Yüksek performanslı derz ve harçlar, geleneksel çimento esaslı malzemelerin gerekli performans kriterlerini karşılayamadığı uygulamalarda kullanılır.. Örnekler arasında yüksek gerilime maruz kalan yapılar yer alır, agresif ortamlar, veya aşırı sıcaklıklar. Silika dumanı, yüksek performanslı derz ve harçlarda önemli bir bileşendir, güçlerini artırabileceği için, dayanıklılık, geçirgenlik, işlenebilirlik, pompalanabilirlik, ve hidrasyon ısısı.

Silika Dumanının Özellikleri

1.Partikül boyutu dağılımı

Silika dumanı parçacıkları çok dar bir boyut dağılımına sahiptir, tipik olarak şunlar arasında değişir: 0.1 ile 1 mikron. Bu, diğerlerinin parçacık boyutu dağılımından çok daha küçüktür. ek çimentolu malzemeler (SCM'ler) gibi külleri Uçur veya cüruf, genellikle şunlar arasında değişir: 1 ile 100 mikron. Silis dumanının küçük parçacık boyutu, çimentolu matriste daha iyi paketleme yoğunluğu sağlar, Böylece daha iyi mukavemet ve daha az geçirgenlik elde edilir.

2.Yüzey alanı

Silika dumanı çok yüksek bir yüzey alanına sahiptir, tipik olarak etrafında 20-30 m2/g. Bu, diğer SCM'lerin yüzey alanından çok daha yüksektir, genellikle şunlar arasında değişir: 300 ile 600 m2/g. Silis dumanının yüksek yüzey alanı çimento parçacıklarıyla daha iyi reaktivite sağlar, Böylece daha iyi mukavemet ve daha az geçirgenlik elde edilir.

3.Kimyasal bileşim

Silika dumanı esas olarak silikon dioksitten oluşur (SiO2), alüminyum oksit gibi az miktarda diğer oksitlerle (Al2O3), Demir oksit (Fe2O3), ve kalsiyum oksit (CaO). Silis dumanının kimyasal bileşimi, kaynak malzemeye ve üretim sürecine bağlı olarak değişebilir.. Diğer SCM'lerle karşılaştırıldığında, silika dumanı çok daha yüksek bir SiO2 içeriğine ve daha düşük seviyede yabancı maddelere sahiptir.

Derz ve Harçlarda Silis Dumanı Kullanmanın Faydaları

1. Artan Güç ve Dayanıklılık

Silika dumanı, sıkıştırmayı önemli ölçüde iyileştirebilir, bükülme, derz ve harçların çekme mukavemeti. Bunun nedeni çimento ile puzolanik reaksiyonudur., ilave kalsiyum silikat hidrat oluşturur (C-S-H) jelleşir ve çimentolu matrisin gözenekliliğini azaltır. Silika dumanı aynı zamanda derz ve harçların kimyasal saldırıya karşı hassasiyetini azaltarak dayanıklılığını da artırabilir., donma-çözülme döngüleri, ve alkali-silika reaksiyonu.

2. Azaltılmış Geçirgenlik ve Gözeneklilik

Silika dumanı derz ve harçların geçirgenliğini ve gözenekliliğini önemli ölçüde azaltabilir, suyun veya agresif kimyasalların betona nüfuz edip hasara neden olabileceği uygulamalarda kritik öneme sahiptir. Silis dumanının küçük parçacık boyutu, çimento parçacıkları arasındaki boşlukları doldurmasına olanak tanır, sıvılara karşı daha az geçirgen olan daha yoğun paketlenmiş bir matrisle sonuçlanır.

3. Geliştirilmiş İşlenebilirlik ve Pompalanabilirlik

Silika dumanı, harç ve harçların viskozitesini azaltarak ve akışkanlığını artırarak işlenebilirliğini ve pompalanabilirliğini geliştirebilir.. Bunun nedeni küçük silika dumanı parçacıklarının bilyeli yatak etkisidir., Çimento parçacıklarını yağlayabilen ve sürtünmeyi azaltabilen. Geliştirilmiş işlenebilirlik ve pompalanabilirlik, işçilik maliyetlerinin azalmasına ve inşaat verimliliğinin artmasına yol açabilir.

