硅微粉在混凝土的應(yīng)用

硅微粉也稱凝聚硅灰、硅微粉，由鐵合金在冶煉硅鐵和工業(yè)硅（金屬硅）時(shí)，礦熱電爐內(nèi)產(chǎn)生出大量揮發(fā)性很強(qiáng)的SiO₂和Si氣體，氣體排放后與空氣迅速氧化冷凝沉淀而成。它是大工業(yè)冶煉中的副產(chǎn)物，整個(gè)過程需要用除塵環(huán)保設(shè)備進(jìn)行回收，因?yàn)橘|(zhì)量比較輕，還需要用加密設(shè)備進(jìn)行加密。

如果沒有特定的環(huán)保收塵裝置收集而是直接排入空氣中，那硅微粉將漂浮在空中，造成嚴(yán)重的大氣污染，若粉塵進(jìn)入人的眼睛，甚至經(jīng)過呼吸道或者食道進(jìn)入人體內(nèi)，會(huì)引起刺激使得黏膜發(fā)干，長(zhǎng)期在這種環(huán)境下工作生活會(huì)造成人體呼吸道纖維化，患上“塵肺病”，危害人體健康。此外，硅微粉的大量堆積也會(huì)占用寶貴的土地資源。

硅微粉可應(yīng)用于商品砼、高強(qiáng)度砼、高強(qiáng)度無(wú)收縮灌漿料、耐磨工業(yè)地坪、修補(bǔ)砂漿、聚合物砂漿、保溫砂漿、抗?jié)B砼、砼密實(shí)劑、砼防腐劑、水泥基聚合物防水劑；橡膠、塑料、不飽合聚酯、油漆、涂料以及其他高分子材料的補(bǔ)強(qiáng)，陶瓷制品的改性等等。

一、硅微粉的理化性質(zhì)

硅微粉主要化學(xué)成分是SiO₂，因此硅微粉的理化性質(zhì)和SiO₂的理化性質(zhì)大致相似，硅微粉的耐火度較高，約為1600℃，一種穩(wěn)定的不容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。

它在冶煉工業(yè)硅或制造硅鐵合金的生產(chǎn)過程中形成，因此其形成歷經(jīng)3種物態(tài)之間的變化。經(jīng)煙道出來(lái)的硅蒸氣（①態(tài)）在回收集塵裝置中急速遇冷氧化又重新冷凝為固狀（②態(tài)），這個(gè)急速的物態(tài)變化使得硅微粉成為非晶體相（③態(tài)），由于其礦物結(jié)構(gòu)是無(wú)定形的，因此硅微粉具有較高的火山灰活性。

硅微粉在自然狀態(tài)下呈現(xiàn)白色，而其顏色深淺的影響因素有很多，不僅與密度有關(guān)，還與碳元素及氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)成正比。硅微粉的密度越小，碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)與氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)越少，硅微粉的顏色越淺。一般來(lái)說，經(jīng)過半加密之后的硅微粉為淡灰色；經(jīng)過加密之后的硅微粉的特征顏色介于淡灰色和深灰色之間；經(jīng)過高加密之后的硅微粉通常為灰色和深灰色。

二、硅微粉在混凝土中的應(yīng)用

按照硅灰的物理性質(zhì)，可以對(duì)硅灰進(jìn)行分級(jí)，并對(duì)比了混凝土制造所用的材料，發(fā)現(xiàn)硅灰的物理表現(xiàn)具有顆粒細(xì)小、二氧化硅濃度高、活性強(qiáng)等特點(diǎn)，在理想狀態(tài)下加入到混凝土中，可以大幅提升混凝土的耐久性能和物理抗性，還能使其保持一個(gè)較長(zhǎng)的穩(wěn)定狀態(tài)，延長(zhǎng)混凝土的使用壽命。這種工藝一旦實(shí)現(xiàn)，可以使硅灰得到二次利用，被應(yīng)用于制造高性能混凝土，擁有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

三、硅微粉在混凝土中發(fā)揮什么功效

硅微粉具有質(zhì)量輕、顆粒小、比表面積大、火山灰活性高等特點(diǎn)，可以被應(yīng)用于水泥或混凝土中，用來(lái)改善水泥或混凝土的性能。原態(tài)硅微粉在與混凝土一起攪拌時(shí)易產(chǎn)生揚(yáng)塵等問題，因此一般在混凝土中摻加的是經(jīng)過加密的硅微粉。