硅灰性质和用途介绍.ppt
混凝土中添加硅灰的原理
混凝土中添加硅灰的原理一、引言混凝土是一种常用的建筑材料，其主要成分为水泥、碎石、沙子和水。
混凝土的性能直接影响建筑物的质量和安全性，而硅灰作为一种常用的混凝土掺合料，可以有效地改善混凝土的性能，提高混凝土的强度和耐久性。
本文将详细介绍混凝土中添加硅灰的原理。
二、硅灰的基本概念硅灰是一种副产品，是指在硅材料的热解过程中，所分离出的细微粉末状物质。
硅灰主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3等，具有良好的活性和水化性能。
硅灰可以用作混凝土掺合料，具有优异的改性效果。
三、混凝土中添加硅灰的原理1. 硅灰可以促进水泥水化反应硅灰中含有大量的SiO2，可以与水泥中的Ca(OH)2反应，生成CaSiO3和水，从而促进水泥的水化反应。
硅灰中的Al2O3和Fe2O3也可以与水泥中的Ca(OH)2反应，生成新的水化产物，进一步促进水泥的水化反应。
因此，混凝土中添加硅灰可以提高水泥的水化程度，增强混凝土的强度和耐久性。
2. 硅灰可以填充水泥基体中的孔隙混凝土中的孔隙结构对混凝土的强度和耐久性有很大影响。
硅灰具有良好的细度和活性，可以填充水泥基体中的孔隙，减少混凝土中的孔隙率，提高混凝土的密实性和耐久性。
3. 硅灰可以促进混凝土的早期强度发展硅灰中的活性成分可以与水泥中的Ca(OH)2反应，形成新的水化产物，促进混凝土的早期强度发展。
此外，硅灰中的细粉末可以填充混凝土中的孔隙，提高混凝土的密实性，进一步促进混凝土的早期强度发展。
四、硅灰的使用方法1. 用量控制硅灰的掺量应根据混凝土的实际情况来确定，一般掺量在10%~30%之间。
掺量过高会降低混凝土的流动性和加工性，影响混凝土的工艺性能。
2. 混合方式硅灰与水泥、砂、碎石等混合时应注意充分搅拌，使其均匀分散在混凝土中。
硅灰应先与水泥进行干拌，加入砂和碎石后再进行湿拌。
3. 硅灰的质量控制硅灰的质量应符合国家标准和地方标准的要求。
在使用硅灰时，应进行质量检测，检测项目包括活性指数、细度、烧失量等。
硅灰石
硅灰石硅灰石（wollastonite）成分Ca3〔Si3O9〕。
三斜晶系。
通常呈片状、放射状或纤维状集合体。
白色微带灰色。
玻璃光泽,解理面上珍珠光泽。
硬度4 5～5 0。
解理平行｛100｝完全,平行｛001｝中等,两组解理面交角为74°。
密度2 78～2 91克/厘米3。
主要产于酸性侵入岩与石灰岩的接触变质带,为构成矽卡岩的主要矿物成分。
此外,还见于某些深变质岩中。
用作：造纸、陶瓷、水泥、橡胶、塑料等的原料或填料；气体过滤材料和隔热材料；冶金的助熔剂等[1]。
硅灰石粉特点:硅灰石属于一种链状偏硅酸盐，又是一种呈纤维状、针状。
由于其特殊的晶体形态结晶结构决定了其性质，硅灰石具有良好的绝缘性，同时具有很高的白度、良好的介电性能和较高的耐热、耐候性能。
因硅灰石广泛地应用于陶瓷、化工、冶金、造纸、塑料、涂料等领域。
硅灰石粉作用:涂料级硅灰石粉具有一种良好的补强性，既可以提高涂料的韧性和耐用性，又可以保持涂料表面平整与及良好的光泽度。
而且提高了抗洗刷和抗风化性能，还可减少涂料与油墨的吸油量并保持碱性，具有抗腐蚀能力。
可以得到高质量颜色明亮的涂料，并具有良好的均涂性和抗老化性能。
使涂料可以得到更好的机械强度、增加耐久性、增强粘附力和抗腐蚀性能。
还有良好的覆盖率、附着力。
塑料橡胶级硅灰石具有独特的针状纤维，具有良好的绝缘性、耐磨性，以及较高的折光率。
是塑料、橡胶制品较好的填充材料。
特点与性能：硅灰石粉可以提高冲击强度、增强流动性以及改善抗拉强度、冲击强度、线性拉伸及模收缩率。
摩擦级硅灰石粉是一种特殊的针状结构，同时硅灰石独有的物理机械效能。
大大增强了成品的耐摩擦性、耐热性。
当产品填充到里面，可以提高摩擦灵活性与及稳定性等特点造纸级硅灰石粉经过特殊加工工艺后仍能保持其独特的针状结构，使添加了硅灰灰石粉的白板纸，提高其白度,不透明度(面层遮盖度),平整度,平滑度,适应性，减少定量横差和纸板湿变形,提高印刷适应性,并且可大幅度降低其他各种原材料的使用量，从总体上降低纸制品成本。
硅灰的作用
硅灰的作用
硅灰是一种金属冶炼过程的收尘粉，即副产品又叫烟道灰或微硅粉。
由于具有火山灰的特点与比较高的活性，细度是以微米级来衡量的，硅灰的细度小于1um的占80%以上，平均粒径在0.1～0.3um，比表面积为:20～28m2/g。
其细度和比表面积约为水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍。
而且耐火度>1600℃。
容重：1600~1700千克/立方米。
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。
由于硅灰在使用的过程中，主要的作用是减水、增强、增加体密、提高抗折耐压强度，从而大幅提高产品材料的使用寿命与耐酸、碱的侵蚀，并且减少水泥的加入量。
