓷砖一起使用更能体现出瓷砖的质感及档次。
关于仿古砖用什么颜色美缝相关知识就介绍到这,总的来说,选择什么颜色美缝还是要看家是用了什么颜色的仿古砖,这样搭配起来才比较好看,有个性的业主还可以选择搭配符合自己审美观的颜色,同时们还可以跟据您家瓷砖的颜色来单独配色,装饰后其墙地面整体效果更佳
问题三:说说仿古砖怎么选用美缝剂 选用瓷白色和亚光白这些颜色
1、贴美纹纸:如果瓷砖为仿古砖或麻面砖,美缝前要贴美纹纸,表面砖可以不贴。贴美纹纸的时候瓷砖表面、缝隙要保持干净干燥。美纹纸要在缝隙两边贴,为了保证十字交叉处的效果,横竖线施工建议分隔24小时进行。美纹纸的两边要切割的整齐无毛边,宽度不小于2CM,粘接力要好但胶不残留。
2、装抢打缝:选择所要颜色的保实捷美缝剂,装上专用混料管,套上专用优质省力胶枪,挤压去除前端30g美缝胶,使美缝胶充分混合均匀即可。打缝时混料管尽可能与瓷砖面垂直以便美缝胶能充满缝隙,向前走时均匀,掌握好力度和频率,以便美缝剂均匀流出。适宜温度5-38度。
问题四:仿古砖必须用美缝剂吗 仿古砖有很多种,一般是留缝的。
如果是那种有浅色低边的小砖,可以不留缝,两砖拼接时,低边的位置就是砖缝的样子。
比如这种:
如果是普通的仿古砖,留缝不应小于2mm,而且要用反色的填缝剂做缝。
问题五:仿古砖缝隙怎么使用美缝剂 预留砖缝:可填缝也可以不填,如填缝需要等填缝材料完全干透,方可进行美缝剂施工,缝深最少是2mm左右;
2.清理缝隙:使用真瓷胶美缝剂前应先将瓷砖缝隙里的粉尘用吸尘器吸干净、瓷砖缝两侧用毛巾擦干净,去除粉尘、油渍和其他污染物,同时用清洁铲清除瓷砖表面污染物;
3.贴美纹纸:如果瓷砖为仿古砖或麻面砖,美缝前要贴美纹纸,表面砖可以不贴。贴美纹纸的时候瓷砖表面、缝隙要保持干净干燥。美纹纸要在缝隙两边贴,为了保证十字交叉处的效果,横竖线施工建议分隔24小时进行。美纹纸的两边要切割的整齐无毛边,宽度不小于2CM,粘接力要好但胶不残留。
4.装抢打缝:选择所要颜色的真瓷胶,装上专用混料管,套上专用优质省力胶枪,挤压去除前端30g真瓷胶,使真瓷胶充分混合均匀即可。打缝时混料管尽可能与瓷砖面垂直以便真瓷胶能充满缝隙,向前走时均匀,掌握好力度和频率,以便真瓷胶均匀流出。适宜温度5-38度。
5.压缝刮缝:如想让真瓷胶固化后表面有个每罐适度的圆弧面,可用专用压缝钢球从一端用力沿着砖缝拉向另一端,用力保持均匀;如果想让真瓷胶固化后表现与瓷砖面尽可能在一个水平面上,可以用美缝刮板或软胶板从一端用力沿着砖缝拉向另一端,保持用力均匀,且不偏离美纹纸以防污染瓷砖表面。
6.清洁处理:如采用的美纹纸工艺,静置5-10分钟,撕掉美纹纸,清除周边真瓷胶美缝剂,擦去余渍。如采用的没贴美纹纸工艺,要等到打缝后约3小时左右,使用专用清洁铲将瓷砖表面的半固化的真瓷胶清理干净。
7.成品保护:常温25度以下,3小时表干,24小时使用强度,自然养护7天。美缝后24小时内要避免受到污染、雨淋、水冲、地面上避免行走。
问题六:土黄色的仿古砖用什么颜色的美缝剂 用都百特美缝剂珍珠白颜色的搭配好看哦,珍珠白比纯白色发灰一点点,搭配仿古砖非常好看!
