A、微硅粉的定义和产品特性

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。它是大工业冶炼中的副产物，整个过程需要用除尘环保设备进行回收，因为质量比较轻，还需要用加密设备进行加密。

    微硅粉平均粒径在0.1-0.15μm ，为水泥平均粒径的几百分之一。耐火度>1600℃，比表面积为 15 -27 m2/g ，具有极强的表面活性。按照微硅粉的SiO2含量这个指标，把产品分为：85%--97%多种规格，其物理性质和化学成分如下：

1. 微硅粉的基本物理性质：

◇ 存在形式：无定形超细（非晶体）粉末

◇ 典型颜色：灰白色（自然状态呈白色，随着密度的增大，颜色逐渐加深）

◇ 比表面积： 15 ～ 27 m2/g

◇ 松散容重： 150 ～ 200kg/m3

◇ 活性指标： ≥85%

◇ 需水量比： ≤125%

 2.微硅粉的主要化学成分是SiO 2 ，含量可达 85 — 97% ，其元素包括 Fe2O3、Al 2 O3、CaO、K2O、Na2O、MgO、C 等。

     硅灰在形成过程中，因相变的过程中受表面张力的作用，形成了非结晶相无定形圆球状颗粒，且表面较为光滑，有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体。它是一种比表面积很大，活性很高的火山灰物质。掺有硅灰的物料，微小的球状体可以起到润滑的作用。

微硅粉的作用

微硅粉能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中，掺入适量的硅灰，可起到如下作用：

1、显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。

2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。

3、显著延长砼的使用寿命。特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至数倍。

4、大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰，提高单次喷层厚度。

5、是高强砼的必要成份，已有C150砼的工程应用。

6、具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本.提高耐久性。

7、有效防止发生砼碱骨料反应。

 8、提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al2O3并存时，更易生成莫来石相，使其高温强度，抗热振性增强。

B、微硅粉的使用范围

商品砼、高强度砼、自流平砼、不定形耐火材料、干混（预拌）砂浆、高强度无收缩灌浆料、耐磨工业地坪、修补砂浆、聚合物砂浆、保温砂浆、抗渗砼、砼密实剂、砼防腐剂、水泥基聚合物防水剂；橡胶、塑料、不饱合聚酯、油漆、涂料以及其他高分子材料的补强，陶瓷制品的改性等等。

C、微硅粉的应用和应用特点

一、微硅粉在商品混凝土的应用

(1) 水利水电工程:大坝进水闸,引水渠道,隧洞,调压井,主厂房下部结构(特别是水机蜗壳)等水工建筑物,充分利用硅粉混凝土具有良好的防水、抗渗、耐冲磨和抗空蚀的特性。从1982年起先后在葛洲坝、大伙房水库、映秀弯电站、龙羊峡电站等修补和维护的工程中推广应用,通过几个汛期的考验,效果很好。目前微硅粉混凝土在二滩电站、紫坪铺水利枢纽、黄河小浪底水利枢纽工程中大量使用后,也都取得了很好的效果。

(2) 工民建工程:微硅粉混凝土具有早强、高强特点,大量用于工业厂房、高层建筑。如辽宁鞍山国际大酒店C50混凝土、北京市财税大楼C110混凝土等。既可增加强度,减小构件截面尺寸,缩短工期,又可节省工程造价。

(3) 公路建设:充分利用微硅粉混凝土的早强、高强、耐磨性能,可以修建高等级公路、机场跑道、公路隧道及路面抢修等工程。仪征化纤公司在厂区中心干道用硅粉混凝土修建道路,12小时抗压强度达到25Mpa,抗磨蚀提高一倍,24小时抗压强度达到37Mpa,超过设计要求的C20混凝土。

(4) 港口、桥梁、盐水工程:微硅粉混凝土致密度高,同时具有很高电阻率,不易形成电化学破坏,增强了抗锈蚀功能。香港青马大桥、江苏连云港木材码头、重庆大佛寺长江大桥就是成功应用范例。

