硅灰的检测项目及其比表面积的测定

硅灰是在冶炼硅铁合金和工业硅时产生的SiO2和Si气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的一种超细硅质粉体材料。其比表面积大，吸附水量大，在浆体中容易形成絮凝结构，降低浆体流动性。常被用于水泥或混凝土掺合剂、耐火材料添加剂、冶金球团粘合剂、化工产品分散剂等等。

 

硅灰的作用

在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中，掺入适量的硅灰，可以起到以下作用：

1、能够提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。

2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。

3、能够延长砼的使用寿命。

4、大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰，提高单次喷层厚度。

5、是高强砼的必要成分。

6、在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本，提高耐久性。

7、有效防止发生砼碱骨料反应。

 

硅灰的检测项目

依据标准GB/T 27690-2023《砂浆和混凝土用硅灰》规定，硅灰的检测项目应包括：二氧化硅含量、含水率、烧失量、比表面积、需水量比、活性指数、放射性、抑制碱骨料反应性、抗氯离子渗透性等等。其中比表面积是指单位质量物料所具有的总面积，是表征微纳米粉体表面物性重要指标之一，测试固体比表面积的参数，在生产与科研中具有重要意义。

 

硅灰比表面积的测定

硅灰比表面积采用气体吸附BET法测定，即在固体颗粒外部和可到达的内部孔隙表面形成单分子层的吸附质或吸附气体量的测定。通常最合适的吸附气体为氮气。将吸附气体导入恒温的样品容器中，通过在平衡状态下吸附气体平衡吸附压力来测量吸附量，对吸附量与相对压力做图，就得到一条吸附等温线，然后根据公式计算得出硅灰的比表面积。

 

 

静态容量法：当采用静态容量法时，要注意将已知量的吸附气体通入处于吸附温度下的样品室中，样品在开始吸附气体时会导致气压下降，直至吸附达到平衡。在测量压力的同时还需要测量系统的体积和温度，通过惰性气体如氦气的气体膨胀来测量体积，死体积应在测量吸附等温线之前或之后来确定。样品室的体积在室温下用氮气测定。

 

动态容量法：当采用动态容量法时，要注意在可控的流速下连续测量样品室中的气体压力。通过吸附气体压力的上升速率与非吸附气体压力上升速率之间的对比来测定气体的吸附量，也可以测量通入了同样体积的吸附气体后参考管和样品管的气压差。

 

静态法和动态法的目的都是确定吸附质气体的吸附量。吸附质气体的吸附量确定后，就可以由吸附质分子的吸附量来计算硅灰的比表面积。

 

结尾

硅灰比表面积研究是非常重要的，无论在科研还是工业生产中都具有十分重要的意义。一般来说，比表面积大、活性大的材料，吸附能力强。硅灰能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时能够与水化产品生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体，使得强度大大提高。硅灰的比表面积检测是十分重要的，但也不能忽略其他的检测项目。