當需要特殊的高強混凝土時，用硅灰作為摻合料配制高強混凝土，其強度等級可達100兆帕。國外許多重要的高層建筑，如美國的南瓦克大廈和德國法蘭克福的BfG大廈，都使用硅灰作為混凝土的增強劑。在一些發(fā)達國家的重要混凝土水利水電工程中，如海上石油鉆井平臺、大跨度橋梁、隧道等工程中加入硅灰，可以提高防滲、抗磨和抗腐蝕性能，如挪威北海石油鉆井平臺、挪威斯托爾馬跨海大橋(301米跨度LC60輕集料混凝土建筑)、丹麥的大伯特海峽大橋、連接丹麥和瑞典的厄勒海峽大橋、美國金祖阿大壩主廠房的防滲混凝土面板、進水口閘門、隧道和下部結(jié)構(gòu)。硅灰混凝土用于公路路面和機場跑道時，可以大大提高混凝土的早期強度和耐磨性。在公路路面的養(yǎng)護和維修中，可以提前通車，增加經(jīng)濟效益，如歐洲E-6和瑞典的E-18高速公路，以及倫敦非金屬處理廠的高耐磨地面處理。

在歐美，75%的噴射混凝土中摻有硅粉，而在挪威和瑞典，硅粉是噴射混凝土的必要材料。

篩分法

稱取一定量的微硅粉，將其緩緩倒入相應目數(shù)的篩網(wǎng)里，如320目篩網(wǎng)，用清水均勻沖洗，直至篩網(wǎng)里的微硅粉不再落下，然后取出篩網(wǎng)內(nèi)殘留的微硅粉烘干、稱量，通過公式計算粗細通過率，從而得出微硅粉的細度.

激光粒度分析法

利用激光在樣品中的散射光和衍射光的大小及強度，分析樣品中顆粒的粒徑分布情況，可準確測量微硅粉的細度，能反映出不同粒徑區(qū)間的顆粒占比，操作簡便、快速，結(jié)果準確性高，廣泛應用于科研和工業(yè)生產(chǎn).

透射電子顯微鏡法

通過電子束穿透微硅粉樣品，觀測顆粒的形貌和粒徑大小，可直觀地看到微硅粉顆粒的微觀形態(tài)和尺寸分布，能精確測量單個顆粒的粒徑，但制樣要求高、操作復雜、檢測速度慢，常用于對微硅粉細度要求極高或需要深入研究顆粒微觀結(jié)構(gòu)的情況.

氣體吸附法

在特定溫度和壓力下，使氣體吸附在微硅粉樣品表面，通過測量吸附氣體的量來計算微硅粉的比表面積，進而反映其細度，適用于比表面積較大的微硅粉，可提供有關微硅粉表面特性和細度的間接信息.

沉降法

依據(jù)微硅粉顆粒在液體中的沉降速度與粒徑大小的關系來測定細度，顆粒粒徑越大，沉降速度越快，通過測量不同時間點的沉降量，計算出顆粒的粒徑分布和平均粒徑，操作簡單，但測量精度相對較低，受顆粒形狀和液體性質(zhì)影響大。

英國樸茨茅斯大學Stephanie Barnett博士致力于開發(fā)更堅固的混凝土，用于保護民用建筑抵抗恐怖襲擊，促進外圍護結(jié)構(gòu)保護能力的提升。她聽說過這個故事，明白進攻和防守是拉鋸平衡的兩端。聽她演講，普通聽眾很興奮，但軍事人員的反應有時不太積極。“一名軍官跟我說，’你如果制造出這種更加堅固的抗爆抗沖擊材料，我們需要考慮的是如何穿透它。’”

