微硅粉（硅灰）在混凝土中的使用說(shuō)明以及注意事項(xiàng)

微硅粉（也叫硅粉）（學(xué)名“硅灰”， Microsilica 或 Silica Fume ），微硅粉又叫硅灰。是工業(yè)電爐在高溫熔煉工業(yè)硅及硅鐵的過(guò)程中，隨廢氣逸出的煙塵經(jīng)特殊的捕集裝置收集處理而成。在逸出的煙塵中，SiO2含量約占煙塵總量的90%，顆粒度非常小，平均粒度幾乎是納米級(jí)別，故稱為微硅粉。

1.配合比

對(duì)于硅粉混凝土的配合比設(shè)計(jì)，主要是根據(jù)設(shè)計(jì)要求， 確定微硅粉（硅灰）的摻入方法，微硅粉的最佳摻量，減水劑的最優(yōu)摻量及砂石料調(diào)整，而其它則按普通混凝土設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。

微硅粉摻加在混凝土中提高混凝土致密度，使其提高強(qiáng)度，提高抗?jié)B、抗磨性能等功能。微硅粉的摻入方法：微硅粉在混凝土中一般有兩種方法： 一是內(nèi)摻，二是外摻，都要與減水劑配合使用。內(nèi)摻法往往用微硅粉代替水泥，又分等量代替和部分等量代替兩種，等量代替為微硅粉摻量代替相等的水泥，部分代替為1 kg 微硅粉代替1～3 kg 水泥，作為研究一般摻量為5 %～30 % ，水灰比一般保持不變：而外摻法指的是微硅粉像外加劑那樣摻在混凝土中，而水泥用量不減少，摻量一般為5 %～10 % ，一般外摻法而得的混凝土的力學(xué)性能要高得多，但增加了混凝土中膠凝材料用量。

（1）內(nèi)摻：在加水量不變的前提下，1份微硅粉可取代3~4份水泥（重量）而保持混凝土立方體抗壓強(qiáng)不變而提高混凝土其它性能。（2）外摻：水泥用量不變，摻加微硅粉則顯著提高混凝土強(qiáng)度和其它性能�；炷翐饺胛⒐璺蹠r(shí)有一定坍落度損失。這點(diǎn)需在配合比試驗(yàn)時(shí)加以注意。微硅粉必須與減水劑聯(lián)合使用：建議復(fù)摻粉煤灰改善其施工性。用微硅粉配制混凝土?xí)r，一般與凝膠材料的重量比為

（一）高性能混凝土：5-10%；
（二）水工混凝土：5-10%
（三）噴射混凝土：5-10%；
（四）助泵劑：2-3%；
（五）耐磨工業(yè)地坪：5-10%；
（六）聚合物砂漿、保溫砂漿：10-15%，
（七）不定形耐火澆注料：6-8%。使用前請(qǐng)根據(jù)實(shí)際需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)選定合理、經(jīng)濟(jì)的摻量。

微硅粉的最佳摻量：微硅粉在混凝土中摻量太少，對(duì)混凝土性能改善不大，但是摻量太多，則混凝土太粘，不易施工，且干縮變形大，抗凍性差，因此，摻微硅粉時(shí)，應(yīng)找出最優(yōu)摻量才能獲得最佳結(jié)果。一般情況下，摻量在10％以內(nèi)效果較為滿意。微硅粉的合適摻量一般根據(jù)所用微硅粉，水泥種類和骨料性質(zhì)，選擇幾個(gè)微硅粉摻量，如3、5、7、10％等，成型混凝土試件，繪制R－SF（強(qiáng)度－微硅粉摻量）曲線確定。值得注意的是微硅粉價(jià)格較高，在確定硅粉的最佳摻量時(shí)，也要考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

減水劑的最佳摻量：在混凝土中使用微硅粉，如不摻減水劑，想保持相同的流動(dòng)度，則必然要增加用水量、水灰比增加，摻硅粉的混凝土強(qiáng)度也不上去，這也是過(guò)去微硅粉在混凝土中未推廣使用的原因。微硅粉與減水劑聯(lián)合使用摻用微硅粉水灰比不變，即用水量不增加，也能達(dá)到與未摻硅粉的混凝土具有相同的流動(dòng)度且硅粉混凝土強(qiáng)度等性能得到大幅度提高，一般國(guó)內(nèi)較多采用萘系高效減水劑，如建1、H、DH3、FDN、NF、N2B 等，其摻量一般為膠材用量的1 %以內(nèi)，有時(shí)為了減小水灰比，拌制超高強(qiáng)混凝土，減水劑摻量達(dá)2 %～ 3 %。

砂石料用量調(diào)整：內(nèi)摻微硅粉一般對(duì)砂石用量不必調(diào)整。外摻微硅粉要扣掉與微硅粉體積相等的砂石體積。

2.攪拌方法

硅粉混凝土應(yīng)用試驗(yàn)室作出施工配合比，嚴(yán)格按照配合比施工。在硅粉混凝土攪拌時(shí)微硅粉應(yīng)在骨料投料之后加入攪拌機(jī)。加入方式有兩種程序：

