由于城市化和工业化的持续推进, 世界上许多国家的建筑业都在蓬勃发展, 从中国到美国, 从韩国到澳大利亚. 随着建筑活动速度的加快, 对混凝土生产和使用的需求增加. 硅粉是一种火山灰材料，通常添加到混凝土中以增强其耐久性和机械性能.
今天, 在河南高级磨具进口 & 出口贸易公司, 有限公司, 我们将仔细研究硅粉对混凝土性能的影响.
硅粉如何改变混凝土的性能?
为了了解硅粉对混凝土性能的影响, 有必要看一下将硅粉添加到混合物中后发生的化学反应.
添加到混凝土中时, 硅粉在一段时间内保持惰性. 然后, 当水在称为“水化”的过程中开始与水泥发生反应时,” 化学反应产生两种重要的化合物:
- 硅酸钙水合物, 或 C-S-H. 这是赋予水泥额外强度的结晶化合物.
- 氢氧化钙, 或C-H. 这是反应副产物, 用作填料并填充混凝土中的空隙.
当硅粉与生成的氢氧化钙发生火山灰反应时, 产生额外的 C-S-H 化合物. 这些化合物有效地填充了水合水泥颗粒周围的空隙, 创建一个更密集的矩阵. 因此, 混凝土具有更好的抗压性, 弯曲的, 和强度特性.
硅粉对混凝土性能的影响: 研究成果
微粉微硅粉常用作辅助胶凝材料. 如前所述, 添加到混凝土中时, 它填补了它的空白, 从而提高其性能.
进行了各种研究, 添加硅灰后支持改善混凝土的性能. 以下, 我们将总结 S 最近的研究论文的发现. 贾根和T. R. 尼拉坎坦, 看了一下 “硅粉对混凝土硬化和耐久性的影响.”
加工性
混凝土的坍落度值用于测量新制混凝土在凝固前的稠度, 表明其可加工性和混凝土流动的难易程度. 传统混合物中较低的坍落度值通常意味着混凝土质量较高，反之亦然.
M40 级混凝土的和易性研究是使用不同替代百分比的硅粉进行的, 从 0% 到 15%. 结果表明，坍落度值随着硅粉百分比的增加而降低. 这可以解释为，由于硅粉颗粒的表面积增加，较高比例的硅粉往往会吸收更多的水. 像这样, 在混凝土中添加微硅粉会显着降低其坍落度值和和易性.
抗压强度
该研究还研究了添加硅粉对两种等级混凝土抗压强度的影响: M25 和 M40. 全面的, 混凝土的抗压强度随着硅粉添加比例的增加而提高, 随着时间的推移增加.
例如, 什么时候 15% 在 M25 混凝土中加入硅粉, 抗压强度是在 26.56 兆帕和 39.14 兆帕在 7 和 28 天分别. 观察到强度的最大改善 14 天, 测量 14.68%, 以及在 90 天, 测量 13.62%.
相似地, 用于M40级混凝土, 抗压强度是在 36.14 兆帕在 7 天, 和 55.21 兆帕 – 在 28 天. 最大抗压强度改进为 13.01% 在 14 天和 12.19% 在 90 天.
这一发现可以用硅粉颗粒细度的不断增加来解释. 当颗粒的总表面积增加时, 它们更有效地填充混凝土混合物中的空隙, 导致形成更紧密堆积的结构. 减少孔隙率, 反过来, 意味着整个混合物的强度提高.
值得注意的是，抗压强度的提高不是线性的 28 天. 这可以通过以下事实来解释，即在之后形成抑制产物 28 天, 防止硅灰进一步发生化学反应. 此外, 随着时间的推移, 硅粉的火山灰活性降低, 因此减少了混凝土强度的提高 28 天.
弹性模量
通常, 较高的弹性模量值转化为材料刚度的增加. 像这样, 与普通强度混凝土相比，高性能混凝土将具有更高的弹性模量. 了解硅粉对混凝土弹性模量的影响可以为了解不同混凝土混合物的性能和应用提供有价值的见解.
研究发现，对于 M25 和 M40 等级的混凝土, 弹性模量随微硅粉比例的增加而增加. 观察到最大改善 90 天与 15% 硅粉的替代品, 测量 7.06% 用于 M25 级混凝土, 和 6.29% 用于 M40 混凝土.
这可以解释为微填料硅粉填充了混凝土中的空隙并形成了紧密堆积的结构. 加载时, 负载转移谷物到谷物, 导致应变率和应力率增加, 从而增加混凝土的弹性模量.
自收缩
自收缩值描述了由于水泥水化而导致的内部水分的均匀减少. 当水与水泥的比例低于 0.4.
研究发现，随着硅粉百分比的增加，M25 和 M40 混凝土等级的收缩应变率都会增加. M40 级混凝土表现出更高的自收缩率, 与 M25 等级相比.
像这样, 增加硅粉的百分比会增加混凝土的收缩率. 较高的微硅粉比例会填充水泥浆体中的空隙并增加其内应力. 这, 反过来, 导致水泥基质的额外膨胀, 这可能会导致混凝土出现微裂纹并对其耐久性产生负面影响.
酸性攻击
常用于海洋应用, 混凝土需要表现出对酸和盐的合理抵抗力.
对于两种等级的混凝土, 在观察到最大的耐酸渗透性 15% 硅粉的替代品. 随着硅粉百分比的增加, 对酸渗透的抵抗力也增加了. 这, 再次, 可以用硅粉的孔隙填充能力来解释. 通过填充混凝土中的空隙, 它能够抵抗有害酸的侵入. 此外, 微硅粉中的 SiO2 与 Ca 发生反应(哦)2, 形成不可渗透的 C-S-H 凝胶. 这种凝胶有助于减少酸侵蚀的有害影响, 和, 因此, 增强混凝土的耐久性.
最后的话
全面的, 研究添加不同比例的硅灰对混凝土性能的影响，得出以下硅灰对混凝土性能的影响:
- 加工性. 较高比例的硅粉会降低混凝土的和易性.
- 抗压强度. 较高比例的硅粉可提高混凝土的抗压强度.
- 弹性模量. 硅粉的加入提高了混凝土的弹性模量, 尽管在添加的不同百分比的硅灰之间没有观察到显着差异.
- 自收缩. 较高比例的硅粉会增加混凝土的自收缩.
- 酸侵蚀. 较高比例的硅粉提高了混凝土的抗酸侵蚀能力.
这表明微硅粉在混凝土制造中理应占有一席之地. 通过增强各种等级混凝土的机械性能, 微硅粉可以提高其强度和耐久性, 扩大其在建筑行业的潜在应用.
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