硅灰具有以上诸多优点与性能，所以被广泛应用于耐火材料、陶瓷、橡胶、水泥、混凝土、灌浆料、外墙保温以及砂浆与道路桥梁等行业企业中。
硅灰在使用的过程中可以根据产品的外观颜色来采用硅灰的颜色。
武汉微神科技发展有限公司（微神科技）成立于2017年，是新加坡昂国集团旗下全资子公司，主要从事优质建材产品的研发与销售，以及相关领域内的技术服务与咨询，是专业的低碳建材产品应用解决方案提供商。
微神科技凭借集团总公司强大的研发实力以及自身雄厚的技术力量，经过数年的发展，已形成了完备的产品体系和产品技术应用体系。
VCEM硅灰系列产品的原料来源清楚、质量稳定、氯离子含量低、比表面积超过15000m2/kg（BET法），是一种亚微米粉体材料，可显著提高混凝土密实性和抗渗性。
混凝土中添加硅灰标准
混凝土中添加硅灰标准混凝土中添加硅灰标准硅灰是一种常见的混凝土添加剂，通过在混凝土材料中添加硅灰可以提高混凝土的力学性能、耐久性和耐化学腐蚀性能。
由于硅灰的添加量和质量对混凝土性能的影响很大，因此需要制定硅灰添加标准，以确保混凝土的质量和性能。
一、硅灰的定义和分类1.1 硅灰的定义硅灰是一种由硅酸盐矿物经过高温焙烧而得到的粉末状物质，主要成分为二氧化硅和氧化钙。
1.2 硅灰的分类硅灰可分为活性硅灰和普通硅灰两种。
活性硅灰是指在水中反应发热的硅灰，主要用于高性能混凝土的制备；普通硅灰是指不在水中反应发热的硅灰，主要用于普通混凝土的制备。
二、硅灰的添加量2.1 硅灰的最大添加量硅灰的最大添加量应根据混凝土的用途、强度等级、混凝土配合比等因素来确定。
一般来说，硅灰的最大添加量不应超过混凝土用水量的10%。
2.2 硅灰的最小添加量硅灰的最小添加量应根据混凝土的用途、强度等级、混凝土配合比等因素来确定。
一般来说，硅灰的最小添加量不应少于混凝土用水量的3%。
三、硅灰的物理性质3.1 硅灰的外观硅灰应呈白色或灰白色的细粉末状物质，无明显的杂质和结块。
3.2 硅灰的比表面积硅灰的比表面积应不小于400 m2/kg。
3.3 硅灰的活性指数硅灰的活性指数应不小于70%。
四、硅灰的化学性质4.1 硅灰的化学成分硅灰的化学成分应符合GB/T 1596-2017《硅灰》标准中的要求。
4.2 硅灰的烧失量硅灰的烧失量应不大于5.0%。
4.3 硅灰的含水量硅灰的含水量应不大于3.0%。
五、硅灰的质量控制5.1 硅灰的质量检验硅灰的质量检验应按照GB/T 1596-2017《硅灰》标准中的要求进行。
5.2 硅灰的贮存硅灰的贮存应避免受潮、避免受阳光直射、避免受高温、避免受机械振动等。
5.3 硅灰的使用硅灰应在混凝土搅拌前充分拌和，不得与水或其它混凝土材料直接接触。
在使用过程中应根据混凝土的配合比和用途合理控制添加量。
六、硅灰混凝土的性能要求6.1 硅灰混凝土的强度硅灰混凝土的抗压强度应符合设计要求。
硅灰的性质及其应用
硅灰的性质及其应用本文介绍了硅粉的形成和性质，论述了国内外硅粉应用的研究情况。
1前言在工业硅和硅铁生产中用布袋除尘器从电炉烟气中收得的烟尘一般称为硅粉，其粒度极细，成分以氧化硅为主，密度小，比电阻大，粘结性强，附着力大，不易沉降。
随着工业硅和硅铁产量的增加，硅粉的生成量也越来越大，据估计，我国硅粉潜在资源每年在4O万t以上，但国内不少厂家没有除尘回收装置，大量硅粉由于没有回收，到处飘逸，严基污染环境。
硅粉资源的综合开发利用研究始于5O年代，到6O年代末已有工程应用，国内外经过长期的研究和实践，又将硅粉应用于水泥、化工、橡胶等领域，取得了较好的效果，并开发了一批性能优异的新产品。
2硅粉的形式在电炉冶炼工业硅和硅铁时，硅石中的氧化硅被碳质还原剂还原：实际上，反应不是按上述总反应式进行，而是逐级还原，先生成中间产物：SiOz在还原过程中生成中间产物SiO、SiC，部分中间产物Sio以气态从炉内逸出，因而造成硅的损失，当SiO蒸发选出料面，在有氧气存在时，就燃烧生成细散的SiOz，并发出白色火焰：此时由于骤冷，温度梯度变化很大，生成的SiOz 来不及结晶，而生成粒度极细小的非晶质相SiOz即氧化硅粉。
在实际生产中，硅的挥发损失量与原料粒度、加料方式和操作水平等有关。
在正常生产情况下，熔炼1t工业硅生产12O～19Okg硅粉，硅粉中除含炉气氧化和歧化反应生成的SiOz微粉外，还含有1O%～2O%硅石和碳质还原剂等随炉气逸出的细粉。
影响硅粉生成的因素主要有炉料中焦炭与SiOz比例，炉料电阻率的大小以及炉温等。
3硅粉的性质硅粉是一种烟灰色超细粉末，随着含碳量的多少，颜色略有深浅变化，白度4O 一5O容重约为200kg／m3。
，真密度2．2g／cm3。
硅粉颗粒绝大部分小于1um，最细0．O1um，用氮吸附法测得比表面积为26～36m2／g，是水泥比表面积的7O 一9O倍，由于硅粉比表面积很大，所以它具有良好的火山灰活性和充填性。
混凝土原材料篇-硅灰综述
硅灰作为一种重要的建筑辅助材料,广泛应用于道路桥梁、机场跑道、海港码头、涵洞隧道以及居家住宅,对我们的生活时刻发挥着重要作用。