Barnett告訴《大眾力學》。更好的混凝土逼迫掩體爆破者提高他們的技藝。長期將伊朗視作潛在目標的以色列，2005年要求美國提供新的、更強大的鉆地彈，最終在2009年得到5,000磅（2270kg）GBU-28 鉆地彈。與以前提供給以色列空軍 2,000 磅 （908kg）GBU-31v3鉆地彈相比，GBU-28的穿透能力大約提高到四倍。

如今，以色列再次提高了標準，要求擁有美國空軍 （USAF）的新型 GBU-72 “高級 5K 侵徹器” 鉆地彈。該鉆地彈尚未服役，去年 10 月（指2021 年10月）才首次進行測試。如同GBU-28，GBU-72也是5000磅重的鉆地彈，但有了重大改進——盡管空軍不會提供細節(jié)。

研發(fā)GBU-72以及以色列對它的迫切需求，似乎透露出一個信號，即在混凝土和鉆地彈之間悄無聲息的軍備競賽中，混凝土正在獲勝。

在1985 年，美國空軍擁有了第一代現(xiàn)代鉆地彈。通用炸彈是在薄鋼殼內(nèi)裝滿炸藥，鉆地彈的外形較纖細、外殼較厚，內(nèi)裝的炸藥則較少。這種設計將所有重量集中在較小的面積，使其如同冰錐而不是榔頭，炸彈因此能夠擊穿混凝土或鉆入地層打擊深埋的目標。如今使用的通用炸彈與 90 年代使用的相同，但鉆地彈則經(jīng)歷了幾代升級。在 2000 年代初期，空軍還與專業(yè)鋼鐵公司 Ellwood?National Forge Company 合作開發(fā)了一種特殊類型的鋼材，稱為埃格林鋼（ Eglin Steel）。埃格林鋼是一種低碳、低鎳鋼，含微量鎢、鉻、錳、硅和其他元素，每一種元素都對期望的整體性能有貢獻。埃格林鋼是鉆地彈對標的鋼材，近年來埃格林鋼被新的USAF-96 鋼替代，因為USAF-96鋼既擁有與埃格林鋼相似的性能，又更容易生產(chǎn)和加工。材料科學家以韌性和硬度辨識材料的兩種品質(zhì)，兩者間的平衡驅(qū)動著武器與裝甲（矛與盾）之間的軍備競賽。例如，當一顆軟鉛彈擊中凱夫拉（芳綸纖維）防彈背心時，子彈會皺折變形，因缺乏硬度而失去能量。如果給子彈裝上堅硬的外殼，凱夫拉防彈背心就防不住了。應對的方法是加裝碳化硼等材料制成的超硬陶瓷板，防彈背心配上更堅硬鎧甲，其堅硬程度能使鋼殼子彈在撞擊時破碎。這又導致發(fā)明了特殊的穿甲彈，當裝有硬鎢尖端的穿甲彈擊中陶瓷板時，陶瓷板會破碎，即發(fā)生脆性失效。

鉆地彈的軍備競賽與之相似，但當攻擊者擁有鋼鐵的優(yōu)勢時，防御還是基于混凝土的，而混凝土原本有其內(nèi)在劣勢。利茲大學混凝土技術專家Phil?Purnell教授說：“混凝土天然是脆性的，它抗壓不錯，抗拉不行。弱點在于抗拉能力和韌性”。Purnell 指出，雖然一些現(xiàn)代混凝土實際上比鋁更堅固，但脆性是其致命弱點，并且會因開裂失效。然而，被稱作UHPC的混凝土類型出現(xiàn)，情況發(fā)生了變化。以前，抗壓強度達到5,000 磅/平方英寸 （psi）（34.5MPa） 的混凝土被評為“高強度”，最好抗壓強度高達10,000 psi（69MPa）。新的 UHPC 可以承受 40,000 psi （276MPa）或更多。獲得更高的強度可以通過添加鋼纖維或其他纖維將混凝土變成復合材料。這些纖維將混凝土保持在一起，防止裂縫在混凝土中擴展，降低脆性。Barnett 說：“混凝土板不會出現(xiàn)少量大裂縫，而是很多小裂縫?！袄w維賦予混凝土更多的斷裂能?！?/p>

