ما هو Micro Silica Fume?
قد تعلم بالفعل أن دخان السيليكا الصغير هو منتج ثانوي لإنتاج عنصر السيليكون. لكن هل تعلم أن جزيئات أبخرة السيليكا الدقيقة تكون على شكل كروي وهي رفيعة جدًا, بحجم متوسط فقط 0.1 إلى 0.3 ميكرومتر? هذه الخاصية تجعلها مادة مضافة ممتازة للخلطات الخرسانية. تسهل هذه الأحجام الصغيرة للجسيمات الطحن باستخدام الأسمنت البورتلاندي للحصول على الأسمنت المخلوط. عادة ما تكون محتويات الخرسانة المخلوطة بأبخرة السيليكا الدقيقة عبارة عن أسمنت, غبار السيليكا, الركام الناعم والخشن, و الماء.
يستخدم غبار السيليكا الصغير كمادة مضافة للخرسانة أو كعنصر في الأسمنت البورتلاندي. لقد أظهر أنه يزيد من قوة الضغط ويقلل من نفاذية وانكماش الخرسانة. هذا يعني أنه يمكنك استخدام كمية أقل من الخرسانة للحصول على نفس التأثير مع أبخرة السيليكا الدقيقة في خليطك. استخدام آخر لـ Micro Silica Fume في الخرسانة, حيث يوفر دخان السيليكا تفاعلًا كيميائيًا مع عجينة الأسمنت, التي تنتج الحرارة. يساعد إنتاج الحرارة هذا في تسهيل التعامل مع الخرسانة والبناء بها. استخدام آخر لدخان السيليكا هو كمكيف للتربة في الزراعة. نظرًا لقدرته الرائعة على امتصاص السائل ، فقد تم استخدامه كبديل للأسمدة العضوية مثل السماد الطبيعي, وجبة دم, ورماد العظام. هذا مهم لأن المركبات الكيميائية التي تتكون منها الأسمدة العضوية تتحول إلى نترات في الماء. هذا يمكن أن يسبب مشاكل مع النظم البيئية المحيطة والمياه الجوفية. يستخدم دخان السيليكا الصغير أيضًا كمثبط للهب لأنه يتمتع بقدرة مذهلة على امتصاص السائل وتشكيل حاجز وقائي حول نفسه.
ما هي فوائد استخدام دخان السيليكا في البناء?
قبل أن نناقش استخدام Micro Silica Fume في البناء, دعونا نتعرف على دخان السيليكا بشكل أفضل:
- يحتوي دخان السيليكا على أكثر من 90% من ثاني أكسيد السيليكون.
- وتشمل بقية المكونات الكربون, كبريت, أكاسيد الألومنيوم, حديد, الكالسيوم, صوديوم, المغنيسيوم, والبوتاسيوم.
- المساحة السطحية لجزيئات دخان السيليكا بين 13,000 إلى 30,000 متر مربع لكل كيلوغرام. لكن, الأنسب, أكثر المواصفات العملية حولها 15,000 متر مربع لكل كيلوغرام أو 15 متر مربع للجرام.
- دخان السيليكا في نطاق 500 إلى 700 تعتبر كثافة الكيلوجرامات لكل متر مكعب مثالية لإضافات الخرسانة.
الآن بعد أن عرفنا دخان السيليكا الدقيق بشكل أفضل, دعونا نستكشف مزايا إضافته إلى الخلطات الخرسانية:
- يجعل دخان السيليكا المزيج الخرساني أكثر كفاءة ويقلل من الفاقد عن طريق تقليل الفصل ونزيف المزيج
- يعزز خصائص الخرسانة الطازجة والمتصلبة (نوقشت لاحقًا في المقالة)
- متانة أعلى للخرسانة
- قوة ضغط مبكرة أكبر للخليط
- تُظهر الخلطات الخرسانية مع أبخرة السيليكا المضافة معاملًا عاليًا من المرونة وقوة الانحناء
- تُعزى الجسيمات الأصغر إلى قوة الترابط العالية
- يمنع دخان السيليكا التكسير الناتج عن الحرارة, مما يجعلها مناسبة للأغراض الخرسانية الجماعية
- القدرة على منع الهجمات الكيماوية الأكثر عدوانية
دخان السيليكا الصغير شائع في مشاريع البناء لـ المباني الشاهقة, هياكل وقوف السيارات, هياكل السدود, الخرسانة المرشوشة مشاريع سكنية, وحتى مرافق تخزين النفايات النووية.
