1、加速膠凝材料系統(tǒng)的水化

硅灰對(duì)膠凝材料系統(tǒng)水化放熱的影響

2、提高灌漿料強(qiáng)度

當(dāng)硅灰與高效減水劑配合使用時(shí)，硅灰與水化產(chǎn)物Ca（OH）2反應(yīng)生成水化硅酸鈣凝膠，填充水泥顆粒間的空隙，改善界面結(jié)構(gòu)及粘結(jié)力，形成密實(shí)結(jié)構(gòu)，從而顯著提高灌漿料強(qiáng)度。一般硅灰摻量5%~10%，便可配出抗壓強(qiáng)度100MPa的超高強(qiáng)灌漿料。

3、增加致密度

硅灰顆粒很細(xì)小，可以填塞在水泥顆粒之間的空隙。顆粒密堆積，可以減少泌水，減少毛細(xì)太原高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料孔和平均孔徑。硅灰的摻量在5%~10%時(shí)，可以獲得良好的摻加效果。應(yīng)采用減水劑保證硅灰和水泥分散。

4、改善灌漿料離析和泌水性能

5、提高灌漿料的抗?jié)B性、抗化學(xué)腐蝕性

6、硅粉對(duì)灌漿料抗凍性的影響

關(guān)于硅粉對(duì)灌漿料抗凍性的影響，國(guó)內(nèi)外的大量研究表明，在等量取代的情況下，摻量小于15%的灌漿料，其抗凍性基本相同，有時(shí)還會(huì)提高（如摻量5%~10%時(shí)），但摻量超過(guò)20%會(huì)明顯降低硅粉灌漿料的抗凍性。

在高性能灌漿料中，從減少早期塑性收縮和干縮考慮，一般把硅粉摻量控制在膠凝材料總cgm灌漿料多少錢(qián)一噸量的10%以?xún)?nèi)，這時(shí)由于氣泡間距系數(shù)降低，抗凍性往往有所提高。

7、硅粉與堿—骨料反應(yīng)

堿—骨料反應(yīng)是骨料中的活性氧化硅和水泥中的堿發(fā)生反應(yīng)生成吸水產(chǎn)物，體積增大，導(dǎo)致灌漿料的膨脹和開(kāi)裂。當(dāng)向灌漿料中摻入硅灰后，硅灰和水泥中堿反應(yīng)，能夠防止這種過(guò)度的膨脹。國(guó)內(nèi)外實(shí)踐表明：硅灰對(duì)抑制灌漿料中的堿—骨料反應(yīng)是有利的。在計(jì)算灌漿料中的總堿量時(shí)，硅灰?guī)说挠行A量按照其總堿含量的50%計(jì)算。

1、顯著提高抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐、抗沖擊及耐磨性能。

2、具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。

3、顯著延長(zhǎng)砼的使用壽命。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環(huán)境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至數(shù)倍。

4、大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰，提高單次噴層厚度。

5、是高強(qiáng)砼的必要成份，已有C150砼的工程應(yīng)用。

6、具有約5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥澆注料中應(yīng)用可降低成本.提高耐久性。

7、有效防止發(fā)生砼堿骨料反應(yīng)。

8、提高澆注型耐火材料的致密性。在與Al2O3并存時(shí)，更易生成莫來(lái)石相，使其高溫強(qiáng)度，抗熱振性增強(qiáng)。 9、具有極強(qiáng)的火山灰效應(yīng)，拌合混凝土?xí)r，可以與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2發(fā)生二次水化反應(yīng)，形成膠凝產(chǎn)物，填充水泥石結(jié)構(gòu)，改善漿體的微觀結(jié)構(gòu)，提高硬化體的力學(xué)性能和耐久性。

10、微硅粉為無(wú)定型球狀顆粒，可以提高混凝土的流變性能。

11、微硅粉的平均顆粒尺寸比較小，具有很好的填充效應(yīng)，可以填充在水泥顆?？障吨g，提高混凝土強(qiáng)度和耐久性。

耐火材料添加劑

優(yōu)質(zhì)微硅粉主要被用作高性能耐火澆注料、預(yù)制件、鋼包料、透氣磚、自流型耐火澆注料及干濕法噴射材料。在高溫陶瓷領(lǐng)域，如:氧化物結(jié)合碳化硅制品，高溫型硅酸鈣輕質(zhì)隔熱材料，電磁窯用剛玉莫來(lái)石推板，高溫耐磨材料及制品，剛玉及陶瓷制品，賽龍結(jié)合制品等，微硅粉的使用具有高流動(dòng)性、低蓄水量、高致密度和高強(qiáng)度等特點(diǎn)。

