什么是硅灰？它有哪些特性？
硅灰又稱凝聚硅灰或硅粉，是電弧爐冶硅金屬或硅鐵合金時(shí)的副產(chǎn)品。即硅鐵廠在冶煉硅金屬時(shí)，將高純度的石英、焦碳投到電弧爐內(nèi)，在溫度高達(dá)2000℃下，石英被還原成硅的同時(shí)約有10%~15%的硅化為蒸汽，在煙道內(nèi)隨氣流上升遇氧結(jié)合成一氧化硅（SiO)氣體，逸出爐外時(shí)，SiO遇冷空氣后再氧化成SiO2,后冷凝成極微細(xì)的顆粒。這種SiO2顆粒，日本稱“活性硅”，法國稱“硅塵”，比較多的國家稱“冷凝硅煙灰”，我國統(tǒng)稱為“硅灰”。
硅灰的主要成分中，SiO2含量達(dá)80%以上，絕大部分是非晶態(tài)的無定形SiO2,其他成分含量都較少，氧化鐵、氧化鈣、氧化硫的含量隨礦石的成分不同稍有變化，一般不超過1%,燒失量約為1.5%~3%。
由于硅灰的生成條件特別，因而其具有顆粒細(xì)（平均粒徑為0.1-0.2um),比表面積大（一般為20000-25000m2/kg)的特點(diǎn)，同時(shí)硅粉還具有很高的火山灰活性。
由于硅灰特別細(xì)，比表面積特別大，因此，在通常情況下?lián)饺牍杌液笮杷吭龃蟆５牵谶m當(dāng)?shù)臈l件下，硅灰也可以表現(xiàn)出減水作用。在進(jìn)行硅灰與超塑化劑共同作用的研究中發(fā)現(xiàn)，參用超塑化劑時(shí)，硅灰對(duì)需水量的影響表現(xiàn)出截然不同的行為超塑化劑摻量對(duì)摻與不摻硅灰砂漿需水量的影響。不摻超塑化劑時(shí)，摻10%硅灰使得砂漿需水量顯著增加，大約增加22.7%;摻0.6%超塑化劑時(shí)，摻與不摻硅灰砂漿的需水量相差不大；繼續(xù)增加超塑化劑摻量，不摻硅灰砂漿的需水量基本保持不變，而摻10%硅灰砂漿的需水量仍然隨超塑化劑摻量的增加而降低，其效果參10%硅灰砂漿的需水量可以明顯低于不摻硅灰砂漿的需水量，大約可降低22.2%。
仔細(xì)分析一下，硅灰的顆粒很小，而且是球形的，為什么不表現(xiàn)出減水作用，而且使需水量增加？其原因在于它具有非常大的比表面積。硅灰的比表面積是水泥的10-20倍，如此大的比表面積使得表面需水量顯著地增加，這一作用超過了它的填充作用和潤滑作用，其結(jié)果使需水量增加。值得注意的是，摻入硅灰使需水量增加但并不意味著它沒有填充作用和潤滑作用。顯然，非常小的顆粒必然表現(xiàn)出較強(qiáng)的填充作用，球形的顆粒形狀必然表現(xiàn)出較強(qiáng)的潤滑作用。但是，非常大的比表面積也必然導(dǎo)致表面水的增加。硅灰對(duì)需水量的影響是這些作用的綜合結(jié)果，不能以單一作用來判斷硅灰對(duì)需水量的影響，也不能用硅灰對(duì)需水量的影響去判斷某一種作用的效果。
不摻超塑化劑時(shí)，硅灰的表面作用大于它的填充作用和潤滑作用，因而使需水量增加。摻入0.6%的超塑化劑后，其表面作用得到了改善，使得其表面作用與填充作用和潤滑作用相當(dāng)，因而表現(xiàn)出對(duì)需水量沒有影響。繼續(xù)增加超塑化劑摻量，硅灰的表面作用可以得到進(jìn)一步的改善，使得硅灰的填充作用和潤滑作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過它的表面作用，因而表現(xiàn)出需水量的降低。這也間接證明了超塑化劑對(duì)粉狀物料表面性質(zhì)的影響。