预拌商品混凝土生产单位及施工单位应加强对其的了解和控制，提高责任意识，落实质量行为，使预拌混凝土生产、施工质量得到有效的保证，特制订本章节对其进行综述。
混凝土原材料篇..............硅灰综述目录一、硅灰的来源与概述二、硅灰的性质、技术要求和组成1.物理性质2.化学性质3.技术要求4.硅灰的组成三、硅灰在混凝土中的应用1.硅灰应用的发展过程2.硅灰用于混凝土的优点3.掺入硅灰的混凝土的用途4.硅灰的使用方法和注意事项四、硅灰与混凝土质量的关系1.硅灰在混凝土中的作用2.硅灰在混凝土中的作用机理五、硅灰进场质量控制项目1.需水量比2.烧失量3.快速检测项目一、硅灰的来源与概述硅灰是冶炼硅铁合金或工业硅时的副产品,通过烟道排出的硅蒸汽冷氧化并冷收尘而得。
金属硅和合金都是在电炉生产的。
原料是石英、焦炭、煤炭和木片。
由于石英减少,氧化硅气体与电炉上层部分氧气混合,形成硅灰。
在电炉里,氧化硅被氧化成为二氧化硅,凝聚成纯球形的硅灰颗粒,形成烟雾或烟尘的主要部分电炉中的烟尘进入冷却管道,再进入预先收集管道,通过旋风消除粗糙颗粒,这些颗粒被转入到专门设计的布袋过滤器,硅灰在此被收集,其生成过程见图2-21,原状硅灰见图2-22。
硅灰是一种优质的矿物掺合料,外观为灰色或灰白色,其SiO2含量高达85%上,颗粒细,粒径范围在0.01～l1μm,比表面积介于15000～25000m2/kg（采用BET氮吸附法测定）,远远高于水泥、粉煤灰和矿渣粉等胶凝材料。
硅灰可促使水泥水化与硬化,使混凝土更密实,提高了混凝土的强度、耐久性等其他性能。
但因其价格昂贵、密度小、运输成本高、添加不方便等原因,早期使用较少。
近年来人们对硅灰作用的认识逐渐深入,硅灰加密工艺逐渐改进,硅灰价格也逐渐下降,这也促进了其在预拌混凝土中的使用,尤其是在高强、自密实、超高层泵送、特殊混凝土中已趋于常态化。
硅灰石
硅灰石及其在国民经济中的应用1介绍硅灰石是一种三斜晶系，细板状晶体，集合体呈放射状或纤维状。
颜色呈白色，有时带浅灰、浅红色调。
玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。
硬度4.5～5.5,密度2.75～3.10g/cm3。
完全溶于浓盐酸。
一般情况下耐酸、耐碱、耐化学腐蚀。
吸湿性小于4%。
吸油性低、电导率低、绝缘性较好。
硅灰石是一种典型的变质矿物,主要产于酸性岩与石灰岩的接触带,与符山石、石榴石共生。
还见于深变质的钙质结晶片岩、火山喷出物及某些碱性岩中。
硅灰石是一种白度、良好的介电性能和较高的耐热、耐候性能。
因硅灰石广泛地应用于陶瓷、化工、冶金、造纸、塑料、涂料等领域。
1硅灰石的化学分子式为CaSiO3，结构式为Ca3[Si3O9]，理论化学成分：C aO 48.25%、SiO2 51.75%。
自然界中纯硅灰石罕见，在其形成过程中，Ca 有时被Fe、Mn、Ti、Sr等离子部分置换而呈类质同象体，并混有少量的Al 和微量K、Na。
由于硅灰石形成时的温度、压力等条件不同，可能出现3种同质多象体：①三斜链状结构的Tc型硅灰石，通称低温三斜硅灰石(α-CaSiO3)；②单斜链状结构的ZM型副硅灰石，通称副硅灰石(α′- CaSiO3)；③三斜三元环状结构的假硅灰石，通称假硅灰石(β-CaSiO3)。
广泛用作工业矿物原料的主要是低温三斜硅灰石。
低温三斜硅灰石为三斜晶系，大多呈针状、纤维状或片状，常簇集呈扇形、辐射形集合体，有的呈细小的颗粒状。
白色微带灰、红色，玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽，解理平行中等，两组解理面交角为74°。
密度2.78～2.91 g/c m3，硬度4.5～5，熔点1540℃。
热膨胀系数低，在25～800℃时热膨胀系数为6.5×10-6 mm/(mm·℃)；在1125℃左右时可转化为假硅灰石，这时热膨胀系数增加，并由于释放出Fe、Sr等杂质，因此颜色由白色变为奶油色、红色或褐色。
硅灰石(wollastonite)-PPT精选文档
据美国地调局估计，2019 年世界硅灰石产量达 55 万～60 万 t。产量最多的是中国，估计为 30 万～32 万 t， 接下来依次是美国(13 万 t)、印度(10 万 t)、墨西哥(4 万 t)和芬兰(2 万 t)。此外，摩洛哥、纳米比亚、朝鲜、 巴基斯坦和土耳其也生产少量硅灰石。中国是世界粉末级硅灰石的主要生产国。2019 年中国有硅灰石矿山 187 个 ，实际采矿能力约 97 万 t/a，重要的矿山分布在吉林、辽宁、江西、湖北和浙江等省。吉林梨树硅灰石矿业公司是 中国最大的硅灰石生产企业，其拥有 10 座矿山和加工厂，硅灰石年生产能力达 8 万 t。中国其他比较大的硅灰石生 产公司有：吉林省梨树县大顶山硅灰石矿业公司、江西省新余市南方硅灰石实业公司、浙江长兴硅灰石矿业有限公司 和安徽省广德县下寺庙西硅灰石 矿业公司等。近两年来，企业的科研能力、采矿装备、加工技术、检测水平较前几 年有了很大的提高，新产品不断增加，针状粉、超细粉及改性粉的加工技术不断创新，达到了国际先进水平，深加工 能力猛增，彻底改变了以卖原矿为主的经营方式，企业活力大大增强。不但梨树硅灰石矿业公司、长兴硅灰石公司等 老企业取得长足发展，一些新兴企业如云南超微细新材料有限公司、辽宁金岗硅灰石公司、江西新余南方硅灰石公司、 江西华杰泰公司、磐石环宇硅灰石公司、黄士鑫溢矿产公司、大连环球矿产公司等发展势头也很强劲，在国内外市场 的竞争力不断提升。国内硅灰石产量不断增长。
