浅析硅灰在高强轻质混凝土中的应用

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1、浅析硅灰在高强轻质混凝土中的应用　　摘要：高强轻质混凝土是随着社会的发展对建筑结构提出的新的要求，关于轻质高强混凝土的研究已经初步成熟，其很多优良性能都在工程实际中得到了很好的运用。本文通过对轻质高强页岩混凝土的实验研究，讨论了其存在的不足，并通过研究硅灰在轻质高强混凝土中的作用，体现出硅灰在改善轻质高强页岩混凝土的性能，进而提高社会和经济效益方面效果显著。关键词：硅灰轻质高强页岩混凝土优化性能中图分类号：TV331文献标识码：A1高强轻质混凝土的定义及其性能特点高强轻质混凝土是指将高强轻粗集料、普通砂、水泥、水以及矿物掺合料、外加剂按合理比例配制而成的干表

2、观密度不大1950kg／m3，强度等级为lc30以上的结构用轻质混凝土。其性能特点是较高的强度、较低的容重、高耐久性、较好的和易性和经济性，因而近年来高强轻质混凝土已逐步成为城市高层建筑和超高层建筑砼结构材料的首选。8在我国，配制轻质高强混凝土主要是从骨料入手，一般采用轻质的页岩作为轻骨料，而掺入一定量的矿物掺合料和外加剂的主要目的则是为了显著改善页岩混凝土的性能。目前常用矿物掺合料主要为粉煤灰，而硅灰因其更好地改善混凝土的流动性，更多地节约水泥用量，更少的环境污染及充分利用工业废料以减少能源消耗等主要特点，比粉煤灰要明显优良许多。我国是世界硅铁、工业硅生产

3、大国，深入研究并开发硅灰的资源，对进一步推广硅灰混凝土在工程中广泛应用具有重要意义。2、硅灰的发展现状及特性指标硅灰是冶炼硅铁、工业硅时从烟气净化装置中回收的硅氧化物粉末，其主要成分是颗粒较细的无定型的氧化硅，它是近20年发展起来的一种高活性掺合料。硅灰外观为灰色或灰白色粉末，成泥浆状时呈黑色。其耐火度大于1600℃，密度是200～250kg／m3，其细度和比表面积约为水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍。质量好的硅灰中硫含量大于90％，其中活性硫在40％以上，因此它是一种比表面积很大、活性很高的类似火山灰物质。硅灰极细微的颗粒可对混凝土产生良好的微填

4、充效应，使混凝土孔结构充分细化，而其低水化热及很高的火山灰活性对混凝土早期和后期强度发展又十分有利，因此在混凝土中加入硅灰可以显著提高页岩混凝土的抗折、抗压性能以及抗冻性能、抗化学腐蚀性能、抗渗性能等一系列相关的力学性能。但硅灰掺入混凝土将增加混凝土需水量，故硅灰必须与高效减水剂共同使用方能体现出其优越性。硅灰的适宜掺量一般为5％～15％。3、轻质高强页岩混凝土的不足8经工程实践证明，轻质高强页岩混凝土主要存在如下不足之处：(1)用水量、拌和及浇筑都需要更严格的控制，这就要求其配制和施工都要具有较高施工技术水平和质量管理水平。这也是目前我国在工程中较少应用高

5、强轻质混凝土的一个主要原因。（2)研究表明，高强轻质混凝土对局部压碎比普通混凝土较敏感。(3)需要采用高强陶粒，并且在要求强度较高时，需要较多的水泥用量，与同体积混凝土相比，价格较高。(4)高强轻质混凝土的e值抗拉强度较小，所以用于受弯构件时，抵抗荷载变形能力较差，开裂较早。(5)低弹性模量。高强轻质混凝土的弹性模量较同强度等级的普通混凝土低18％一40％，其弹性模量随密度等级和强度的增长而提高，但不成比例。(6)脆性较大。虽然高强轻质混凝土的峰值应变较普通混凝土大，但其单轴本构关系曲线下降段较陡。(7)高收缩、高徐变。高强轻质混凝土的收缩、徐变比普通混凝土

6、大15％一40％，所以当其应用于预应力砼结构上时，其较大的收缩、徐变将引起较大的预应力损失。(8)极限抗拉强度、极限抗剪强度较普通混凝土低。8(9)与变形钢筋的粘结强度和普通混凝土相同，但与光圆钢筋的粘结强度较普通混凝土低。4、硅灰掺量的确定4.1硅灰掺量的确定硅灰在高性能混凝土中的掺量，根据其品质、均匀性和混凝土设计要求的不同而适当调整。首先根据要求确定一定强度和容重下的页岩混凝土的基准配合比，然后按超量取代法用硅灰置换部分水泥，超量系数选为1．2。经过抗压强度试验确定基准配合比和硅灰的最终掺量。4.2外加剂掺量的确定不同的掺合料就需要不同的外加剂掺量。目

7、前，高效减水剂已成为配制轻质高强混凝土的必须组分，尤其聚羧酸超高效减水剂的应用不但使混凝土水泥用量大大下降而且还能大幅度降低混凝土的用水量使混凝土流动性提高，硬化后的混凝土致密度大大增加，从而提高混凝土的强度及抗渗性。当我们用硅灰取代一定量的水泥以后，会带来减水剂掺量的变化。5、硅灰在页岩混凝土中的作用把硅灰作为掺合剂用于页岩混凝土中是硅灰综合利用中研究最早、成果最多、应用最广的一个领域。由于硅灰颗粒细小，比面积大，具有硫纯度高与强火山灰活性等物理化学特点，把硅灰作为掺剂加入页岩混凝土具有如下几个方面的性能。85．1提高页岩混凝土早期强度和最终强度有研究证明

8、，当硅灰对水泥的取代率为30％以内时，蒸气温度为80