Humo de sílice o microsílice

humo de sílice como un material amorfo no exhibe el orden de largo alcance de un cristal. Es un subproducto obtenido dentro de hornos de arco eléctrico que se utiliza para producir silicio metálico y ferrosilicio.. Al ser una puzolánica ultrafina, tiene un tamaño de partícula de 150nm. Tal finura extrema lo convierte en un ingrediente ideal para el concreto.. El hormigón de cemento Portland es el ejemplo más popular.. El concreto que tiene humo de sílice como ingrediente es mucho más cohesivo. Gracias a su altísima superficie, ayuda a reducir el uso de agua mientras se prepara el concreto y también reduce el sangrado en gran medida.

Metacaolín

Metacaolín, Como el nombre sugiere, se obtiene del mineral arcilloso caolinita. Se utiliza comúnmente en la fabricación de porcelana.. Aunque los tamaños de las partículas de metacaolín son más pequeños que los del hormigón, el humo de sílice es mucho más fino en tamaño. Como una forma calcinada anhidra de caolinita, proporciona una resistencia a la compresión mejorada al tiempo que reduce la permeabilidad. Se utiliza popularmente en hormigón de alto rendimiento., fibrocemento, mortero, y estuco.

Análisis físico químico

Comparación para uso en concreto con cenizas volantes

según investigar, se observó que el uso de humo de sílice en el hormigón con cenizas volantes reduce la extensión del asentamiento. Mientras que el metacaolín aumenta la extensión del asentamiento, lo que proporciona una resistencia a largo plazo. La extensión del asentamiento para el humo de sílice fue de solo 360 mm, mientras que el metacaolín exhibió una extensión de asentamiento de 600Mn. Ambos materiales proporcionan una resistencia mejorada contra la penetración de cloruro.. El coeficiente de difusión del ion cloruro para el humo de sílice es 3.20, mientras que el valor del coeficiente para el metacaolín es 7.47.

Comparación de los efectos sobre las propiedades de ingeniería del suelo expansivo

El suelo expansivo como la bentonita o la montmorillonita se utiliza en la construcción de varias estructuras en todo el mundo.. Tienden a hincharse o encogerse según la disponibilidad de volumen de agua en su vecindad.. Sigue siendo un hecho que los suelos expansivos dañan más viviendas que las inundaciones y los terremotos combinados. Las estructuras hechas de suelo expansivo pueden desarrollar grietas y daños en función del asentamiento diferencial del suelo.. Tanto el humo de sílice como el metacaolín se utilizan como agentes estabilizadores aditivos para tratar suelos expansivos.. los estudiar mezclas preparadas con concentraciones variables de ambos materiales. La adición de humo de sílice aumentó los límites de Atterberg para la mezcla., mientras que el metacaolín lo redujo. El humo de sílice disminuyó la gravedad específica de la mezcla y el metacaolín la aumentó.. Y en sincronía con estos cambios, el metacaolín aumentó el peso seco máximo y disminuyó el contenido óptimo de agua de la mezcla. Los efectos fueron totalmente opuestos cuando se agregó humo de sílice a la mezcla..

Comparación de efectos en reacciones álcali-sílice

El metacaolín de alta reactividad y el humo de sílice fueron estudió por su química de ASR (reacción álcali-sílice) productos. Ambos materiales controlaron la expansión de las barras de mortero por igual.. Por lo general, el contenido de calcio en los productos ASR sigue aumentando con el tiempo., las mezclas que contienen humo de sílice y metacaolín reducen el ritmo de crecimiento. También, la relación calcio-sílice para los productos ASR siguió aumentando, siguiendo una tendencia lineal.

El caolín contiene 40.19% de Al203 y 54.66% de Si02, que es un alto contenido de ingredientes activos y es propicio para acelerar la hidratación del cemento y mejorar la resistencia inicial del mortero u hormigón; el área superficial específica es 15.lm2/g y las partículas son finas, que es propicio para el efecto de relleno del material. El contenido de iones nocivos y álcali total es tan bajo que no tiene efectos adversos sobre el mortero o el hormigón..

Comparación de la fluidez del hormigón.

La fluidez del hormigón juega un papel vital en el negocio de la construcción. Propiedades como propagación, depresión, y la pérdida de asentamiento se controlan cuidadosamente. Se concluyó en un estudiar que 5% a 15% la presencia de metacaolín proporciona una mejor trabajabilidad del hormigón en comparación con el uso de humo de sílice. Como inferencia adjunta, el estudio también observó que la fluidez del hormigón de metacaolín podría mejorarse aún más mediante el uso de escoria de alto horno granulada molida (GGBS), que nuevamente es mejor que el concreto que contiene humo de sílice.