التفاعلات الكيميائية داخل الخرسانة الدقيقة من دخان السيليكا
يتم تشغيل التفاعلات الكيميائية بمجرد الخلط الجاف للأسمنت البورتلاندي, ويتم خلط أبخرة السيليكا الدقيقة بالماء. يتم إنتاج مركبين كيميائيين, وهي هيدروكسيد الكالسيوم وهيدرات سيليكات الكالسيوم. أول مادة كيميائية, هيدرات الكالسيوم, يُعرف أيضًا باسم الجير الحر. يسهل من خلال تبطين جميع المسام الموجودة في الخرسانة كمواد مالئة. المادة الكيميائية الثانية, هيدرات سيليكات الكالسيوم, هو المركب البلوري الذي يوفر القوة للخليط.
بعد رد الفعل الأول, يحدث تفاعل البوزولاني اللاحق بين هيدروكسيد الكالسيوم ودخان السيليكا لإنتاج المزيد من مركبات سيليكات الكالسيوم. هذه تملأ أيضًا الفراغات حول جزيئات الأسمنت المائية الموجودة. يؤدي تكوين مثل هذه المركبات البلورية إلى زيادة كثافة الخرسانة عن طريق تحويل الفراغات الأكبر إلى فراغات أصغر. إعطاء مادة خرسانية ناتجة تظهر انثناء محسّن, ضاغط, وقوة الرابطة.
أثبتت أبخرة السيليكا الدقيقة أنها مفيدة من حيث المقاومة للذوبان المتجمد وتوفر قوة ضغط عالية.
أنواع أبخرة السيليكا المتوفرة في السوق
- دخان السيليكا المنتج - يتوفر هذا النوع من دخان السيليكا في شكل مسحوق ناعم للغاية. لديها كثافة حجم أقل, ويعتمد تدفقها على كفاءة معدات النقل الهوائية. لأن المواد صعبة التعامل معها, أنها تنطوي على تحميل أعلى, تخزين, تكاليف النقل والجرعات. إنه ليس خيارًا شائعًا لمشاريع البناء بسبب الغبار الذي يولده أثناء المعالجة.
- ملاط دخان السليكا - ملاط قائم على الماء يتم تحضيره من دخان السيليكا المنتج كما هو, وهو سهل النقل والاستخدام. يحتوي على حوالي 40-60% غبار السيليكا.
- دخان السيليكا المكثف - يُعرف أيضًا باسم أبخرة السيليكا المضغوطة, يتم توفير هذا النوع في شكل منتجات كثيفة توفر معاملة مماثلة مثل الأسمنت البورتلاندي. يتم إنتاجه عن طريق الاحتفاظ بأبخرة السيليكا المنتجة في صوامع حيث يتم إدخال الهواء المضغوط من القاع مما يؤدي إلى ترسب كثيف
- دخان السيليكا المحبب – يتم تحضيره عن طريق إضافة كميات صغيرة من الماء والأسمنت إلى دخان السيليكا المنتج. يتم استخدام جهاز تكوير القرص لتحويل المزيج إلى كريات كثيفة.
كيفية استخدام دخان السيليكا الصغير في مشاريع البناء?