硅灰石项目
• • • • • • 1，硅灰石定义 2，硅灰石分类及用途 3，硅灰石资源分布 4，我国硅灰石资源分布及进出口价格行情 5，硅灰石行业企业 6，硅灰石行业发展概况
1
一
硅灰石定义：
硅灰石是一种无机针状矿物，属于一种链状偏硅酸盐，又是一种呈纤维状、针状.其 特点无毒、耐化学腐蚀、热稳定性及尺寸稳定良好，有玻璃和珍珠光泽，低吸水率和吸 油值，力学性能及电性能优良以及具有一定补强作用。
硅灰石
三、透辉石 透辉石的化学式 为CaO·MgO·2SiO2，晶体
结构式：CaMg[SiO3]，理论
化学组成为：CaO 25.9％
，MgO 18.5％，SiO2
55.6
％。透辉石也用作陶瓷低 温快速烧成的原料，尤其
在釉面砖生产中得到了广
泛应用。
透辉石
四、锂质矿物原料
①锂辉石
锂辉石的化学式为Li2O·Al2O3·4SiO2，晶体结构式为 LiAl(SiO3)2，理论化学组成为：Li2O 8.02％，SiO2 64.58％，
2.硅灰石瓷的特点
1) 硅灰石膨胀系数较小，而且膨胀系数变化均匀。 干燥收缩和烧成收缩都小，适合于配制快速烧成 的产品。 2) 硅灰石颗粒为针状晶体，提供水分快速排出的 通路，因此可快速干燥，且容易压制成型不致分 层。 3) 硅灰石在坯体中有助熔的作用，可降低坯体烧 结温度。 4) 硅灰石坯体中的针状硅灰右晶体交叉排列成网 状，周围由钙长石和石英加固，所以产品的机械 强度较高。 5) 硅灰石本身的介电损耗低。所以适于制造低损 耗瓷件。 6) 硅灰石坯体的烧成范围较小。
菱镁矿
c.白云石
白云石是CaCO3和MgCO3的复盐，化学通式为CaMg(CO3) 。
在陶瓷工业中，白云石的使用能同时引入CaO及MgO，它们一般 起熔剂作用，能降低烧成温度，促进石英的熔解和莫来石的生成。
白云石
锆铁红（釉用）
映山红（坯用）
玛瑙红（釉用）
锂的相对原子质量最小，化学活性比钾、钠强，且Li+具有很高的
静电场，因此有非常强的熔剂化作用，能显著降低材料的烧结和熔 融温度。
锂云母
五、碳酸盐类
a. 方解石
方解石是石灰岩、大状。
硅灰的特性与其在水泥基材料中的特殊功效
o 水泥+磨细矿渣+硅灰 o 水泥+粉煤灰+磨细矿渣+硅灰
15
硅灰最有价值的应用场合
• 超高性能混凝土(UHPC)：必要组分
• 高强混凝土/砂浆：C80以上应该使用，降低强度波
动和足够保证率
• 高耐久、自密实混凝土/砂浆：三组分或四组分胶
凝材料（水泥+粉煤灰+硅灰， 水泥+矿粉+硅灰 或 水泥+粉煤灰+矿粉+硅灰）可达到最优性能，减小质 量波动
9
膨胀
混凝土早期的动态变化过程
Elastic modulus
弹性摸量
混凝土凝 结硬化过 程(早期) 各种影响 裂缝参数 的变化过 程
收缩
Auto
Tensil e
genous s hrinkage
时 间
S tr s es
Tem pe
rature
拉应力超过抗
拉强度，导致 开裂！
strength
Time
+ 亚微米颗粒
绝大部分小于1µm
有粘连与团聚
• 高化学活性——玻璃态、无定形SiO2
2
Effects on Rheology 对流变性影响
0
屈 服 值 (帕)
引气
硅灰
稠 粘 稀
0
屈
服 值 (帕)
硅灰掺量
20% 400kg/m3
胶凝材料用量
300kg/m3
15% 200kg/m3
10% 7 %
加水
暴露在风中，风速 2m/s
收
缩
x10-6
干养护，相对湿度40%
硅粉
硅粉硅粉硅粉（也叫微硅粉）（学名“硅灰”，Microsilica 或Silica Fume ），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，平均粒度约0.3μm，故称为硅粉。
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硅粉混凝土，1982 年，挪威在伏诺维斯坝上正式采用了硅粉混凝土筑坝，20世纪80 年代初加拿大在魁北克建立了硅粉混凝土，并对大体积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硅粉混凝土，在厂房混凝土中掺硅粉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硅粉混凝土，效果较好，水科院对硅粉混凝土的耐久性能及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硅粉混凝土，硅粉水泥灌浆。