问题七:仿古砖美缝剂效果图 仿古砖必须用美缝剂吗 仿古砖配上美缝剂,可谓是天生一对
问题八:仿古砖填缝剂还是美缝好用 填缝剂的主要成分是白水泥,容易发黑发霉、滋生细菌。美缝剂是他的升级产品,硬度和质量都比较好。
问题九:怎样处理仿古砖上的美缝剂 仿古砖表面不光滑,摸起来有粗糙感,不能用刀直接铲除,这样会损伤到瓷砖的。
美缝剂固化后会变硬,首先要先让它先变软,用大功率的吹风机或者热风机,对着美缝剂吹,将之软化,然后再一点一点擦除。这个清除不能心急,必须慢慢来!
所以仿古砖做美缝,最好贴美纹纸!
问题十:仿古砖使用什么品牌的美缝剂效果好?色彩呢? 用彩牛牌或者缝美家牌的都行,最常用的有十几种色,不过仿古砖建议用亚光系列的,特别般配,也好看。或者,打电话问问缝美家北京营销中心的配色师,他们的建议往往非常好。
注意:在贴美纹纸和上胶粘剂之前,需要清洁仿古砖表面,避免灰尘及污渍存在,影响美缝效果及美观度。
①、被用作高性能耐火浇注料、预制件、钢包料、透气砖以及自流型耐火浇注料及干湿法喷射材料等等。以及氧化物结合碳化硅制品,电磁窑用刚玉莫来石推板,刚玉及陶瓷制品等。
②、混凝土商家——用于混凝土高强掺合料。由于微硅粉具有颗粒细小、比表面积比较大、SiO2纯度高、火山灰活性强等物理化学特点,将微硅粉作为掺和剂加人混凝土中可改善混凝土多方面的性能。
③混合水泥的掺合料,一般将制成球状的微硅粉与熟料一起研磨生产含微硅粉约6%左右混合水泥。
④外墙保温STP中空绝热板的主要材料。
⑤砂浆、压浆剂、灌浆料等常用添加料——保温砂浆、发泡混凝土板及加气混凝土。近年随着高铁技术的快速发展与施工需要,通过灌浆料技术的改进,运用水泥+粉煤灰+硅灰+纤维素+消泡剂+减水剂+膨胀剂等,研制成超自流性、高强、密实孔道压浆剂。此项技术已日趋成熟,已广泛用于公路、桥梁、高铁领域。
⑥化肥行业——将微硅粉与氢氧化钾或碳酸钾混合加热可制成缓释农肥硅酸钾,它不易挥发流失,能保护土壤,促进作物根部发育,抑制病虫害,以及将微硅粉和纤维素厂或木材工厂生产的废树皮等废料经加工后形成混合物质,可以增强土壤的肥力,改良土壤品种。
⑥
),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,随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。在逸出的烟尘中,SiO2含量约占烟尘总量的90%,颗粒度非常小,平均粒度约0.3μm,故称为硅粉。
硅粉的研究始于斯堪的纳维亚国家,尽管20世纪50年代人们对硅粉作用就有所认识和初步的研究,但应用于实际工程中是从70年代开始的,首先是挪威和瑞典等国家在港口码头、北海油田及地下矿井中部分采用了硅粉混凝土,1982
年,挪威在伏诺维斯坝上正式采用了硅粉混凝土筑坝, 20世纪80 年代初加拿大在魁北克建立了硅粉混凝土,并对大体积硅粉混凝土进行试验研究,拌制高标号混凝土1
万立方米,1983年美国用硅粉混凝土修补了奥里夫尼河上的卡查坝消力池,效果良好。世界上其它国家也都加紧研究和应用。而我国对硅粉的研究历史不长,仅仅10多年时间,1985年水电部东勘院科研所和水电部第十工程局首次在四川渔子溪二级电站中试用了硅粉混凝土,在厂房混凝土中掺硅粉3
%~7 %,以提高早期强度,加快模板周转,达到预期效果,另外,在引水隧洞喷射混凝土中,掺硅粉715
%,以减少混凝土的回弹量,南科院在大伙房水库工程、龙羊峡泄水建筑物和葛洲坝泄水闸修补等工程中都采用了硅粉混凝土,效果较好,水科院对硅粉混凝土的耐久性能及硅粉水泥水藻灌浆材料进行了一些研究,并在二滩水电站基础固结灌浆中,潘家大坝溢流面修复工程、安康及四川秋达电站导流泄洪洞修补等工程中使用了硅粉混凝土,硅粉水泥灌浆。所有这些,说明硅粉混凝土作为一种高性能混凝土在工程中的应用日显重要,所以对其性能特别是其强度与耐久性的研究也倍受关注。