(5) 喷射混凝土工程:混凝土中掺入微硅粉后,显著改善了塑性混凝土粘附性能和凝聚性,大幅度降低了回弹量,增大喷射混凝土一次成型厚度,缩短工期,节省了工程造价。在欧美国家75%的喷射混凝土都掺入硅粉,而挪威和瑞典,微硅粉是喷射混凝土的必备材料。

二、微硅粉在耐火材料上的应用

微硅粉作为一种新原料，在耐火行业普遍使用。它对不定形耐火材料的改善有重要作用。表现为：

1、传统耐火材料中有众多孔隙微硅粉充填于孔隙中提高了体积密度和降低气孔率强度可明显增强。

2、微硅粉有强的活性,在水中能形成胶体粒子,加入适量的分散剂,可增强流动性,从而改善浇注性能。 

3、微硅粉在水中易形成—Si-OH基,具有较强的亲水性和活性,能增强耐火材料的凝聚,同时对高温性能有较大的改善，并可延长耐火制品的使用寿命。微硅粉在耐火行业得到广泛应用。

实际应用在以下几个方面 

a、  代替纯铝氧化泥作耐火材料。 

b、  作为添加剂生产不定形耐火制品使其强度、高温性能大大地改善。

c、  作钢桶整体的浇注结合促凝剂。

d、  其他耐火制品的粘聚剂、结合剂、促凝剂、添加剂。     

三、微硅粉的其他用途           

1、水泥工业：在水泥中添加微硅粉后，性能得到改善，质量、标号都大大提高。           2、橡胶工业：橡胶加一定量微硅粉后，其延伸缩、抗撕裂性和抗老化度有很大提高，这种橡胶还具有良好的介电性，吸水能力低。           

3、作防结块剂：代替云母或硅藻土作防止肥料颗粒结块的原料。         

4、作球团粘合剂：微硅粉比表面积大，吸附性强，在国外作球团矿的粘合剂取得显著效果。           5、水玻璃行业：可代替石英矿，生产出模数为4的水玻璃。           

6、在油田作为固井使用：吉林油田、辽河油田、克拉玛依油田等，都大量使用微硅粉，并取得很好的使用效果。           

7、在绝缘材料、防水材料、油漆、涂料、印刷工业等都得到应用。

D、微硅粉的使用及注意事项

1.应用于耐火材料；根据耐火材料原料性能的不同，进行正交设计，通过对比试验，选择最佳配方。耐火材料通常使用非加密微硅粉。

     2. 应用于高性能混凝土配合比设计

（1）相容性：微硅粉与减水剂、粉煤灰、矿粉、纤维等相容性良好；。

（2）坍落度：由于其填隙效应，混凝土的粘滞性较高，因此掺微硅粉混凝土的坍落度设计要求比普通混凝土高2～3cm。

（3）掺入量,制造高强度及喷射混凝土，微硅粉掺入量为水泥量的6～12%；对于水下工程混凝土，其掺量略高；而将微硅粉作为助泵剂使用时，掺入量减为2%左右。通过配合比试验确定最终配合比。微硅粉与水泥、骨料同时加入搅拌，严格按规范施工，同时必须加强养护。

     3.加料与搅拌

（1）通常混凝土工业使用增密型微硅粉，因此可选择人工加料或自动加料。   （2）由于微硅粉独有的超细特性，微硅粉要求在骨料投料后立即投入，不得将粉状微硅粉加入已拌和妥的混凝土中。