冶金球團(tuán)粘合劑

微硅粉用水調(diào)和制球團(tuán)后進(jìn)行自然干燥或燒結(jié)，不另加粘結(jié)劑，球團(tuán)中雜質(zhì)很少，可返回電爐作為冶煉材料。

化工產(chǎn)品分散劑

為了防止某些化工合成粉體結(jié)塊，可用微硅粉取代較貴的處理材料，代替部分分散隔離及或增加效果，廣泛用于微細(xì)農(nóng)藥、化肥、滅火劑等產(chǎn)品。

微硅粉在灌漿料造成什么樣的影響呢？微硅粉可以加速灌漿料膠凝材料系統(tǒng)的水化速度。用等量的水泥替換成微硅粉后，水化放大熱量就會(huì)增加。在早期水化放熱的過(guò)程中，灌漿料工程應(yīng)該在選擇材料上特別注意一下。

微硅粉在灌漿料上有提升強(qiáng)度的作用。微硅粉會(huì)和減水劑同時(shí)使用，使灌漿料里的水膠比例降低很多。水泥顆粒之間的縫隙會(huì)被微硅粉填滿(mǎn)。從而提升灌漿料的抗壓強(qiáng)度。事實(shí)證明，微硅粉的用量需要注意，如果過(guò)多也會(huì)導(dǎo)致灌漿料的強(qiáng)度下降。所以在微硅粉的使用在前期就好，在高層的建筑上使用，可以提高抗腐、耐磨、和抗沖磨強(qiáng)度。

微硅粉有獨(dú)特的致密性質(zhì)。也是因?yàn)槲⒐璺劭梢宰銐虻男?，添加在灌漿料中，提高灌漿料的密度。就像人的皮膚一樣，更加緊湊，減少水分的排除和進(jìn)入。達(dá)到這種效果，需要微硅粉的摻加量在5-10%左右。

微硅粉對(duì)灌漿料的抗凍性能有一定的提升，在國(guó)外對(duì)微硅粉開(kāi)發(fā)研究早的國(guó)家，他們對(duì)微硅粉的研究更加先進(jìn)，根據(jù)研究表明，在等量的微硅粉取代等量的水泥之后，摻加量小于15%的微硅粉灌漿料，抗凍功能基本沒(méi)有差別，但是如果超過(guò)20%抗凍效果就會(huì)明顯提升。

硅灰是生產(chǎn)金屬硅和硅鐵合金的過(guò)程中，從礦熱爐中回收出來(lái)的廢氣。由于它顆粒細(xì)，經(jīng)過(guò)高溫的冶煉過(guò)程，所以化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定。在環(huán)保寬松的時(shí)期，硅灰被隨意的排放，導(dǎo)致大量的污染。近幾年隨著國(guó)家環(huán)保政策的趨嚴(yán)，大量被排放的硅灰就成為工廠的一種副產(chǎn)品出現(xiàn)。

金屬硅和硅鐵都是相對(duì)技術(shù)含量不高而且對(duì)電力需求比較高的產(chǎn)業(yè)，一噸硅鐵約需要8000度電，一個(gè)硅鐵廠的用電量相當(dāng)于一個(gè)小型的城市。隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，這些高耗能的行業(yè)逐步向西部遷移，當(dāng)前金屬硅的主要產(chǎn)地是新疆，甘肅，青海,? 云南，貴州，四川，寧夏，內(nèi)蒙等地，硅鐵也集中于這些地區(qū)。

硅灰的顏色有如下特點(diǎn)：

1. 顏色多種多樣，從白到黑，總體上灰白色居多。
2. 硅灰的顏色具有不可控性，由于決定顏色的因素很多，顏色也有不穩(wěn)定性，這個(gè)月的是這種顏色，不能保證下個(gè)月會(huì)是同樣的，有細(xì)微的差別。個(gè)別情況下會(huì)有比較大的變化。如果對(duì)顏色要求嚴(yán)格，比如對(duì)白度有要求，通常很難達(dá)到要求。
3. 硅灰（微硅粉）的顏色與性能沒(méi)有多大關(guān)聯(lián)。比如耐火材料用硅灰，顏色與流動(dòng)性沒(méi)有必然關(guān)聯(lián)。不能說(shuō)灰白的性能好，黑色的性能不好等。
4. 影響顏色的因素很多，比如爐溫，硅灰中氧化鐵及自由碳的含量，生產(chǎn)的原料，加密的程度等等。

