Las lechadas y morteros de alto rendimiento se utilizan en aplicaciones donde los materiales cementosos convencionales no pueden cumplir con los criterios de rendimiento requeridos.. Los ejemplos incluyen estructuras sometidas a altas tensiones., ambientes agresivos, o temperaturas extremas. El humo de sílice es un ingrediente clave en lechadas y morteros de alto rendimiento, ya que puede mejorar su fuerza, durabilidad, permeabilidad, trabajabilidad, bombeabilidad, y calor de hidratación.

Propiedades del humo de sílice

1.Distribución de tamaño de partícula

Las partículas de humo de sílice tienen una distribución de tamaño muy estrecha., normalmente van desde 0.1 a 1 micrón. Esto es mucho más pequeño que la distribución del tamaño de partículas de otros materiales cementicios suplementarios (SCM) como Ceniza voladora o escoria, que normalmente van desde 1 a 100 micras. El pequeño tamaño de partícula del humo de sílice permite una mejor densidad de empaquetamiento en la matriz cementosa., lo que resulta en una resistencia mejorada y una permeabilidad reducida.

2.Área de superficie

El humo de sílice tiene una superficie muy alta., típicamente alrededor 20-30 m2/g. Esto es mucho mayor que la superficie de otros SCM., que normalmente van desde 300 a 600 m2/g. La alta superficie del humo de sílice permite una mejor reactividad con las partículas de cemento., lo que resulta en una resistencia mejorada y una permeabilidad reducida.

3.Composición química

El humo de sílice está compuesto principalmente de dióxido de silicio. (SiO2), con pequeñas cantidades de otros óxidos como el óxido de aluminio (Al2O3), oxido de hierro (Fe2O3), y oxido de calcio (cao). La composición química del humo de sílice puede variar según el material de origen y el proceso de producción.. Comparado con otros SCM, El humo de sílice tiene un contenido de SiO2 mucho mayor y niveles más bajos de impurezas..

Beneficios del uso de humo de sílice en lechadas y morteros

1. Mayor resistencia y durabilidad

El humo de sílice puede mejorar significativamente la capacidad de compresión., flexión, y resistencia a la tracción de lechadas y morteros. Esto se debe a su reacción puzolánica con el cemento., que forma hidrato de silicato de calcio adicional (C-S-H) gelifica y reduce la porosidad de la matriz cementosa. El humo de sílice también puede mejorar la durabilidad de las lechadas y morteros al reducir su susceptibilidad al ataque químico., ciclos de congelación-descongelación, y reacción álcali-sílice.

2. Permeabilidad y porosidad reducidas

El humo de sílice puede reducir significativamente la permeabilidad y la porosidad de lechadas y morteros., Lo cual es fundamental en aplicaciones donde el agua o productos químicos agresivos pueden penetrar el concreto y causar daños.. El pequeño tamaño de partícula del humo de sílice le permite llenar los huecos entre las partículas de cemento., dando como resultado una matriz más densamente empaquetada que es menos permeable a los fluidos.

3. Trabajabilidad y bombeabilidad mejoradas

El humo de sílice puede mejorar la trabajabilidad y bombeabilidad de lechadas y morteros al reducir su viscosidad y aumentar su fluidez.. Esto se debe al efecto de rodamiento de bolas de las pequeñas partículas de humo de sílice., which can lubricate the cement particles and reduce friction. Improved workability and pumpability can lead to reduced labor costs and improved construction efficiency.

4. Calor de hidratación reducido

Silica fume can also reduce the heat of hydration of cementitious materials, which is important in large pours or mass concrete structures. The high reactivity of silica fume allows it to consume more of the calcium hydroxide produced during cement hydration, resulting in less heat generation. This can help prevent thermal cracking and improve the long-term durability of the concrete.

Applications of Silica Fume in High-Performance Grouts and Mortars

1. Puentes y Carreteras

Silica fume is commonly used in bridge and highway construction, where high-performance grouts and mortars are required to withstand heavy traffic loads, ciclos de congelación-descongelación, y exposición a productos químicos descongelantes. El humo de sílice puede mejorar la durabilidad y reducir la permeabilidad del hormigón en estas aplicaciones., lo que resulta en una vida útil más larga y costos de mantenimiento reducidos.

2. Estructuras Marinas

El humo de sílice también se utiliza en estructuras marinas como diques., muelles, y plataformas marinas, donde el hormigón está expuesto al agua de mar, acción de las olas, y ataque de cloruro. El humo de sílice puede mejorar la durabilidad y reducir la permeabilidad del hormigón en estos entornos hostiles., lo que resulta en una vida útil más larga y costos de mantenimiento reducidos.

3. Pavimentos Industriales

El humo de sílice se utiliza en aplicaciones de pisos industriales donde el concreto está expuesto a maquinaria pesada., abrasión, y derrames químicos. El humo de sílice puede mejorar la resistencia a la compresión y la resistencia a la abrasión del hormigón., lo que resulta en una vida útil más larga y costos de mantenimiento reducidos.

4. Calcinables refractarios

El humo de sílice se utiliza en moldeables refractarios, que son materiales de alta temperatura utilizados en hornos, hornos, y otras aplicaciones industriales. El humo de sílice puede mejorar la resistencia a altas temperaturas y la resistencia a la abrasión de los moldes, lo que resulta en una vida útil más larga y costos de mantenimiento reducidos.

Mezcla y manipulación de humo de sílice en lechadas y morteros

1. Precauciones para una manipulación segura

El humo de sílice es un polvo fino que puede ser peligroso para la salud humana si se inhala.. Se deben tomar precauciones adecuadas durante el manejo., incluido el uso de equipo de protección personal, ventilación adecuada, y técnicas de supresión de polvo..

2. Procedimientos de mezcla

Se debe agregar humo de sílice al agua de la mezcla antes que el cemento y los agregados para asegurar una dispersión adecuada.. Es posible que sea necesario aumentar el tiempo de mezclado para garantizar la hidratación completa de las partículas de humo de sílice.. La relación agua-cemento debe ajustarse para compensar la mayor demanda de agua del humo de sílice..

Conclusión

El humo de sílice es un ingrediente clave en lechadas y morteros de alto rendimiento, Ofreciendo numerosos beneficios, incluyendo mayor resistencia y durabilidad., permeabilidad y porosidad reducidas, trabajabilidad y bombeabilidad mejoradas, y calor de hidratación reducido. Se utiliza en una variedad de aplicaciones, incluidos puentes y carreteras., estructuras marinas, pisos industriales, y calcinables refractarios.

Se espera que la demanda de lechadas y morteros de alto rendimiento siga creciendo a medida que los proyectos de construcción se vuelvan más complejos y desafiantes.. Se espera que el humo de sílice desempeñe un papel importante para satisfacer esta demanda., A medida que la investigación continúa mejorando nuestra comprensión de sus propiedades y aplicaciones potenciales..