硅灰对抢修材料性能的影响

邵传恒

【摘要】为了保证抢修材料具有更好的施工和易性及稳定性，在配合比中掺入硅灰成分，通过不同的掺量对流动度，抗压抗折强度进行了系统分析，结果表明：从经济与性能的角度出发，硅灰为3%时为最佳掺量。

【关键字】硅灰；抢修材料；流动度；强度

通过高铝水泥和普通硅酸盐水泥比例和不同膨胀组分掺量对抢修材料影响可以得出结论，当铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的比例为1：6，膨胀组分掺量为5%时，抢修材料的经济型指标、流动性、体积稳定性和力学强度综合指标较好。当水灰比为0.36，胶砂比为1：1.5时，其施工性及经济性较好。

但在实际施工过程中，由于受施工水平、原材料质量和质量管理水平等不确定因素的限制，可能导致抢修材料的部分指标不满足要求，因此，在抢修材料体系中加入硅灰，可以防止抢修材料泌水，也使抢修材料的结构更加密实。不同硅灰掺量对抢修材料指标的影响如表1所示。

从表1的试验结果可以看出，硅灰摻量对抢修材料的终凝时间和30min流动度影响较小，而对初始流动度和早期力学强度指标影响均较大。这是因为硅灰的加入，使抢修材料的体系更加合理。随着硅灰掺量的增大，初始流动度和30分钟流动度均显著减小，但硅灰掺量越大，30min流动度损失越小，说明硅灰具有一定的保水性。当硅灰掺量增加到3%时，早期力学强度综合指标最优；当硅灰掺量增加到5%时，由于硅灰比表面积较大，蓄水能力较强，严重的影响了抢修材料的流动度，从而导致抢修材料试块内部气孔增加，力学强度指标明显减小。

硅灰掺量对抢修材料性能的影响影响较大，主要是因为两个方面，第一，硅灰是一种微尘颗粒，比表面积相当大，亲和力较强，其微小的颗粒可填充到抢修材料物质间较小的缝隙中，使拌合体更加稠密，大大提高抢修材料的密实度；另一方面，硅灰中，二氧化硅的含量达到90%，其可以与水泥水化时的主要产物Ca（OH）2发生化学反应，生成相对稳定的C-S-H凝胶状产物。该水化产物结构密实紧凑，抢修材料的密实度提高。

通过上述数据综合分析，当普通硅酸盐水泥与铝酸盐水泥的比例适当，辅以硅灰和多种外加剂，可以配制出满足施工要求的超早强灌封材料，建议硅灰的掺量为3%。

1含硅灰的抢修材料的机理分析

无硅灰试件和掺硅灰内部宏观密实度情况见图1、图2。从图1中观察到，无硅灰的抢修材料的试件断面图中，粗大空隙较多；而图2中，3%硅灰的试件断面图宏观上均是超细微孔。硅灰的掺入一定程度上减小了抢修材料的孔隙率。硅灰颗粒相当细，比表面积大约为普通水泥的65±5倍，其填塞于抢修材料体系内部的大孔及毛细孔中，将粗大空隙堵塞，使其变为相对较小的细微孔，使整个抢修材料更加密实。

2结论：通过硅灰掺量的系统研究，确定，当硅灰3%为最佳掺量，其施工性好，性价比高，可用于工程实际。

参考文献：

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