تؤدي إضافة دخان السيليكا إلى الخرسانة إلى إحداث تغييرات ملحوظة في الخلطات الخرسانية العادية. يشملوا:
- تحسينات في القوة
تشكل بلورات هيدروكسيد الكالسيوم التي يتم إنتاجها داخل خليط خرسانة دخان السيليكا الأساس لصنع بلورات أصغر حجمًا يتم توجيهها بشكل عشوائي داخل المزيج.. تعمل إضافة دخان السيليكا الدقيقة على تحسين قوة الترابط في مزيج عجينة الأسمنت. كما أنه يسهل الاتصالات بين المكونات المركبة المختلفة الموجودة في خليط الخرسانة, مما يمنحها قوة عالية. تعمل هذه الجسيمات الكلية أيضًا على تقوية الخرسانة, وبالتالي يلعب دورًا أكثر تأثيرًا من كونه مجرد مادة مضافة للحشو.
أ دراسة حيث تم تسجيل تأثير دخان السليكا على متانة مركبات الرماد المتطاير الخرسانية. استخدم الباحثون أربعة تركيزات مختلفة من أبخرة السيليكا (3%, 6%, 9% و 12%). لوحظ أن دخان السيليكا المضاف له تأثير إيجابي على مقاومة الكربنة, متانة عدم نفاذية الماء, ومقاومة تجميد الذوبان. أدت التركيزات الأكبر من دخان السيليكا إلى تقليل عمق الكربنة. ايضا, إن إضافة دخان السيليكا له تأثير ضئيل على قابلية التشغيل وخصائص الانكماش الجاف للرماد المتطاير الذي يحتوي على مركبات خرسانية. تركيزات دخان السيليكا ترتبط بشكل غير مباشر بالركود وتدفق الركود.
- تحسينات في مقاومة الصقيع
حتى بعد 300 إلى 500 دورات ذوبان التجميد السريع, معامل المرونة النسبي لدخان السيليكا هو 10-20%. في المقابل, متوسط معامل المرونة للخرسانة التقليدية 30-73% بعد، بعدما 25-50 دورات.
- تحسينات في الملء
لوحظ أن تركيز دخان السيليكا 15% في المزيج الخرساني يزيد بشكل كبير من قوة المزيج. تقلل إضافة دخان السيليكا بشكل كبير من حجم فراغات جزيئات الأسمنت. هذا التأثير مشابه لكيفية عمل جزيئات الأسمنت كمواد مالئة بين الركام, الركام الخشن والفراغات التراكمية الدقيقة. هذه الزيادات في كثافة وقوة الخرسانة عالية القوة لها تأثير ملء يعزى إلى إضافة دخان السيليكا.
- تحسن في النزيف
تجلب جزيئات دخان السيليكا التجانس في الخلطات الخرسانية لأنها تملأ المسام. إن وجود دخان السيليكا في وقت انتقال ملاط الأسمنت وواجهة الركام يقلل من نزيف الخرسانة. لا يسمح لمحتوى الرطوبة بالتراكم تحت الركام.
عندما يتعلق الأمر بإضافة دخان السيليكا إلى خليط الخرسانة التحضير, يختلف التركيب حسب الاستخدام النهائي ونوع الخرسانة. التركيز النموذجي يختلف بين 10% إلى 15% من مواد التدعيم. نسرد النسب المختلفة على النحو التالي:
- خرسانة عالية الأداء: 5-10%
- الخرسانة الهيدروليكية: 5-10%
- الخرسانة المرشوشة: 5-10%
- مساعدات الضخ: 2-3%
- أرضية صناعية مقاومة للاهتراء: 6-8%
- ملاط بوليمر وملاط عازل للحرارة: 10-15%
عملية تحضير الخرسانة بأبخرة السيليكا الدقيقة:
- طحن التكتلات لجزيئات أبخرة السيليكا المناسبة.