斷裂能定義為分裂材料所需的能量。混凝土吸收侵入彈丸的動能，使其破損、減速和停止侵徹。當然，研究人員一直通過試驗尋找用于UHPC的最佳纖維組成。越多越好，但也有限制。Purnell說：“問題是，如果加入超過百分之一的鋼纖維，纖維就會開始結(jié)團。技術訣竅是如何將超過百分之一的纖維混合分散到混凝土中。”

世界上各種團隊一直在研究能夠很好混合纖維的技術。其中的大部分工作是軍隊開展的；但正如Barnett所指出的，根據(jù)她的經(jīng)驗，軍方時常會向民用研究人員請教，但對他們自己的工作守口如瓶。在抗沖擊混凝土領域，民用工程對此關注度不高，軍方可能在一定程度上領先于民用的同行。1991 年 1 月，美國在領導科威特的行動時，美國情報部門發(fā)現(xiàn)了一些令人震驚的事情。伊拉克人在巴格達周圍建造了系列深埋地下的新指揮掩體，由幾英尺厚的鋼筋混凝土保護，估計美國空軍現(xiàn)有的2000磅鉆地彈無法破壞。為此，啟動了制造一種新的5,000磅鉆地彈的緊急計劃。1月18日美國空軍提出需求，佛羅里達州埃格林空軍基地軍需局的空軍研究實驗室立即開始工作。沒有時間從頭開始制作炸彈殼，就以多余的8 英寸榴彈炮炮管為基礎制作彈體，人工填充炸藥，裝上新的彈頭。不到一個月后，第一批原型彈就交付給了美國空軍；在一次火箭滑車測試中，新武器穿透了超過20多英尺（6米多）厚的混凝土。2月27日，兩枚作戰(zhàn)炸彈被空運到戰(zhàn)區(qū)，由F-111F戰(zhàn)斗機投送。在伊拉克一個新掩體被擊中的六秒鐘后，煙霧從入口涌出，表明掩體被攻破和摧毀。這一天由一種連續(xù)六周開發(fā)的彈藥記入檔案。但是，空軍會如此輕松地贏得下一輪的掩體攻防嗎？2012年，美國空軍啟動一個項目，評估由UHPC建造的掩體所帶來的挑戰(zhàn)。空軍最終開發(fā)了自己版本的UHPC，被恰當?shù)胤Q為Eglin高強度混凝土，用于試驗測試。美國空軍的研究結(jié)果是保密的，但一項公開的中國研究將普通高強混凝土與纖維增強UHPC進行了比較。彈丸擊穿了鋼筋混凝土標靶，但UHPC標靶抗住了，只有輕微的開裂，彈丸“嵌入標靶或從標靶反彈”。美國空軍已經(jīng)擔心，即使是5000磅的炸彈也不夠，在2011年收到了30,000磅（13,620kg）的巨大炸彈“大型軍事侵徹器”（MOP）。這甚至比著名的、純以動能摧毀最深最堅硬掩體21,000磅（9534kg）重的 Massive Ordnance Air Blast（MOAB，或“炸彈之母”）還要大。MOP是一枚能飛的最大炸彈——只有B-2“幽靈”戰(zhàn)略轟炸機有能力（載其飛行）——所以較小的2000磅和5000磅的武器仍然需要，用于針對大部分較小的目標。

經(jīng)過具體研究，空軍對MOP進行了升級，后又再次升級。到2018年，MOP進行了第四次升級。較小的武器進行了類似的升級。問題在于，即使可造的最大炸彈，也可能不再能夠穿透由最堅韌材料建造的掩體。位于多倫多的先進材料開發(fā)公司Gregory Vartanov博士聲稱，高等級UHPC對于用現(xiàn)有鋼制炸彈來說實在是太強了。“由以下材料制成的整體外殼侵徹器……埃格林鋼……無法穿透UHPC建造的掩體”，Vartanov在2021年2月發(fā)表在《航空航天與國防技術》雜志上的一篇文章中指出，他的依據(jù)是開源的侵徹公式。

