硅灰的檢測項目及其比表面積的測定

硅灰是在冶煉硅鐵合金和工業硅時產生的SiO2和Si氣體與空氣中的氧氣迅速氧化并冷凝而形成的一種超細硅質粉體材料。其比表面積大，吸附水量大，在漿體中容易形成絮凝結構，降低漿體流動性。常被用于水泥或混凝土摻合劑、耐火材料添加劑、冶金球團粘合劑、化工產品分散劑等等。

 

硅灰的作用

在水泥基的砼、砂漿與耐火材料澆注料中，摻入適量的硅灰，可以起到以下作用：

1、能夠提高抗壓、抗折、抗滲、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、能夠延長砼的使用壽命。

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、是高強砼的必要成分。

6、在普通砼和低水泥澆注料中應用可降低成本，提高耐久性。

7、有效防止發生砼堿骨料反應。

 

硅灰的檢測項目

依據標準GB/T 27690-2023《砂漿和混凝土用硅灰》規定，硅灰的檢測項目應包括：二氧化硅含量、含水率、燒失量、比表面積、需水量比、活性指數、放射性、抑制堿骨料反應性、抗氯離子滲透性等等。其中比表面積是指單位質量物料所具有的總面積，是表征微納米粉體表面物性重要指標之一，測試固體比表面積的參數，在生產與科研中具有重要意義。

 

硅灰比表面積的測定

硅灰比表面積采用氣體吸附BET法測定，即在固體顆粒外部和可到達的內部孔隙表面形成單分子層的吸附質或吸附氣體量的測定。通常最合適的吸附氣體為氮氣。將吸附氣體導入恒溫的樣品容器中，通過在平衡狀態下吸附氣體平衡吸附壓力來測量吸附量，對吸附量與相對壓力做圖，就得到一條吸附等溫線，然后根據公式計算得出硅灰的比表面積。

 

 

靜態容量法：當采用靜態容量法時，要注意將已知量的吸附氣體通入處于吸附溫度下的樣品室中，樣品在開始吸附氣體時會導致氣壓下降，直至吸附達到平衡。在測量壓力的同時還需要測量系統的體積和溫度，通過惰性氣體如氦氣的氣體膨脹來測量體積，死體積應在測量吸附等溫線之前或之后來確定。樣品室的體積在室溫下用氮氣測定。

 

動態容量法：當采用動態容量法時，要注意在可控的流速下連續測量樣品室中的氣體壓力。通過吸附氣體壓力的上升速率與非吸附氣體壓力上升速率之間的對比來測定氣體的吸附量，也可以測量通入了同樣體積的吸附氣體后參考管和樣品管的氣壓差。

 

靜態法和動態法的目的都是確定吸附質氣體的吸附量。吸附質氣體的吸附量確定后，就可以由吸附質分子的吸附量來計算硅灰的比表面積。

 

結尾

硅灰比表面積研究是非常重要的，無論在科研還是工業生產中都具有十分重要的意義。一般來說，比表面積大、活性大的材料，吸附能力強。硅灰能夠填充水泥顆粒間的孔隙，同時能夠與水化產品生成凝膠體，與堿性材料氧化鎂反應生成凝膠體，使得強度大大提高。硅灰的比表面積檢測是十分重要的，但也不能忽略其他的檢測項目。