砂浆和混凝土用硅灰（GB/T 27690-2011）

起草人：张利俊、蒋玉川、崔拥鹏、李春亮、朱启林、诸葛顺金、李运北、王洪涛、乔渊、刘可心、刘松柏、王宝民、俞海勇、杨磊、安同富、张贺。
1 范围
本标准规定了砂浆和混凝土用硅灰的术语和定义、分类和标记、要求、试验方法、检验规则、包装、标识、运输和贮存。
本标准适用于砂浆和混凝土用硅灰。
2 规范性引用文件
下列文件对本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件、仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于于本文件。
GB/T176 水泥化学分析方法
GB/T2419 水泥胶砂流动度测定方法
GB 6566 建筑材料放射性核素限量
GB 8076-2008 混凝土外加剂
GB/T 12573 水泥取样方法
GB/T 19587 气体吸附BET法测定固态物质比表面积
GB/T 17671-1999 水泥胶砂强度检验方法（ISO法）
GB/T 18736-2002 高强高性能混凝土用外加剂
GB/T 50082-2009 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准
JC/T 420 水泥原料中氯的化学分析方法
JC/T 681 行星式水泥胶砂搅拌机
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
3.1 硅灰 silica fume
在冶炼硅铁合金或工业硅时，通过烟道排出的粉尘，经收集得到的以无定形二氧化硅为主要成分的粉体材料。
3.2 硅灰浆 silica fume slurry
以水为载体的含有一定数量硅灰的匀质性浆料。
4 分类和标记
4.1 分类
硅灰按其使用时的状态，可分为硅灰（代号SF）和硅灰浆（代号SF-S）。
4.2 产品标记
产品标记由分类代号和标准号组成。
示例：硅灰浆，标记为：SF-S GB/T 27690-2011
5 要求
硅灰的技术要求应符合表1的规定。

项目	指标
固含量（液料）	按生产控制值的±2%
总碱量	≤1.5%
SiO2含量	≥85.0%
氯含量	≤0.1%
含水率（粉体）	≤3.0%
烧失量	≤4.0%
需水量比	≤125%
比表面积（BET法）	≥15m2/g
活性指数（7d快速法）	≥105%
放射性	Ita≤1.0和Ir≤1.0
抑制碱骨料反应性	14d膨胀率降低值≥35%
抗氯离子渗透性	28d电通量之比≤40%
注1：硅灰浆折算为固体含量按此表进行检验。 注2：抑制碱骨料反应性和抗氯离子渗透性为选择性试验项目，由供需双方协定决定。