4. Azaltılmış Hidrasyon Isısı

Silika dumanı aynı zamanda çimentolu malzemelerin hidratasyon ısısını da azaltabilir., büyük dökümlerde veya kütle beton yapılarda önemlidir. Silis dumanının yüksek reaktivitesi, çimento hidratasyonu sırasında üretilen kalsiyum hidroksitin daha fazlasını tüketmesine olanak tanır., daha az ısı üretimiyle sonuçlanır. Bu, termal çatlamayı önlemeye ve betonun uzun vadeli dayanıklılığını artırmaya yardımcı olabilir..

Yüksek Performanslı Derz ve Harçlarda Silis Dumanının Uygulamaları

1. Köprüler ve Otoyollar

Silika dumanı köprü ve otoyol inşaatlarında yaygın olarak kullanılır, Ağır trafik yüklerine dayanmak için yüksek performanslı derz ve harçların gerekli olduğu yerler, donma-çözülme döngüleri, ve buz çözücü kimyasallara maruz kalma. Silika dumanı bu uygulamalarda betonun dayanıklılığını artırabilir ve geçirgenliğini azaltabilir, daha uzun servis ömrü ve daha düşük bakım maliyetleri sağlar.

2. Deniz Yapıları

Silika dumanı aynı zamanda deniz duvarları gibi deniz yapılarında da kullanılır., iskeleler, ve açık deniz platformları, betonun deniz suyuna maruz kaldığı yer, dalga eylemi, ve klorür saldırısı. Silika dumanı bu zorlu ortamlarda betonun dayanıklılığını artırabilir ve geçirgenliğini azaltabilir, daha uzun servis ömrü ve daha düşük bakım maliyetleri sağlar.

3. Endüstriyel Zemin

Silis dumanı, betonun ağır makinelere maruz kaldığı endüstriyel zemin kaplama uygulamalarında kullanılır., aşınma, ve kimyasal sızıntılar. Silika dumanı betonun basınç dayanımını ve aşınma direncini artırabilir, daha uzun servis ömrü ve daha düşük bakım maliyetleri sağlar.

4. Refrakter Dökümler

Silika dumanı kullanılır refrakter dökülebilir, fırınlarda kullanılan yüksek sıcaklık malzemeleridir, fırınlar, ve diğer endüstriyel uygulamalar. Silika dumanı dökülebilir malzemelerin yüksek sıcaklık mukavemetini ve aşınma direncini geliştirebilir, daha uzun servis ömrü ve daha düşük bakım maliyetleri sağlar.

Derz ve Harçlarda Silis Dumanının Karıştırılması ve Taşınması

1. Güvenli Kullanıma İlişkin Önlemler

Silika dumanı, solunması halinde insan sağlığına zararlı olabilecek ince bir tozdur.. Taşıma sırasında uygun önlemler alınmalıdır, kişisel koruyucu ekipmanların kullanımı dahil, yeterli havalandırma, ve toz bastırma teknikleri.

2. Karıştırma Prosedürleri

Karışım suyuna çimento ve agregalardan önce uygun bir dağılım sağlamak için silis dumanı eklenmelidir.. Silis dumanı parçacıklarının tam olarak hidrasyonunu sağlamak için karıştırma süresinin arttırılması gerekebilir.. Silis dumanının artan su talebini telafi etmek için su-çimento oranı ayarlanmalıdır..

Çözüm

Silika dumanı, yüksek performanslı derz ve harçlarda önemli bir bileşendir, Artan güç ve dayanıklılık da dahil olmak üzere çok sayıda avantaj sunuyor, reduced permeability and porosity, improved workability and pumpability, and reduced heat of hydration. It is used in a variety of applications including bridges and highways, deniz yapıları, endüstriyel döşeme, and refractory castables.

The demand for high-performance grouts and mortars is expected to continue to grow as construction projects become more complex and challenging. Silica fume is expected to play an important role in meeting this demand, as research continues to improve our understanding of its properties and potential applications.