Fumée de silice, ou microsilice, présente un sous-produit important produit lors du processus de fabrication des alliages de ferrosilicium et de silicium métallique. Le composé trouve de nombreuses utilisations dans le béton et offre des avantages importants pour la marine, construction de bâtiments, et les industries pétrolières et gazières dans le monde.
Chez HSA, le premier fournisseur de fumée de silice en Chine, nous connaissons tous les tenants et les aboutissants des applications de fumée de silice. Aujourd'hui, nous allons examiner de près les avantages et les inconvénients de la fumée de silice lorsqu'elle est ajoutée au béton.
Qu'est-ce que la fumée de silice?
Avant de plonger dans les avantages et les inconvénients de la fumée de silice dans le béton, Voyons brièvement ce qu'est la fumée de silice.
La fumée de silice ou microsilice est un matériau pouzzolanique qui ressemble à des cendres volantes ou à du ciment Portland en apparence. La fumée de silice elle-même est constituée de dioxyde de silicium non cristallin ou amorphe (SiO2), avec des particules qui sont 100 fois plus petite qu'une particule de ciment standard. Cela signifie que les particules de fumée de silice mesurent moins de 1 micron de diamètre et forment une poudre superfine avec une densité de 2.2 g/cm3.
La fumée de silice peut être classée en fumée de silice densifiée et non densifiée:
- Fumée de silice non densifiée possède une densité apparente de 250-350 kg/m3.
- Fumée de silice densifiée a une densité apparente de 550-700 kg/m3.
Quand on a besoin de modifier ou d'améliorer les propriétés naturelles du béton, de la fumée de silice peut être ajoutée à la solution pendant le dosage, améliorer la résistance et la durabilité du matériau.
Pourquoi la fumée de silice est-elle importante?
La fine poudre de fumée de silice est l'un des matériaux clés utilisés dans la fabrication des réfractaires et du béton. Lorsqu'il est ajouté au béton, la fumée de silice est capable d'augmenter ses propriétés mécaniques et d'atteindre une meilleure résistance à la corrosion, résistance accrue aux sulfates, et résistance supérieure à l'abrasion. en outre, l'utilisation de fumée de silice dans le béton permet de réduire la perméabilité du mélange et d'améliorer sa durabilité.
La fumée de silice présente un matériau vraiment polyvalent qui est utilisé pour produire pratiquement toutes les qualités de béton. Il peut également être utilisé pour améliorer la résistance et les performances à haute température des réfractaires et trouve des applications dans les industries du caoutchouc et du verre soluble.
Comment la fumée de silice est-elle utilisée dans le béton?
Afin de mieux comprendre les avantages et les inconvénients de la fumée de silice, il est important de savoir quelles réactions chimiques se produisent une fois que la fumée de silice est ajoutée au béton.
Lorsqu'il est ajouté au béton, la fumée de silice reste initialement inerte. Alors, une fois que l'eau commence à réagir avec le ciment Portland dans le mélange (hydratant), la réaction chimique primaire produit deux composés chimiques importants:
- Silicate de calcium hydraté (CSH), le composé cristallin responsable de la résistance du matériau
- Hydroxyde de calcium (CH), un sous-produit qui agit comme une charge et tapisse les pores du béton
Prochain, une réaction pouzzolanique se produit entre l'hydroxyde de calcium et la fumée de silice, produisant des composés supplémentaires de silicate de calcium hydraté qui remplissent les vides autour des particules hydratées de ciment. Ces composés CSH supplémentaires fournissent au béton une matrice plus dense dans des zones qui seraient autrement restées sous forme de petits vides sujets à des infiltrations potentielles. En tant que tel, le béton développe une flexion améliorée, compressif, et propriétés de force de liaison.
Avantages importants de la fumée de silice
En raison de ses propriétés, la fumée de silice est largement utilisée dans le monde où une résistance et une durabilité accrues du béton sont requises. La fumée de silice est disponible auprès de fournisseurs tels que Henan Superior Abrasives Import & Société d'exportation, Ltd et peut être facilement ajouté au cours du processus de production de béton pour améliorer les caractéristiques du béton frais et dur.
Voici quelques avantages importants de la fumée de silice qui sont responsables de sa large utilisation dans l'industrie de la construction et du béton:
1. Propriétés chimiques et physiques très stables
La fumée de silice sert de charge neutre aux propriétés incroyablement stables, à la fois chimique et physique. Il ne contient pas d'eau cristalline, ne participe pas à la réaction de durcissement, et n'affecte en rien le processus de réaction.
2. Augmentation de la conductivité thermique
Non seulement la fumée de silice peut augmenter la conductivité thermique, mais il peut également améliorer l'ignifugation et modifier la vitesse d'adhérence.
3. Bonne performance d'adsorption
La fumée de silice a une bonne performance d'adsorption, ainsi qu'une bonne infiltration pour divers types de résine. en outre, il est facile à mélanger sans phénomène d'agglomération.
4. Réduction des précipitations et stratification
En raison de sa distribution raisonnable et de sa granulométrie fine, la fumée de silice peut efficacement éliminer la stratification et réduire les précipitations.
