Siliciumdamp wordt geproduceerd als bijproduct bij de vervaardiging van siliciummetaal en ferrosiliciumlegeringen, die vaak in tal van worden gebruikt industriële toepassingen inclusief de productie van staal en aluminium, productie van siliconen, vervaardiging van computerchips, en meer.

En terwijl deze materialen een grote waarde vertegenwoordigen, hun bijproduct silica fume speelt een grotere rol in de betonindustrie. Lees verder om erachter te komen wat silica fume precies is en wat het tot een onschatbare toevoeging aan beton maakt.

De verschillende soorten betonadditieven die u moet kennen

Wat is Silica Fume??

Silica rook, ook wel bekend als vervluchtigd silica, micro-silica, of gecondenseerde silicadamp, is een puzzolane materiaal, die een grijs gekleurd d-poeder presenteert, lijkt qua uiterlijk enigszins op vliegas of portlandcement. Het bestaat voornamelijk uit niet-kristallijn (of amorf) Siliciumdioxide (SiO2), waarbij elk deeltje ongeveer is 0.01 maal de grootte van een gemiddeld cementdeeltje.

Wanneer betonproducenten de natuurlijke eigenschappen van beton moeten wijzigen, SCM's of aanvullende cementeermaterialen kunnen worden gebruikt om de gewenste eigenschappen te bereiken. Deze materialen worden meestal tijdens het batchen aan beton toegevoegd en worden gebruikt als vervanging voor een deel van het portlandcement.

Silica fume is een voorbeeld van dergelijke SCM's. Vanwege de chemische en fysische eigenschappen, beton dat siliciumdamp bevat, kan zeer duurzaam worden en ongelooflijk sterk worden.

Echter, er zijn bepaalde problemen verbonden aan het gebruik van silicafume in beton. Als zodanig, het willekeurige gebruik ervan wordt niet aanbevolen. In plaats van, toepassingen van silicafume moeten worden beperkt tot zeer gespecialiseerde producten.

Wat betekent "Pozzolaans"??

Pozzolane materiaal beschrijft een materiaal dat kan reageren met calciumhydroxide (CH). Het is een kiezelhoudend of kiezelhoudend en aluminiumhoudend materiaal dat geen cementgebonden waarde heeft, maar, in aanwezigheid van vocht en een sterk verdeelde vorm, reageert chemisch met CH bij regelmatige temperaturen om een ​​materiaal met cementeigenschappen te vormen.

De term Pozzolanic komt van een kleine Italiaanse stad, Pozzuoli. In deze stad, de vroege Romeinen combineerden vulkanische as met een kalkrots om mortels te maken om massieve stenen aan elkaar te binden. Zelfs vandaag, tweeduizend decennia later, de resulterende structuren behouden hun stevigheid.

Silicadamp is een voorbeeld van kunstmatige puzzolane materialen en is dat ook, daarom, veel gebruikt in de betonindustrie.

Hoe werkt Silica Fume in beton?

Nadat Portlandcement is gemengd met water, ze beginnen te "hydrateren" of reageren op elkaar. Tijdens dit proces, een chemische reactie vormt twee chemische moleculen:

1. Calciumsilicaathydraat (CSH), dat is de belangrijkste verbinding die verantwoordelijk is voor kristallisatie.
2. Calcium hydroxide (CH), wat een bijproduct is van de reactie, ook bekend als "vrije limoen". Deze verbinding is verantwoordelijk voor niets meer dan uitloging uit beton of bekleding van toegankelijke poriën in het beton.

Er vindt een puzzolane reactie plaats tussen silicafume en de CH, het creëren van extra CSH-moleculen in de holtes van gehydrateerde cementdeeltjes. Deze extra CSH-moleculen zorgen voor verbeterde buiging, samendrukkend, en hechtkracht voor beton. Ze creëren ook een over het algemeen gezondere matrix, omdat extra CS-voorraden regio's vullen die anders zo weinig leegtes zouden zijn gebleven, onderhevig aan schadelijke stoffen en mogelijke indringing.

