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發(fā)布時間:2013/3/29 0:00:00 點擊率:753
A、微硅粉的定義和產(chǎn)品特性
微硅粉也叫硅灰或稱凝聚硅灰。是鐵合金在冶煉硅鐵和工業(yè)硅（金屬硅）時，礦熱電爐內(nèi)產(chǎn)生出大量揮發(fā)性很強(qiáng)的SiO2和Si氣體，氣體排放后與空氣迅速氧化冷凝沉淀而成。它是大工業(yè)冶煉中的副產(chǎn)物，整個過程需要用除塵環(huán)保設(shè)備進(jìn)行回收，因為質(zhì)量比較輕，還需要用加密設(shè)備進(jìn)行加密。
微硅粉平均粒徑在0.1-0.15μm ，為水泥平均粒徑的幾百分之一。耐火度>1600℃，比表面積為 15 -27 m2/g ，具有極強(qiáng)的表面活性。按照微硅粉的SiO2含量這個指標(biāo)，把產(chǎn)品分為：85%--97%多種規(guī)格，其物理性質(zhì)和化學(xué)成分如下：
1. 微硅粉的基本物理性質(zhì)：
◇ 存在形式：無定形超細(xì)（非晶體）粉末
◇ 典型顏色：灰白色（自然狀態(tài)呈白色，隨著密度的增大，顏色逐漸加深）
◇ 比表面積： 15 ～ 27 m2/g
◇ 松散容重： 150 ～ 200kg/m3
◇ 活性指標(biāo)： ≥85%
◇ 需水量比： ≤125%
2.微硅粉的主要化學(xué)成分是SiO 2 ，含量可達(dá) 85 — 97% ，其元素包括 Fe2O3、Al 2 O3、CaO、K2O、Na2O、MgO、C 等。
硅灰在形成過程中，因相變的過程中受表面張力的作用，形成了非結(jié)晶相無定形圓球狀顆粒，且表面較為光滑，有些則是多個圓球顆粒粘在一起的團(tuán)聚體。它是一種比表面積很大，活性很高的火山灰物質(zhì)。摻有硅灰的物料，微小的球狀體可以起到潤滑的作用。
微硅粉的作用
微硅粉能夠填充水泥顆粒間的孔隙，同時與水化產(chǎn)物生成凝膠體，與堿性材料氧化鎂反應(yīng)生成凝膠體。在水泥基的砼、砂漿與耐火材料澆注料中，摻入適量的硅灰，可起到如下作用：
1、顯著提高抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐、抗沖擊及耐磨性能。
2、具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。
3、顯著延長砼的使用壽命。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環(huán)境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至數(shù)倍。
4、大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰，提高單次噴層厚度。
5、是高強(qiáng)砼的必要成份，已有C150砼的工程應(yīng)用。
6、具有約5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥澆注料中應(yīng)用可降低成本.提高耐久性。
7、有效防止發(fā)生砼堿骨料反應(yīng)。
8、提高澆注型耐火材料的致密性。在與Al2O3并存時，更易生成莫來石相，使其高溫強(qiáng)度，抗熱振性增強(qiáng)。
B、微硅粉的使用范圍
商品砼、高強(qiáng)度砼、自流平砼、不定形耐火材料、干混（預(yù)拌）砂漿、高強(qiáng)度無收縮灌漿料、耐磨工業(yè)地坪、修補(bǔ)砂漿、聚合物砂漿、保溫砂漿、抗?jié)B砼、砼密實劑、砼防腐劑、水泥基聚合物防水劑；橡膠、塑料、不飽合聚酯、油漆、涂料以及其他高分子材料的補(bǔ)強(qiáng)，陶瓷制品的改性等等。
C、微硅粉的應(yīng)用和應(yīng)用特點
一、微硅粉在商品混凝土的應(yīng)用
(1) 水利水電工程:大壩進(jìn)水閘,引水渠道,隧洞,調(diào)壓井,主廠房下部結(jié)構(gòu)(特別是水機(jī)蝸殼)等水工建筑物,充分利用硅粉混凝土具有良好的防水、抗?jié)B、耐沖磨和抗空蝕的特性。從1982年起先后在葛洲壩、大伙房水庫、映秀彎電站、龍羊峽電站等修補(bǔ)和維護(hù)的工程中推廣應(yīng)用,通過幾個汛期的考驗,效果很好。目前微硅粉混凝土在二灘電站、紫坪鋪水利樞紐、黃河小浪底水利樞紐工程中大量使用后,也都取得了很好的效果。
