微硅粉在混凝土工程中的应用

微硅粉在混凝土工程中的应用摘要：微硅粉具有较强的活性，将其应用于混凝土材料之中，一方面可以显著提升混凝土的紧密度，另一方面还可以有效提升混凝土的耐久性和强度。因此本文结合实际案例分析微硅粉在混凝土工程中的应用情况，期望对同行有所借鉴和参考。关键词：微硅粉；混凝土；应用引言在混凝土材料中，增加一定比例的微硅粉用来代替水泥材料，并结合相应的减水剂材料，可以有效提升混凝土的物理性能，当前，很多施工单位在实际的施工过程中都会应用微硅粉材料，以此来配置高质量的混凝土。工程案例概况分析在本工程项目中，地理位置位于我国云南某地区，该区域内部缺乏砂石资源，如果在混凝土材料配比中只应用水泥材料，受到当地气候条件的影响，容易导致水泥材料出现大面积的开裂情况，严重的还会导致其外观出现蜂窝状结构［1］。在结合大量的案例可知，如果在混凝土材料配比过程中仅仅应用水泥材料，容易导致混凝土结构出现强度变低以及水纹严重等情况。因此，笔者结合多方调查和分析后得出，可以在混凝土材料中加入一定比例的微硅粉材料。将该材料应用于代替部分水泥材料，不仅可以有效提升混凝土在力学、耐久度以及外观等方面的物理性能，同时也可以有效减少预拌混凝土过程对环境产生的影响，节约工程项目施工成本费用，对构建绿色工程项目具有显著的意义和作用［2］。微硅粉的性能分析微硅粉学名称为硅灰，是产生于工业电炉中经过特殊处理的一类产品，微硅粉的粒径处于0.1微米到0.3微米之间，比表面积处于15000〜25000m2/Kg之间，和传统的水泥材料对比，其细腻程度和性能都更加优异。同时，微硅粉具有良好的耐火性，由于其中的二氧化硅比例超过八成以上，进一步强化了其火山灰活性。如下表1所示，为微硅粉的化学成分组成情况［3］。SiO2Al2O3F。2。3CaOMgOCR2。烧矢量87〜920.7〜1.00.9〜1.20.4〜0.70.7〜1.20.8〜1.20.2〜0.52.5〜5.5密度：全增密，堆积密度480〜630Kg/m3；表观密度1900〜2200Kg/m34.工程案例现场调查情况分析结合大量的现场调查分析后发现，该项目桥梁工程梁板预制施工过程存在以下问题：首先，梁板混凝土结构的外观较差，其表面存在大量的蜂窝状结构，其水纹和色泽不是特别均匀。其次，混凝土表面存在一定的裂缝情况，混凝土材料的均匀性有待提升。最后，考虑到当地的砂石材料需求较高、质量波动较大、价格市场浮动较强，但是在工程设计方案中整体的水泥用量占比较高，在一定程度上增加了工程成本费用和混凝土的水化开裂概率［4］。为了有效解决该问题，笔者结合现场调查情况提议采取以下措施来解决问题:第一，做好砂石材料的质量检验工作，并结合材料变化情况科学确定混凝土材料级配。第二，挑选比较优质的微硅粉材料用以替代部分水泥材料；第三，要求经过多次实验来有效优化混凝土材料的配合比，从而有效减少混凝土材料水化热概率，强化其性能［5］。总的来说，混凝土材料中的水泥比例较多以及没有做好混凝土后期养护工作，是导致其出现蜂窝面以及产生裂缝的重要原因之一。对策分析5.1做好施工质量控制工作一定要充分做好后混凝土预制板施工过程中的质量控制工作，相关的施工单位可以通过对施工制度进行完善，规范施工作业流程等方式来提升施工质量。5.2利用微硅粉的性能减少水泥用量，改善混凝土质量将一定比例的微硅粉加入到混凝土材料之中，微硅粉会和水进行反应，其内部的细小颗粒迅速被溶解之后，其中的二氧化硅在粒子表面形成一层附着层，然后和水泥材料水化后产生的氢氧化钙进行反应产生C-S-H凝胶。在这样的过程下，可以显著改变混凝土材料的物理性能指标。综合来看，微硅粉颗粒整体比较细小，可以有效填充预制板表面的水泥空隙［6］。同时，加入微硅粉之后可以显著改善混凝土材料的粘合性，减少混凝土材料出现泌水现象的概率。最后，考虑到微硅粉的表面活性较高，在进行振捣的过程中，也不容易出现离析现象，从而有效减少混凝土预制板出现裂缝的概率。尤其是在混凝土材料初凝阶段，如果养护不慎就会出现开裂情况，因此，加入微硅粉材料可以有效减少混凝土因水化出现裂缝的概率［7］。5.3做好配合比设计工作5.3.1原材料情况水泥材料产自于云南红塔滇西水泥股份有限公司，其整体的抗压强度数值为f28=59.7MPa。石料产自于德宏鑫扬商贸有限公司金矿厂石场，根据其粒径不同，等级有所区别：1#(19〜31.5mm)，2#(9.5〜16mm),3#(4.75〜9.5mm)。砂材料其中的含泥量为2.1%；微硅粉材料密度数值565Kg/m3，SiO2含量超过87%。外加剂为聚羧酸高性能减水剂。要求在考虑原料变动、施工工艺、施工条件等因素的影响下，提出采用下列方法进行对比试验，每一种配合比至少保留4组试样，并测定3天、7天、28天强度，并对其外观进行观察。5.3.2掺硅灰C50预应力高性能混凝土配合比：第一组参数：P=2500Kg/m3，Bs=38%,2#:3#=70:30,Si=6.5%,JS=1.1%,W/C+Si=0.34水水泥硅灰砂1#2#3#JS减水剂5.5315.2251.0524.955/28.52512.2150.179加水时间10:15初始坍落度205mm扩展度530mm实测容重2530Kg/1h坍落度190mm1h扩展度450m

