硅微粉對混凝土力學性能的影響
硅微粉可以被用在混凝土中,它可以在一定程度上改變混凝土的一些性能,從物理學角度分析,它可以改變它的力學性能,具體主要是在什么地方體現呢?下面從不同的角度分析這個問題:
1、提高粘結性能
由于混凝土內部的泌水會使某些自由水積聚在鋼筋和骨料下面,從而降低了水泥漿與鋼筋和骨料界面的粘結,加入微硅粉可以大大減少新鮮混凝土內部的泌水,從而減少界面水分的積聚,改善界面粘結性能。
2、增加抗壓強度
由于硅微粉的加入產生了火山灰反應和微填料作用,使水泥漿與骨料界面過渡區改善,并使孔結構細化引起強度增加。但由于用水量增加要抵消一部分強度增長。摻入硅灰后,對混凝土的強度提高程度可用于效率指數來衡量。所謂效率指數是指當用硅灰取代水泥時,硅灰對混凝土強度的貢獻可能相當于2~5倍水泥所能產生的強度,這個倍數稱為微硅粉的效率指數。隨著硅灰摻量的增加,其效率指數逐漸降低,當硅灰摻量超過20%時,其效率指數顯著降低,超過30%時,混凝土的強度甚至反而下降,因此,摻量通常不應高于20%。當硅灰摻量過高時,新拌混凝土將變得粘稠而增加施工澆搗的難度。同時硅灰的價格高于水泥,在滿足設計對混凝土強度或其他性能要求的前提下以少摻為宜,在高性能混凝土中,常用的摻量,一般介于5%~15%之間。
3、抗拉和抗彎強度
一般混凝土的拉壓比干燥養護要大于潮濕養護,但微硅粉混凝土不管是干燥養護或潮濕養護,其拉壓比都較相近。
4、彈性模量
硅微粉混凝土的彈性模量隨微硅粉摻量的增加和水膠比的減少而增加。由于減少骨料和硬化水泥漿過渡區的孔隙率,使得硅灰混凝土的總剛度增加。
5、徐變
徐變和收縮一樣,與由于干燥或水化引起的自由水從硬化混凝土中的遷移有關,徐變一般隨著抗壓強度增加而減少。
6、干縮
在高強度混凝土中自由水幾乎全部用于水化,干縮和自生收縮隨著水灰比減少而增加,特別是摻微硅粉的情況下更是如此,如果硅灰的摻入,毛細管孔隙細化水分蒸發量減少。因此,一般硅灰混凝土表現為早期干縮增大而后期減少。
硅微粉對于混凝土來講確實能夠帶來一定的優勢,所以在混凝土中它的應用還是很廣,不過,在應用的過程中我們一定要注意用量,要不然只會適得其反。