(2) 工民建工程:微硅粉混凝土具有早強(qiáng)、高強(qiáng)特點,大量用于工業(yè)廠房、高層建筑。如遼寧鞍山國際大酒店C50混凝土、北京市財稅大樓C110混凝土等。既可增加強(qiáng)度,減小構(gòu)件截面尺寸,縮短工期,又可節(jié)省工程造價。
(3) 公路建設(shè):充分利用微硅粉混凝土的早強(qiáng)、高強(qiáng)、耐磨性能,可以修建高等級公路、機(jī)場跑道、公路隧道及路面搶修等工程。儀征化纖公司在廠區(qū)中心干道用硅粉混凝土修建道路,12小時抗壓強(qiáng)度達(dá)到25Mpa,抗磨蝕提高一倍,24小時抗壓強(qiáng)度達(dá)到37Mpa,超過設(shè)計要求的C20混凝土。
(4) 港口、橋梁、鹽水工程:微硅粉混凝土致密度高,同時具有很高電阻率,不易形成電化學(xué)破壞,增強(qiáng)了抗銹蝕功能。香港青馬大橋、江蘇連云港木材碼頭、重慶大佛寺長江大橋就是成功應(yīng)用范例。
(5) 噴射混凝土工程:混凝土中摻入微硅粉后,顯著改善了塑性混凝土粘附性能和凝聚性,大幅度降低了回彈量,增大噴射混凝土一次成型厚度,縮短工期,節(jié)省了工程造價。在歐美國家75%的噴射混凝土都摻入硅粉,而挪威和瑞典,微硅粉是噴射混凝土的必備材料。
二、微硅粉在耐火材料上的應(yīng)用
微硅粉作為一種新原料，在耐火行業(yè)普遍使用。它對不定形耐火材料的改善有重要作用。表現(xiàn)為：
1、傳統(tǒng)耐火材料中有眾多孔隙微硅粉充填于孔隙中提高了體積密度和降低氣孔率強(qiáng)度可明顯增強(qiáng)。
2、微硅粉有強(qiáng)的活性,在水中能形成膠體粒子,加入適量的分散劑,可增強(qiáng)流動性,從而改善澆注性能。
3、微硅粉在水中易形成—Si-OH基,具有較強(qiáng)的親水性和活性,能增強(qiáng)耐火材料的凝聚,同時對高溫性能有較大的改善，并可延長耐火制品的使用壽命。微硅粉在耐火行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
實際應(yīng)用在以下幾個方面
a、 代替純鋁氧化泥作耐火材料。
b、 作為添加劑生產(chǎn)不定形耐火制品使其強(qiáng)度、高溫性能大大地改善。
c、 作鋼桶整體的澆注結(jié)合促凝劑。
d、 其他耐火制品的粘聚劑、結(jié)合劑、促凝劑、添加劑。
三、微硅粉的其他用途
1、水泥工業(yè)：在水泥中添加微硅粉后，性能得到改善，質(zhì)量、標(biāo)號都大大提高。 2、橡膠工業(yè)：橡膠加一定量微硅粉后，其延伸縮、抗撕裂性和抗老化度有很大提高，這種橡膠還具有良好的介電性，吸水能力低。
3、作防結(jié)塊劑：代替云母或硅藻土作防止肥料顆粒結(jié)塊的原料。
4、作球團(tuán)粘合劑：微硅粉比表面積大，吸附性強(qiáng)，在國外作球團(tuán)礦的粘合劑取得顯著效果。 5、水玻璃行業(yè)：可代替石英礦，生產(chǎn)出模數(shù)為4的水玻璃。
6、在油田作為固井使用：吉林油田、遼河油田、克拉瑪依油田等，都大量使用微硅粉，并取得很好的使用效果。
7、在絕緣材料、防水材料、油漆、涂料、印刷工業(yè)等都得到應(yīng)用。
D、微硅粉的使用及注意事項
1.應(yīng)用于耐火材料；根據(jù)耐火材料原料性能的不同，進(jìn)行正交設(shè)計，通過對比試驗，選擇最佳配方。耐火材料通常使用非加密微硅粉。
2. 應(yīng)用于高性能混凝土配合比設(shè)計
（1）相容性：微硅粉與減水劑、粉煤灰、礦粉、纖維等相容性良好；。
（2）坍落度：由于其填隙效應(yīng)，混凝土的粘滯性較高，因此摻微硅粉混凝土的坍落度設(shè)計要求比普通混凝土高2～3cm。
（3）摻入量,制造高強(qiáng)度及噴射混凝土，微硅粉摻入量為水泥量的6～12%；對于水下工程混凝土，其摻量略高；而將微硅粉作為助泵劑使用時，摻入量減為2%左右。通過配合比試驗確定最終配合比。微硅粉與水泥、骨料同時加入攪拌，嚴(yán)格按規(guī)范施工，同時必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。
3.加料與攪拌
（1）通常混凝土工業(yè)使用增密型微硅粉，因此可選擇人工加料或自動加料。 （2）由于微硅粉獨有的超細(xì)特性，微硅粉要求在骨料投料后立即投入，不得將粉狀微硅粉加入已拌和妥的混凝土中。
