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硅灰有哪些应用功能,你了解吗

作者:admin 发布日期:2020-10-28 关注次数: 二维码分享

与粉煤灰相似,硅灰的活性是指硅灰的火山灰性质。由于硅灰的化学组成以SiO2为主,CaO含量低,其矿物组成主要是玻璃体,几乎没有水泥熟料矿物,因此,硅灰不具有自硬性。

一般认为,硅灰的活性远比粉煤灰高。这种较高的活性来自于两个方面:一是较高的形成温度;二是相当大的比表面积。

将二氧化硅还原成硅单质需要在2000℃的温度下进行的,在这一温度下,部分的硅转化为蒸气,硅灰正是由这种蒸气冷凝而成的。显然,在蒸气中不可能存在着有序的排列。在冷凝过程中,将这种高度无序的结构保存下来,形成无定形的二氧化硅。因此,硅灰的结构特征是高度无序性,具有较高的能量,因而也具有非常高的活性。粉煤灰是由煤粉燃烧时形成的。运行正常的现代电厂煤粉锅炉的炉膛高温度可能达到或超过1600℃,但也有一些电厂炉膛实际的温度要低得多,低处只有1000~1100℃。在这样的温度下,矿物质仅仅是部分熔融。因此,在粉煤灰中仍然存在着部分结晶体,它们具有较低的活性。



硅灰选择

众所周知,硅灰比粉煤灰细得多。硅灰的比表面积大约为10000~20000m2/kg,是粉煤灰的10~20倍。由于表面力场的不均匀性,使得表面物质处于更高的能量状态。而硅灰如此大的比表面积就意味着硅灰具有比粉煤灰高的能量,因而表现出比粉煤灰高的活性。另外,硅灰的平均粒径大约为0.1~0.2μm,粉煤灰的平均粒径大约为3~5μm。如果不考虑反应能力的差别,对于不同粒径的火山灰材料,在相同的反应深度时,反应程度也有较大的差别。反应程度与粒径之间有如下关系:

反应程度与平均粒径之间的关系

式中α——反应程度;

d——粒径;

h——反应深度。

图1-1给出反应程度与平均粒径之间的关系。它表明,即便硅灰与粉煤灰有相同的活性,它的非常大的比表面积就足以使硅灰在相同的龄期表现出高得多的反应程度。

由于水泥熟料矿物的水化反应与硅灰中活性组分和Ca(OH)2的火山灰反应之间的相互关联,硅灰较快的火山灰反应速度必将对水泥熟料的水化反应过程起到更大的促进作用,这是硅灰活性效应的另一个重要方面。

严格地说,硅灰在非常高温度下形成的无定形结构和表面高能量结构意义上的活性,而较小颗粒所导致的较快的反应速度及由此而产生的对水泥水化的促进作用仅仅是一种表现形式。尽管如此,后者的作用甚至可能超过前者。然而,正是由于这些方面的综合作用,使得硅灰表现出远比粉煤灰高的活性。

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