Beton ist einer der am häufigsten verwendeten Baustoffe der Welt. Seine Popularität beruht auf seiner Vielseitigkeit, Stärke, und Haltbarkeit. Jedoch, um seine Eigenschaften zu verbessern, ergänzende zementartige Materialien (SCMs) werden der Betonmischung zugesetzt. Eines der am häufigsten verwendeten SCMs ist Silikastaub.
Silikastaub ist ein Nebenprodukt bei der Herstellung von Siliziummetall oder Ferrosiliziumlegierungen. Es ist ein hochreaktives, feines Pulver mit einer Partikelgröße von weniger als 1 Mikron.
Dem Beton werden zusätzliche zementartige Materialien zugesetzt, um seine Eigenschaften wie Festigkeit zu verbessern, Haltbarkeit, und Bearbeitbarkeit. Diese Materialien tragen auch dazu bei, den CO2-Fußabdruck der Betonproduktion zu reduzieren, indem sie die Menge an Portlandzement reduzieren, die in der Mischung benötigt wird.
Eigenschaften von Silica Fume
Komposition
Silikastaub ist ein Nebenprodukt bei der Herstellung von Siliziummetall oder Ferrosiliziumlegierungen. Es besteht aus ultrafeinen Partikeln von Siliziumdioxid (SiO2) mit hoher spezifischer Oberfläche. Diese große Oberfläche macht Silikastaub in Beton hoch reaktiv, was zu seiner Wirksamkeit als ergänzendes zementartiges Material beiträgt.
Partikelgröße
Silica-Rauchpartikel sind unglaublich fein, mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0.1-0.2 Mikrometer. Aufgrund dieser geringen Partikelgröße lässt sich Silikastaub leichter in Beton dispergieren als andere SCMs, die in der Regel größer sind. Die feine Partikelgröße von Silikastaub trägt auch zu seiner großen Oberfläche und Reaktivität bei.
Reaktivität in Beton
Aufgrund seiner großen Oberfläche und chemischen Zusammensetzung, Silikastaub ist in Beton hoch reaktiv. Es reagiert mit Calciumhydroxid (CH) und andere Nebenprodukte der Zementhydratation, um zusätzliches CSH-Gel zu bilden, was die Festigkeit und Dauerhaftigkeit von Beton erhöht. Zusätzlich, Silikastaub reagiert mit anderen Bestandteilen im Beton zu puzzolanischen Verbindungen, die die Verarbeitbarkeit verbessern können, Dichte, und Beständigkeit gegen chemischen Angriff von Beton.
Vergleich von Silica Fume mit anderen SCMs
Flugasche
Flugasche ist ein Nebenprodukt von Kohlekraftwerken und besteht aus Feinstaub, glasige Teilchen. Es ist ein puzzolanisches Material, das mit Calciumhydroxid im Beton reagiert, um zusätzliches Calciumsilikathydrat zu bilden. Flugasche hat eine größere Partikelgröße als Silikastaub, und während es die Festigkeit und Verarbeitbarkeit von Beton verbessern kann, Es ist möglicherweise nicht so wirksam bei der Verringerung der Durchlässigkeit und der Verbesserung der Haltbarkeit wie Silikastaub.
Gemahlene granulierte Hochofenschlacke (GGBFS)
GGBFS ist ein Nebenprodukt der Eisen- und Stahlindustrie. Es ist ein granuliertes Material, das eine größere Partikelgröße als Silikastaub hat und häufig verwendet wird, um die Haltbarkeit und Verarbeitbarkeit von Beton zu verbessern. GGBS hat puzzolanische Eigenschaften, aber es ist weniger reaktiv als Silikastaub, was bedeutet, dass es möglicherweise keinen so signifikanten Einfluss auf die Festigkeit und Durchlässigkeit von Beton hat.
Metakaolin
Metakaolin ist ein hochreaktives puzzolanisches Material, das durch Erhitzen von Kaolinton hergestellt wird. Es hat eine ähnliche Partikelgröße wie Silikastaub und verbessert nachweislich die Festigkeit und Haltbarkeit von Beton. Jedoch, Metakaolin ist typischerweise teurer als andere SCMs, einschließlich Silikastaub, was die weite Verbreitung einschränken könnte.
Reisschalenasche
Reisschalenasche ist ein Nebenprodukt der Verbrennung von Reisschalen und hat puzzolanische Eigenschaften. Es hat eine größere Partikelgröße als Silikastaub und wird typischerweise verwendet, um die Verarbeitbarkeit von Beton zu verbessern. Reisschalenasche hat eine geringere Reaktivität als Silikastaub und hat möglicherweise keinen so signifikanten Einfluss auf die Festigkeit und Haltbarkeit von Beton.
So wählen Sie die richtigen SCMs aus?
Die Wahl des zementartigen Zusatzmaterials für eine Betonmischung hängt von den spezifischen Anforderungen des Projekts ab, einschließlich Kraft, Haltbarkeit, Bearbeitbarkeit, und Kosten. Silikastaub ist eine ausgezeichnete Wahl für Projekte, die Hochleistungsbeton erfordern, Aufgrund der Kosten ist dies jedoch möglicherweise nicht die beste Option für alle Projekte. Andere SCMs wie Flugasche, GGBS, Metakaolin, und Reisschalenasche kann in bestimmten Fällen geeigneter sein. Es wird empfohlen, einen sachkundigen Experten zu konsultieren, bevor Sie eine Entscheidung treffen, welches SCM verwendet werden soll, zum Beispiel: Henan überlegene Schleifmittel (HSA).
Professioneller SCM-Lieferant
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