所有这些，说明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。
配合比对于硅粉混凝土的配合比设计，主要是根据设计要求，确定硅粉的掺入方法，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。
非金属矿产品中的多面手——硅灰石
非金属矿产品中的多面手——硅灰石硅灰石目前硅灰石产品可分为针状硅灰石和磨细硅灰石两大类。
针状硅灰石可广泛用于塑料、橡胶、石棉代用品、油漆涂料等领域，可加添制品硬度、抗弯强度、抗冲击性，改善材料的电学特性，提高热稳定性和尺寸稳定性，是最有前途的硅灰石矿品种。
后者重要用于陶瓷和冶金工业，硅灰石中的SiO2、CaO成分供给了低的膨胀率和良好的热抗震性。
1、作陶瓷原材料硅灰石可用于制备各种电磁、建筑用瓷和日用瓷，占世界硅灰石总消费量的40%45%。
硅灰石可以致密陶瓷结构，提高机械强度，降低湿膨胀系数，提高坯体强度和压型质量，降低烧成温度，缩短烧成周期，达到节能增效的目的。
2、替代玻纤作塑料的加强填料填料用硅灰石是其最有潜力、附加值最高、增长最快的品种。
目前，该类型硅灰石产品占硅灰石世界总消费量的25%左右。
硅灰石可取代或取代玻纤作聚合物复合材料的加强体，提高材料性能，降低成本，起增量和加强的双重作用。
目前硅灰石应用讨论重点是硅灰石填充复合材料在电子元件、封装材料、高性能橡塑制品、汽车壳体、模具以及光盘材料等领域中的应用。
3、作石棉代用品硅灰石具有针状特性及低热膨胀性、优良的抗热冲击性，是短纤维石棉的理想替代材料。
作石棉替代品用硅灰石占世界硅灰石总消费量的20%一25%。
高摩擦系数硅灰石替代石棉制备的摩擦材料重要应用在刹车片、阀塞、汽车离合器等领域。
讨论表明，硅灰石针状粉取代石棉的制动补片的综合性能良好，其摩擦系数在300以下比较稳定，热衰退不明显，恢复性好，磨擦损牢较小，制品的冲击强度有所降低但高于国家标准。
4、作油漆涂料填料硅灰石作油漆涂料的填料，可改进产品的物化性能、长期性和耐候性，削减油漆的断裂、老化。
目前，硅灰石在该领域的消耗量尚小，仅占总消耗量的5%。
硅灰石粉替代钛白粉生产油漆涂料不仅可以改善制品色泽，提高油漆的光泽度，加强涂料的抗张本领，削减裂纹，而且还可以削减吸油量，加强抗腐本领。
硅灰石色泽光亮，反射率高，适于生产高质量的白漆和清亮透亮的有色漆。
硅灰的性能和使用方法
硅灰的性能和使用方法硅灰又名微硅粉是在高温冶炼时产生的SiO2和Si气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的具有火山灰性质无定形超细活性硅灰。
一﹑硅灰的物理化学性能：1、硅灰: 外观为白色，灰色，黑色粉末﹑耐火度>1600℃。
容重：200~250千克/立方米。
也可加密到300-750千克每立方。
硅灰的化学成份与冶炼原料相关。
2、硅灰的细度：硅灰细度小于1?m的占80%以上，平均粒径在0.1～0.3?m，比表面积为:20～28m2/g。
硅灰的细度和比表面积约为水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍。
3、颗粒形态与矿相结构：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，微小的球状体也可以起到润滑作用。
二、硅灰的作用：硅灰的超细性质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。
从而使得成品强度超过水泥标号。
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、在各个时期阶段显著提高抗压、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。
三、适用范围：活性粉末砼（RPC材料）、高强度耐磨地坪、油田固井、锚固剂、高档沟盖板、轨道板掺合料、商品砼、高强度砼、自流平砼、清水砼，彩色砼。
混凝土中添加硅灰石的效果研究及应用
混凝土中添加硅灰石的效果研究及应用一、引言混凝土作为一种基础的建筑材料，在建筑工程中应用广泛。
其性能直接影响着建筑物的质量和使用寿命。
为了提高混凝土的性能，人们不断研究和探索新的添加剂和材料。
硅灰石是一种常用的混凝土添加剂，它可以改善混凝土的性能，增强混凝土的力学性能和耐久性能。
本文将对硅灰石在混凝土中的应用进行详细的研究和探讨。
二、硅灰石的物理化学特性硅灰石是一种灰白色的石粉，其化学成分主要是氧化硅和氧化钙。
硅灰石可以通过烧结、水热合成等方法制备得到。
硅灰石的主要物理化学特性如下：1. 外观：灰白色的石粉，粒度均匀。
2. 化学成分：主要成分为氧化硅和氧化钙，其中氧化硅含量在60%以上。
3. 物理性质：硅灰石比表面积大，孔隙率小，有良好的粘结性和流动性。
4. 热稳定性：硅灰石在高温下可以保持稳定，不会分解释放有害物质。