- خلط جزيئات دخان السيليكا مع مكونات الخرسانة الأخرى بطريقة موحدة
- إضافة الماء إلى المزيج الجاف حتى 75%
- إضافة الركام الخشن
- إضافة دخان السيليكا, تليها الأسمنت أو الرماد المتطاير في الخلاط الدوار
- إضافة الركام الناعم
- اضافة الباقي 25% الماء لجعل المزيج يصل إلى الاتساق المطلوب وقابلية التشغيل
خصائص دخان السليكا الدقيق الذي يميزه عن مواد البناء الأخرى
دخان السيليكا كمادة مضافة للخرسانة له مزايا عديدة. تشمل خصائص خرسانة دخان السيليكا الطازجة:
- انكماش بلاستيك مرتفع
- تتطلب الخلائط الخرسانية التقليدية محتوى مائيًا أقل نسبيًا لتحقيق قابلية تشغيل مماثلة. تفوق مزايا إضافة دخان السيليكا متطلبات المحتوى المائي الإضافي.
- قابلية تشغيل منخفضة, حيث أن المحتوى المائي العالي ضروري.
- تميل خرسانة دخان السيليكا إلى أن تكون منخفضة القيمة
- ستظهر الخرسانة مع أدخنة السيليكا المضافة حالات أقل من النزيف والعزل
- خليط متماسك مع دخان السيليكا
بعض خصائص خرسانة دخان السيليكا المتصلبة والتي تختلف عن خرسانة دخان السيليكا الطازجة هي:
- قوة ضغط أعلى على الخرسانة العادية
- معامل مرونة أعلى من الخرسانة العادية
- زحف أقل بكثير بالنسبة للخرسانة العادية
أفضل مادة لمشاريع البناء – لماذا يجب عليك استخدام بخار السيليكا الدقيقة
دعونا نناقش حالات الاستخدام المختلفة لدخان السيليكا في مشاريع البناء.
- تطبيقات ملموسة
يمكن أن تحتوي الخرسانة عالية الأداء المستخدمة بشكل شائع على أبخرة السيليكا كمادة مضافة. لا يقتصر الأمر على تحسين المتانة والقوة, لكن HPC أنتج أيضًا باستخدام أبخرة السيليكا مما أدى إلى تحسين مقاومة التآكل, صلابة أعلى, مقاومة التآكل والمواد الكيميائية, والكفاءات الاقتصادية.
الهياكل مثل طوابق وقوف السيارات, الطرق السريعة وجسور الطرق السريعة, والمنشآت البحرية تتعرض للتدهور المستمر بسبب تآكل حديد التسليح, تآكل, والهجمات الكيماوية. تعمل إضافة دخان السيليكا على حماية الهياكل الخرسانية من استخدام أملاح إزالة الجليد بانتظام, حركة المرور, مياه البحر, والكوارث الطبيعية. تعمل إضافة دخان السيليكا أيضًا على تقليل تكاليف الصيانة من خلال القضاء على تدهور الخرسانة وتآكل حديد التسليح.
- تطبيقات في مواد الإصلاح
يجد دخان السيليكا رائعًا للاستخدام في أي مكان يتم فيه استخدام منتجات الإصلاح القائمة على الأسمنت. تتضمن العديد من التطبيقات الملاط الرأسي والعلوي الذي يمكن أن يكون له قدر أكبر من الالتصاق عن طريق إضافة دخان السيليكا. إنه مفيد حتى للحشو تحت الماء وهذا يقلل من نفاذية. كما أنه مفيد عند التعرض لمواد كيميائية تفاعلية مثل الكبريتات, النترات, الكلوريدات والأحماض. تساعد خاصية النزيف المنخفض في الحفاظ على التطبيق اقتصاديًا وأكثر كفاءة.
- تطبيقات في السيراميك وكذلك الحراريات
دخان Sililca له حجم جسيم صغير, مما يجعلها الأنسب للحراريات. التلبيد في درجات حرارة منخفضة ممكن في وجوده. كما أنه يوفر مصبوبات مقاومة للخبث, فلز, واختراق الغاز. تبقى هذه المصبوبات قوية حتى في درجات الحرارة العالية.
