超高性能混凝土 具有高抗压强度, 高抗变形能力, 高密度等特点, 主要是因为多种矿物质 外加剂 在配方过程中添加, 效果比较明显的是硅粉. 硅粉在超高性能混凝土中的作用不仅仅是增加强度, 还有其他更明显的作用.

硅粉在超高性能混凝土中的作用

降低水化热

当硅粉用量增加时, 胶凝材料的水化速率变小, 水合放热峰降低, 并且放热量减少, 这意味着硅粉的掺入延迟了胶凝材料的加速期并减少了放热总量.

较低的氢氧化钙含量

硬化超高性能混凝土的氢氧化钙含量与硅粉用量成反比. 硅粉与氢氧化钙反应生成二次水合硅酸钙. 硅粉的反应性更强，更容易与氢氧化钙发生反应, 从而降低氢氧化钙含量. 当仅采用水泥和硅粉作为胶凝材料并采用热养护制备超高性能混凝土时, 硬化后氢氧化钙含量小于 5%, 从而降低碳酸化率.

降低吸水孔隙率

超高性能混凝土的吸水孔隙率与硅灰用量成反比. 硅粉的粒径比水泥小得多，具有火山灰活性. 硅粉的掺入一方面可以填充硬化超高性能混凝土中的孔隙, 而其火山灰效应产生的C-S-H凝胶也优化了超高性能混凝土的孔径分布，降低了吸水孔隙率. 仅采用水泥和硅粉作为胶凝材料，通过热养护制备超高性能混凝土时, 超高性能混凝土的毛细孔含量为零.

强度增加

超高性能混凝土的强度与微硅粉掺量成正比. 从吸水孔隙率的测试结果来看, 可以看出硅粉的掺入降低了UHPC的孔隙率, 所以, 硅粉的掺入可以提高UHPC的强度. 然而, 当硅粉用量太大时, 新鲜UHPC的粘度增加，流动性下降, 这会增加UHPC的孔隙率并降低UHPC的强度.

超高性能混凝土中硅粉的掺量

通常, 添加硅粉时, 我们需要添加减水剂, 否则我们需要增加水的消耗 (水灰比) 如果我们想保持混凝土的流动, 这将导致混凝土的强度难以保证, 但添加减水剂可保证水灰比不变, 提高混凝土强度.

硅粉含量

混凝土中的硅粉 太少了, 具体性能没有太大改善, 但太多了, 混凝土太粘, 不容易建造, 和干缩变形, 抗冻性差. 所以, 当与硅粉混合时, 应根据硅粉使用, 水泥类型和骨料性质, 选择几种掺杂比例进行混凝土试件分析, 一般来说, 掺杂剂应小于 10%, 许多项目对混凝土的不同要求, 硅粉掺杂量超过 3% 到 5% 或者.

减水剂用量

通常与硅粉减水剂配合使用都是高效减水剂, 其剂量一般在 1% 凝胶材料的量, 有时为了降低超高性能混凝土的水灰比, 减水剂用量可达 2% 到 3%.

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