DLT 5777-2018 水工混凝土掺用硅粉技术规范

DL/T 5777 = 2018

3.1.1硅粉的二氧化硅含量、烧失量、细度、比表面积、需水量 比、活性指数应符合表3.1.1规定的技术要求，

表3.1.1硅粉的二氧化硅含量、烧失量、细度、比表面积、 需水量比、活性指数技术要求

白砂糖标准3.1.2硅粉的含水率、三氧化硫含量和氯离子含量宜符合表3.1.2 规定的技术要求。

粉的含水率、三氧化硫含量和氧离子含

3.1.3当硅粉作为抑制材料用于活性骨料混凝土时，其碱含量充 许值应经试验论证确定。

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3.2.1二氧化硅含量、烧失量、三氧化硫含量、氯离子含量、碱 含量按《水泥化学分析方法》GB/T176测定。 3.2.2含水率按《矿物掺和料应用技术规范》GB/T51003测定。 3.2.3细度（45um筛余）按《水泥细度检验方法筛析法》GB/T1345 中的水筛法测定。 3.2.4比表面积按《气体吸附BET法测定固态物质比表面积》 GB/T19587测定。 3.2.5需水量比按附录A测定。 3.2.6 活性指数按附录B测定

3.2.5需水量比按附录A测定。

3.3.1进场硅粉应按批取样检验，同一厂家相同生产批次取样以 连续供应的20t为一批，不足20t按一批计。 3.3.2取样应有代表性，袋装硅粉应分别从10个以上包装袋内等 量抽取。散装硅粉总取样部位不少于10个，应从至少3个散装罐 内抽取，每个散装罐应从3个以上不同部位等量抽取：少于3个 散装罐时，每个散装罐的取样部位不少于3个。 3.3.3取样总量应不少于2kg，抽取的样品混合均匀后，按四分 法分别抽取试验样和封存样，封存样应密封保存3个月。当有争 议时，对封存样进行复检或仲裁检验。 3.3.4每批硅粉均应进行品质检验。符合本规范品质指标的为合 格品：二氧化硅含量、烧失量、细度、比表面积、需水量比、活 性指数等品质指标的检验结果不符合要求时，应重新取样复检， 复检结果如仍达不到要求，则该批硅粉为不合格品，

称和地址、出厂日期，并提供出厂硅粉的检验结果及合格证， 3.4.2硅粉的包装应标明净质量，满足防潮要求。 3.4.3硅粉的储运应避免包装破损及对环境的污染。 3.4.4硅粉储存超过6个月时，应重新进行含水率检验，含水率 超过3%时调整硅粉掺量。

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4水工混凝土掺用硅粉的技术要求

4.0.1掺硅粉混凝土的设计强度等级、强度保证率和标准差等指 标，应与不掺硅粉的混凝土相同。 4.0.2掺硅粉混凝土的和易性、强度和耐久性等指标应符合设计 要求。 4.0.3水工混凝土中硅粉的掺量应通过试验确定，宜为3%8% 不宜超过10%。 4.0.4掺硅粉混凝土的配合比设计按《水工混凝土配合比设计规 程》DL/T5330中的绝对体积法执行。 4.0.5应进行硅粉与水泥、外加剂的适应性试验，以混凝土拌和 物性能与强度是否出现异常进行综合性评判。 4.0.6掺硅粉混凝土的拌和物应搅拌均匀，硅粉的掺入方式与搅 拌时间应根据现场施工条件，通过试验确定，如采用硅粉浆掺入 方式，混凝土拌和用水应扣除硅粉浆中的水量，硅粉浆的水灰比 宜为1.0。 4.0.7掺硅粉混凝土应在施工全过程做好保湿措施，适当延长养 护时间。 4.0.8掺硅粉混凝土浇筑时应振捣密实。 4.0.9宜采用适当技术措施，减小掺硅粉混凝土的自收缩、干缩 与温度收缩。

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5掺硅粉混凝土的质量控制和检查

5.0.1加强硅粉混凝土的收缩与温度裂缝控制与检查。 5.0.2掺硅粉混凝土的质量控制和检查按《水工混凝土施工规范》 DL/T 5144 的规定执行。

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A,1.1规定了硅粉的需水量比试验

A.1.2用于评定硅粉的质量。

附录 A硅粉需水量比试验方法

A.3.1烘箱：温度控制范围为（105土5）℃。 A.3.2天平：称量不小于1000g时，最小分度值不大于1g；称量 不小于100g时，最小分度值不大于0.01g。 A.3.3行星式水泥胶砂搅拌机。 A.3.4流动度跳桌。 A.3.5试模：用金属材料制成，由截锥圆模和模套组成。截锥圆 模内壁应光滑，尺寸为：高度60mm土0.5mm；上口内径70mm土 0.5mm；下口内径100mm0.5mm；下口外径120mm。模套与截 锥圆模配合使用。