但這還不是故事的結(jié)局。UHPC很好，但更好的防護已經(jīng)在實驗室中進行了測試。中國最近的研究介紹了功能梯度水泥基復合材料，簡稱FGCC，由不同類型和不同性能高性能混凝土層構(gòu)成。薄外層是超硬骨料增強的UHPC層；下面一厚層是經(jīng)過優(yōu)化的混合纖維增強UHPC層，用以抵抗開裂；最后，還有一層堅韌的鋼纖維增強UHPC層。正如Purnell 解釋的，每層都有不同作用?！澳阌脠杂驳耐鈱觼砥茐膹椡瑁蝗缓笫且粋€厚層，大量吸收其能量；之后，內(nèi)層那里捕捉碎片”，Purnell說。該內(nèi)層是防剝落層，確保混凝土開裂也不會有碎片（或“剝落”）進入掩體。根據(jù)中國6月發(fā)表的研究，F(xiàn)GCC抵抗侵徹和爆炸的能力遠遠優(yōu)于UHPC：“高強度纖維和粗骨料的協(xié)同作用，使侵徹深度、彈坑面積和侵徹損傷大幅減少“，Barnett說，她研究過類似的概念，這種將不同特性材料進行分層疊加的技術，可能比任何單一材料更有效。專門針對吸收沖擊和爆炸，中國進行了至少四年分層混凝土研究后，取得該最新研究成果。預計新的掩體將是非常難開裂的堅果。使鉆地彈變得更大、更具破壞力的空間有限，但還有其他方法。軍備競賽可能不會沿同一路徑走下去，而會朝不同方向發(fā)展?！案叱羲傥淦魈峁┝艘环N攻擊堅固的掩體的潛在新模式”，英國國防智庫RUSI的Justin Bronk說。高超音速武器是以超過 5 馬赫速度穿越大氣層的導彈，配備了鎢侵徹器，如同“上帝之杖”，像穿甲彈一樣穿透分層的混凝土。這種武器沒有爆炸性彈頭，僅通過動能造成破壞。Bronk還指出，并不總是需要實際摧毀掩體。你可以破壞入口，除掉天線，擊中正確的地方切斷與指揮掩體的通訊聯(lián)絡。在軍事術語中，它也可能是一個彈坑，即使掩體內(nèi)人員沒有受到傷害。

可以理解的是，美國空軍不會討論其目前的掩體破壞能力，也不會討論如何對付伊朗、中國或其他地方的潛在目標。關于高強度混凝土的大多數(shù)軍事工作都屬于類似的保密級別。美軍嚴重依賴空中力量來控制處于危險之中的目標。對手可能試圖將他們的指揮總部或核設施隱藏在地下，但鉆地彈使他們失去了避難所。在平淡無奇的混凝土技術領域進行逐步改進，如能削弱空中力量的優(yōu)勢，可能會產(chǎn)生深遠的戰(zhàn)略影響。

和易性

– 由于微硅粉很細，它的比表面積大。在混凝土攪拌過程中，微硅粉顆?？梢蕴畛渌囝w粒之間的空隙，起到滾珠軸承的作用，使混凝土拌合物的流動性提高。

– 不過，如果微硅粉過細，其巨大的比表面積會吸附更多的自由水，導致混凝土拌合物的粘聚性增大、流動性降低，可能會出現(xiàn)干澀、難以振搗的情況。

強度

– 極細的微硅粉能更有效地填充混凝土中的微小孔隙，使混凝土更加密實。在混凝土硬化過程中，微硅粉與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣反應，生成更多的C – S – H（水化硅酸鈣）凝膠，提高混凝土的抗壓、抗折強度。