配合比
对于硅粉混凝土的配合比设计,主要是根据设计要求,
确定硅粉的掺入方法,硅粉的最佳掺量,减水剂的最优掺量及砂石料调整,而其它则按普通混凝土设计方法进行。
a)
硅粉的掺入方法:硅粉在混凝土中一般有两种方法:
一是内掺,二是外掺,都要与减水剂配合使用。内掺法往往用硅粉代替水泥,又分等量代替和部分等量代替两种,等量代替为硅粉掺量代替相等的水泥,部分代替为1 kg
硅粉代替1~3 kg 水泥,作为研究一般掺量为5 %~30 % ,水灰比一般保持不变:而外掺法指的是硅粉像外加剂那样掺在混凝土中,而水泥用量不减少,掺量一般为5
%~10 % ,一般外掺法而得的混凝土的力学性能要高得多,但增加了混凝土中胶凝材料用量。
b) 硅粉的最优掺量往往控制在8 %~10
%。它是根据所用硅粉、水泥种类和骨料性质而定,并考虑它对性能改善程度及施工方便与否和技术经济指标等。
c)
减水剂的最佳掺量:在混凝土中使用硅粉,如不掺减水剂,想保持相同的流动度,则必然要增加用水量、水灰比增加,掺硅粉的混凝土强度也不上去,这也是过去硅粉在混凝土中未推广使用的原因。硅粉与减水剂联合使用掺用硅粉水灰比不变,即用水量不增加,也能达到与未掺硅粉的混凝土具有相同的流动度且硅粉混凝土强度等性能得到大幅度提高,一般国内较多采用萘系高效减水剂,如建1、H、DH3、FDN、NF、N2B
等,其掺量一般为胶材用量的1 %以内,有时为了减小水灰比,拌制超高强混凝土,减水剂掺量达2 %~ 3 %。
d)
砂石料用量调整:内掺硅粉一般对砂石用量不必调整。外掺硅粉要扣掉与硅粉体积相等的砂石体积。
硅粉对高性能混凝土强度的影响
尽管应用纯水泥可以制成抗压强度高达100 MPa 的HPC ,但当使用硅粉时将容易得多。而对于制备强度超过100 MPa
的混凝土,硅粉的使用几乎不可缺少。硅粉在混凝土中同时起填充材料和火山灰材料使用。使用硅粉后,大大降低了水化浆体中的孔隙尺寸,改善了孔隙尺寸分布,于是使强度提高,渗透性降低。例如,研究结果表明(CEB2FIP1988)
, 为获得70 MPa 的混凝土强度,应用纯水泥需要水胶比0.35 , 而当加8
%的硅粉时,水胶比可以为0.50。由于硅粉颗粒非常细,它们可以在很早的几个小时内发生火山灰反应。根据Carette 和Malhotra 1992)
的报导,硅粉对混凝土强度的贡献主要在28d 之前。所以,就长期强度增长方面,一般认为硅粉混凝土不如纯水泥混凝土或粉煤灰混凝土。Almad (1994)
引用的硅粉对NSC 强度发展的试验结果表明,硅粉掺量增加使得早期相对强度发展降低,Sandvik 1992 在65 MPa 的混凝土中也发现了这种现象。
然而,尽管在相同的水胶比下硅粉混凝土的早期相对强度发展比纯水泥混凝土的慢,由于加入硅粉使得强度大大提高,硅粉混凝土的绝对强度则比纯水泥混凝土的高。另一方面,经验表明,HPC
的早期强度发展比NSC 的快,虽然HPC的凝结时间可能稍有推迟,其凝结之后的水化作用会由于高效减水剂和硅粉大大加快。其结果通常是凝结之后强度发展非常快。
对于某些空气中干燥或养护的很低水胶比的硅粉混凝土试件,有抗压强度倒缩的报导(De Larrard 和Aiticin 1993)
。这种强度降低通常发生在90 d 龄期之后,一般认为是由内部自干燥及干燥裂缝引起的。然而,许多其他研究人员的试验室及现场研究表明,HPC