A.3.1烘箱：温度控制范围为（105土5）℃ A.3.2天平：称量不小于1000g时，最小分度值不大于1g；称量 不小于100g时，最小分度值不大于0.01g。 A.3.3行星式水泥胶砂搅拌机。 A.3.4流动度跳桌。 A.3.5试模：用金属材料制成，由截锥圆模和模套组成。截锥圆 模内壁应光滑，尺寸为：高度60mm土0.5mm；上口内径70mm土 0.5mm；下口内径100mm±0.5mm；下口外径120mm。模套与截 锥圆模配合使用。

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A.3.6捣棒：用金属材料制成，直径为20mm土0.5mm，长度约 200mm，捣棒底面与侧面成直角，其下部光滑，上部手滚银花。 A.3.7卡尺：量程为200mm，分度值不大于0.5mm。 A.3.8小刀：刀口平直，长度大于80mm。

A.4.1称取适量水泥、硅粉试样，其中水泥试样先通过0.9mm 方孔筛，水泥与硅粉试样放入110℃土5℃烘箱内烘干，取出放 在干燥器中冷却至室温后使用。

A.4.2胶砂配比见表 A.4.2。

表A.4.2胶砂配比

A.4.3将基准胶砂和试验胶砂分别按《水泥胶砂强度检验方法 ISO法）》GB/T17671规定进行搅拌。 A.4.4按《水泥胶砂流动度测定方法》GB/T2419规定分别测定 基准胶砂试件和试验胶砂试件的流动度

A.5.1需水量比按式（A.5.1）计算（精确至0.1%

5.1需水量比按式（A.5.1）计算（精确至0.1%）：

A.5.2试验次数与数据处理

以两次测值的平均值作为试验结果，试验结果准确至1% 如两次测值相差大于0.5%，应重新试验

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附录B硅粉活性指数试验方法

B.1.1规定了硅粉的活性指数试验方法。 B.1.2适用于作为掺和料使用的硅粉的活性指数的测定

B.1.1规定了硅粉的活性指数试验方法。

B.3.1天平：量程不小于1000g，最小分度值不大于1g。 B.3.2搅拌机、振实台或振动台、抗压强度试验机：符合《水泥 胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T17671规定。

B.3.1天平：量程不小于1000g，最小分度值不大于1g。 B.3.2搅拌机、振实台或振动台、抗压强度试验机：符合《水泥 胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T17671规定。

B.4.1胶砂配比见表B.4.1，固定基准胶砂与试验胶砂水胶比均 为0.5。

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表B.4.1胶砂配比

B.4.2将基准胶砂和试验胶砂分别按《水泥胶砂强度检验方法 （ISO法）》GB/T17671规定进行搅拌、试件成型和养护。 B.4.3试件养护至28d，按《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》 GB/T17671规定分别测定基准胶砂试件和试验胶砂试件的抗压 强度。

活性指数按式（B.5.1）计算（精确

式中：K活性指数（%); R—试验胶砂28d抗压强度（MPa); Ro 基准胶砂28d抗压强度（MPa）

B.5.2试验次数与数据处理

以两次测值的平均值作为试验结果，试验结果精确至1% 如两次测值相差大于0.5%，应重新试验

1为便于在执行本规程条文时区别对待，对于要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得” 3）表示充许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用 “可”。 2条文中指定应按其他有关标准、规范执行时，写法为：“应 符合…………的规定”或“应按…………执行”

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中华人民共和国电力行业标准

L/T5777 2018 条文说明

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编制说明 17 总则.. 2 术语· ..22 硅粉技术要求 ..24 4水工混凝土掺用硅粉的技术要求 5 掺硅粉混凝土的质量控制和检查 62

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2.0.1本条规定综合考虑了硅粉的生产工艺、活性成分及品质特

