硅灰对蒸压加气混凝土性能的影响

时间:2022-08-09 12:38??│??作者:sygcl来源:未知字体大小:????
       蒸压加气混凝土是目前应用最为普遍的墙体材料之一,集轻质、保温、隔热、防火、利废等诸多优点于一身。近年来,随着建筑节能要求的不断提高,以及砌块向板材的发展,迫切需要轻质高强蒸压加气混凝土。硅灰是在冶炼工业硅或含硅合金时,由高纯度的石英与焦炭在高温电弧炉中发生还原反应而产生的工业尘埃,是一种活性较高的超细粉,含有90%左右的无定形SiO2,具有较高的火山灰活性。现有研究结果表明:硅灰可显著改善水泥基材料性能,是制备高强度混凝土的重要原材料之一,但在蒸压硅酸盐制品中的硅灰的使用还远未普及。
一、硅灰掺量对蒸压加气混凝土干密度和抗压强度的影响
蒸压加气混凝土的密度随硅灰掺量的增加呈降低趋势,未掺加硅灰时,试件的干密度为527kg/m3,当硅灰掺量为7%时,试件的干密度降为 516kg/m3,降低2.1%。硅灰的掺加对试件的干密度起到降低的作用,主要是由于硅灰本身密度 (体积密度338kg/m3)远低烘干砂浆 (体积密度 900Kg/m3),但由于硅灰掺量不大,干密度下降幅度较小。
蒸压加气混凝土的抗压强度随硅灰掺量的增加而提高,未掺加硅灰时,试件的抗压强度3.1MPa,当硅灰掺量为7%时,试件的抗压强度提高到3.8MPa,提高了22.6%,提高效果明显。
二、硅灰掺量对蒸压加气混凝土水化产物及其形貌的影 响
蒸压加气混凝土主要物相为托勃莫来石、水化硅酸钙以及未反应的石英相。其中,托勃莫来石是蒸压加气混凝土中的主要胶凝材料,是由钙质材料和硅质材料在水热条件下反应形成,其数量及结晶程度直接决定了蒸压加气混凝土的力学性能。随着硅灰的掺入,托勃莫来石含量增加,结晶程度得到改善。掺入硅灰后,蒸压加气混凝土水化产物数量逐渐增多,当硅灰掺量为5%时,水化产物相互搭接形成网状结构;掺入硅灰后,水化产物结晶良好,针棒状和叶片状托勃莫来石交织在一起,少量未反应的硅灰球形颗粒填充于孔隙间。
三、硅灰提高蒸压加气混凝土抗压强度的原因分析
硅灰对蒸压加气混凝土抗压强度的提高,一方面是由于硅灰比表面积大,且含有大量的活性SiO2。在硅钙水热反应中,由于Ca(OH)2 具有比SiO2大的溶解度和溶解速率,而且Ca2+的扩散也比 【Si042-快,因此制约反应的主要因素是SiO2的溶解和扩散。硅灰中的活性SiO2数量远大于磨细河砂和粉煤灰,因此SiO2溶出较多,【Si042- 扩散较快,有利于形成更多的结晶良好的托勃莫来石晶体。
另一方面,由于硅灰具有微集料效应。磨细河砂、粉煤灰和硅灰的平均粒径分别处于3个不同的数量级,更加优化了微集料级配,有利于紧密堆积和填充;由于硅灰粒径处于微米甚至纳米尺寸,未反应的球形硅灰还可填充于水化产物之间,使胶凝材料具有良好的级配,从微观尺度上增加了水化产物的密实度,进而提高了蒸压加气混凝土的抗压强度。
四、结 论
(1)硅灰可显著提高蒸压加气混凝土的抗压强度,当硅灰掺量为7%时,抗压强度比未掺硅灰时提高了22.6%,而其干密度略有降低。
(2)当硅灰掺量小于5%时,蒸压加气混凝土的抗压强度增幅较明显。考虑到蒸压加气混凝土的生产成本,硅灰掺量控制在5%以内比较合理。 甘肃三远硅材料有限公司正在和有关科研单位合作,研究利用硅灰彻底取代蒸压混凝土生产中的水泥。
(3)由于硅灰比表面积大,且含有大量的活性 SiO2,有利于形成更多的、结晶良好的托勃莫来石晶体,同时硅灰具有微集料效应,可提高蒸压加气混凝土的抗压强度。
甘肃三远硅材料有限公司从事硅灰(微硅粉)的研制与生产多年,通过与多家科研单位合作,能够为用户提供专门用于蒸压混凝土砌块和板材的硅灰,如有需要可以在我们的网站留言,或者拨打电话进行详细咨询。
参考文献:张宪圆,林克辉,谢红波(广东省建筑材料研究院) 硅灰对蒸压加气混凝土性能影响的研究