m3m3D抗压强度53.8MPa7D抗压强度58.1MPa28D抗压强度62.1MPa3D回弹强度46.0MPa7D回弹强度〉60MPa28D回弹强度〉60MPa3D回压比①85.5%7D回压比/28D回压比/初凝时间约10h终凝时间/第二组参数：P=2500Kg/m3,Bs=39%,2#:3#=70:30,Si=6.5%,JS=1.1%,W/C+Si=0.36水水泥硅灰砂1#2#3#JS减水剂15412974/81344.828备注：石子按5〜20mm级配设计。0.035m3用量（砂含水7.5%）：水水泥硅灰砂1#2#3#JS减水剂

5.5314.351.01525.97/28.45512.180.169加水时间10:42初始坍落度210mm扩展度550mm实测容重2510Kg/m31h坍落度195mm1h扩展度460mm3D抗压强度50.6MPa7D抗压强度54.5MPa28D抗压强度57.2MPa3D回弹强度43.1MPa7D回弹强度46.8MPa28D回弹强度50.9MPa3D回压比①85.2%7D回压比86%28D回压比89%初凝时间/终凝时间/第三组参数：P=2500Kg/m3,Bs=37%,2#:3#=70:30,Si=6.5%,JS=1.1%,W/C+Si=0.32水水泥硅灰砂1#2#3#JS减水剂

15463268/8153495.431注：石子按5〜20mm级配设计。0.035m3用量（砂含水7.5%）：水水泥硅灰砂1#2#3#JS减水剂5.5316.1581.12323.9/28.52512.2150.206加水时间11:00初始坍落度200mm扩展度500mm实测容重2540Kg/m31h坍落度190mm1h扩展度340mm3D抗压强度57MPa7D抗压强度61.7MPa28D抗压强度66.7MPa3D回弹强度49.5MPa7D回弹强度60MPa28D回弹强度60MPa3D回压比①86.8%7D回压比/28D回压比/初凝时间/终凝时间/试验结论：依据JGJ55-2011设计规程对三组水胶比试配，W/C+Si=0.34组从工作性能及28天抗压强度都满足各项指标。微硅粉对C50预应力高性能混凝土性能的影响分析根据已有资料及实验数据得出，在混凝土中加入硅粉（5%〜10%）能提高混凝土的流动性、填充性、稳定性、力学性能与耐久性，从而广泛应用于浇筑量大、浇筑深度深或浇筑高度大、钢筋密集、有特殊形状等振捣困难的混凝土结构工程中，给工程设计与施工带来极大的方便。微硅粉的使用注意事项分析微硅粉硅对人体的伤害：目前对人体无明显的病理损害。而微硅灰质量较低，且易产生尘埃。灰尘通过呼吸道、食道进入身体，也不适合进入眼睛。可以导致刺激和促进黏膜干燥（微硅灰会吸收水分），因此在拌和施工过程中要戴上手套和保护眼部的器具。结束语综上所述，通过大量的实验及实际应用，证明了在混凝土中加入适量的微硅粉，既能提高其物理性能，又能达到特定的工程需要，对促进节能减排、废弃物的资源化利用和保护环境、发展循环经济，以及建设资源节约型、环境友好型社会具有重要的现实意义，其技术、经济、效益显著。参考文献：陈兵，姚武，李悦.微硅粉在混凝土工程中的应用[J].新型建筑材料，2000（11）:5-7.张瑶瑶，姜凌，李梦帆，饶辉辉，魏徵文，王伟.氨基功能化微硅粉的制备及其对镉污染土壤的钝化效果研究[J].安全与环境学报：1-11.王锦燕，吴方靖，李富力.碳纤维和微硅粉改善橡胶混凝土力学性能的试验研究[J].中国水运(下半月)，2021,21(06):158-160.张新新，董玉萍.冻融循环下微硅粉对水泥土力学性能影响的试验研究[J].粘接，2021,45(03):117-120.黄永成，陈志