– 細度越高，這種填充和反應效果通常越明顯，能顯著提升混凝土的早期強度和后期強度。例如，對于一些對早期強度要求高的預制構(gòu)件，使用高細度微硅粉可以加快生產(chǎn)周期。

耐久性

– 高細度的微硅粉能夠減少混凝土內(nèi)部的連通孔隙，降低混凝土的滲透性。像氯離子、硫酸根離子等侵蝕性介質(zhì)就更難進入混凝土內(nèi)部，從而提高混凝土的抗氯離子滲透性能和抗硫酸鹽侵蝕性能。

– 它還能增強混凝土的抗凍融性能。因為減少了孔隙，降低了凍融循環(huán)過程中因水結(jié)冰膨脹而產(chǎn)生的內(nèi)部應力，使混凝土結(jié)構(gòu)在惡劣環(huán)境下更不容易損壞。

1. 作為冶金球團粘合劑：

– 將微硅粉用水調(diào)和后制成球團，然后進行自然干燥或燒結(jié)，可得到優(yōu)質(zhì)的球團。這種球團不需要額外添加粘結(jié)劑，且球團中的雜質(zhì)很少，可返回電爐作為冶煉材料，能夠降低生產(chǎn)成本，提高冶煉效率和金屬回收率。例如，在鉻礦球團的生產(chǎn)中，微硅粉能增強球團的粘結(jié)性，使其在運輸過程中不易破碎。

2. 用于改善耐火材料性能：

– 優(yōu)質(zhì)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等。微硅粉的超微結(jié)構(gòu)具有填隙作用，可提高耐火材料的致密性和強度；其高活性在有氧化鋁成分存在的前提下，更易生成莫來石相，使耐火材料的高溫強度和熱震性明顯提高。

3. 作為鋼液的精煉劑：微硅粉中的二氧化硅可以與鋼液中的雜質(zhì)發(fā)生反應，形成易于去除的爐渣，從而達到精煉鋼液的目的。例如，在一些特殊鋼種的生產(chǎn)中，加入適量的微硅粉可以有效降低鋼液中的硫、磷等雜質(zhì)含量，提高鋼的質(zhì)量。
4. 作為合金添加劑：微硅粉可以作為合金元素的添加劑，用于調(diào)整合金的成分和性能。例如，在硅鋼的生產(chǎn)中，加入適量的微硅粉可以提高鋼的磁性和耐腐蝕性；在一些高溫合金中，微硅粉可以提高合金的高溫強度和抗氧化性能。
5. 用于鐵水預處理：在鐵水預處理過程中，微硅粉可以作為脫硫劑和脫磷劑的輔助材料，提高脫硫、脫磷的效果。同時，微硅粉還可以吸附鐵水中的雜質(zhì)和氣體，減少鐵水的夾雜物含量，提高鐵水的純凈度。