的后期强度没有降低。例如,从6 种不同的HPC 中取得的3 个月至3 年龄期的所有钻芯试样试验结果表明,其强度在不断增长。当然,与NSC 比较, HPC
的长期强度增长潜力较小。
硅粉对高性能混凝土的耐久性的影响
混凝土的耐久性包括了混凝土的抗冻性、抗渗性、抗化学侵蚀性,抗钢筋侵蚀能力和抗冲磨性能,在此仅谈谈它对混凝土的抗冻性、抗渗性及抗化学侵蚀性的影响。
a) 抗冻性:当硅粉掺量少时,硅粉混凝土的抗冻性与普通混凝土基本相同,当硅粉掺量超过15
%时,它的抗冻性较差。通过大量的试验,这种观点基本上被证实了,主要原因是当硅粉超过15
%时,混凝土膨胀量增大,相对动弹性模数降低,抗压强度急剧下降,从混凝土内部方面特征看,比表面积小,间距系数大。
b)
抗渗性:由于硅粉颗粒小,比水泥颗粒小20~100 倍,
可以充填到水泥颗粒中间的空隙中,使混凝土密实,同时硅粉的二次水化作用,新的生成物堵塞混凝土中渗透通道,故硅粉混凝土的抗渗能力很强,混凝土的渗透性随水胶比的增加而增大,这是因为水灰比混凝土的密实性相对差些。
c) 抗化学侵蚀性:在混凝土中掺入硅粉,能减少Ca (OH) 2
含量,增加混凝土密实性,有效提高弱酸腐蚀能力,但在强酸或高深度的弱酸中不行,因混凝土中的CSH
在酸中分解,另外,它还能抗盐类腐蚀,尤其是对氯盐及硫酸盐类,它之所以能抗酸盐侵蚀,原因是硅粉混凝土较密实,孔结构得到改善,
从而减少了有害离子传递速度及减少了可溶性的Ca (OH) 2 和钙矾石(3CaO·Al2O3·3CaSO4 ·32H2 )
的生成,而增加了水化硅酸钙晶体的结果。
一﹑硅灰的物理化学性能:
1、硅灰:
外观为灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重:200~250千克/立方米。硅灰的化学成份见下表:
项目 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO
CaO Na2O PH
平均值 85~94% 1.0±0.2% 0.9±0.3% 0.7±0.1% 0.3±0.1% 1.3±0.2%
中性
2、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。
3、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。
二、作用:硅灰能够填充水泥颗粒间的孔隙,同时与水化产物生成凝胶体,与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中,掺入适量的硅灰,可起到如下作用:
1、显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。
2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。
3、显著延长砼的使用寿命。特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下,可使砼的耐久性提高一倍甚至数倍。
4、大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰,提高单次喷层厚度。
5、是高强砼的必要成份,已有C150砼的工程应用。
6、具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本.提高耐久性。
7、有效防止发生砼碱骨料反应。
8、提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al2O3并存时,更易生成莫来石相,使其高温强度,
