提完銅後的廢矽粉用途
矽粉
矽粉(也叫微矽粉)(學名“矽灰”, Microsilica 或 Silica Fume ),矽粉又叫矽灰。是工業電爐在高溫熔煉工業矽及矽鐵的過程中,隨廢氣逸出的煙塵經特殊的捕集裝置收集處理而成。在逸出的煙塵中,SiO2含量約占煙塵總量的90%,顆粒度非常小,平均粒度幾乎是納米級別,故稱為矽粉。
矽粉的研究始於斯堪的納維亞國家,盡管20世紀50年代人們對矽粉作用就有所認識和初步的研究,但應用於實際工程中是從70年代開始的,首先是挪威和瑞典等國家在港口碼頭、北海油田及地下礦井中部分采用了矽粉混凝土,1982 年,挪威在伏諾維斯壩上正式采用了矽粉混凝土築壩, 20世紀80 年代初加拿大在魁北克建立了矽粉混凝土,並對大體積矽粉混凝土進行試驗研究,拌制高標號混凝土1 萬立方米,1983年美國用矽粉混凝土修補了奧裏夫尼河上的卡查壩消力池,效果良好。世界上其它國家也都加緊研究和應用。而我國對矽粉的研究歷史不長,僅僅10多年時間,1985年水電部東勘院科研所和水電部第十工程局首次在四川漁子溪二級電站中試用了矽粉混凝土,在廠房混凝土中摻矽粉3 %~7 %,以提高早期強度,加快模板周轉,達到預期效果,另外,在引水隧洞噴射混凝土中,摻矽粉715 %,以減少混凝土的回彈量,南科院在大夥房水庫工程、龍羊峽泄水建築物和葛洲壩泄水閘修補等工程中都采用了矽粉混凝土,效果較好,水科院對矽粉混凝土的耐久性能及矽粉水泥水藻灌漿材料進行了壹些研究,並在二灘水電站基礎固結灌漿中,潘家大壩溢流面修復工程、安康及四川秋達電站導流泄洪洞修補等工程中使用了矽粉混凝土,矽粉水泥灌漿。所有這些,說明矽粉混凝土作為壹種高性能混凝土在工程中的應用日顯重要,所以對其性能特別是其強度與耐久性的研究也倍受關註。
配合比
對於矽粉混凝土的配合比設計,主要是根據設計要求, 確定矽粉的摻入方法,矽粉的最佳摻量,減水劑的最優摻量及砂石料調整,而其它則按普通混凝土設計方法進行。
a) 矽粉的摻入方法:矽粉在混凝土中壹般有兩種方法: 壹是內摻,二是外摻,都要與減水劑配合使用。內摻法往往用矽粉代替水泥,又分等量代替和部分等量代替兩種,等量代替為矽粉摻量代替相等的水泥,部分代替為1 kg 矽粉代替1~3 kg 水泥,作為研究壹般摻量為5 %~30 % ,水灰比壹般保持不變:而外摻法指的是矽粉像外加劑那樣摻在混凝土中,而水泥用量不減少,摻量壹般為5 %~10 % ,壹般外摻法而得的混凝土的力學性能要高得多,但增加了混凝土中膠凝材料用量。
b) 矽粉的最佳摻量:矽粉在混凝土中摻量太少,對混凝土性能改善不大,但是摻量太多,則混凝土太粘,不易施工,且幹縮變形大,抗凍性差,因此,摻矽粉時,應找出最優摻量才能獲得最佳結果。壹般情況下,摻量在10%以內效果較為滿意。矽粉的合適摻量壹般根據所用矽粉,水泥種類和骨料性質,選擇幾個矽粉摻量,如3、5、7、10%等,成型混凝土試件,繪制R-SF(強度-矽粉摻量)曲線確定。值得註意的是矽粉價格較高,在確定矽粉的最佳摻量時,也要考慮技術經濟指標。
c) 減水劑的最佳摻量:在混凝土中使用矽粉,如不摻減水劑,想保持相同的流動度,則必然要增加用水量、水灰比增加,摻矽粉的混凝土強度也上不去,這也是過去矽粉在混凝土中未推廣使用的原因。矽粉與減水劑聯合使用摻用矽粉水灰比不變,即用水量不增加,也能達到與未摻矽粉的混凝土具有相同的流動度且矽粉混凝土強度等性能得到大幅度提高,壹般國內較多采用萘系高效減水劑,如建1、H、DH3、FDN、NF、N2B 等,其摻量壹般為膠材用量的1 %以內,有時為了減小水灰比,拌制超高強混凝土,減水劑摻量達2 %~ 3 %。
d) 砂石料用量調整:內摻矽粉壹般對砂石用量不必調整。外摻矽粉要扣掉與矽粉體積相等的砂石體積。
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