①投入骨料，隨后投入硅粉攪拌片刻，然后加入水泥干拌一會(huì)，再加入水和其它外加劑。

②投入粗骨料+75%水+微硅粉+50%細(xì)骨料，攪拌15~30秒，然后投入水泥+外加劑+50%細(xì)骨料+25%水+外加劑，攪拌至均勻。攪拌時(shí)間比普通混凝土延長(zhǎng)20~25%或50~60秒。切忌將微硅粉加入已拌和的混凝土中。

3.澆注方法 

微硅粉混凝土與普通混凝土澆注方法相同，但微硅粉混凝土早強(qiáng)的性能會(huì)使終凝時(shí)間提前，因此在澆注時(shí)應(yīng)及時(shí)搗固，振動(dòng)密實(shí)。在抹面時(shí)應(yīng)注意，微硅粉混凝土有較大的粘稠性和大幅度減少泌水，使抹面困難，必要時(shí)應(yīng)采用帶振動(dòng)功能的抹面設(shè)備。微硅粉混凝土比普通混凝土有較強(qiáng)的收縮性，更易出現(xiàn)早期塑性收縮裂縫，在施工過(guò)程中必須盡早良好養(yǎng)護(hù)，推薦使用關(guān)水養(yǎng)護(hù)或使用專用養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)的方法。

4.施工安全 

微硅粉混凝土施工安全應(yīng)嚴(yán)格按照混凝土工程有關(guān)國(guó)家施工規(guī)范操作。微硅粉較輕，嚴(yán)禁高空拋散，防止微硅粉飛揚(yáng)。

5.微硅粉的貯存和運(yùn)輸 

微硅粉在貯存、運(yùn)輸和使用過(guò)程中注意防雨防潮。

注意事項(xiàng)：

          摻量：推薦摻量為6~8%。
　　 對(duì)抗?jié)B混凝土、耐海水侵蝕混凝土、耐磨混凝土，內(nèi)摻硅粉后，約增加用水量20%，強(qiáng)度不變。
　　 配制高強(qiáng)、早強(qiáng)混凝土應(yīng)配合高效減水劑使用，配高強(qiáng)混凝土應(yīng)選用低硫酸鈉低引氣的高效減水劑。
　　 使用硅粉混凝土比普通混凝土延長(zhǎng)攪拌時(shí)間30S，以保證混合均勻。
　　 二次抹壓：終凝前對(duì)混凝土進(jìn)行二次抹壓，最好在抹壓后覆蓋，以防水分蒸發(fā)過(guò)快引起表面裂紋。
　　 保濕養(yǎng)護(hù)：終凝后2小時(shí)到4小時(shí)，即要對(duì)混凝土保濕養(yǎng)護(hù)，并且要在潮濕環(huán)境養(yǎng)護(hù)14天以上，養(yǎng)護(hù)方法可采用淋水保濕養(yǎng)護(hù)，覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)，或蓄水養(yǎng)護(hù)。

微硅粉雖然能改善新拌和硬化混凝土的性能，但如使用不當(dāng)也會(huì)造成質(zhì)量事故，因而在使用中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

    （1）由于微硅粉顆粒細(xì)小，比表面積大，需水量高，因而在混凝土摻入微硅粉時(shí)，必須與高效減水劑聯(lián)合使用才能取得良好的效果。

    （2）微硅粉摻入混凝土的方法有內(nèi)摻法和外摻法兩種。由于內(nèi)摻法要減少水泥的用量，故此法一般用在中,低標(biāo)號(hào)的混凝土中;外摻法不減少水泥用量,一般用于高標(biāo)號(hào)的混凝土中。

    （3）混凝土中微硅粉摻量不宜太高或太低，一般摻量為5%~10%，在此范圍內(nèi)微硅粉的有利作用發(fā)揮得最好，即不但微硅粉代替水泥的作用最好，各種優(yōu)良性能得到充分發(fā)揮，而且可避免不利的影響，如摻量大于己15%后，混凝土的抗凍性降低等。

    （4）對(duì)抗?jié)B混凝土、耐海水侵蝕混凝土、耐磨混凝土，內(nèi)摻微硅粉后，約增加用水量20%，強(qiáng)度不變。

    （5）由于微硅粉混凝土稠度大，因此在設(shè)計(jì)混凝土坍落度時(shí)應(yīng)比普通混凝土的大2~3cm。

    （6）微硅粉混凝土的攪拌時(shí)間應(yīng)比普通混凝土的延長(zhǎng)0.5~1min,以便使混凝土拌和得更均勻,防止微硅粉在混凝土中成團(tuán)而造成質(zhì)量事故。

    （7）二次抹壓：終凝前對(duì)混凝土進(jìn)行二次抹壓，最好在抹壓后覆蓋，以防水分蒸發(fā)過(guò)快引起表面裂紋。

    （8）保濕養(yǎng)護(hù)：終凝后2小時(shí)到4小時(shí)，即要對(duì)混凝土保濕養(yǎng)護(hù)，并且要在潮濕環(huán)境養(yǎng)護(hù)14天以上，養(yǎng)護(hù)方法可采用淋水保濕養(yǎng)護(hù)，覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)，或蓄水養(yǎng)護(hù)。