（3）掺入微微硅粉混凝土的搅拌时间比普通混凝土要延长30～40s，以获得良好的均匀性。

（4）掺入微硅粉混凝土的运输没有特别要求，与普通混凝土相同。

     4.浇注和养护；

（1）微硅粉混凝土的振捣要求密实，不得漏振、欠振，也不得过振。一般振捣时间为10～30s；

（2）要求混凝土连续供应，以防止冷接茬，造成隐患。接茬时间不得超过100min；

（3）微硅粉混凝土养护过程中防止水份的过早蒸发非常重要。因此，浇注完毕，立即覆膜、并铺设麻袋、浇水养护。

E、微硅粉流动性测试

微硅粉的流动性与硅含量虽有一定的关系,但不成比例.同样是92的硅粉,有的流动性很好,有的根本没有流动性。另外作试验时，必须加入分散剂，如果三聚磷酸钠不起作用，再用P530试一下，两者都不起作用的话，这种微硅粉则不能用于耐火材料行业。
    1、对于不加密微硅粉可以采用简单的办法,即:40克水:60克微硅粉:0.2克分散剂(三聚或P530)，充分搅拌后,倾倒在玻璃板上,自然流淌,测量流淌面积,如果平均直径大于150mm则流动性一般会很好,但最好还要做不定形试块试验,根据加水量最终判定流动性好坏.不过现在国内的微硅粉能达到这一标准的太少。

2、对于加密微硅粉,不能用上述方法,只有用不定形试样进行确定。关于不定形试块，由于我们主要是检测微硅粉的流动性，可以随便确定一个配比，比如如果有矾土骨料和细粉，可以采用如下比例：矾土骨料 5-3MM 40%，3-1MM 13%，1-0MM 15%，180目矾土细粉 20%，铝水泥 7%， 微硅粉 5%，三聚 0.15%或者三聚0.07%六偏0.05%。将上述原料称量好后，加入胶砂搅拌机中干混一下，然后边搅拌边加入6%的水，再搅拌三分钟后，看一下混合料的稠度。如果较稀，流动性好，则证明微硅粉质量可以。如不能流动，可以再适当加点水，确定需水量多少。但这也是凭经验判断，如需准确，则需选一种流动性较好的微硅粉，确定一个标准加水量，将混合料搅拌后在水泥胶砂流动度测定仪（跳桌法）测定自流及跳动15次的流动值，此值为标准流动值，测定其他各种微硅粉时，看一下达到标准流动值的需水量，即可判定微硅粉的流动性好坏。
 有几点需要注意：
 1、矾土骨料与细粉必需选用烧结好的，而且每次做实验最好用同一批次。
 2、铝水泥每次实验时最好用新开启包装且质量稳定的水泥。
 3、不同季节流动性有差别。

采用浇注料试块虽能够准确的测定微硅粉的流动性、强度、硬化时间、收缩性等各项物理性能，但还是比较麻烦，而且只能在实验室进行测定，而国内的硅厂几乎没有这些实验设备，如在生产现场需要确定微硅粉的质量。

F、微硅粉的贮存和包装、运输

微硅粉用编织袋套塑料内密封袋包装，在贮存和运输过程中注意防水、防潮。产品分为加密和不加密两大类。包装：微硅粉每袋20kg 。（可根据用户要求包装）

G、鸿图微硅粉介绍

目前公司主要要有90、92、94、96级微硅粉，

90级主要运用于：1、墙体保温用聚合物砂浆、保温砂浆、界面浆。2、水泥基聚合物防水材料。3、轻骨料保温节能砼及制品。4、内外墙建筑用腻子粉加工。

92、94级主要运用于：1、高层建筑物，主要使用于高标号混凝土。2、公路、桥梁、地铁、隧道、机场跑道、砼路面以及煤矿巷道锚喷加固等。3、海港码头、水库大坝、水利、涵闸、，提高工程的抗磨抗冲刷能力；抗裂性能水工混凝土裂缝；抗渗透性能和抗盐蚀性能，保护钢筋；抗冻能力。

96级主要运用于：1、饲料级磷酸氢钙脱氟使用。2、复合肥防结块使用。3、硅酸盐砖原料。4、生产水玻璃。5、用作有机化合物的补强材料。