抗热振性增强。
三、适用范围:
商品砼、高强度砼、自流平砼、不定形耐火材料、干混(预拌)砂浆、高强度无收缩灌浆料、耐磨工业地坪、修补砂浆、聚合物砂浆、保温砂浆、抗渗砼、砼密实剂、砼防腐剂、水泥基聚合物防水剂;橡胶、塑料、不饱合聚酯、油漆、涂料以及其他高分子材料的补强,陶瓷制品的改性等等。
四、应用领域:
1﹑用于砂浆与砼中:高层建筑物、海港码头、水库大坝、水利、涵闸、铁路、公路、桥梁、地铁、隧道、机场跑道、砼路面以及煤矿巷道锚喷加固等。
2﹑材料工业中:○1
高档高性能低水泥耐火浇注料及预制件,使用寿命是普通浇注料的三倍,耐火度提高约100℃,高温强度及抗热震性能都明显改善。已普遍应用于:焦炉、炼铁、炼钢、轧钢、有色金属、玻璃、陶瓷及发电等行业。
② 大型铁沟及钢包料、透气砖、涂抹修补料等。③ 自流型耐火浇注材料及干湿法喷射施工应用。○4氧化物结合碳化硅制品(陶瓷窑窑具、隔焰板等)。⑤
高温型硅酸钙轻质隔热材料。⑥ 电瓷窑用刚玉莫来石推板。⑦ 高温耐磨材料及制品。⑧ 刚玉及陶瓷制品。⑨
赛隆结合制品。
目前除在浇注型耐火材料中普遍使用之外,在电熔和烧结型耐火材料亦获得大量应用。
3、新型墙体材料、饰面材料:○1墙体保温用聚合物砂浆、保温砂浆、界面剂。②
水泥基聚合物防水材料。③ 轻骨料保温节能砼及制品。④ 内外墙建筑用腻子粉加工。
4、 其他用途: ① 硅酸盐砖原料。② 生产水玻璃。③
用做有机化合物的补强材料。因其成份与气相法生产的白炭黑相近。可以用在橡胶、树脂、涂料、油漆、不饱合聚酯等高分子材料中用作填充补强材料。④
化肥行业中用作防结块剂。
五、使用方法及注意事项:
1、
掺量:一般为胶凝材料量的5-10%。硅灰的掺加方法分为内掺和外掺,①内掺:在加水量不变的前提下,1份硅粉可取代3-5份水泥(重量)并保持混凝土抗压强度不变而提高混凝土其它性能。②外掺:水泥用量不变,掺加硅灰则显著提高混凝土强度和其它性能。混凝土掺入硅灰时有一定坍落度损失。这点需在配合比试验时加以注意。硅灰须与减水剂配合使用,建议复掺粉煤灰和磨细矿渣以改善其施工性。用硅灰配制混凝土时,一般与胶凝材料的重量。
比为:(一)高性能混凝土:5-10%;(二)水工混凝土:5-10%(三)喷射混凝土:5-10%;(四)助泵剂:2-3%;(五)耐磨工业地坪:6-8%;(六)聚合物砂浆、保温砂浆:10-15%,(七)不定形耐火浇注料:6-8%。使用前请根据实际需要通过实验选定合理、经济的掺量。
2﹑掺加方法:
硅灰混凝土及浇注料应由试验室作出施工配合比。严格按照配合比施工。在硅灰混凝土的搅拌中硅灰应在骨料投料之后立即加入搅拌机。加入方式有两种程序:①投入骨料,随后投入硅灰、水泥干拌后,再加入水和其它外加剂。②投入粗骨料+75%水+硅灰+50%细骨料,搅拌15-30秒,然后投入水泥+外加剂+50%细骨料+25%水,搅拌至均匀。搅拌时间比普通混凝土延长20-25%或50-60秒。切忌将硅粉加入已拌和的混凝土中。
3、施工方法:
硅灰混凝土与普通混凝土的施工方法并无重大区别,但施工中良好地组织与振捣密实很有必要。硅灰混凝土早强的性能会使终凝时间提前,在抹面时应加注意;同时掺加硅灰会提高混凝土的粘滞性和大幅度减少泌水,使抹面稍显困难。
4、施工安全:
硅灰混凝土施工安全应严格按照混凝土工程的有关国家施工规范进行操作,但因硅灰较轻,严禁高空抛洒材料,防止硅灰飞扬。
六、产品的包装、贮存与运输:
1、本产品使用复膜塑料编织袋包装。包装规格为:30千克/袋、25千克/袋、20千克/袋。
