在高标号混凝土(如C60及以上)中使用硅灰增强,核心是利用其超细颗粒填充效应和火山灰活性,优化混凝土的密实性、强度及耐久性。具体使用方法如下:

 

一、确定合理掺量

 

硅灰掺量需结合混凝土性能需求(强度、流动性等)及水泥品种确定,通常为水泥质量的5%~10%:

  • 掺量过低(<5%):填充和活性效应不明显,增强效果有限。
  • 掺量过高(>10%):会导致混凝土黏度显著增大,需水量增加,易出现收缩开裂,且经济性下降。

 

二、选择合适的掺入方式

  • 直接掺入法:将硅灰与水泥、骨料等干料一起搅拌,适用于小规模生产或实验室配置。需注意硅灰颗粒超细,易飞扬,建议采用密闭搅拌设备,或先与水泥预混均匀后再加入。
  • ** slurry(浆体)掺入法**:将硅灰与部分拌合水制成硅灰浆(水灰比约1:1),搅拌均匀后加入混凝土中,可避免硅灰团聚,保证分散均匀,更适合大规模工程应用。

 

三、调整配合比参数

  1. 用水量与减水剂:

硅灰比表面积大(约20000~25000 m²/kg),会显著增加混凝土黏度和需水量。因此需增加高效减水剂用量(通常比基准混凝土提高20%~30%),以维持目标坍落度(如180~220mm),同时控制水胶比(高标号混凝土一般≤0.35),避免强度降低。

  1. 砂率调整:

硅灰的填充效应可适当降低砂率(通常比基准混凝土减少1%~2%),减少骨料间的摩擦阻力,改善混凝土流动性。

 

四、控制施工工艺

 

  1. 搅拌工艺:

硅灰需充分分散,否则易形成团聚体(“鱼眼”),影响混凝土均匀性。建议搅拌顺序:先将骨料、水泥搅拌10~15秒,加入硅灰(或硅灰浆)和大部分水搅拌30秒,最后加入减水剂和剩余水,总搅拌时间比普通混凝土延长30~60秒(确保分散充分)。

  1. 浇筑与养护:

硅灰混凝土早期强度发展快,但水化热较高,且早期收缩(尤其是自收缩)较大。需:

◦ 浇筑后及时振捣(避免过振,防止离析),表面抹平后覆盖保湿。

◦ 采用早期加强养护:浇筑完成后12小时内喷水或覆盖塑料膜,保持表面湿润,养护期不少于14天(高温环境需延长养护时间),以减少收缩开裂。

 

五、核心作用体现

  • 强度提升:硅灰与水泥水化生成的Ca(OH)₂反应,生成更多C-S-H凝胶,填充孔隙,使混凝土密实度提高,28天抗压强度可提升15%~30%,且后期强度持续增长。
  • 耐久性优化:密实性提高后,混凝土的抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀性(如硫酸盐、氯离子)显著增强,适用于高层建筑、桥梁等重载或恶劣环境工程。

 

注意事项

  • 硅灰需储存于干燥密封容器中,防止吸潮结块(结块后需粉碎过筛方可使用)。
  • 首次使用时,建议通过试配确定最佳掺量和减水剂用量,避免因参数不当导致流动性差或开裂。

 

通过以上方法,可充分发挥硅灰的增强作用,制备高性能高标号混凝土。

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