1． 硅灰中SiO2 的含量差異大，不同的工廠生產(chǎn)出的硅灰含量相差大，既使是同樣的爐型，產(chǎn)出的硅灰也不一樣。

2． 活性差異大。有的硅灰根本就沒(méi)有活性，有的活性很強(qiáng)。

3． 顏色差異大。從白灰到黑灰，顏色很豐富，而且無(wú)法控制。

4． 硅灰價(jià)格差異大。從無(wú)法使用的廢品到一噸2000多元的高流動(dòng)性貨，質(zhì)量千差萬(wàn)別。

5． 原灰的顆粒非常小，粒徑在1微米以下。

6． 用途廣泛。最初應(yīng)用于建筑與耐火材料行業(yè)。隨著認(rèn)識(shí)的深入，硅灰用途越來(lái)越廣，有化肥，橡膠，電子，涂料等行業(yè)。

1、硅灰: 外觀為白色，灰色，黑色粉末﹑耐火度>1600℃。容重：200~250千克/立方米。也可加密到300-750千克每立方。硅灰的化學(xué)成份與冶煉原料相關(guān)。

2、硅灰的細(xì)度：硅灰細(xì)度小于1μm的占80%以上，平均粒徑在0.1～0.3μm，比表面積為:20～28m2/g。硅灰的細(xì)度和比表面積約為水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍。

3、顆粒形態(tài)與礦相結(jié)構(gòu)：硅灰在形成過(guò)程中，因相變的過(guò)程中受表面張力的作用，形成了非結(jié)晶相無(wú)定形圓球狀顆粒，且表面較為光滑，有些則是多個(gè)圓球顆粒粘在一起的團(tuán)聚體。它是一種比表面積很大，活性很高的火山灰物質(zhì)。摻有硅灰的物料，微小的球狀體也可以起到潤(rùn)滑作用。

二、硅灰的作用：

硅灰的超細(xì)性質(zhì)能夠填充水泥顆粒間的孔隙，同時(shí)與水化產(chǎn)物生成凝膠體，與堿性材料氧化鎂反應(yīng)生成凝膠體。從而使得成品強(qiáng)度超過(guò)水泥標(biāo)號(hào)。在水泥基的砼、砂漿與耐火材料澆注料中，混凝土用硅灰，可起到如下作用：

1、在各個(gè)時(shí)期階段顯著提高抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐、抗沖擊及耐磨性能。

2、具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。

3、顯著延長(zhǎng)砼的使用壽命。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環(huán)境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至數(shù)倍。

4、大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰，提高單次噴層厚度。

5、是高強(qiáng)砼的必要成份，已有C150砼的工程應(yīng)用。

6、具有約5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥澆注料中應(yīng)用可降低成本.提高耐久性。

7、有效防止發(fā)生砼堿骨料反應(yīng)。

8、提高澆注型耐火材料的致密性。在與Al2O3并存時(shí)，更易生成莫來(lái)石相，使其高溫強(qiáng)度，抗熱振性增強(qiáng)。

三、硅灰的適用范圍：

活性粉末砼（RPC材料）、高強(qiáng)度耐磨地坪、油田固井、錨固劑、高檔溝蓋板、軌道板摻合料、商品砼、高強(qiáng)度砼、自流平砼、清水砼，彩色砼。不定形耐火材料、干混（預(yù)拌）砂漿、高強(qiáng)度無(wú)收縮灌漿料、耐磨工業(yè)地坪、修補(bǔ)砂漿、聚合物砂漿、保溫砂漿、抗?jié)B砼、砼密實(shí)劑、砼防腐劑、水泥基聚合物防水劑；橡膠、塑料、不飽合聚酯、油漆、涂料以及其他高分子材料的補(bǔ)強(qiáng)，陶瓷制品的改性、汽車(chē)輪胎的耐磨改性等等。

四、硅灰產(chǎn)品的包裝、貯存與運(yùn)輸：

1、本產(chǎn)品使用復(fù)膜塑料編織袋包裝。包裝規(guī)格為：25kg/包, 20kg/包, 30kg/包,40kg/包,900kg/包,660kg/包

2、本產(chǎn)品應(yīng)在干燥、避雨、遮陽(yáng)的環(huán)境中存放。產(chǎn)品遇水結(jié)塊活性損失。如果是未做防曬處理的包裝袋避免在陽(yáng)光下長(zhǎng)時(shí)間暴曬，以免包裝袋風(fēng)化，產(chǎn)品外灑。