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国内外部分地区硅粉的化学成分统计表

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本规范适用于冶炼工业硅或硅铁合金过程中收集到的超细硅 粉材料，不同的硅铁合金冶炼厂，收集到的硅粉品质之间也存在 定差异。当生产合金的种类或原材料发生变化时，生产收集到 的硅粉的化学成分也发生变化。合金中Si的含量较高时，所生产 出的硅粉也具有比较高的二氧化硅含量。由硅金属和75硅铁 FeSi75，指硅含量为75%左右）生产厂回收的硅粉，二氧化硅含 量在85%以上，火山灰活性高，在混凝土中使用效果显著，而由 SiMn、CaSi及50硅铁（FeSi50，指硅含量为50%左右）生产） 可收的硅粉，二氧化硅含量较低，掺在混凝土中效果不明显。 般生产1t硅金属，约排放0.6t硅粉，生产1tFeSi75约排放0.2t~ 0.45t硅粉。 不同种类硅粉的化学成分如表2所示。结合表1和表2可知 不同合金冶炼厂收集到的硅粉中二氧化硅含量基本都在85%以 上。值得注意的是，并不是所有的工厂都按不同类型分别收尘， 如果某工厂生产几种硅合金，回收的硅粉为混合硅粉，二氧化硅 含量不定，使用时应特别慎重。

表2不同硅铁合金冶炼厂收集到的硅粉的化学成分（%）

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表3国内外标准中硅粉品质指标对比

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国水电工程中混凝土应用硅粉的品质指

（2）烧失量。目前国内外的工业硅生产，大都是以硅石为原 料，碳质原料为还原剂，用电炉进行熔炼。硅粉的二氧化硅含量 越高、品质越好，碳等其他有害杂质含量越低，烧失量越小。 硅粉是纳米级颗粒，掺入胶凝体系时由于超细颗粒的吸附效 会对混凝土的含气量产生一定影响。此外，硅粉中含有的碳也 会吸附部分引气剂，为降低硅粉对混凝土含气量的影响程度，本 规范对硅粉的烧失量进行了规定。 根据表1、表2和表4中国内外的硅粉生产与应用现状，硅 粉的烧失量通常在1.0%4.5%之间；结合表3中国内外标准给出 的限值，本规范明确要求硅粉的烧失量不得超过5%。 （3）细度。细度是影响硅粉的形态效应、微集料效应与火山 灰效应的重要因素之一。硅粉的颗粒粒径越小，火山灰活性越高， 但同时需水量比也越大。 硅粉在冷凝时的气、液、固相变的过程中受表面张力的作用 形成大小不一的圆球状，且表面较为光滑，有些可能是两个 或多个圆球粒黏凝在一起。粉煤灰与硅粉的颗粒形貌对比见图 1，清晰可见硅粉颗粒比粉煤灰颗粒要细得多，且硅粉出现团聚 现象。

建设工程标准规范范本DL/T57772018

图1粉煤灰与硅粉的SEM图片

硅粉是超细粉末，颗粒极其细微，粒径小于1um的颗粒占比 30%以上，平均粒径0.1um~0.15um，仅是水泥颗粒直径的1/100， 其比表面积可达25000m*/kg～30000m*/kg，是水泥比表面积的 50倍～100倍。硅粉的粒度分布与制造方法、电弧炉的操作条件 等有关。 结合激光粒度分析仪，对LT生产的硅粉（其二氧化硅含量 为88.4%）进行颗粒粒径分析，试验结果见表5和图2，其中D10 表示在累计粒度分布曲线中，10%体积的颗粒直径小于该值，单 位为μm；D50、D90与此类似。D（4，3）表示体积平均粒径， 单位为um。试验结果表明，硅粉中粒径小于1um的颗粒占比达 到37.8%。而SC硅粉的粒度分析结果（见表6）表明，该硅粉粒 径小于0.5um的颗粒占比高达89.4%

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硅粉的激光粒度分析试验结果（干法分

装饰装修标准规范范本表6SC硅粉的激光粒度分析试验结果

图2硅粉颗粒激光粒度分析试验结果

硅粉颗粒容易团聚，在确定其细度时一般采用水筛法，筛孔 径45um，取10g硅粉，在0.1MPa水压喷头下水筛，得出筛余量。 唐山、北京、上海硅粉，水筛15min，筛余不超过3%。随着硅粉 品质的提高，筛余不断减小，《电炉回收二氧化硅微粉》GB/T21236 对不同品质的硅粉的细度进行了规定，其中SF85硅粉的45um筛 余不得超过10%，如表7所示。