- تطبيقات في الخرسانة المرشوشة
يتم عرض الاقتصاد والكفاءات بشكل كبير من خلال الخرسانة المرشوشة التي أضافت أبخرة السيليكا الدقيقة. تشمل التطبيقات الشائعة لخرسانة رش دخان السيليكا تبطين نفق المناجم, استقرار الصخور, وتحسينات الصيانة الضخمة في الجسور القديمة والأعمدة البحرية. بفضل أحجام الجسيمات الصغيرة التي تساعد على تحسين قوة الترابط, يوفر دخان السيليكا الموجود في الخرسانة المرشوشة أداءً ممتازًا لعمليات الخرسانة المرشوشة الجافة والرطبة. الانخفاض في خسائر الارتداد يصل إلى 50%. يضمن دخان السيليكا تطبيقًا كثيفًا وأقل خسارة ارتداد في كل ممر لفوهة توزيع الخرسانة المرشوشة. يمكن لممر واحد للفوهة أن يودع ما يصل إلى 12 بوصة. الخرسانة المرشوشة المصنوعة باستخدام دخان السيليكا لها نفاذية منخفضة ومقاومة كهربائية عالية. مثل الخرسانة دخان السيليكا, تتميز الخرسانة المرشوشة بأبخرة السيليكا أيضًا بقوة انثناء أفضل وقوة ضغط عالية.
- تطبيقات في حقن آبار النفط
يوفر دخان السيليكا استخدامًا مزدوجًا للتطبيق. في حالة التطبيق الأساسي, يتم وضع الجص كمانع تسرب هيدروليكي في البئر المملوءة. للتطبيقات الثانوية, يستخدم دخان السيليكا لإصلاح التسربات, انشقاقات, وإغلاق المواقع المستنفدة. دخان السيليكا هو مادة غير تفاعلية ومربوطة بإحكام. لا يسمح بمرور الغازات ويحسن الكفاءة التشغيلية.
بالتالي, يساعد استخدام أبخرة السيليكا الدقيقة في التطبيقات المتعلقة بآبار النفط على تحسين التدفق وتقليل النفاذية. دخان السيليكا هو خيار خفيف الوزن وله أيضًا قوة ضغط عالية.
استدامة استخدام دخان السيليكا في البناء
وكالة حماية البيئة (وكالة حماية البيئة) حددت فقط ثلاث مواد أسمنتية تكميلية مستدامة. هم دخان السيليكا, الاسمنت الخبث, والرماد المتطاير. أطلقت وكالة حماية البيئة اسم Silica fume على أحد المكونات المعدنية المستردة, مما يجعلها مادة واقية من المستقبل. لا يعمل دخان السيليكا الصغير فقط على إطالة دورة حياة الهياكل الخرسانية, تساعد إضافته بشكل كبير في تقليل البصمة الخرسانية في جميع أنحاء العالم. قدرتها على تحمل الكوارث الطبيعية, صيانة منخفضة, والخصائص الخاملة تجعله الخيار الأفضل لمشاريع البناء.
في خنان متفوقة مزيلات, نريد التأكد من أنه يمكنك العثور على المنتج المناسب في أقصر وقت ممكن. يسعد فريقنا من ممثلي خدمة العملاء ذوي المعرفة والمفيدين بالإجابة على أي أسئلة وإرشادك عبر الخيارات. منتجاتنا مصنوعة من مواد عالية الجودة, تم اختباره وفقًا لمعايير مراقبة الجودة الصارمة, ومعتمدة من قبل المختبرات المهنية لضمان الاتساق. هذا يعني أن ما تشتريه هو بالضبط ما تحتاجه دون أي متغيرات خفية قد تؤثر على مشروعك.
تقدم Henan Superior Abrasives أفضل أنواع المواد الكاشطة لأكثر من ذلك 20 سنوات. نقوم بتصنيع وتصدير أبخرة السيليكا الدقيقة وجميع منتجاتنا المتميزة تستخدم على نطاق واسع في المواد الكاشطة, المواد المقاومة للحرارة, سيراميك تقني, والعديد من الصناعات الأخرى.