1. 化工產(chǎn)品分散劑：為防止某些化工合成粉體結(jié)塊，可用微硅粉取代較昂貴的處理材料，或作為部分分散隔離材料以增加效果，廣泛用于微細農(nóng)藥、化肥、滅火劑等產(chǎn)品。微硅粉的細小顆粒和較大的比表面積能夠吸附在化工粉體顆粒表面，阻止顆粒之間的相互接觸和聚集，從而保持化工產(chǎn)品的分散性和穩(wěn)定性。
2. 橡膠、塑料等高分子材料的補強填充劑：由于微硅粉成分與氣相法生產(chǎn)的白炭黑相近，可以用在橡膠、樹脂、涂料、油漆、不飽和聚酯等高分子材料中用作填充補強材料。它能夠提高這些材料的強度、韌性、延伸率、耐磨性、光潔度、抗老化等性能。例如在橡膠制品中，添加微硅粉可以增強橡膠的耐磨性、抗撕裂性和耐老化性；在塑料中添加微硅粉可以提高塑料的強度、硬度和耐熱性等。
3. 制備介孔吸附劑：微硅粉具有粒度小、活性高、二氧化硅含量高的特點，是制備介孔吸附材料的良好原料。這些介孔吸附劑可用于吸附化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機污染物、重金屬離子等有害物質(zhì)，起到凈化環(huán)境和廢水處理的作用。
4. 作為催化劑載體：微硅粉的高比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)使其可以作為催化劑的載體，用于化工生產(chǎn)中的各種催化反應。催化劑負載在微硅粉上可以提高催化劑的分散性和活性，從而提高催化反應的效率和選擇性。例如，在石油化工中的加氫裂化、催化重整等反應中，微硅粉可以作為催化劑載體使用。
5. 生產(chǎn)水玻璃：水玻璃是一種重要的化工原料，廣泛應用于建筑、造紙、印染等行業(yè)。微硅粉可以與堿反應生成水玻璃，為水玻璃的生產(chǎn)提供了一種新的原料來源。

1. 鐵路隧道工程：

– 噴射混凝土：在隧道的初期支護中，噴射混凝土是一種常用的施工方法。添加微硅粉后，可顯著提高噴射混凝土的強度、粘結(jié)性和抗?jié)B性，減少混凝土的回彈量，降低施工成本。微硅粉能夠填充混凝土中的孔隙，使混凝土結(jié)構(gòu)更加致密，增強其對隧道圍巖的支護能力，保障隧道施工的安全和穩(wěn)定性。例如，挪威、瑞典等北歐國家的鐵路隧道建設中，大量使用了摻有微硅粉的噴射混凝土。

– 襯砌混凝土：隧道的二次襯砌是保證隧道長期穩(wěn)定和安全的重要結(jié)構(gòu)。微硅粉可以改善襯砌混凝土的性能，提高其抗壓強度、抗裂性和耐久性，延長隧道的使用壽命。在一些地質(zhì)條件復雜、對隧道結(jié)構(gòu)要求較高的鐵路隧道工程中，微硅粉的應用尤為重要。

2. 鐵路橋梁工程：

– 高性能混凝土：鐵路橋梁對混凝土的強度、耐久性和抗疲勞性等要求較高。將微硅粉摻入混凝土中，可以配制出高性能的混凝土，滿足鐵路橋梁的建設需求。微硅粉能夠與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生反應，生成高強度的硅酸鈣凝膠，提高混凝土的強度和耐久性。同時，微硅粉還可以降低混凝土的滲透性，減少水分和有害物質(zhì)的侵入，延長橋梁的使用壽命。

– 預應力混凝土：在預應力混凝土橋梁中，微硅粉可以提高混凝土的早期強度和彈性模量，使預應力鋼筋能夠更好地發(fā)揮作用，提高橋梁的承載能力和抗變形能力。此外，微硅粉還可以減少預應力混凝土的收縮和徐變，降低預應力損失，保證橋梁的施工質(zhì)量。

3. 鐵路軌道工程：

– 無砟軌道：無砟軌道是一種新型的鐵路軌道結(jié)構(gòu)，具有穩(wěn)定性好、平順性高、維修工作量小等優(yōu)點。微硅粉可以用于無砟軌道的混凝土道床中，提高道床的強度和耐久性，減少道床的裂縫和變形。同時，微硅粉還可以改善道床混凝土的工作性，便于施工和澆筑。

– 道岔：道岔是鐵路軌道的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)復雜，對材料的性能要求較高。微硅粉可以用于道岔的混凝土基礎和墊板中，提高其強度和耐久性，保證道岔的正常使用。

4. 鐵路路基工程：

– 改良路基填料：在一些特殊地質(zhì)條件下，如軟土地基、黃土地區(qū)等，鐵路路基的穩(wěn)定性和承載能力可能會受到影響。將微硅粉與其他材料（如水泥、石灰等）混合后，可以用于改良路基填料，提高路基的強度和穩(wěn)定性，減少路基的沉降和變形。

