硅灰在喷射混凝土凝土中使用的意义：

    硅灰又称为微硅粉，它是在硅铁合金或工业硅冶炼时收集得到的粉体材料，主要成分为无定形SiO2、且含量一般为85%~92%。硅灰可大幅降低喷射混凝土的电通量，改善其抗渗性，性能通常优于粉煤灰。如Paik等[24]在喷射混凝土中掺入5%和10%硅灰，就将电通量分别降低了77%和91%。Park等[28]所得到硅灰对抗渗性的影响趋势与Paik等相同，并且指出，在喷射混凝土中加入7%硅灰后，电通量降低了60%。硅灰之所以能够改善抗渗性主要体现在三个方面，，硅灰颗粒尺寸较小，比表面积为常规水泥颗粒的50倍左右，具有较强的微集料效应；第二，硅灰的主要成分为无定形SiO2，胶凝活性较高，可促进大量钙矾石等晶体生成，具有较强的矿物填充作用；第三，硅灰可增加喷射混凝土的内聚力，提高射流过程中的流体密度，减少流体传输过程中裹挟的气体量。张俊儒等通过孔结构分析验证了硅灰对密实度的贡献，并指出8%硅灰可将喷射混凝土80%的孔径都降低至80nm以内。

    硅灰虽可改善喷射混凝土的抗渗性，但其合理掺量仍不清楚，Choi等就曾基于抗渗性开展了硅灰的掺量优选研究，发现5%、9%和15%等硅灰掺量下电通量分别降低了73%、90%和94%。由上述文献可知[24,28,35]，5%~15%硅灰掺量范围内，抗渗性随硅灰掺量的增加而提高。但当硅灰掺量达到9%以上时，继续提高硅灰掺量对抗渗性的改善增幅减小，例如9%、10%[24]、15%硅灰掺量下的电通量降低幅度分别为90%，91%和94%，极差仅为4%。又考虑到硅灰会降低喷射混凝土的工作性，增加施工过程中的流动阻力和堵管概率，且掺量越高、影响越明显。因此，在以抗渗性作为主要研究对象、并兼顾工作性的前提下，建议喷射混凝土中的硅灰掺量不宜超过10%。硅灰的掺入还会显著降低喷射混凝土的抗裂性，增加初始缺陷形成的机率，不利于混凝土的抗渗性，而如何兼顾抗裂性与抗渗性正是未来的努力方向。

    此外，硅灰的加密程度（未加密硅灰、半加密硅灰和全加密硅灰）也会对喷射混凝土的抗渗性产生显著影响，Wolsiefer等的研究结果表明，硅灰的加密程度越低，喷射混凝土的电通量越小，电阻率越大，抗渗性越好。加密程度差异主要改变了硅灰的分散性，同掺量硅灰的分散均匀性越好，对密实性的改善作用越强。可见，为提高硅灰的分散均匀性，应加强加密程度减弱和表面改性等相关研究。（金石耐材 ）