Silica fume voor gebruik in beton is verkrijgbaar in zowel droge als natte vorm. Het wordt meestal toegevoegd tijdens de betonproductie bij 5% tot 10% in gewicht in een betonfabriek en is met succes geproduceerd in zowel dry-batch- als central-mix-fabrieken.

Voors en tegens van Silica Fume in beton

Vandaag, silica fume wordt veel gebruikt in de bouwindustrie, het is dus belangrijk om te begrijpen welke eigenschappen silicadamp aan beton geeft, evenals de bijbehorende voor- en nadelen.

Voordelen van microsilica in beton

Een effectief puzzolaans materiaal zijn, silica fume wordt gewoonlijk aan beton toegevoegd om de eigenschappen ervan te verbeteren, in het bijzonder hechtsterkte, druksterkte, en corrosiebestendigheid.

De belangrijkste voordelen van het gebruik van silicafume in beton zijn::

• Silica Fume presenteert een neutrale anorganische vulstof met ongelooflijk stabiele eigenschappen chemische en fysische eigenschappen. Het neemt niet deel aan de uithardingsreactie, bevat geen kristallijn water, en heeft geen invloed op het reactiemetabolisme.
• Het toevoegen van silicafume aan beton kan de thermische geleidbaarheid en vlamvertrager verhogen, en verander de viscositeit van de lijm.
• Het heeft geweldige adsorptieprestaties, veroorzaakt geen agglomeratieverschijnsel, is gemakkelijk te mixen, en biedt een goede infiltratie voor verschillende soorten hars.
• De toevoeging van silicafume maakt het mogelijk de exotherme piektemperatuur van de uithardingsreactie van epoxyhars te verminderen, de krimpsnelheid van gestolde producten, en hun lineaire uitzettingscoëfficiënt. Dit maakt het mogelijk scheuren te voorkomen door interne stress te elimineren.
• Silica fume bezit eigenschappen zoals sterke verdichting, redelijke grootteverdeling, evenals grote slijtvastheid en hardheid. Dit kan de druksterkte aanzienlijk verhogen, treksterkte, invloed op de sterkte en slijtvastheid van de uitgeharde producten, en verhogen de slijtvastheid door 0.5 tot 2.5 keer.
• Laag gehalte aan onzuiverheden, zuiver siliciumpoeder, en stabiele chemische en fysische eigenschappen voegen boogweerstand en goede isolatie-eigenschappen toe aan het uithardende materiaal.
• Silica fume bestaat uit fijnkorrelige korrels en verdeelt zich redelijk, wat betekent dat het stratificatie en neerslag effectief kan elimineren of verminderen.
• Kiezelzuur (SiO2) binnen silicafume behoort tot inerte materialen. Dit betekent dat het niet in reactie komt met de meeste alkaloïden en zuren. Als het siliciumpoeder gelijkmatig is verdeeld over het oppervlak van objecten, het verhoogt cavitatie en corrosieweerstand door 3 tot 16 keer.
• De relatieve elasticiteitsmodulus van silicafume ligt tussen 10% en 20% na 300 tot 500 vries-dooi cycli, terwijl de elasticiteitsmodulus van beton zonder toevoeging van silicafume dat wel is 30% tot 73% na 25 tot 50 cycli. Daarom, de toevoeging van silica fume aan beton zorgt voor een betere vorstbestendigheid.
• Silicadamp is een zeer fijn poeder. Bij gebruik als polymeer vulmateriaal, het kan de hoeveelheid lading verminderen en de vereiste hoeveelheid polymeer besparen, waardoor de totale kosten van het product worden verlaagd.