– 路基邊坡防護：微硅粉可以用于路基邊坡的噴射混凝土防護中，提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力，防止邊坡坍塌和滑坡等地質(zhì)災害的發(fā)生。

1. 改善涂料性能：

– 提高強度：微硅粉可以增加涂料的硬度和耐磨性。其微小的顆粒能夠填充在涂料的聚合物分子間，形成一種更緊密的結(jié)構(gòu)，使涂料在受到外力作用時能夠更好地抵抗變形和磨損，從而延長涂料的使用壽命，適用于一些對耐磨性要求較高的場所，如工廠車間、停車場等地面涂層。

– 增強耐久性：微硅粉能夠增強涂料對環(huán)境因素的抵抗能力，如耐紫外線、耐化學腐蝕、耐候性等。在戶外環(huán)境中，涂料容易受到紫外線、雨水、酸堿等因素的侵蝕，添加微硅粉后，可以形成更穩(wěn)定的涂層結(jié)構(gòu)，減少這些因素對涂料的破壞，保持涂料的外觀和性能長期穩(wěn)定。

– 提高抗?jié)B性：微硅粉的填充作用可以降低涂料的孔隙率，減少水分和氣體的滲透。這對于一些需要防水、防潮、防氣體滲透的場所非常重要，如建筑物的地下室、衛(wèi)生間、屋頂?shù)炔课坏姆浪苛?，以及食品、藥品等行業(yè)的包裝涂料。

2. 優(yōu)化涂料施工性能：

– 填充作用：微硅粉的顆粒細小，可以填充到涂料中的微小孔隙和缺陷中，提高涂料的體積固含量，減少涂料中液體成分的使用量。這樣不僅可以降低涂料的成本，還可以提高涂料的涂布率，使涂料在施工時能夠更均勻地覆蓋在基材表面。

– 改善流變性：微硅粉可以改善涂料的流變性，使其在施工時更容易涂布和流平。微硅粉的球狀顆粒形態(tài)和表面光滑的特性，能夠減少涂料在施工過程中的阻力，提高涂料的流動性，使涂料能夠更好地適應不同的施工方法和施工環(huán)境。

3. 增強涂料的附著力：微硅粉可以增加涂料與基材的結(jié)合力，提高涂料的附著力。微硅粉的高活性表面能夠與基材表面形成化學鍵合或物理吸附，使涂料能夠更好地附著在基材上，不易出現(xiàn)起皮、剝落等現(xiàn)象，從而保證涂料的施工質(zhì)量。
4. 作為功能性涂料的添加劑：在一些特殊功能的涂料中，微硅粉也發(fā)揮著重要作用。例如，在防火涂料中，微硅粉可以與其他防火材料協(xié)同作用，提高涂料的防火性能；在防腐涂料中，微硅粉可以增強涂料的防腐效果，延長被涂覆物體的使用壽命。

不過，在使用微硅粉時，需要注意分散均勻性，確保微硅粉在涂料中分散均勻，避免團聚現(xiàn)象，同時要保證其與涂料體系相匹配，避免不良反應。

1. 提高橡膠的力學性能：

– 增強強度和硬度：微硅粉具有高比表面積和高活性，能夠與橡膠中的分子相互作用。在橡膠中添加適量的微硅粉，可以增加橡膠分子之間的交聯(lián)密度，從而提高橡膠制品的強度和硬度，使其能夠承受更大的外力和壓力。例如，在一些對強度要求較高的橡膠制品，如橡膠輸送帶、橡膠密封件等，添加微硅粉后可以明顯提高其強度和硬度，延長使用壽命。

