Las ventajas comerciales y el amplio espacio de mercado de la microsílice o el humo de sílice son bien conocidos.. Como fabricante de hormigón, lo más probable es que haya escuchado ambos términos y tal vez incluso los haya usado indistintamente.
Quizás se esté preguntando "¿Cuál es la diferencia entre el humo de sílice y la microsílice?"? Hay siquiera una diferencia?Esto es todo lo que debe saber sobre el humo de sílice y la microsílice.
¿Qué es el humo de sílice??
El humo de sílice es un producto del proceso químico involucrado en la producción de silicio o ferrosilicio metálico.. Es un dióxido de silicio amorfo. (SiO2) que se genera como gas en hornos de arco eléctrico sumergido durante la reducción de cuarzo muy puro.
Es un amorfo muy fino. (no cristalino) sílice producida en hornos de arco eléctrico como subproducto de la fabricación de silicio elemental o aleaciones de ferrosilicio. Una mezcla mineral, El humo de sílice está compuesto de partículas submicrónicas. (100 a 150 veces más pequeño que un grano de cemento) de dióxido de silicio amorfo.
Siempre que se utilice humo de sílice en aplicaciones cementosas como hormigón, hormigón proyectado, productos de reparacion, y lechadas de pozos de petróleo, El humo de sílice actúa como relleno y como puzolana.. Una puzolana se considera un material silíceo que generalmente tiene muy poco o ningún valor cementoso..
Sin embargo, cuando está finamente dividido, y en presencia de humedad, reacciona químicamente con hidróxido de calcio a temperatura ordinaria para formar compuestos que poseen propiedades cementosas.
como relleno, el humo de sílice mejora la estructura física al ocupar los espacios entre las partículas de cemento. Y como una puzolana, actúa químicamente para impartir mayor resistencia y durabilidad al hormigón.
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¿Existe realmente una diferencia entre el humo de sílice y la microsílice??
La única diferencia entre el humo de sílice y la microsílice es el nombre. Ambos términos se refieren a lo mismo.. El humo de sílice también se conoce como microsílice., y es un polimorfo amorfo de dióxido de silicio. Además de microsílice, El humo de sílice también se llama micro sílice., humo de sílice condensado, y polvo de sílice. Entonces, humos de sílice’ y 'microsílice’ son términos para exactamente el mismo producto, y se pueden usar indistintamente.
Los usos de los vapores de sílice varían y abarcan varios campos en los que se utiliza para trabajos importantes.. Estos campos incluyen:
- fabricación de hormigón
- Fabricación de refractarios
- Industria de polímeros
- Industria química
- Lechada de pozos petroleros
- fabricación de cerámica
- Aplicaciones de caucho
La microsílice viene en tres formas: microsílice en polvo, microsílice condensada, y microsílice en suspensión.
Humo de sílice y sílice pirogénica
Aunque los términos, el humo de sílice y la sílice pirógena se parecen, ambas son sustancias muy diferentes. Aunque ambos son dióxido de sílice, tienen diferentes derivaciones, aplicaciones, características técnicas, y precios.
sílice pirogénica (número CAS 112945-52-5) es una partícula de dióxido de silicio amorfo finamente dividida producida en una llama. Algunas aplicaciones para la sílice pirogénica incluyen:
- Recubrimientos
- Selladores
- Un relleno para gomas y plásticos.
- Cemento
- Adhesivos
El humo de sílice generalmente se trata como un mejor, más efectivo, y una alternativa más segura a la sílice pirogénica. Cuando comenzaron las pruebas en la década de 1960 para encontrar aplicaciones para el humo de sílice, también se probó la sílice pirogénica. Sin embargo, Rápidamente se descubrió que el humo de sílice proporcionaba mejores ventajas cementantes., y la sustancia ha ganado popularidad desde entonces.
Propiedades físicas y químicas de la microsílice/humo de sílice.
Silica fume may be light gray or grayish-black in color. Its spherical particles are less than 1micras in diameter and its specific gravity ranges between 2.2 a 2.3. The bulk density of silica fume is based on the degree of densification and varies from 220kg/m3 to above 700kg/m3.
The physical state of microsilica or silica fume is amorphous. Además, the surface area of its particles can range from 21 ~23m2/g, when measured by nitrogen absorption equipment.
As for its chemical qualities, El humo de sílice está compuesto principalmente de sílice pura en forma no cristalina.. Tiene un contenido muy alto de dióxido de silicio amorfo y está formado por partículas esféricas muy finas.. Pequeñas cantidades de hierro, magnesio, y los óxidos alcalinos también se encuentran en el humo de sílice.