2、本产品应在干燥、避雨、遮阳的环境中存放。产品遇水结块活性损失。禁止在阳光下长时间暴晒,以免包装袋风化,产品外洒。
3、本产品不属危险品,运输可按《非危险品规则》办理
(赛普森)微硅粉
微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰,英文为Microsilica or Silica fume。是铁合金在冶炼硅铁和工业硅(金属硅)时,矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体,气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。微硅粉是大工业冶炼中的副产物,整个过程需要用除尘环保设备进行回收,因为质量比较轻,还需要用加密设备进行加密。
(赛普森)微硅粉
微硅粉的物理和化学性能
物理性能
(1)颜色:微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。
(2)粒径:微硅粉的平均粒径为0.15~0.20μm(微米)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。
(3)比表面积:15000-20000m2/kg
(4)比重的密度:硅粉主要有两种供应形态,即原态微硅粉和增密微硅粉。
a、原态微硅粉,即通过收尘器直接收集得到的产品,松散容积约为150-300kg/m3,原态硅粉一般采用袋装运输,由于密度很小,长途运输效率较低,使用时多采用人工直接破袋将微硅粉倒人混凝土搅拌机,工作环境粉尘大,工作效率低。
b、增密微硅粉,为解决原态微硅粉不宜长途运输及效率低的问题,开发出了提高微硅粉松散密实度的微硅增密技术。这种技术使原态微硅粉在压缩空气流的作用下,滚动聚集成小的颗粒团,从而将微硅粉的松散容积提高到 350-700 kg/m3,大大方便了使用,增密微硅粉小颗粒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,因此微硅粉颗粒能在骨料投料后投入搅拌机,以保证增密微硅颗粒团散开和良好的分散。
(赛普森)微硅粉
一、微硅粉的作用:
物理作用:
因颗粒细,它填充了水泥颗粒之间的孔隙,使浆体更致密,改善了水泥、骨料的微观组织结构,从而提高了混凝土材料的宏观物理—力学性能(强度、抗渗性、耐久性、弹性模量等)。
化学反应作用:
硅粉中的主要成份二氧化硅(SiO2 )在碱性激发条件下,能与水泥水化析出的Ca(OH2)起反应,生成具有水硬性质的硅酸盐胶体—水化硅酸钙凝胶(又称CSH凝胶),这些凝胶堵塞在毛细管中,使毛细管孔变小,而且不连续,从而大大提高了混凝土密实性。并且水化硅酸钙凝胶强度远大于Ca(OH)2 凝胶。因此,硅粉具有火山灰效应和微粒效应两种优点,能改善新拌混凝土的泌水性和粘聚性,达到全面提高混凝土质量的目的。
1、显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。
2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。
3、显著延长砼的使用寿命。特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下,可使砼的耐久性提高一倍甚至数倍。
4、大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰,提高单次喷层厚度。
5、是高强砼的必要成份,已有C150砼的工程应用。