（3）摻入微微硅粉混凝土的攪拌時間比普通混凝土要延長30～40s，以獲得良好的均勻性。
（4）摻入微硅粉混凝土的運輸沒有特別要求，與普通混凝土相同。
4.澆注和養(yǎng)護(hù)；
（1）微硅粉混凝土的振搗要求密實，不得漏振、欠振，也不得過振。一般振搗時間為10～30s；
（2）要求混凝土連續(xù)供應(yīng)，以防止冷接茬，造成隱患。接茬時間不得超過100min；
（3）微硅粉混凝土養(yǎng)護(hù)過程中防止水份的過早蒸發(fā)非常重要。因此，澆注完畢，立即覆膜、并鋪設(shè)麻袋、澆水養(yǎng)護(hù)。
E、微硅粉流動性測試
微硅粉的流動性與硅含量雖有一定的關(guān)系,但不成比例.同樣是92的硅粉,有的流動性很好,有的根本沒有流動性。另外作試驗時，必須加入分散劑，如果三聚磷酸鈉不起作用，再用P530試一下，兩者都不起作用的話，這種微硅粉則不能用于耐火材料行業(yè)。
1、對于不加密微硅粉可以采用簡單的辦法,即:40克水:60克微硅粉:0.2克分散劑(三聚或P530)，充分?jǐn)嚢韬?傾倒在玻璃板上,自然流淌,測量流淌面積,如果平均直徑大于150mm則流動性一般會很好,但最好還要做不定形試塊試驗,根據(jù)加水量最終判定流動性好壞.不過現(xiàn)在國內(nèi)的微硅粉能達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)的太少。
2、對于加密微硅粉,不能用上述方法,只有用不定形試樣進(jìn)行確定。關(guān)于不定形試塊，由于我們主要是檢測微硅粉的流動性，可以隨便確定一個配比，比如如果有礬土骨料和細(xì)粉，可以采用如下比例：礬土骨料 5-3MM 40%，3-1MM 13%，1-0MM 15%，180目礬土細(xì)粉 20%，鋁水泥 7%， 微硅粉 5%，三聚 0.15%或者三聚0.07%六偏0.05%。將上述原料稱量好后，加入膠砂攪拌機(jī)中干混一下，然后邊攪拌邊加入6%的水，再攪拌三分鐘后，看一下混合料的稠度。如果較稀，流動性好，則證明微硅粉質(zhì)量可以。如不能流動，可以再適當(dāng)加點水，確定需水量多少。但這也是憑經(jīng)驗判斷，如需準(zhǔn)確，則需選一種流動性較好的微硅粉，確定一個標(biāo)準(zhǔn)加水量，將混合料攪拌后在水泥膠砂流動度測定儀（跳桌法）測定自流及跳動15次的流動值，此值為標(biāo)準(zhǔn)流動值，測定其他各種微硅粉時，看一下達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)流動值的需水量，即可判定微硅粉的流動性好壞。
有幾點需要注意：
1、礬土骨料與細(xì)粉必需選用燒結(jié)好的，而且每次做實驗最好用同一批次。
2、鋁水泥每次實驗時最好用新開啟包裝且質(zhì)量穩(wěn)定的水泥。
3、不同季節(jié)流動性有差別。
采用澆注料試塊雖能夠準(zhǔn)確的測定微硅粉的流動性、強(qiáng)度、硬化時間、收縮性等各項物理性能，但還是比較麻煩，而且只能在實驗室進(jìn)行測定，而國內(nèi)的硅廠幾乎沒有這些實驗設(shè)備，如在生產(chǎn)現(xiàn)場需要確定微硅粉的質(zhì)量。
F、微硅粉的貯存和包裝、運輸
微硅粉用編織袋套塑料內(nèi)密封袋包裝，在貯存和運輸過程中注意防水、防潮。產(chǎn)品分為加密和不加密兩大類。包裝：微硅粉每袋20kg 。（可根據(jù)用戶要求包裝）
G、鴻圖微硅粉介紹
目前公司主要要有90、92、94、96級微硅粉，
90級主要運用于：1、墻體保溫用聚合物砂漿、保溫砂漿、界面漿。2、水泥基聚合物防水材料。3、輕骨料保溫節(jié)能砼及制品。4、內(nèi)外墻建筑用膩子粉加工。
92、94級主要運用于：1、高層建筑物，主要使用于高標(biāo)號混凝土。2、公路、橋梁、地鐵、隧道、機(jī)場跑道、砼路面以及煤礦巷道錨噴加固等。3、海港碼頭、水庫大壩、水利、涵閘、，提高工程的抗磨抗沖刷能力；抗裂性能水工混凝土裂縫；抗?jié)B透性能和抗鹽蝕性能，保護(hù)鋼筋；抗凍能力。
96級主要運用于：1、飼料級磷酸氫鈣脫氟使用。2、復(fù)合肥防結(jié)塊使用。3、硅酸鹽磚原料。4、生產(chǎn)水玻璃。5、用作有機(jī)化合物的補(bǔ)強(qiáng)材料。
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