Aplicación de humo de sílice/microsílice
Puede aplicar microsílice en concreto de las siguientes maneras:
- Cemento mezclado
- Concreto Autocompactante (SCC)
- Concreto de alta resistencia (HSC)
- Agente aditivo para compuestos de fibra de carbono.
- Concreto de alto desempeño (HPC)
- hormigón proyectado
- Hormigón de ultra baja permeabilidad
- Productos de reparación cementosos
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Efectos de la Aplicación de Humo de Sílice al Concreto
La microsílice se compone de esferas vítreas sólidas muy finas de dióxido de silicio.. En concreto, mejora la resistencia y durabilidad del hormigón al proporcionar una distribución más uniforme y un mayor volumen de hidratación. El humo de sílice también reduce el tamaño promedio de los poros en la pasta de cemento..
Además, la microsílice reduce la tasa de carbonatación y disminuye la permeabilidad al cloruro. Como resultado, El hormigón de microsílice es capaz de proteger fuertemente los refuerzos y las estructuras incrustadas de los agentes agresivos..
Cuando mezclas microsílice con hormigón, puede mejorar las propiedades tanto del hormigón fresco como del endurecido. Y cuando se usa como reemplazo parcial del cemento, la microsílice puede sustituir al cemento que consume energía sin sacrificar la calidad de la mezcla.
Cómo funciona la microsílice en el hormigón
Cuando se agrega microsílice a una mezcla de concreto, altera la estructura de la pasta de cemento. El efecto de esto produce significativamente más hidratos de silicato de calcio de alta resistencia y muchos menos hidróxidos de calcio. (que son generalmente más débiles y fácilmente solubles).
Las partículas de microsílice son muy pequeñas y por eso, pueden dispersarse y separar las partículas de cemento. el resultado es una multa, matriz uniforme que da mayor compresión, flexión, y fuerza de enlace. Otros efectos de la microsílice incluyen los siguientes:
- Reducir la tasa de carbonatación;
- Disminución de la permeabilidad a los iones de cloruro;
- Imparte alta resistividad eléctrica, y tiene poco efecto sobre el transporte de oxígeno.
Por lo tanto, Se puede esperar que el concreto de microsílice sea fuertemente protector, así como proporcionar refuerzo duradero y empotramientos.
Qué considerar al mezclar y colocar microsílice
La introducción adecuada de humo de sílice en el hormigón mejora las características mecánicas y de durabilidad del hormigón.. Sin embargo, por su extrema finura, el uso de microsílice puede presentar algunos desafíos de manejo. Estos desafíos incluyen:
Demanda de agua y trabajabilidad
Algunos productores mezclan microsílice con agua libra por libra para formar una mezcla de lodo que se puede transportar en camiones cisterna diseñados para manejar líquidos.. El agua de la mezcla en suspensión reemplaza la parte que normalmente se agrega a la mezcla..
En ausencia de un agente reductor de agua, por lo general, será necesario usar más agua cuando se agrega microsílice a una mezcla de concreto. Esto es crítico para permitir la depresión deseada.. Dentro de los primeros minutos de agregar microsílice al concreto, se forma un gel que absorbe agua y puede endurecer la mezcla más allá del asentamiento deseado. Como resultado, es necesario obtener el momento de carga y colocación absolutamente perfecto.
La demanda de agua de la pasta de cemento aumenta con el aumento de microsílice. Los investigadores han llegado a la conclusión de que las pastas de cemento que contienen entre un 20 % y un 30 % de microsílice requieren hasta 40% agua adicional para mantener la trabajabilidad del contenido.
La trabajabilidad es la facilidad con la que las pastas de cemento y el hormigón pueden colocarse bajo la acción de la gravedad.. Depende en gran medida del tamaño de las partículas.. Los tamaños de partículas pequeños conducirán a una mayor demanda de agua para lograr la misma trabajabilidad.
Cuando hay una alta concentración de humo de sílice en el concreto, la demanda de agua cae debido a una reducción en los puntos de contacto entre diferentes granos de microsílice. Esto permite lograr la consistencia deseada.. Además, la naturaleza puzolánica de la microsílice reduce la resistencia al sulfato alcalino.
Ajuste de tiempo
Si mezcla microsílice con hormigón de igual resistencia, sin reductor de agua, el tiempo de fraguado de la mezcla se retrasará. Sin embargo, si agregas 15% microsílice con superplastificante, retrasa el tiempo de fraguado en aproximadamente 60 minutos.
10% la microsílice tiene muy poco efecto sobre los tiempos de fraguado; pero con porcentajes más altos (20% microsílice y superior), el tiempo de fraguado aumenta entre un 6 y un 20 %.
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