5. 环保性：硅灰石是一种无毒、无害、无放射性的环保材料。
三、硅灰石在混凝土中的应用硅灰石作为混凝土添加剂，可以改善混凝土的性能，增强混凝土的力学性能和耐久性能。
其主要应用如下：1. 改善混凝土的力学性能：硅灰石可以增强混凝土的强度和硬度，改善混凝土的抗压性能和抗弯性能。
2. 提高混凝土的耐久性能：硅灰石可以改善混凝土的耐久性，减少混凝土的开裂和龟裂，提高混凝土的抗渗性和耐久性。
3. 改善混凝土的工艺性能：硅灰石可以改善混凝土的流动性和可塑性，提高混凝土的工作性能和施工性能。
4. 减少混凝土的环境污染：硅灰石是一种环保材料，其在混凝土中的应用可以减少混凝土的环境污染。
四、硅灰石添加量对混凝土性能的影响硅灰石的添加量对混凝土性能的影响是复杂的，需要进行详细的研究和探讨。
1. 添加量对混凝土强度的影响硅灰石的添加量对混凝土的强度有一定的影响。
适量的硅灰石可以提高混凝土的强度和硬度，但过量的硅灰石会影响混凝土的强度和硬度，甚至导致混凝土的破坏。
2. 添加量对混凝土耐久性的影响硅灰石的添加量对混凝土的耐久性有一定的影响。
硅灰在水泥中的作用
硅灰在水泥中的作用嘿，朋友们！咱今天来聊聊硅灰在水泥里那神奇的作用呀！你可别小瞧了这小小的硅灰，它就像水泥界的小精灵，能带来意想不到的效果呢！硅灰就像是水泥的最佳拍档。
你想想，水泥就好比是一个团队的核心成员，而硅灰呢，就是那个能让整个团队实力大增的得力助手。
它能让水泥变得更加坚固、耐用。
比如说，我们盖房子的时候，要是没有硅灰的加入，那水泥可能就没那么结实啦。
硅灰就像给水泥注入了一股神奇的力量，让房子能稳稳地矗立在那里，为我们遮风挡雨。
这就好比是一个人的身体，水泥是骨骼，而硅灰就是让骨骼更强壮的营养成分，是不是很形象呀？硅灰还能改善水泥的性能呢。
它能让水泥的密实度提高，就像给水泥穿上了一层更紧密的铠甲，让各种外界的侵蚀都难以攻破。
这多厉害呀！有了硅灰，水泥就更能经得住时间的考验啦。
而且哦，硅灰还能提高水泥的耐久性呢。
咱盖的房子、修的路，那可得用好久好久呀，要是水泥不耐用，那可不行。
硅灰就像是给水泥打了一针“保鲜剂”，让它能长时间保持良好的状态。
这难道不神奇吗？你看那些坚固的大桥、高高的大楼，说不定里面就有硅灰的功劳呢。
它就像一个默默奉献的幕后英雄，虽然我们平时不太会注意到它，但它却在悄悄地发挥着重要的作用。
咱再想想，如果没有硅灰，那水泥的质量会不会大打折扣呢？那我们住的房子会不会没那么安全呢？这可不是危言耸听哦！硅灰虽然小小的，但它的作用可真的不能小看呀。
所以说呀，硅灰在水泥中的作用那真是太重要啦！它让我们的建筑更加坚固、耐用，让我们的生活更加安全、有保障。
下次你再看到那些建筑的时候，不妨想想里面的硅灰，它可是为我们的美好生活出了一份力呢！怎么样，是不是对硅灰有了新的认识和了解呀？。
硅灰的矿物组成
硅灰的矿物组成
硅灰是一种常见的矿物，其主要成分为硅酸盐。
硅灰的化学式为CaSiO3，它是一种重要的建筑材料，常用于制造水泥、石膏板和墙体涂料等。
硅灰的矿物组成主要包括以下几个方面：
1. 硅酸盐
硅酸盐是硅灰最主要的成分之一，占据了其总质量的大部分。
硅酸盐中含有大量的二氧化硅（SiO2），它们与钙离子（Ca2+）结合形成了CaSiO3这个化学式。
2. 钙镁矿物
除了硅酸盐以外，硅灰中还含有少量的钙镁矿物。
这些矿物通常包括橄榄石、辉石和透闪石等，它们与硅酸盐共同构成了硅灰。
3. 杂质元素
除了上述两种主要成分以外，硅灰中还可能含有其他杂质元素。
这些元素通常来自于岩浆或者地壳中其他岩石的溶解物质。
其中比较常见的杂质元素包括铝、铁、钠和钾等。
总的来说，硅灰的主要成分是硅酸盐，它们与少量的钙镁矿物和杂质
元素共同构成了硅灰这种矿物。
硅灰在建筑材料中有着广泛的应用，是一种非常重要的矿物资源。
EBSS硅灰在混凝土工程中的应用
EBS-S硅灰在混凝土工程中的应用[ 大量工程实践证明，混凝土中掺加EBS-S硅灰，能配制高强高性能混凝土，延长混凝土使用寿命，具有良好的经济效益和社会效益，值得广泛推广。
]（一）EBS-S硅灰产品介绍EBS-S硅灰是成都东蓝星科技发展有限公司应用自行设计、研究的，具国内领先的粉尘收集技术，对硅铁或工业硅电炉烟气进行捕集加工而成。
主要用于掺加到混凝土中配制高强混凝土，它是一种经济、高效的高强高性能混凝土矿物外加剂、。
EBS-S硅灰由于颗粒细小，比表面积大，具有SiO2纯度高与强火山灰活性等物理化学特点，掺入混凝土中具有多方面优越性能：（1）提高混凝土早期强度和最终强度。
硅灰取代30%以内的水泥时，蒸气温度为80℃，砂浆一天的抗压强度为不掺硅灰的2倍；采用蒸压养护，则几乎达3倍；采用标准养护，砂浆的抗压强度也明显提高。
当硅灰与高效碱水剂复合使用时，可使混凝土的水胶比（W/C+Si）降至0.13~0.18，水泥颗粒之间被硅灰填充密实，混凝土的抗压强度为不掺硅灰的3~5倍。
（2）增加混凝土的致密度。
（3）改善混凝土离析和泌水性能。
