微硅粉在國外的綜合利用可以說是研究最早、成果最多、應用最廣的一個材料。微硅粉作為摻和劑應用于混凝土工業在歐洲已經相當成熟。
相比之下,國內對微硅粉的應用還相對滯后。由于微硅粉具有顆粒細小、比表面積大、SiO2純度高、火山灰活性強等物理化學特點,
把微硅粉作為摻和劑加入混凝土中改善了混凝土多方面的性能。如顯著改善塑性混凝土粘附性能和凝聚性,大幅度降低回彈量,增大噴射混凝土一次成型厚度,
縮短工期,節省工程造價。
一、強度性能和應用
在需要特殊高強度混凝土的場合,微硅粉作為摻和料配制高強混凝土,其強度等級可以達到100 MPa。 國外許多重要的高層建筑物,如美國南瓦克大廈和德國法蘭克福BfG大廈都是采用了微硅粉做混凝土的增強摻和劑。 在一些重要混凝土水利水電工程中如海洋石油鉆井平臺、大跨度橋梁、隧洞等工程摻加微硅粉可以改善防滲、抗沖磨、防腐等性能, 如挪威北海石油鉆井平臺,挪威Stolma跨海橋(301m跨徑LC60輕骨料混凝土建造),美國Kinzua大壩防滲混凝土面板、進水閘、遂洞、主廠房下部結構等。 微硅粉混凝土用于公路路面和飛機跑道中,可以大大提高混凝土早期強度和耐磨性能,在公路路面的維護和搶修中, 可以提前通車時間,增加經濟效益,如歐洲E-6和E-18高速公路(瑞典),以及倫敦非金屬處理廠高耐磨地面處理。? 在歐美國家,75%的噴射混凝土都摻入微硅粉,而在挪威和瑞典,微硅粉是噴射混凝土的必備材料。
日本每年通過埃肯公司,從中國進口大量的微硅粉用于耐火材料工業。從日本神戶制鋼耐火物研究所的研究報告來看, 優質微硅粉主要被用作高性能耐火澆注料、預制件、鋼包料、透氣磚、自流型耐火澆注料及干濕法噴射材料。 根據大阪工業技術研究所的提交的研究報告,在高溫陶瓷領域,如:氧化物結合碳化硅制品,高溫型硅酸鈣輕質隔熱材料, 電磁窯用剛玉莫來石推板,高溫耐磨材料及制品,鋼玉及陶瓷制品,賽龍結合制品等,微硅粉的使用具有高流動性、低蓄水量、高致密度和高強度等特點。?
挪威、冰島、加拿大等國家的鐵合金廠收回的部分微硅粉都有作為砼原料的報導。蘇聯專利指出,在生產波特蘭砼的原料中配入18-25%的硅粉, 可提高砼窯的產量和砼質量,窯的生產能力提高10-20%,養護28天后,抗壓強度由47Pa提高到54-56MPa。? 冰島水泥公司將制成球狀的微硅粉與熟料一起研磨生產含微硅粉約6%的混合水泥,應用效果很好。加拿大也制訂了混合水泥的標準, 混合水泥要求微硅粉摻入量在10%以內,微硅粉中SiO2 含量大于85%,燒失量小于6%。 生產超密水泥:日本電氣化工業株式會社從丹麥迪西脫(DENSIT)公司引進了以“DENSIFIED”命名的超密水泥。 這種水泥主要由微硅粉、特殊外加劑和水泥熟料等配制而成。用它能制成致密度極高的混凝土,其強度比普通混凝土增強2-3倍, 有良好的耐腐蝕性、絕緣性、耐磨性、抗滲性、抗凍性及對氯離子的阻擋性能等。 丹麥已將這種水泥用于防腐、耐磨食品工廠和重型機械廠的地面及要求絕緣和阻擋氯離子的防蝕層、水工混凝土工程等,還可以代替部分金屬制品。 丹麥防腐蝕研究中心正在研究所用這種水泥作鋼鐵的防腐涂層;原子能研究所正在研究用它作放射性廢棄物的保護隔離材料。