6、具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本.提高耐久性。
7、有效防止发生砼碱骨料反应。
8、提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al2O3并存时,更易生成莫来石相,使其高温强度,抗热振性增强。
(赛普森)微硅粉
二、微硅粉的适用范围:
微硅粉适用于商品砼、高强度砼、自流平砼、不定形耐火材料、干混(预拌)砂浆、高强度无收缩灌浆料、耐磨工业地坪、修补砂浆、聚合物砂浆、保温砂浆、抗渗砼、砼密实剂、砼防腐剂、水泥基聚合物防水剂;橡胶、塑料、不饱合聚酯、油漆、涂料以及其他高分子材料的补强,陶瓷制品的改性,汽车轮胎的耐磨改性等等。
三、微硅粉的应用领域:
1﹑用于砂浆与砼中:高层建筑物、海港码头、水库大坝、水利、涵闸、铁路、公路、桥梁、地铁、隧道、机场跑道、砼路面以及煤矿巷道锚喷加固等。
2﹑材料工业中:
(1)高档高性能低水泥耐火浇注料及预制件,使用寿命是普通浇注料的三倍,耐火度提高约100℃,高温强度及抗热震性能都明显改善。已普遍应用于:焦炉、炼铁、炼钢、轧钢、有色金属、玻璃、陶瓷及发电等行业。(2)大型铁沟及钢包料、透气砖、涂抹修补料等。
(3)自流型耐火浇注材料及干湿法喷射施工应用。
(4)氧化物结合碳化硅制品(陶瓷窑窑具、隔焰板等)。
(5)高温型硅酸钙轻质隔热材料。
(6)电瓷窑用刚玉莫来石推板。
(7)高温耐磨材料及制品。
(8)刚玉及陶瓷制品。
(9)赛隆结合制品。目前除在浇注型耐火材料中普遍使用之外,在电熔和烧结型耐火材料亦获得大量应用。
3、新型墙体材料、饰面材料:
(1)墙体保温用聚合物砂浆、保温砂浆、界面剂。
(2)水泥基聚合物防水材料。
(3)轻骨料保温节能砼及制品。
(4)内外墙建筑用腻子粉加工。
4、 其他用途:
(1)硅酸盐砖原料。
(2)生产水玻璃。
(3)用做有机化合物的补强材料。因其成份与气相法生产的白炭黑相近。可以用在橡胶、树脂、涂料、油漆、不饱合聚酯等高分子材料中用作填充补强材料。
(4)化肥行业中用作防结块剂。
四、微硅粉在混凝土中的应用:
(1)提高混凝土早期强度和最终强度
当微硅粉对水泥的取代率为30%以内时,蒸气温度为80℃,砂浆一天的抗压强度为不掺微硅粉的2倍,(100MPa);若无采用蒸压养护,则几乎达3倍(150MPa);采用标准养护,砂浆的抗压强度也明显提高。当微硅粉与高效碱水剂复合使用时,可使混凝土的水胶比(W/C+Si)降至0.13-0.18,水泥颗粒之间被硅粉填充密实,混凝土的抗压强度为不掺硅粉的3-5倍。
(2)增加混凝土致密度
混凝土中掺入微硅粉增加了起反应的硅含量,在电镜下观察,掺硅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,均匀地填充了混凝土微孔。国外用水泥注入法测定,无论哪种养护条件,掺微硅粉的混凝土水泥石微孔容积均明显减少。
(3)改善混凝土离析和泌水性能
浇灌混凝土之后,往往产生水从混凝土中分离出来的现象,即在表层形成水膜,也称之为浮浆,使上层混凝土分布不均匀,影响建筑质量。国外研究证明,微硅粉掺入量即取代率Si/(Si+C)愈多,混凝土材料愈难以离析和泌水。当取代率达15%时,混凝土坍落即使达15-20cm,也几乎不产生离析和泌水;当取代率达20-30%时,将该混凝土直接放入自来水中也不宜产生离析。由于微硅粉对混凝土离析和泌水性能的改善,使掺微硅粉混凝土可以用作海港、隧道等水下工程。
(4)提高混凝土的抗渗性、抗化学腐蚀性和比电阻。
(5)增加强度:当掺量为5-10%时。混凝土强度可提高10%-30%,抗折强度提高10%以上。