什么是硅灰(硅灰的作用及应用)

硅灰的作用及应用

硅灰是一种用于提高混凝土强度的物质。它是在金属硅或硅铁合金的合成过程中,高纯石英在电炉中高温还原时放出氧化硅气体而产生的。该气体与氧气反应并凝结成硅灰,这是一种主要由二氧化硅组成的细白色粉末物质。不要将此物质与气相二氧化硅(也称为热解二氧化硅)混淆,气相二氧化硅具有不同的成分,用于增稠奶昔和油漆。

与其他火山灰材料一样,硅灰与氢氧化钙反应,在水泥混合物中形成牢固的结合。在混凝土中添加这种物质会降低混凝土的含水量,使其不易受到海盐和氯离子引起的腐蚀。这使得它在暴露于水的结构中特别有用,例如水坝或桥梁。

已经表明,向混凝土混合物中添加硅灰可降低由碱-二氧化硅反应(ASR)引起的膨胀和开裂水平。ASR通常发生在氢氧根离子与水泥混合物中的二氧化硅反应形成钙和碱金属硅酸盐凝胶时,该凝胶流入混凝土中的多孔空间。凝胶会导致膨胀和开裂,最终导致结构失效。

硅灰的极细颗粒结构赋予其优越的机械性能。二氧化硅混凝土的渗透性低于非钢筋混凝土,可用于支撑重载。对其结构构件施加大量垂直压力的摩天大楼和其他大型建筑物通常使用高强度混凝土。

通过将特定比例的烟气以湿或干形式添加到水泥中来混合二氧化硅混凝土。最终混凝土混合物中硅灰的比例由所需的材料强度水平决定。强度更高的二氧化硅混凝土混合物(按重量计可能含有高达15%的硅灰)比更常见的混合物(含有7-10%)更脆。

直到大约1970年代中期,石英反应中产生的物质并没有保存下来以供使用,而是被释放到大气中。这种做法引起了环境问题,导致该物质被填埋。此后制定了指导方针,以标准化工业用途的物理质量、包装和其他质量。

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