– 改善耐磨性：微硅粉的硬度較高且顆粒形狀規(guī)則，在橡膠中起到填充和增強作用。其均勻分散在橡膠基體中，可以有效減少橡膠制品在使用過程中的磨損，提高橡膠制品的耐磨性和耐用性。像橡膠輪胎、橡膠鞋底等經(jīng)常受到摩擦的橡膠制品，添加微硅粉后可以顯著提高其耐磨性，降低磨損率。

2. 提高橡膠的耐老化性能：

– 形成化學鍵增強穩(wěn)定性：微硅粉可以與橡膠中的聚合物形成化學鍵，使橡膠分子結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，從而提高橡膠制品的耐老化性能。在長期使用過程中，橡膠制品容易受到氧氣、紫外線、熱等因素的影響而發(fā)生老化，導致性能下降。微硅粉的加入可以增強橡膠的抗老化能力，延長橡膠制品的使用壽命。

– 吸收紫外線：微硅粉能夠吸收紫外線，減少紫外線對橡膠分子的破壞。這對于長期暴露在戶外環(huán)境中的橡膠制品尤為重要，如橡膠管道、橡膠防水卷材等，添加微硅粉可以提高其耐候性，防止因紫外線照射而導致的老化和性能下降。

3. 改善橡膠的加工性能：

– 降低粘度和黏度：微硅粉可以降低橡膠的粘度和黏度，提高橡膠的流動性。在橡膠加工過程中，這有助于橡膠更好地填充模具，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如，在橡膠擠出成型和注射成型過程中，添加微硅粉可以使橡膠更容易擠出和注射，減少加工過程中的能耗和廢品率。

– 提高分散性：微硅粉的顆粒細小，比表面積大，在橡膠中具有良好的分散性?？梢允瓜鹉z中的各種添加劑均勻分散，提高橡膠制品的性能穩(wěn)定性。同時，良好的分散性也有利于提高橡膠與其他材料的相容性，如在橡膠與纖維、金屬等材料的復合制品中，微硅粉可以提高橡膠與其他材料的結(jié)合力。

4. 應用于特定橡膠制品：

– 耐磨橡膠制品：包括橡膠板、管、帶、輥等。填充微硅粉的混煉膠具有膠料稀、滲透性好、分散性好、粘結(jié)性強等獨特性能，有利于混煉膠在帆布上的擦涂，增強了膠片與帆布之間的粘著強度，制品的扯斷強度、永久變形等機械性能均有明顯改善。

– 硅橡膠制品：微硅粉在硅橡膠制品中應用時，具有極低的含水量和很好的絕緣性，其最大粒度小于5μm，具有一定的補強性能，可以提高硅橡膠制品的強度和電氣性能。

一、增強作用

1. 提高強度：微硅粉具有極高的活性，能與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣反應，生成硅酸鈣凝膠，填充在混凝土的孔隙中，使混凝土更加密實，從而顯著提高混凝土的強度，尤其是早期強度。
2. 改善耐久性：由于其填充效應，減少了混凝土中的孔隙和微裂縫，降低了有害物質(zhì)的滲透通道，提高了 UHPC 的抗?jié)B性、抗凍性和抗化學侵蝕性等耐久性指標。

二、優(yōu)化工作性能

1. 改善流動性：微硅粉可以改善 UHPC 的流變性能，使其在攪拌和澆筑過程中具有更好的流動性和填充性，便于施工操作。
2. 減少泌水：降低混凝土的泌水率，使混凝土表面更加光滑平整，提高混凝土的外觀質(zhì)量。

三、與其他材料協(xié)同作用

1. 與纖維協(xié)同：在 UHPC 中通常會加入鋼纖維等增強材料，微硅粉可以與纖維更好地結(jié)合，提高纖維與混凝土基體的粘結(jié)力，從而充分發(fā)揮纖維的增強作用。
2. 與外加劑協(xié)同：與減水劑等外加劑協(xié)同作用，提高外加劑的效率，進一步優(yōu)化 UHPC 的性能。