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摘要：作为当前建筑工程施工中最主要的施工材料，混凝土的市场需求量很大，并且不同的工程对混凝土的品质要求也有所不同。混凝土作为一种混合材料，其原材料的品质及配比都会最终的混凝土质量造成直接影响。硅灰作为一种原材料，也可以应用到混凝土的配制过程中，对于改善混凝土抗压强度有着积极影响。现本文就来简单谈谈硅灰对混凝土抗压强度的影响。
关键词：硅灰；混凝土；性能；抗压强度；影响
混凝土一般作为建筑主体结构的施工材料，也是常见的承重材料，因而一般在建筑工程施工中会对所使用混凝土强度提出较高的要求。为了能够增大混凝土的强度，施工技术人员往往会通过科学设计配比或添加添加剂的方式来提高混凝土的强度。硅灰是钢铁生产过程中产生的废弃物，但是其掺和在混凝土中却能够很好的提升混凝土的强度。若能够将硅灰变废为宝，不但对于改善环境有很大帮助，也能够降低混凝土的成本，提高混凝土的品质。而在实际的工程实践中，硅灰混凝土也表现出很好的性能，值得大力推广应用。
1、硅灰的特性与作用
微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰，是铁合金在冶炼硅铁和工业硅（金属硅）时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。硅灰的物理性质决定了硅灰的微小颗粒具有高度的分散性，可以充分地填充在水泥颗粒之间，提高浆体硬化后的密实度。而硅灰的化学成分比较复杂，其中包含无定型二氧化硅，高细度的无定型二氧化硅等等。其中非晶态无定型的二氧化硅含量占据了90%以上。其中高吸毒无定型的二氧化硅具有较高的火山灰活性，可以和氢化钙的激发下迅速反应，生成水化硅酸钙凝胶成分，可以提升混凝土的整体强度，并且能够有效的完善混凝土的性能。
硅粉通常被作为辅助性胶凝材料主要是有由于以下几点原因：首先，硅粉的火山灰活性比较高，即使和水体不产生反应，但却可以和水泥或者是其他的化合物进行水化，产生一种胶凝性较强的产物。其次，硅粉的微集料特性比较鲜明，通过自身的形态作用就可以有效的填充水泥中的孔洞，而且还可以进行二次水化反应，在硬化之后可以用来填充水泥内部的有害孔洞，对水泥成分的微观结构进行改善。
2、硅灰在混凝土中的作用机理
混凝土中含有大量的水泥，其在遇水后会发生水化热现象，而且会产生碱性物质，还会生成稳定性比较差的石灰。由高碱性物质与石灰构成的物质一般强度比较低，在应用的过程中，不符合施工单位对高强度混凝土的要求。为了满足施工单位的要求，施工单位必须努力提高水泥石的强度，可以在在混凝土中加入硅灰这种物质，其可以提高混凝土中强碱性物质的含量，可以减少不稳定游离石灰的含量。硅灰的主要成分是SiO2，在水泥水化热的过程中，会生成Ca(OH)2，这种物质的强度比较高，所以加入硅灰可以有效提高混凝土的强度。
硅灰有着一定特性，其粒径比较小，一般在0.1m以下，是水泥粒径的1/50左右，将硅灰加入水泥胶结料中，可以达到微孔填充的效果，可以提高混凝土的密实度，所以，加入硅灰是提高混凝土强度的有效方式。硅灰有着较强的细度，而且活性比较大，其与CaO2反应后，可以提高混凝土的耐久性，可以提高混凝土的抗渗性，还可以提高其对盐碱的抗腐蚀性，可以满足施工单位对混凝土高性能的要求，可以在公路等工程中应用这种高强度的混凝土。
3、硅灰对混凝土抗压强度的影响试验
3.1试验材料
3.1.1水泥:采用河南水泥厂产42.5#普通硅酸盐水泥;
3.1.2骨料:砂选用天然河砂,含泥质量分数≤1%,石料为10～35ｍｍ连续级配的碎石,含泥质量分数≤1%;
3.1.3减水剂:采用自行配制的高效减水剂;
3.1.4硅灰:SiO2质量分数为92.0%。
3.2试验方法
混凝土设计为C40,水灰质量比0.48,其中砂率为35%,具体混凝土配合比见表1。由于各试验配比中掺加了不同量的硅灰，所以对各配比中的用水量进行了微量的调整,以保持坍落度基本不变。另外，为了保证试验结果的重复性，每批编号的混凝土均设计为三份，每批配合比均相同。
由上图可以看出,掺入硅灰后,混凝土各龄期的抗压强度明显提高。加入硅灰后,试样的抗压强度随硅灰的掺量增加而增大,具体为掺加5%的硅灰时,试样的3d抗压强度比空白试样增加了5.56%,28ｄ抗压强度比空白试样增加了30.88%;掺加10%硅灰时,试样的3ｄ抗压强度比空白试样增加了33.99%,28ｄ抗压强度增加了44.82%。
由本试验可以得知，在混凝土配制过程中，掺入一定的硅灰是非常可行的，且其能够很好的提高混凝土的抗压强度，且混凝土的掺入量越大，混凝土试块的抗压强度也就越大。并且硅灰的加入可以加速水泥的水化,吸收水泥水化早期产物Ca(OH)2,生成更多的C-S-H凝胶,随着龄期的延长,使水泥石密实性提高;同时,硅灰的加入可降低填充水泥粒子间空隙的用水量,提高水泥浆体的流动性,使得混凝土强度提高。通过本试验也可以再次验证硅灰对混凝土抗压强度是会起到一定影响作用的。
4、结束语
总之，在混凝土的配制过程中加入一定比例的硅灰，将会增大混凝土的抗压强度。不过也有研究表明，虽然会对混凝土的抗压强度产生一定影响，但是不同的掺量和不同的品质，都会影响到硅灰对混凝土性能改善效果。因此在实际的生产应用中，相关人员应该充分注意到这一点，并做好试验工作，以确定硅灰的最佳掺入量和混凝土的最佳配合比。
参考文献
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[2] 唐明,刘宏亮,李婧琦. 同水胶比下混凝土中水泥-矿渣-粉煤灰-硅灰的混料效应[J]. 混凝土. 2011(12)
论文作者:才学红
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/17
标签：混凝土论文; 抗压强度论文; 水泥论文; 水化论文; 强度论文; 试样论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年4期论文;