1、前言概述

　　隨著國家經(jīng)濟持續(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，并迅速冷凝成為細小的球狀微粒粉塵。微硅粉具有顆粒細小、質(zhì)量輕、比表面積大、火山灰活性強、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，會造成大氣污染或引起揚塵，對人類健康和周邊環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅，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，同時能提高混凝土的材料強度、使用壽命、抗?jié)B性等。混凝土摻入微硅粉可以降低生產(chǎn)成本，提高工程質(zhì)量。

　　F. A.Memon等研究了微硅粉對含粉煤灰的無機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，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)量分數(shù)冤時效果最為明顯。此時，混凝土的坍落度降低了4.3%，抗壓強度提高6.9%，抗拉強度提高12.8%，彎曲強度提高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%(體積分數(shù))，微硅粉質(zhì)量分數(shù)為5%，砂子加入量30%時，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)量分數(shù)為4%時，混凝土的抗彎強度、抗壓強度和黏結(jié)強度達到最大值，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，增加振動流動性，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超低水泥澆注料流動性的影響，微硅粉加入量越大，基質(zhì)泥漿黏度越大。這是因為微硅粉與水形成的水化產(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、抗壓強度、導(dǎo)熱系數(shù)做了測試，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、鈣鋁黃長石、氫氧化鈣和碳酸鈣。與經(jīng)過通風(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度和導(dǎo)熱系數(shù)高于空氣中。X射線和熱重分析表明，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)過較長時間的養(yǎng)護，硬凝材料能夠顯著提高樣品的抗壓強度。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)被認為是研發(fā)特殊用途水泥最有前景的材料。