硅灰掺入量即取代率Si/（Si+C）愈多，混凝土材料愈难以离析和泌水。
当取代率达15%时，混凝土坍落度即使达15~20cm，也几乎不产生离析和泌水；当取代率达20~30%时，将该混凝土直接放入水中也不会产生离析。
由于硅灰对混凝土离析和泌水性能的改善，掺加硅灰可以配置水下不离散混凝土，以用于海港、隧道、水坝等水下工程。
（4）提高混凝土的抗渗性、抗化学腐蚀性和比电阻。
由于硅灰的掺入提高了混凝土的密实性，大大削减了水泥空隙，所以提高了硅灰混凝土的抗渗性能。
当混凝土中硅灰取代率为10~20%时，还能显著改善了混凝土的抗化学腐蚀性，而且对钢筋的耐腐蚀性也有改善。
这是因为密实性的提高和SiO2含量增加，有效地阻挡了酸离子的侵入和腐蚀作用。
另外，由于硅灰比电阻很高（可达1.2×1011Ω。
硅灰在混凝土中的技术要求及其特点(共6张PPT)
指标 15000
85
需水量比(%) ≤
125
含水率(%) ≤
3.0
二氧化硅(%) ≥
85
氯离子(%) ≤
0.02
烧失量(%) ≤
6.0
比表面积(m2/kg ) ≥ —比 通从—表过冶高 面烟 炼硅积 道硅强灰排铁(高≥的1出合性5性的金0能0能粉或混0m特尘工凝2，业土点/kg经硅用)约收时矿为集物水外泥加的剂8(0G～B1/T001倍87，36粉-2煤00灰2)的50～70倍,具 有通很过高 烟的道火排山出灰的性粉，尘可，用经于收配集制高强、超高强混凝土。
学比1.习表比情 面表境积面：(m积2(/k≥g掺1 比得 得的冶表到到80炼面 的的～硅 积以 以10铁 无 无(m0合 定 定倍2/金 形 形k，g或 二 二粉) ≥工 氧 氧煤业 化 化灰硅硅的时 为 为50主 主～70倍,具有 得对很到硬高的 化的以混火无凝山定土灰形性性二能，氧的可化影用硅响于为：配主制高强、超高
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对需2.硬水一化 量般混比来凝(%说土) ,性需≤能水的量影较响大：，使混凝土拌合物
比流动表性面降积低(m≥（125推/0k荐g00)掺m≥量2/为kg1)0约%为左水右泥，的且80应～加100倍，粉煤灰的50～70倍,具 一有入般很减来 高水说的剂火, 。需山）水灰量性较，大可，用使于混配凝制土高拌强合、物超流高动强性混降凝低土（。推荐掺量为10% 左通右过， 烟且道应排加出入的减粉水尘剂，。经收集
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≥8% 3~8% ≤3%
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降低水泥用量，降低成本
❖ 微粉结合、降低水泥用量 一来可降低成本（80纯铝酸钙水泥7000元/吨）； 二来可降低水泥中CaO杂质对耐火材料的影 响，改善高温性能。（使用条件越苛刻，对耐火材料
的要求也越高，对杂质要求越严）
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厂家实验室检测
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降低水泥用量，降低成本
❖ 硅灰的引入是一种微粉结合系统，改变了单一的水 泥结合系统，可改善浇注料的常温及高温强度，因 此，浇注料的水泥（铝酸钙水泥）添加量可适当降 低。所以，由普通水泥浇注料发展出了低水泥浇注 料、超低水泥浇注料乃至无水泥浇注料。
❖ 普通水泥浇注料 水泥加入量 ❖ 低水泥浇注料 水泥加入量 ❖ 超低水泥浇注料 水泥加入量
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硅灰的价格
❖ 埃肯：专业生产微硅粉，96硅灰：9000元/吨， 92硅灰：2100元/吨
❖ 上海利尔采购硅灰：2010年采购重庆95硅灰： 含税到厂价2600元/吨，目前采购94硅灰：含 税到厂价1700元/吨
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科博硅灰指标
项目
SiO2，% Al2O3，% Fe2O3，% CaO，% MgO，% K2O，% Na2O，%
硅灰的性质
❖ 颜色：灰色或灰白色粉末 ❖ 耐火度： ＞ 1600℃ ❖ 粒度：＜1µm的占80%以上，平均粒径0.1-0.3µm ❖ 颗粒形态：圆球颗粒，表面较光滑 ❖ 其他：比表面积大，活性很高
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微硅粉图片
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硅灰的分类
❖ 硅灰分两种形式：原态微硅粉（非加密硅灰）和增 密微硅粉（加密硅灰）。 非加密硅灰：通过除尘器直接收集得到的产品， 密度小体积大，运输效率低，使用粉尘大。 加密硅灰：采用增密技术将原态微硅粉聚集成 小的颗粒团，方便运输和使用（小颗粒团的颗粒凝 聚力较弱，在混凝土搅拌过程中容易散开并良好分 散）。