3、本產(chǎn)品不屬危險(xiǎn)品，運(yùn)輸可按《非危險(xiǎn)品規(guī)則》辦理。

硅灰在中國(guó)耐火材料行業(yè)的應(yīng)用，是最近二十年的事情，也是硅灰最常見(jiàn)的用途之一。最初的應(yīng)用要?dú)w功于某世界知名品牌。在其大力推廣之下，硅灰才被業(yè)內(nèi)所認(rèn)識(shí)。由于其對(duì)硅灰產(chǎn)品的長(zhǎng)期潛心研究，以及在生產(chǎn)及后續(xù)的檢測(cè)等全方位的控制，再結(jié)合數(shù)十年來(lái)在國(guó)際上的使用經(jīng)驗(yàn)，成為業(yè)內(nèi)最為知名的巨頭。在一些耐火材料生產(chǎn)企業(yè)聚集的地區(qū)，如山東的濟(jì)南、淄博、河南、無(wú)錫、浙江湖州、長(zhǎng)興等地，一些企業(yè)只信任“進(jìn)口”產(chǎn)品，雖然其價(jià)格高達(dá)3，000元/噸，而對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)同樣性能的產(chǎn)品近2000元/噸的價(jià)格沒(méi)有多少興趣，核心就在于其質(zhì)量的穩(wěn)定性。

國(guó)內(nèi)也有些企業(yè)通過(guò)不斷研發(fā)，在硅灰的應(yīng)用方面做了大量的工作，掌握了使用方面的一些密決。在一些耐火材料企業(yè)中，大量低價(jià)質(zhì)優(yōu)的硅灰得到了客戶(hù)的認(rèn)可，取得了雙贏的局面。山東某耐材企業(yè)在試用了國(guó)產(chǎn)硅灰以后，非常滿(mǎn)意，成本得到了大幅降低，一改以往對(duì)國(guó)產(chǎn)品牌的偏見(jiàn)。

自去年4月中央環(huán)保督察組問(wèn)責(zé)祁連山生態(tài)環(huán)保問(wèn)題以來(lái)，祁連山就成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。時(shí)隔一年，祁連山環(huán)保問(wèn)題整治進(jìn)展如何，發(fā)生了哪些變化，取得了哪些新成效？近日，記者再次深入祁連山采訪(fǎng)，以“日記”形式翔實(shí)記錄所見(jiàn)所聞?，F(xiàn)予刊發(fā)，以饗讀者。

五月七日 星期一 晴

早上八點(diǎn)，我們一行六人準(zhǔn)時(shí)驅(qū)車(chē)向祁連山進(jìn)發(fā)。

同事一般把赴祁連山采訪(fǎng)稱(chēng)為“進(jìn)山”。記不清這是第幾次進(jìn)山，不算隨各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)檢查調(diào)研，僅今年以來(lái)，就有三次?！斑M(jìn)山”，對(duì)我們來(lái)說(shuō)自然是輕車(chē)熟路。

此行第一站，我們選擇了巨龍鐵合金公司。

之所以選擇這家公司，是因?yàn)?017年1月16日，央視《新聞直播間》欄目播出的《甘肅：祁連山生態(tài)破壞調(diào)查》中曝光了該公司違規(guī)直排污染物，廠房上方那4根冒著滾滾黑煙的“鐵管子”一直縈繞在腦海里，成為祁連山生態(tài)破壞的“標(biāo)志”性場(chǎng)景。

汽車(chē)駛近廠區(qū)，抬眼望，那一排“鐵管子”不見(jiàn)了，代之而起的是東側(cè)一幢新的建筑物。進(jìn)入廠區(qū)，十幾名工人正忙著播草植樹(shù)、種花澆水?！斑€是先看看我們的環(huán)保設(shè)施吧。”分管巨龍公司的甘肅黑河水電實(shí)業(yè)投資有限責(zé)任公司副總經(jīng)理張虎指著那幢新建筑物說(shuō)。

