微硅粉在 UHPC 中的作用主要包括:
- 增强作用
- 提高强度:与水泥水化产物反应生成高强度的硅酸钙凝胶,可显著提高 UHPC 的抗压、抗弯等强度。例如,在一些 UHPC 应用项目中,加入适量微硅粉后,混凝土的强度得到了大幅提升,能够满足特殊工程对材料高强度的要求。
- 改善耐久性:填充混凝土中的孔隙,降低孔隙率,提高混凝土的密实度,从而增强抗渗性、抗冻性和抗化学侵蚀性。比如在一些处于恶劣环境(如高湿度、有侵蚀性介质)中的混凝土结构,使用微硅粉后,其耐久性得到了明显提高,延长了结构的使用寿命。
- 工作性调节
- 改善流变性能:因其本身的球状体的“滚珠效应”,可以优化 UHPC 的流动性和可泵性,使其在施工过程中更容易浇筑和密实。以一些大型建筑项目为例,在 UHPC 的施工中,微硅粉的加入使得混凝土能够顺利地通过泵送设备进行浇筑,提高了施工效率。
- 减少泌水:降低混凝土的泌水率,保证混凝土的均匀性和稳定性,避免因泌水导致的混凝土结构缺陷。
微硅粉在 UHPC 中的添加比例一般为水泥质量的 10% – 30%。但具体比例会因 UHPC 的设计要求、原材料性能以及施工条件等因素而有所不同。以下是一个常见的 UHPC 参考配方,但实际应用中需要根据具体情况进行调整和试验确定最佳配合比:
- 水泥:700
- 矿粉:100
- 硅灰(微硅粉):100
- 微珠:80
- 石英砂:1300
- 纤维:120
- 水:150