耐火材料专用金属硅粉的掺入方法

耐火材料专用金属硅粉：工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。在逸出的烟尘中，SiO2含量约占烟尘总量的90%，颗粒度非常小，平均粒度几乎是纳米级别，故称为耐火材料专用金属硅粉。耐火材料专用金属硅粉的研究始于斯堪的纳维亚国家，尽管20世纪50年代人们对耐火材料专用金属硅粉作用就有所认识和初步的研究，但应用于实际工程中是从70年代开始的，首先是挪威和瑞典等国家在港口码头、北海油田及地下矿井中部分采用了耐火材料专用金属硅粉混凝土，1982 年，挪威在伏诺维斯坝上正式采用了耐火材料专 百科名片 耐火材料专用金属硅粉(Microsilica 或 Silica Fume)，也叫微耐火材料专用金属硅粉，学名“硅灰”，又叫硅灰，是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。简介 耐火材料专用金属硅粉(也叫微耐火材料专用金属硅粉)(学名“硅灰”， Microsilica 或 Silica Fume )，耐火材料专用金属硅粉又叫硅灰。是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。在逸出的烟尘中，SiO2含量约占烟尘总量的90%，颗粒度非常小，平均粒度几乎是纳米级别，故称为耐火材料专用金属硅粉。

耐火材料专用金属硅粉的研究始于斯堪的纳维亚国家，尽管20世纪50年代人们对耐火材料专用金属硅粉作用就有所认识和初步的研究，但应用于实际工程中是从70年代开始的，首先是挪威和瑞典等国家在港口码头、北海油田及地下矿井中部分采用了耐火材料专用金属硅粉混凝土，1982 年，挪威在伏诺维斯坝上正式采用了耐火材料专用金属硅粉混凝土筑坝， 20世纪80 年代初加拿大在魁北克建立了耐火材料专用金属硅粉混凝土，并对大体积耐火材料专用金属硅粉混凝土进行试验研究，拌制高标号混凝土1 万立方米，1983年美国用耐火材料专用金属硅粉混凝土修补了奥里夫尼河上的卡查坝消力池，效果良好。世界上其它国家也都加紧研究和应用。而我国对耐火材料专用金属硅粉的研究历史不长，仅仅10多年时间，1985年水电部东勘院科研所和水电部第十工程局首次在四川渔子溪二级电站中试用了耐火材料专用金属硅粉混凝土，在厂房混凝土中掺耐火材料专用金属硅粉3 %～7 %，以提高早期强度，加快模板周转，达到预期效果，另外，在引水隧洞喷射混凝土中，掺耐火材料专用金属硅粉715 %，以减少混凝土的回弹量，南科院在大伙房水库工程、龙羊峡泄水建筑物和葛洲坝泄水闸修补等工程中都采用了耐火材料专用金属硅粉混凝土，效果较好，水科院对耐火材料专用金属硅粉混凝土的耐久性能及耐火材料专用金属硅粉水泥水藻灌浆材料进行了一些研究，并在二滩水电站基础固结灌浆中，潘家大坝溢流面修复工程、安康及四川秋达电站导流泄洪洞修补等工程中使用了耐火材料专用金属硅粉混凝土，耐火材料专用金属硅粉水泥灌浆。所有这些，说明耐火材料专用硅粉混凝土作为一种高性能混凝土在工程中的应用日显重要，所以对其性能特别是其强度与耐久性的研究也倍受关注。

配合比对于耐火材料专用金属硅粉混凝土的配合比设计，主要是根据设计要求， 确定耐火材料专用金属硅粉的掺入方法，耐火材料专用金属硅粉的最佳掺量，减水剂的最优掺量及砂石料调整，而其它则按普通混凝土设计方法进行。

a) 耐火材料专用金属硅粉的掺入方法：耐火材料专用金属硅粉在混凝土中一般有两种方法： 一是内掺，二是外掺，都要与减水剂配合使用。内掺法往往用耐火材料专用金属硅粉代替水泥，又分等量代替和部分等量代替两种，等量代替为耐火材料专用金属硅粉掺量代替相等的水泥，部分代替为1 kg 耐火材料专用金属硅粉代替1～3 kg 水泥，作为研究一般掺量为5 %～30 % ，水灰比一般保持不变：而外掺法指的是耐火材料专用金属硅粉像外加剂那样掺在混凝土中，而水泥用量不减少，掺量一般为5 %～10 % ，一般外掺法而得的混凝土的力学性能要高得多，但增加了混凝土中胶凝材料用量。

b) 耐火材料专用金属硅粉的最佳掺量：耐火材料专用金属硅粉在混凝土中掺量太少，对混凝土性能改善不大，但是掺量太多，则混凝土太粘，不易施工，且干缩变形大，抗冻性差，因此，掺耐火材料专用金属硅粉时，应找出最优掺量才能获得最佳结果。一般情况下，掺量在10%以内效果较为满意。耐火材料专用硅粉的合适掺量一般根据所用耐火材料专用硅粉，水泥种类和骨料性质，选择几个耐火材料专用金属硅粉掺量，如3、5、7、10%等，成型混凝土试件，绘制R-SF(强度-耐火材料专用金属硅粉掺量)曲线确定。值得注意的是耐火材料专用金属硅粉价格较高，在确定耐火材料专用金属硅粉的最佳掺量时，也要考虑技术经济指标。

c) 减水剂的最佳掺量：在混凝土中使用耐火材料专用金属硅粉，如不掺减水剂，想保持相同的流动度，则必然要增加用水量、水灰比增加，掺耐火材料专用金属硅粉的混凝土强度也上不去，这也是过去耐火材料专用硅粉在混凝土中未推广使用的原因。耐火材料专用金属硅粉与减水剂联合使用掺用耐火材料专用硅粉水灰比不变，即用水量不增加，也能达到与未掺耐火材料专用金属硅粉的混凝土具有相同的流动度且耐火材料专用硅粉混凝土强度等性能得到大幅度提高，一般国内较多采用萘系高效减水剂，如建1、H、DH3、FDN、NF、N2B 等，其掺量一般为胶材用量的1 %以内，有时为了减小水灰比，拌制超高强混凝土，减水剂掺量达2 %～ 3 %。

d) 砂石料用量调整：内掺耐火材料专用金属硅粉一般对砂石用量不必调整。外掺耐火材料专用金属硅粉要扣掉与耐火材料专用金属硅粉体积相等的砂石体积 济南银丰硅制品有限责任公司