MgO反应生成镁橄榄石高温相（熔点1890℃，与科博橄榄 石的区别），强化基质，改善高温性能。中间包涂抹料、干 式料等都是这个原理。（见以下涂抹料配方）
MgO SiO2 2MgOgSiO2 (或Mg2SiO4 )
3--1
35
橄榄砂
1--0
30
91镁砂
200目
30
木钙粉
1
92硅灰
2
三聚磷酸钠
0.8
C，% IL，%
标准值 ≥94 ≤1.0 ≤1.0
≤1.0
≤1.0
≤1.5 ≤2.5
测量值 94.49 0.51 0.18 0.55 0.41 0.16 0.15 1.42 2.37
❖ 经过加密处理，容 重0.6~0.7g/cm3
❖ 硅灰质轻，运输时 需注意。
Al2O3 SiO2 3Al2O3 g2SiO2
原料名称 棕刚玉
SiC 铝微粉 95硅灰 铝酸钙水泥 三聚磷酸钠
规格型号 8-5、5-3、1-0、200目 1-0、200目
80
比例 75 15 4 3 3 0.3
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提高常温和高温强度
❖ 镁橄榄石化：在镁质浇注料中加入硅灰，高温下硅灰与
SiO2 Si OH HO Si SiO2 SiO2 Si O Si SiO2 H2O宜昌科博耐火材料来自限公司提高常温和高温强度
❖ 莫来石化：在铝硅系浇注料中，加硅灰的同时，加入铝微粉
（α-Al2O3），高温下二者反应生成莫来石高温相（耐火度 1800℃），强化基质，改善高温性能（铁沟料、钢包浇注料等都 是如此，见以下铁沟料配方）；
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厂家对硅灰的要求
❖ 分散性
混料过程中硅灰不能团聚，球团必须打散分布均匀，否则 团聚点将成为脆弱点。
❖ 流动性
振动条件下，浇注料可自动流平。
❖ 烘干强度（110℃） ❖ 高温烧后强度（1400~1550 ℃ ） ❖ 高温抗折强度（1450 ℃ ）
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硅灰对耐火材料的影响因素
硅灰性质和用途
硅微粉和微硅粉的区别
❖ 硅微粉是由天然石英或熔融石英经过破碎， 球磨，浮选，酸洗提纯等多道工艺加工而成 的微粉
❖ 微硅粉，俗称硅灰，是在冶炼硅铁合金和工 业硅时产生的SiO2和Si气体在空气中迅速氧 化并冷凝而成的一种超细粉体材料，粒度达 到微米级（1-2µm）
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硅灰的用途与机理
❖ 耐火行业 ❖ 混凝土行业
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用于耐火行业
❖ 主要用于不定形耐火材料，尤其是低水泥浇注料。
❖ 主要机理： （1）增强流动性 （2）提高致密度 （3）提高常温和高温强度 （4）降低水泥用量，降低成本
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增强流动性
❖ 硅灰为圆球状颗粒，在浇注料中有一定润滑 作用，可有效提高浇注料的流动性，改善致 密度、强度等综合性能
❖ 配料：骨料+粉料+添加剂（水泥、硅 灰、铝微粉、减水剂等）
❖ 干混均匀 ❖ 加水湿混均匀（加水适当） ❖ 倒入模具 ❖ 振动台振动流平成型 ❖ 硬化后脱模（一般12~24小时） ❖ 常温下自然养护24小时 ❖ 110℃干燥箱内干燥24小时
1）取部分试样检测烘干强度； 2）置于高温炉中高温烧结（14001550℃×3h）后，检测其强度； 3）置于高温抗折仪中检测其高温抗折 强度（1450℃×3h）
❖ 必须配以合适的分散剂（如三聚磷酸钠、 FDN等）
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提高致密度
❖ 微米级硅灰粉填充于浇注料孔隙，从而减少 加水量，提高致密度
❖ 普通水泥浇注料 加水量：6~8% ❖ 引入硅灰的低水泥浇注料 加水量：4~5%
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提高常温和高温强度
❖ 烘干：硅灰在浇注料中，颗粒表面水化形成 Si-OH键，脱水后聚合而形成牢固的由Si-OSi键结合的网状链结构，从而提高烘干强度。 即：
❖ SiO2含量——决定品位，影响常温和高温强度 ❖ 杂质含量——影响高温烧后强度和高温抗折强度 ❖ 粒度分布——影响流动性
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用于混凝土行业
❖ （1）降低加水量，提高致密度：硅灰填充于 孔隙
❖ （2）提高抗压强度：致密度提高 ❖ （3）改善抗渗透性
因此，加入硅灰后，混凝土寿命提高。