Nadelen van Fumed Silica in beton

Silicadamp is geen magische verbinding. Van nature, het gebruik van silicafume in beton brengt bepaalde moeilijkheden met zich mee:

• Moeilijke constructie en slechte verwerkbaarheid. De verwerkbaarheid van beton is een belangrijke factor in de ontwikkeling van de betonmixverhouding. Helaas, silica fume beton vertoont een slechte verwerkbaarheid. Beton dat silicafume bevat, is niet gemakkelijk te pleisteren en is moeilijk fijnkorrelig trillend te maken. Dit leidt tot verminderde gladheid en uniformiteit van het betonoppervlak.
• Droge krimp. Silicadamp verhoogt de krimpsnelheid van het beton, vooral vroege droge krimp. Dit beïnvloedt de algehele sterkte van beton door het vatbaarder te maken voor scheuren. Bijvoorbeeld, nadat de constructie is voltooid, het versterken van sprinkler- en wateronderhoud kan het probleem verminderen, maar de scheuren zijn nog steeds onvermijdelijk in de meeste bouwprojecten.
• Temperatuur scheuren. Beton dat silicadamp bevat ontwikkelt zich snel, terwijl de bijbehorende betonhydratatiewarmte ook snel verdwijnt. Dit leidt tot een stijging van de temperatuur van de hydratatiewarmte van beton, het verhogen van de spanning bij hoge temperatuur in het materiaal. De spanningsconcentratie in de droge krimpscheur kan ervoor zorgen dat de scheur groter wordt, leidend tot de vorming van transfixatiescheuren.

Toepassingen van Silica Fume in beton

De twee belangrijkste toepassingen van microsilica in beton zijn het maken van hoogwaardige en zeer sterke betonmengsels.

Hoogwaardig beton (HPC)

Hoogwaardig beton (HPC) geproduceerd met silica fume is geïdentificeerd als een van de meest waardevolle geavanceerde materialen die nodig zijn voor de constructie van infrastructuur.

Naast verbeterde duurzaamheid en verhoogde sterkte, HPC-houdend silicafume zorgt voor een verhoogde weerstand tegen slijtage, Chemicaliën, en corrosie, verbeterde taaiheid, en verbeterde duurzaamheid en kostenbesparingen tijdens de levenscyclus.

Parkeerdekken, snelweg bruggen, overlays van brugdekken, en mariene constructies zijn onderhevig aan voortdurende achteruitgang als gevolg van slijtage, wapening corrosie stroom, en chemische aanval. Silica fume wordt gebruikt om beton te beschermen tegen zeewater, dooizouten, zware impact, en verkeer, waardoor onderhoudskosten worden geminimaliseerd.

De belangrijkste voordelen van hoogwaardig beton zijn onder meer:

• Verhoogde slag- en slijtvastheid op vloeren, dekken, overlays, en verticale structuren
• Extreem hoge elektrische weerstand
• De zeer lage doorlaatbaarheid van waterindringing en chloride
• Superieure weerstand tegen chemische invloeden van zuren, chloriden, sulfaten, en nitraten

Hoge Sterkte Beton

Hogesterktebeton geproduceerd met silicafume biedt meer ontwerpflexibiliteit voor ingenieurs en architecten. Het wordt traditioneel gebruikt in hoogbouw om de bruikbare ruimte te vergroten, omdat het het gebruik van kleinere kolommen mogelijk maakt. Hogesterktebeton dat silicadamp bevat, wordt vaak gebruikt in voorgespannen en geprefabriceerde liggers, waardoor grotere overspanningen mogelijk zijn in constructieve brugontwerpen.

De belangrijkste voordelen van hogesterktebeton zijn onder meer:

• Hoge elasticiteitsmodulus overschrijden 7 miljoen psi (40,000 MPa)
• Druksterkte tot 20,000 psi (140 MPa)
• Hoge beginsterkte voor prefab-toepassingen en versnelde projecten
• Hoge buigsterkte tot 2,000 psi (12 MPa)

De afhaalmaaltijden

Siliciumdamp is een zeer efficiënt puzzolanisch materiaal dat een aanzienlijk potentieel heeft voor gebruik in beton, omdat het de duurzaamheid en mechanische eigenschappen van het materiaal verbetert. De toepassingen van silica fume in beton omvatten bruggen, parkeergarages, brugdekken, wolkenkrabbers, en meer.

Koop vandaag nog hoogwaardige verdichte silicafume en niet-verdichte silicafume van HSA Material.