1、前言概述
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，金屬硅及硅鐵合金的需求量也不斷加大。在冶煉金屬硅及硅鐵合金的過(guò)程中，因高溫產(chǎn)生的硅蒸汽與礦熱電爐煙道內(nèi)的氧氣結(jié)合形成一氧化硅，隨著煙道排出后，與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化硅蒸氣，并迅速冷凝成為細(xì)小的球狀微粒粉塵。微硅粉具有顆粒細(xì)小、質(zhì)量輕、比表面積大、火山灰活性強(qiáng)、耐火度高等性能，如果直接排放到空氣中或捕集后大量堆放，會(huì)造成大氣污染或引起揚(yáng)塵，對(duì)人類(lèi)健康和周邊環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅，因此合理有效地應(yīng)用微硅粉迫在眉睫。
微硅粉中二氧化硅的品位決定了產(chǎn)品質(zhì)量的高低，二氧化硅品位越高，產(chǎn)品的市場(chǎng)前景越好。
2、在混凝土行業(yè)的應(yīng)用
微硅粉作為摻和料，其火山灰效應(yīng)和微粒效應(yīng)能改善混凝土的黏聚性和泌水性，同時(shí)能提高混凝土的材料強(qiáng)度、使用壽命、抗?jié)B性等?；炷翐饺胛⒐璺劭梢越档蜕a(chǎn)成本，提高工程質(zhì)量。
F. A.Memon等研究了微硅粉對(duì)含粉煤灰的無(wú)機(jī)礦物聚合物混凝土硬度性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)微硅粉替代一部分粉煤灰時(shí)，混凝土拌合物的和易性有所降低;然而隨著微硅粉的加入，混凝土硬化后的力學(xué)性能顯著提高，當(dāng)微硅粉加入量為10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)冤時(shí)效果最為明顯。此時(shí)，混凝土的坍落度降低了4.3%，抗壓強(qiáng)度提高6.9%，抗拉強(qiáng)度提高12.8%，彎曲強(qiáng)度提高11.5%。
YangJiansen等研究了干濕循環(huán)條件下，含微硅粉混凝土的抗硫酸鹽腐蝕性能，建立了混凝土抗硫酸鹽腐蝕的數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明，干濕循環(huán)條件惡化了混凝土的抗硫酸鹽腐蝕性，使其強(qiáng)度和耐腐蝕性顯著降低。當(dāng)水灰質(zhì)量比為0.47、加氣量為6%(體積分?jǐn)?shù))，微硅粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，砂子加入量30%時(shí)，所制備的混凝土耐硫酸腐蝕性能較好。與不含微硅粉的混凝土相比，該混凝土耐蝕系數(shù)的Ksq和K50分別提高了9%和7%。
J.Y.Choi等研究了微硅粉含量和聚合物黏結(jié)劑比例對(duì)快速硬化聚合物改性混凝土性能的影響。研究表明，當(dāng)微硅粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%時(shí)，混凝土的抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和黏結(jié)強(qiáng)度達(dá)到最大值，并且隨著微硅粉和黏結(jié)劑含量的提高，其吸水性、碳化和抗氯離子穿透能力逐漸提高。
3、在水泥行業(yè)的應(yīng)用
在水泥中添加微硅粉能夠改善骨料的微觀結(jié)構(gòu)，填充水泥顆粒間的孔隙，減小顆粒間的摩擦，增加振動(dòng)流動(dòng)性，改善水泥可加工性能，提高水泥的質(zhì)量。
賀智勇等研究了微硅粉對(duì)超低水泥澆注料流動(dòng)性的影響，微硅粉加入量越大，基質(zhì)泥漿黏度越大。這是因?yàn)槲⒐璺叟c水形成的水化產(chǎn)物聚合致使?jié){體層流阻力加大，泥漿黏度上升。
ChalermphanNarattha等對(duì)未經(jīng)蒸壓處理的硅酸鹽水泥-粉煤灰-微硅粉混凝土的熱重變化、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)做了測(cè)試，將混合物在水中和空氣中分別固化3、7、28d后，其主要物相有硅酸鈣水合物、鈣礬石、鈣鋁黃長(zhǎng)石、氫氧化鈣和碳酸鈣。與經(jīng)過(guò)通風(fēng)處理的水泥-粉煤灰混凝土相比，水泥-粉煤灰-微硅粉混凝土28d后的抗壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)有所增加，且在水中固化的混凝土樣品的抗壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)高于空氣中。X射線(xiàn)和熱重分析表明，隨著微硅粉的加入，樣品中的氫氧化鈣逐漸減少，這是由于微硅粉的引入導(dǎo)致了火山灰效應(yīng)，使樣品的抗壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)提高。
M.T.Palou等利用硅酸鹽水泥-爐渣-微硅粉-變質(zhì)高嶺土制備了混合水泥。由于微硅粉具有較大的比表面積，使得其火山灰反應(yīng)極為明顯。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，硬凝材料能夠顯著提高樣品的抗壓強(qiáng)度。與傳統(tǒng)的硅酸鹽水泥相比，該研究制備的四元系混合水泥樣品產(chǎn)生了更加具備熱穩(wěn)定性的水化產(chǎn)物，該物質(zhì)被認(rèn)為是研發(fā)特殊用途水泥最有前景的材料。