張掖巨龍鐵合金有限公司是甘肅黑河水電實(shí)業(yè)投資有限責(zé)任公司旗下的一家生產(chǎn)高純硅鐵產(chǎn)品的冶煉公司。其冶煉廠由4臺(tái)日產(chǎn)30噸、12500千伏安的電爐組成，其中3號(hào)、4號(hào)電爐一直處于停產(chǎn)狀態(tài)，涉及環(huán)保問(wèn)題的是1號(hào)、2號(hào)電爐。張虎介紹，央視曝光該公司違規(guī)排放煙塵問(wèn)題后，他們立即停產(chǎn)進(jìn)行整頓。去年8月委托四川冶金設(shè)計(jì)院制定了《環(huán)保除塵系統(tǒng)整改方案》，通過(guò)公開(kāi)招標(biāo)，投資1300萬(wàn)元增加了1400立方米的空冷器，用每小時(shí)32萬(wàn)立方米的旋風(fēng)處理器處理1號(hào)爐煙氣，新建一套每小時(shí)處理34萬(wàn)立方米的旋風(fēng)除塵器處理2號(hào)爐煙氣。同時(shí)，新建一套主風(fēng)機(jī)風(fēng)量每小時(shí)為15萬(wàn)立方米的布袋除塵器，凈化處理出鐵口及鐵水澆鑄過(guò)程中產(chǎn)生的無(wú)組織煙塵。

二氧化硫：40.19毫克每立方米，氮：120.74毫克每立方米，氧：20.02%……

“我們的這些排放指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。”公司安全和環(huán)境部部長(zhǎng)孟登兵指著面前兩臺(tái)數(shù)據(jù)采集傳輸儀說(shuō)，“這些數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞协h(huán)保局信息中心，隨時(shí)接受政府和社會(huì)監(jiān)督。”

孟登兵所言不虛。記者將其中一臺(tái)CEMS-2000BS煙氣分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)拍照后發(fā)微信朋友圈，微信圈朋友、河西學(xué)院化工學(xué)院院長(zhǎng)王永生點(diǎn)贊并評(píng)論：氮氧化物指標(biāo)不錯(cuò)，抓出效果了！

孟登兵是去年因違犯環(huán)保法被實(shí)施刑事拘留30多天的責(zé)任人之一。談及那段遭遇，他坦言當(dāng)時(shí)確實(shí)有點(diǎn)想不通，后來(lái)經(jīng)過(guò)認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)法律法規(guī)，他才真正認(rèn)識(shí)到自己的錯(cuò)誤。

和孟登兵一樣，生產(chǎn)車(chē)間主任施有彪在相同的時(shí)間同樣的原因被刑拘一月有余。

“我們這次整改不但徹底，而且領(lǐng)先其他同行幾十年?！笔┯斜霂в浾咦哌M(jìn)生產(chǎn)車(chē)間，指著兩個(gè)通紅的爐口說(shuō)。

看記者一臉疑惑，施有彪舉例說(shuō)，整改前，排風(fēng)系統(tǒng)用兩臺(tái)32萬(wàn)千瓦的電機(jī)，整改后一臺(tái)就達(dá)到了35萬(wàn)千瓦?！肮β试酱?，吸力就越大，煙塵等排放物都被吸進(jìn)布袋進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾干凈后再?gòu)某鲲L(fēng)口集中排放，排放小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的50毫克每立方米。”

記者特意查看儀表，顯示此時(shí)煙塵濃度為10.8毫克每立方米。

此刻，手表指針正指向10時(shí)21分。

1000多萬(wàn)的投資當(dāng)然不僅僅這些。

在原料堆場(chǎng)，建起了8米高面積達(dá)2600立方米的鋼結(jié)構(gòu)封閉倉(cāng)庫(kù)，堆放的石油焦、焦炭、硅渣幾乎無(wú)處遁形。硅石堆場(chǎng)則圍設(shè)了7米高的抑塵網(wǎng)，一絲揚(yáng)塵都不見(jiàn)飄散。

上料系統(tǒng)采用小布袋除塵器，將原料倉(cāng)產(chǎn)生的粉塵全部吸入布袋處理，原料輸送纜道則采用彩鋼進(jìn)行全封閉輸送。

他們對(duì)除塵器收集的微硅粉進(jìn)行有效控制：采用反吸清灰輸灰加密一體工藝，將微硅粉直接輸入罐車(chē)運(yùn)至水泥廠或建材廠。

與此同時(shí)，投資近百萬(wàn)元對(duì)廠區(qū)進(jìn)行綠化美化，栽植國(guó)槐、油松、饅頭柳等近3000株?！罢f(shuō)實(shí)話(huà)，一年來(lái)的反思，讓我真正懂得了綠水青山才是金山銀山的道理，只要環(huán)境好了，人的心情就舒暢，經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)好起來(lái)的?！比ツ暌颦h(huán)保問(wèn)題被問(wèn)責(zé)的巨龍鐵合金有限公司總經(jīng)理聞斌說(shuō)。（文/記者 武開(kāi)義? 圖/記者 張淵）