6试验方法
6.1 SiO2含量
按GB/T 18736-2002附录A进行。
6.2 氯含量
按JC/T 420进行。
6.3 含水率、烧失量、总碱量
按GB/T 176进行。
6.4 固含量
按附录A进行。
6.5 需水量比
按GB/T 18736-2002附录C进行。
6.6 比表面积
按GB/T 19587进行
6.7活性指数
按附录B进行
6.8 放射性
按GB 6566进行。
6.9 抑制碱骨料反应性
按附录C进行。
6.10 抗氯离子渗透性
按照GB/T 50082-2009第7章进行，抗氯离子渗透性能用受检混凝土与基准混凝土电通量之比表示。混凝土配合比用材料应符合GB 8076-2008的规定。基准混凝土配合比水泥用量为400kg/m3±5kg/m3，砂率为36%～40%，坝落度控制在80mm±10mm；受检混凝土中掺入硅灰10%(占胶凝材料总量比例)，并采用符合GB 8076-2008标准中标准型高效减水剂要求的奈系减水剂调整受检混凝土坍落度，减水剂的减水率要求大于18%.
注：硅灰浆制样方法参照附录A规定的方法进行。
7 检验规则
7.1 批号、取样和留样
取样按GB/T 12573进行，取样应有代表性，可连续取，也可以从10个以上不同部位取等量样品，总量至少5kg，硅灰试样应分为两等份，一份供产品出厂检验用，另一份密封保存6个月，以备复验或仲栽时用。
7.2 检验
7.2.1 出厂检验
每一批号硅灰出厂检验项目包括SiO2含量、含水率（固含量）、需水量比、烧失量。
7.2.2 型式检验
型式检验项目包括本标准第5章的全部性能指标。有下列情况之一者，应进行型式检验。
a)       新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；
b)       正式生产后，如材料、工艺有较大改变，可能影响新产品性能时；
c)       正常生产时，一年至少进行一次检验；
d)       产品长期停产后，恢复生产时；
e)       出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
f)        国家质量监督机构提出进行型式试验要求时。
7.3 判定规则
7.3.1 出厂检验
SiO2含量、含水率（固含量）、需水量比和烧失量的检验结果均应符合第5章的要求，若有一项的检验结果不符合要求，为不合格品，不能出厂。
7.3.2 型式检验
产品所检验的项目均符合第章规定的，判为合格品；若有一项指标不符合标准要求，则判为不合格品。
7.4 复验
在产品贮存期内，用户对产品质量提出异议时，可进行复验。复验可以用同一编号封存样品进行。如果使用方要求现场取样，应事先在供货合同中规定。生产厂应在接到用户通知7日内会同户共同取样，送质量监督检验机构检验；生产厂在规定时间内不去现场，用户可会同质检机构取样检验，结果同等有效。
8 包装、标识、运输和贮存
8.1 包装
硅灰可以袋装或散装，硅灰浆由密封的容器包装，应考虑环保，袋（容器）装每袋（容器）净质量不得少于标识质量的100%。其他包装型式由供需双方协商确定。
8.2 标识
袋装硅灰的包装袋上应清楚标明产品名称、产品标记、净含量、生产厂名称和地址、批号、生产日期。散装硅灰应提交与袋装标识相同内容的卡片。
8.3 运输和贮存
硅灰在运输和贮存时不得受潮、混入杂物，同时应防止污染环境。贮存期从产品生产之日起计算为6个月，贮存时间超过贮存期的应复检，合格后方能使用。
附录A
（规范性附录）
硅灰浆固含量检验方法
A.1 方法提要
在已恒量的称量瓶中放入硅灰浆样品在一定的温度下烘至恒量。
A.2 仪器设备
仪器设备应满足下列要求：
a)       烘箱——温度控制范围为105±5℃；
b)       天平——称量100g，感量0.0001g；
c)       带盖称量瓶——25mm×65mm；
d)       干燥器——内盛变色硅胶。
A.3 试验步骤
A.3.1 将洁净带盖称量瓶放入烘箱内，于105±5℃烘30min，取出置入干燥器中，冷却30min后称量，重复上述过程直至恒重，其质量为m₀。
A.3.2 将5.000g～10.000g硅灰浆放入已恒量的称量瓶内，盖上盖称出硅灰浆及称量瓶的总质量为m₁。
A.3.3 将盛有硅灰浆的称量瓶放入烘箱内，开启瓶盖，升温至105±5℃烘干，盖上盖置于干燥器中冷却30min后称量，重复上述过程直至恒重，其质量为m₂。
A.4 结果表示
硅灰浆固含量Xm按式（A.1）计算，精确至0.1%：
……….(A.1)
式中：
X固——硅灰浆固含量，%；
m₀ ——称量瓶质量，单位为克（g）；
m₁ ——称量瓶质量加硅灰浆的质量，单位为克（g）；
m₂ ——称量瓶质量加烘干后硅灰浆的质量，单位为克（g）；
附录B
（规范性附录）
活性指数试验方法
B.1仪器设备
采用GB/T 17671-1999中所规定的试验用仪器。
B.2 原材料
B.2.1 水泥
采用GB8076-2008附录C中规定的基准水泥。允许采用C3A含量6%～8%，总碱量（Na2O%+0.658K2O%）不大于1%的熟料和二水石膏、矿渣共同磨制的强度等级大于（含）42.5的普通硅酸盐水泥，但仲裁仍需用基准水泥。
B.2.2 砂
符合GB/T 17671-1999规定的标准砂。
B.2.3 水
采用自来水或蒸馏水。
B.2.4 高效减水剂
采用符合GB 8076-2008中标准型高效减水剂要求的奈系减水剂，要求减水率大于18%。
B.3 试验条件和方法
B.3.1 试验条件
试验室应符合GB/T17671-1999中的4.1的规定。试验用各种原材料和用具应预先放在试验室内24h以上，使其到达试验室相同的温度。
B.3.2 试验步骤
B.3.2.1 胶砂配合比
表B.1 胶砂配合比                单位为克

材料	水泥	硅灰	标准砂	水
基准胶砂	450	-	1350	225
受检胶砂	405	45	1350	225
注1：受检胶砂中应加入高效减水剂，使受检胶砂流动度达到基准胶砂流动度值的±5mm。 注2：以上为一次搅拌量，一次成型3个试件。

