6.2 微硅粉

微硅粉也叫硅灰,是硅铁和工业硅在高温熔炼的过程中,随废气逸出的粉尘,烟气中SiO₂的含量约占烟尘总量的85%,颜色为灰白色,颗粒度非常小,平均粒径约为0.1~0.15微米,甚至于粒径约0.01微米。

1微硅粉的物理化学性能

1.1化学成份

当微硅用作为油井水泥外掺料时,SiO₂含量和含水量的指标十分关键。当SiO₂含量大于85%时才具有较好的效果,含量大于90%,而含水量则是越少越好。微硅产品可以分为:原灰、半加密和加密三种,固井中使用的多为半加密产品,建筑工业中使用加密产品。

1.2微硅粉的细度极其细微,一般来说,细度小于1μm的约占80%以上,微硅粉与其他粉状物质相比,其比表面积可以达到200000~280000cm²/g,比粉煤灰大50倍左右,比水泥约大80~100倍。

1.3 其他性质

密度:2.1~3.1g/cm³,一般在2.3~2.6g/cm³。

堆积密度:0.2~0.25g/cm³。

2.微硅粉的应用

微硅粉形成时的冷凝过程极为迅速,所以SiO₂还没有形成晶体,其矿物属于无定型矿物,它是一种表面活性很高的火山灰物质,是一种优质的水泥外掺料,由于搬土影响水泥石强度,微硅粉已经基本上取代搬土。

微硅粉能够填充水泥颗粒间的孔隙,同时与水化产物生成凝胶体,在水泥中掺入适量的微硅粉,可起到如下作用:1)显著提高水泥石强度和水泥浆的防渗透性。2)具有保水、防止离析、降低泵送阻力的作用。3)显著延长油井的使用寿命,特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下。4)高温时与水泥水化放出的Ca(OH)₂发生反应生成耐高温的CSH凝胶,提高其高温强度。