關于硅灰和高性能混凝土的技術文章

摘要：硅灰的商業(yè)化應用在美國已有25年的歷史。在此期間，硅灰從一種處于研究階段的材料演變成一種在混凝土中被廣泛規(guī)定使用的組分。硅粉在被市場所接納的時間，恰好是“高性能混凝土”一詞產生的前夕，有充分的理由說明：最初的硅灰混凝土項目正是高性能混凝土的起源。本文簡述了在美國市場中硅灰使用的發(fā)展歷史；回顧了硅灰混凝土如何發(fā)展成為高性能混凝土；并總結了使用硅灰的適用場合、配合比、抹面和施工性能等方面的經驗。

硅粉的市場化工作也進行了近20年時間。在此期間，硅粉的市場化工作也進行了近20年時間。在此期間，硅粉吸引了包括美國在內的全球眾多研究人員的注意力。發(fā)展至今，成為多種混凝土的必要組成成分。

引言

眾所周知，在混凝土行業(yè)中，引進和接受新技術是比較困難和緩慢的，這種說法對于硅灰尤其準確。對于這些新的技術，往往需要某個項目的“第一次使用”，從而從根本上打開該技術廣泛應用的大門。對于硅灰，其取得突破性進展的項目是美國工程兵部隊在20世紀80年代初在水工結構上的應用。在硅灰應用于混凝土一段時間后，“高性能混凝土”(HPC)術語出現在混凝土行業(yè)。如下所述，該材料(HPC)的定義經歷了一些反復。目前，“高性能”一詞較廣泛地表述了很多混凝土材料的性能特征。

本文簡要地回顧了硅灰在美國應用于混凝土的歷史，以及早期進行的市場化工作。然后，回顧了高性能混凝土的萌芽和演變。最后，本文對過去20年硅灰在混凝土中應用所積累的經驗進行總結。
1歷史

在20世紀70年代，兩個挪威的組織開始將硅灰介紹到美國市場。其中一個是挪威的Norcem公司，另一個是ElborgTechnology公司?，F在，這兩個組織演變成為Norcem混凝土制品公司和?？喜牧瞎?，并且仍然活躍于硅灰的生產和營銷工作中。與此同時，美國工程兵部隊將水工結構混凝土的抗沖磨性作為一個主要的研究方向。在工程兵部隊水道試驗站工作(WES)的劉先生，研制了模擬抗沖磨環(huán)境測試混凝土性能的試驗方法，此后成為標準ASTMC1138。采用這種試驗方法，開展了大規(guī)模試驗研究，比較許多不同的混凝土和其它材料的抗沖磨性能。

筆者最早與硅灰打交道是20世紀70年代后期，在WES水道試驗站工作期間。兩個ElborgTechnology公司的人訪問了我們，并帶來材料樣品，聲稱材料抗壓強度可以達到210MPa。盡管當時在WES水道試驗站正在分析確定不同來源硅灰的特性，但這是我們第一次看到這種材料真正在混凝土中使用和推廣。

測試所提供的150mm×300mm圓柱試件試驗結果證明，上述的高抗壓強度是確實存在的。根據該試驗結果，高強硅灰混凝土被增加進抗沖磨材料的試驗計劃，試驗結果令人滿意。因此，硅灰混凝土在兩個主要工程中得到了應用。這兩個項目是洛山磯河低流量截面的襯板和更換Kinzua大壩消力池底板。在參考文獻中對這兩個項目有詳細描述，所有參加者認為這兩個項目是成功的。值得指出的是，在這兩個項目的技術標準中，均采用抗壓強度替代耐磨性能。這種間接規(guī)定混凝土性能的方法，在如今的高性能混凝土技術標準中很常見。后來的調查表明，硅灰混凝土具有被期望的抗沖磨性能。

2002年4月對Kinzua大壩消力池的檢查顯示，在使用將近20年后，硅灰混凝土狀態(tài)良好迄今為止，硅灰混凝土的使用時間，已是先前使用的混凝土修補材料的兩倍，而原先使用的混凝土修補材料在使用到10年的時候，其損壞程度已經超過使用到20年的硅灰混凝土。

可惜抗沖磨混凝土的市場不夠大，不足以維持供應商銷售大量的硅灰。Norcem公司成功地開辟了耐化學腐蝕混凝土領域，應用于化肥和化工廠，但這個市場的容量仍然有限。兩個供應商尋找嘗試其它合適的硅灰混凝土應用。出現了兩個新領域：結構應用的高強混凝土和耐久性應用的低滲透混凝土。

Norcem和ElborgTechnology公司是早期Whitlng研發(fā)“快速氯離子滲透”試驗方法的支持者，該試驗方法后來成為ASTMC1202標準方法。通過這項試驗的驗證，硅灰混凝土應用有了新的突破-俄亥俄州交通部第一個將其在橋面板上使用。在許多機構充分試驗論證的基礎上，這些初始項目建立起了對硅灰的信任和信心，同時有力推動了硅灰在該領域的應用。

一開始，兩個主要硅灰供應商均是零售方式銷售，都與制定技術標準的人員合作，發(fā)展適用硅灰的項目，然后將硅灰直接賣給混凝土生產企業(yè)，同時在項目建設期間提供必要技術服務。過了一段時間，這兩個組織變成為如今的批發(fā)商?，F在在美國，直接銷售和項目技術服務主要都由外加劑供應商承擔?？傮w來說，硅灰在美國的應用歷史可以概括如下：

20世紀70年代中后期：硅灰被介紹到美國和開始應用。當時，硅灰被看作一種配方產品，市場開發(fā)和應用是逐個項目進行的。

本新聞共4頁,當前在第1頁1234