5. Force améliorée
La distribution granulométrique raisonnable des fumées de silice assure une bonne dureté, forte densification, et grande résistance à l'usure. L'ajout de fumée de silice au béton peut améliorer la résistance à l'usure, résistance à la compression, et résistance à la traction des produits durcis. en outre, la résistance à l'abrasion peut être augmentée par 0.5-2.5 fois.
6. Isolation améliorée
La fumée de silice présente une poudre de silicium pur avec une faible quantité d'impuretés. En tant que tel, il possède une stabilité propriétés chimiques et physiques qui assurent une bonne résistance à l'arc et une bonne isolation du matériau de durcissement.
7. Coûts globaux réduits
La masse volumique apparente de la fumée de silice varie entre 0.2 et 0.8 ou 1.0 et 2.2. Lorsqu'il est utilisé comme matériau de remplissage polymère, la microsilice peut réduire le coût total du produit en économisant la quantité de polymère et en minimisant la quantité de charge.
8. Résistance à la corrosion améliorée
La fumée de silice est composée de silice, ou SiO2, qui est un matériau inerte. Cela signifie que la fumée de silice ne réagit pas avec la plupart des alcaloïdes ou des acides, et la poudre de silicium est uniformément répartie sur la surface des objets. En tant que tel, la fumée de silice contribue à améliorer la résistance à la cavitation et à la corrosion en 3 à 16 fois.
9. Période d'induction raccourcie
L'ajout de fumée de silice au béton peut raccourcir la période d'induction et fournir une résistance précoce.
10. Prévention des fissures
La fumée de silice peut réduire le pic de température atteint lors de la réaction de durcissement de la résine époxy. en outre, il réduit le taux de retrait et le coefficient de dilatation linéaire dans le béton solidifié, réduisant ainsi la contrainte interne et empêchant la fissuration.
11. Résistance au gel améliorée
Le module d'élasticité relatif de la microsilice n'est que 10 à 20 pour cent après 300-500 cycles de gel-dégel. À la fois, le module d'élasticité moyen du béton usuel est 30 à 73 pour cent après 25-50 cycles. En tant que tel, l'ajout de microsilice au béton peut améliorer considérablement sa résistance au gel.
Inconvénients de la fumée de silice dans le béton
Alors que la microsilice, indubitablement, offre un large éventail d'avantages lorsqu'il est ajouté au béton, ça vient avec certains inconvénients:
1. Difficulté de construction
La maniabilité du béton est un paramètre important à prendre en compte lors de la conception des proportions d'un mélange de béton spécifique. Par exemple, l'ajout de quantités excessives de poudre de fumée de silice réduira la constructibilité du matériau et rendra le béton plus compact. Il serait plus difficile d'enduire le béton ou de le rendre à grain serré, affectant négativement la qualité du béton, sa douceur, et uniformité de la surface.
2. Retrait à sec
Par rapport au béton ordinaire, le taux de retrait du béton de fumée de silice est nettement plus élevé, en particulier le retrait à sec précoce. Cela peut s'expliquer par le fait que l'effet de remplissage de la fumée de silice entraîne une diminution de la teneur en humidité dans le béton, lequel, à son tour, conduit à des fissures de retrait à sec. Cela affecte la résistance globale du produit et limite les applications potentielles.
en outre, lorsque la température extérieure est élevée, l'évaporation de l'eau de surface augmente au-delà du taux de ressuage, provoquant l'apparition de fissures de retrait sec sur la surface. Heureusement, le problème peut être atténué en se concentrant sur l'entretien du béton après la construction, telles que l'utilisation de procédures de renforcement de l'eau et de gicleurs.
3. Fissures de température
Béton de microsilice est également plus susceptible de produire des fissures de température. Alors que la résistance initiale se développe rapidement avec l'ajout de poudre de fumée de silice, la chaleur correspondante de l'hydratation du béton se dissipe rapidement, entraînant une augmentation de la température du béton. Ce, à son tour, exerce une contrainte à haute température sur le matériau, qui se concentre sur le dessus des fissures de retrait sec. Cela pourrait rendre ces fissures plus profondes, conduisant à la formation de fissures de transfixion.
4. Prix élevé
Le prix de la microsilice est relativement élevé, par rapport aux cendres volantes ou au ciment. Bien que l'utilisation de fumée de silice augmente les dépenses initiales, les meilleures performances du ciment à la fumée de silice compenseront les coûts à long terme.
Achetez de la fumée de silice de haute qualité chez HSA
Bien que l'utilisation de la fumée de silice présente à la fois des avantages et des inconvénients, la poudre présente un composant important qui trouve de larges applications dans la construction, Marin, et des gisements de pétrole et de gaz dans le monde entier.
Pour profiter des qualités améliorées du béton associées à l'utilisation de la microsilice, tout en minimisant les défis potentiels, il est important de choisir une personne de confiance fournisseur de fumée de silice, tels que Henan Superior Abrasives Import & Société d'exportation, Ltd. Achetez nos produits de fumée de silice de haute qualité aujourd'hui.