B.3.2 搅拌
把水（水和外加剂）加入搅拌锅内，再加入水泥（预先混匀的水泥和硅灰），把锅放置在固定架上，上升至固定位置。然后按GB/T 17671-1999中6.3进行搅拌，开动机器后，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀地将砂子加入。当各级砂是分装时，从最粗级开始，依次将所需的每级砂量加完。把机器转至高速再拌30s。停拌90s，在第一个15s内用一个胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中间。在高速下继续搅拌60s。各个搅拌阶段，时间误差应在±1s内。水泥胶砂流动度测定按照GB/T 2419进行。
B.3.2.3 试件制备
按GB/T 17671-1999中第7章进行。
B.3.2.4 试件的养护
胶砂试件成型后，1d脱模。脱模前，试件应置于温度20±2℃，湿度95%以上的环境中养护；胶模后，试件置于密闭的蒸养箱中，在65±2℃温度下蒸养6d。
B.3.2.5 强度测定
胶砂试件养护7d上龄期后，从蒸养箱中取出，在试验条件下冷却至恒温，进行抗压强度试验。抗压强度按GB/T 17671-1999中第9章进行。
B.4 结果计算
7d龄期硅灰的活性指数按式（B.1）计算，计算结果精确到1%：
………(B.1)
式中：
A ——硅灰的活性指数，%
R₁——受检胶砂7d龄期的抗压强度，单位为兆岶（MPa）；
R₂——基准胶砂7d龄期的抗压强度，单位为兆岶（MPa）。
附录C
（规范性附录）
抑制碱骨料反应试验方法
C.1 本试验方法采用检验碱骨料反应的快速砂浆棒法，通过人工设置碱骨料反应的条件，检验受检骨料反应的抑制作用。
C.2 仪器设备
仪器设备应满足下列要求：
a)       烘箱——温度控制范围为105℃±5℃；
b)       天平——称量1000g，感量0.1g；
c)       试验筛——筛孔公称直径为4.75mm、2.36mm、2.28mm、600μm、300μm、150μm的方孔筛各一支持；
d)       测长仪——测量范围275mm～300mm，精度0.01mm；
e)       水泥胶砂搅拌机——应符合JC/T 681的规定；
f)        恒温养护箱或水浴——温度控制范围为80℃±2℃；
g)       养护筒——由耐碱耐高温的材料制成，不漏水，密封，防止容器内湿度下降，筒的容积可以保证试件全部浸没在水中。筒内设有试件架，试件垂直于试件架放置；
h)       试模——金属试模，尺寸为25mm×25mm×280mm，试模两端正中有小孔，装有不锈钢测头；镘刀、捣棒、量筒、干燥器等。
C.3 原材料
C.3.1 骨料：石英玻璃颗粒（级配满足表C.1的要求），骨料应洗净并烘干备用。
表C.1 碱集料反应用砂各粒级质量

筛径	2.36～4.75mm	1.18～2.36mm	600μm～1.18mm	300～600μm	300～150μm
比例/%	10	25	25	25	10

C.3.2 水泥：水泥应采用高碱水泥，碱含量控制在0.95%～1.05%（Na2O+0.658K2O），当碱含量低于此值时，可掺浓度为10%的氢氧化钠溶液，将碱含量调至此范围。
C.3.3 水：蒸馏水。
C.4 配合比
胶砂配合比见（表C.2）
表C.2 胶砂配合比

原材料	高碱水泥	玻璃骨料	硅灰
基准胶砂配合比	400	900	--
受检胶砂配合比	360	900	40
注：用水量使流动度控制在100mm～115mm；每次成型3个试件。

C.5 试件成型
C.5.1 成型前24h，将试验所用材料（水泥、砂、拌合用水等）放入20±2℃的恒温中。
C.5.2 将称好的水泥与砂倒入搅拌锅，应按GB/T17671-1999的规定进行搅拌。
C.5.3 搅拌完成后，将砂浆分两层装入试模内，每层捣40次，测头周围应填实，浇捣完毕后用镘刀刮除多余砂浆，抹平表面，并标明测定方向及编号。
C.6 试验步骤
C.6.1将试件成型完毕后，带模放入标准养护室，养护24±4h后脱模。
C.6.2 脱模后，将试件浸泡在装有自来水的养护筒中，并将养护筒放入温度80±2℃的烘箱或水浴箱中养护32h。同种骨料制成的试件放在同一个养护段筒中。
C.6.3 然后将养护筒逐个取出。每次从养护筒中取出一个试件，用抹布擦干表面，立即用测长仪测试件的基长（L0）。每个试件至少重复测试两次，取差值在仪器精度范围内的每个读数的平均值作为长度测定值（精确至0.02mm），每次每个试件的测量方向一致；从取出试件擦干到计数完成应在15s±5s内结束，读完数后的试件应用湿布覆盖。全部试件测完后，把试件放入装有浓度为1mol/L氢氧化钠溶液的养护筒中，并确保试件被完全浸泡。溶液温度保持在80±2℃，将养护筒放回烘箱或水浴中。
注：用测长仪测定任一组试件的长度时，均应先调整测长仪的零点。
C.6.4 自测定基准长度之日起，第3d、7d、10d、14d再分别测其长度（L1）。测长方法与测基长方法相同。每次测量完毕后，应将试件调头放入养护筒，盖好筒盖，放回80±2℃的烘箱或水浴箱中，继续养护到下一个测试龄期，操作时防止氢氧化钠溶液溢溅，避免烧伤皮肤。
C.6.5 在测量时应观察试件的变形、裂缝、渗出物等，特别应观察有无胶体物质，并做详细记录。
C.7 结果计算
C.7.1 试件的膨胀率应按（C.1）计算，精确至0.01%：
            ………(C.1)
式中：
E_t——试件在td龄期的膨胀率，%；
L_t——试件在td龄期的长度，单位为毫米（mm）；
L₁——试件的基长，单位为毫米（mm）；
△——测头长度，单位为毫米（mm）。
C.7.2 硅灰混凝土膨胀率降低值应按式（C.2）计算，精确至1%：
           ……..(C.2)
式中：
R_e——膨胀率降低值，%；
E_tl——受检砂浆棒长度变化率，%
E_to——基准砂浆棒长度变化率，%。
 
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编辑：小薇