Comparación de durabilidad del hormigón

Un estudio reciente publicado en Abril 2022 revisó los efectos del humo de sílice y el metacaolín en el hormigón. Comprobaron la permeabilidad al gas., porosidad accesible al agua, resistividad electrica, y difusión de iones de cloruro. Se prepararon mezclas de concreto con diferentes cantidades de aditivos usando diferentes proporciones de agua/aglomerante. Se observaron reacciones puzolánicas en la microestructura del hormigón.. La porosidad accesible al agua disminuyó de 11% a 1% con la introducción de humo de sílice en la mezcla de hormigón. Sin embargo, la porosidad accesible al agua se desplomó desde 12% a 4% con metacaolín en comparación con las muestras de hormigón controladas.

Difusión de iones de cloruro reducida con la introducción de humo de sílice de 54% a 75%. Mientras que la difusión de iones de cloruro cambió de 55% a 86% con la introducción del metacaolín. Se observó que ambos aditivos tienen un impacto significativo en la permeabilidad a los gases del hormigón.. La presencia de metacaolín reduce la permeabilidad de 5% a 28%. A diferencia de, la permeabilidad reducida de 6% a 22% después de agregar humo de sílice. La resistividad eléctrica va de 64% a 163% con humo de sílice y de 50% a 104% con metacaolín.

Como se agregaron ambos aditivos, el estudio también concluyó que existe una correlación directa entre la durabilidad de la prueba y la resistencia a la compresión para diferentes mezclas de concreto.

Cambios en la microestructura del óxido de magnesio

El óxido de magnesio o magnesia es popularmente considerado un material refractario por su estabilidad a altas temperaturas. Por defecto, tiene baja conductividad eléctrica y alta conductividad térmica. Encuentra uso en materiales de construcción como agente ignífugo.. Los hallazgos del estudio concluyen que agregar humo de sílice conduce a microestructuras más densas en la mezcla de concreto., lo que conduce a una mayor resistencia a la compresión.

¿Qué le sucede al mortero cuando se agregan el humo de sílice y el metacaolín??

Por lo general, cuando se prepara el concreto, el metacaolín y el humo de sílice se agregan en diferentes mezclas. El metacaolín se muele finamente antes de mezclar. El humo de sílice ya es más fino que el metacaolín y se agrega para aumentar la resistencia a la compresión en el concreto.. en un único estudiar, la combinación de humo de sílice y metacaolín se añadió a las mezclas en proporciones variables. También se reguló la cantidad de agua.. Si bien ambos materiales fortalecen el concreto cuando se agregan por separado, parecen mostrar un efecto sinérgico cuando se agregan en combinación. Una combinación tan excelente puede demostrar su ventaja en la producción de hormigón de alto rendimiento..

Comparación de los efectos sobre la elasticidad del hormigón.

Tanto el metacaolín como el humo de sílice son aditivos económicos para la fabricación de hormigón.. Se pueden agregar materiales puzolánicos al concreto de cemento para mejorar su resistencia., durabilidad, y trabajabilidad. A estudiar exploró el efecto sobre la propiedad del módulo de elasticidad del concreto al agregar humo de sílice o metacaolín. Se observó que el valor del módulo aumentó en 12.77% cuando se agrega metacaolín o humo de sílice para constituir 10% de la mezcla. Sustitución del cemento por 10% con cualquiera de estos materiales aditivos puede generar ahorros directos en los costos de construcción y una mejora en la resistencia general de la estructura.

Además de los casos anteriores donde ambos aditivos demuestran su valía, concreto binario también muestran mejoras significativas. Como el humo de sílice o el metacaolín sustituyen parcialmente al cemento Portland, exhibió mayor resistencia y durabilidad. Después de reemplazar el cemento con caolín, la tasa de arena del hormigón se puede reducir adecuadamente, y la cantidad de poli(ácido mítico) El agente reductor de agua de alto rendimiento se puede aumentar ligeramente para ajustar la caída del desierto a 30-50 milímetro; después de reemplazar el cemento con 8% humo de sílice, la tasa de arena del hormigón se puede reducir adecuadamente, y la cantidad de poli(ácido mítico) El agente reductor de agua de alto rendimiento se puede aumentar ligeramente para ajustar la caída del desierto a 30-50 milímetro; a través de vapor, la fuerza de vaporización del grupo base es 69.6 MPa. La fuerza de vaporización del grupo base fue de 69,6 MPa, la fuerza humeante de la mezcla con 10% caolinita alcanzó 83.6MPa y la resistencia al vapor de la mezcla con 8% el humo de sílice alcanzó 79.SMPa, lo que indica que reemplazar el cemento con humo de sílice y caolinita puede mejorar la resistencia al vapor del concreto.

humo de sílice, En particular, resultó útil en términos de resistencia a la congelación-descongelación y resistencia a la compresión. A diferencia de, el metacaolín demostró su valor con respecto a la carbonatación. Por eso, la sustitución del cemento portland por aditivos es económica, limpio, y respetuoso con el medio ambiente.