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硅灰在轻质高强混凝土中应用探讨 　　摘要：轻质高强混凝土是随着社会的发展对建筑结构提出的新的要求的需要，关于轻质高强混凝土的研究也已经是比较成熟，其很多优良的性能都在工程实际中得到了很好的运用。本文通过对轻质高强页岩混凝土的实验研究，讨论了其存在的不足，并通过研究硅灰在轻质高强混凝土的作用，对轻质高强页岩混凝土的性能进行了优化。使其无论是经济指标还是性能指标都得到了提高。 　　关键词：硅灰 轻质高强页岩混凝土优化 性能 　　前言 　　随着社会的不断发展进步，人们对混凝土的综合性能要求越来越高。高性能页岩混凝土以其超高的强度、超低的容重、高耐久性、较好的和易性和经济性越来越受到人们的青睐。目前在配制高性能页岩混凝土时一般选用优质的原材料，并掺入一定量的矿物掺合料和外加剂来改善混凝土的性能 。常用矿物掺合料主要有硅灰、粉煤灰等，其中粉煤灰应用最广。掺入硅灰对页岩混凝土的性能的改变比掺入粉煤灰要明显优良许多，矿物掺和料和高性能外加剂的应用有利于改善混凝土的流动性，节约水泥用量，从而降低成本，减少环境污染及能源消耗。 　　强轻质混凝土是指利用高强轻粗集料、普通砂、水泥和水配制而成的干表观密度不大1 950 kg／m3，强度等级为LC30以上的结构用轻质混凝土。在我国轻质高强混凝土主要是从骨料入手，一般采用轻质的页岩作为轻骨料。从高强轻质混凝土的定义我们可以看出，它除了和普通混凝土一样牵涉到粗、细集料、水泥和水以外，所不同的是还涉及到表观密度(原称容重)的最大限值和最小的强度等 　　1、硅灰的相关性质 　　1.1、硅灰的发展现状 　　硅灰是近20年发展起来的一种高活性掺合料。在混凝土巾科学地掺入硅灰，既可提高混凝土性能，又可减少水泥的用量，同时利用了工业废料，有利于保护环境。深入研究并开发硅灰的资源，对进一步推广硅灰混凝土在工程中广泛应用具有重要意义。 　　硅粉是冶炼硅铁、工业硅时从烟气净化装置中回收的工业烟尘。我国是世界硅铁、工业硅生产大国，据冶金报报道，1985年我国已形成生产硅铁100万吨，工业硅3O万吨的生产能力，估计硅??实际年生产量80～90万吨。据此计算，我国硅粉潜在资源每年达15万吨以上。硅灰是硅铁合金厂用高纯度石英冶炼金属硅或硅铁合金时从烟尘中收集的硅氧化物粉末。用氮吸附法测定的硅灰比表面积高达15～2O万平方厘米／克，平均粒径小于0．1UM，约为水泥料径的1／50～1／100；质量好的硅灰中硫含量大于90％，其中活性硫在40％以上，故活性较高。混凝土中掺入硅灰可显著提高混凝土强度和耐久性，其原因正是硅灰极细微的颗粒可产生良好的微填充效应，使混凝土孔结构充分细化，低水化热及很高的火山灰活性对混 　　凝土早期和后期强度发展十分有利。但硅灰掺入混凝土将增加混凝土需水量，故硅灰必须与高效减水剂共同使用方能体现出其优越性。硅灰的适宜掺量一般为5％～15％。在我国，因硅灰产量很低，价格很高(约为水泥体格的5倍甚至更多)，出于经济性考虑，通常只在配制高强混凝土或高强度高性能混凝土时才使用。 　　1.2、硅灰的物理性质 　　硅灰外观为灰色或灰白色粉末．耐火度大于1600℃密度是200～250 kg／m 其细度和比表面积约为水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍硅灰存形成过程 ，网相变的过程 I，受表面张力的作用，形成了非结晶相无定形 球状颗粒，且表面较为光滑 有些则是多个圆球颗粒牯在一一起的团聚体。它是一种比表面积很大，活性很高的火山灰物质。它的主要成分是颗粒檄细的无定型的氧化硅。硅灰色泽呈浅灰至深灰不等， 随含碳量增加由浅变深。在电子显微镜下为乳白色或灰白色的空心球状颗粒。硅灰成泥浆状时呈黑色。 　　2、轻质高强页岩混凝土的不足 　　 (1)用水量、拌和及浇筑都需要更严格的控制，这就要求具有较高施工技术水平和质量管理水平。这也是目前我国在工程中较少应用高强轻质混凝土的一个主要原因。 　　（2)研究表明，高强轻质混凝土对局部压碎比普通混凝土较敏感。 　　 (3)需要采用高强陶粒，并且在要求强度较高时，需要较多的水泥用量，与同体积混凝土相比，价格较高。 　　 (4)高强轻质混凝土的E值抗拉强度较小，所以用于受弯构件时，抵抗荷载变形能力较差，开裂较早。高强轻质混凝土的收缩、徐变较相同强度等级的普通混凝土大，所以当其应用于预应力桥梁上时，其较大的收缩、徐变将引起较大 　　的预应力损失。 　　 (5)低弹性模量。高强轻质混凝土的弹性模量较同强度等级的普通混凝土低18％一40％，其弹性模量随密度等级和强度的增长而提高，但不成比例。 　　 (6)脆性较大。虽然高强轻质混凝土的峰值应变较普通混凝土大，但其单轴本构关系曲线下降段陡。 　　 (7)高收缩、高徐变。高强轻质混凝土的收缩、徐变比普通混凝土大