Kas yra mikrosilika ir kodėl ji naudojama betone?

Kas yra mikrosilika?

Mikrosilicio dioksidas (silicio dūmai) yra šalutinis produktas, susidarantis gaminant ferolydinius, tokius kaip metalinis silicis ir ferosilicis. Jį sudaro 0,1–0,2 µm skersmens silicio dioksido granulės, kurios yra 100 kartų mažesnės už cemento daleles. Mikrosilicio dioksidas yra amorfinė medžiaga, pasižyminti stipriomis pucolaninėmis savybėmis.
Silicio dioksido dūmai padidina betono mechanines savybes, tokias kaip gniuždymo, lenkimo ir tempimo stiprumas, taip pat sukibimą su užpildu ir armatūra. Tai taip pat turi įtakos tamprumo moduliui ir mažina betono valkšnumą. Mikrosilicio dioksidas padidina betono stiprumą ir ilgaamžiškumą, pagerina atsparumą.
Mikrosilicio dioksidas dėl savo fizinių ir cheminių savybių yra plačiai naudojamas įvairiose srityse. Jis plačiai naudojamas pramonėje, ypač statybinių medžiagų gamyboje.
Mikrosilicio dioksidas turi daug pageidaujamų savybių, tokių kaip didelis paviršiaus plotas, puikus erdvės užpildymas, cheminis atsparumas, mechaninis stiprumas ir puikios izoliacinės bei šiluminės savybės. Be to, jis gali pagerinti medžiagos stiprumą, stabilumą, laidumą ir kitus parametrus.

Kodėl betonui naudojama mikrosilika?

Mikrosilicio dioksidas dėl naudingų savybių dažnai naudojamas kaip betono priedas. Štai keletas priežasčių, kodėl mikrosilicio dioksidas naudojamas betonui:
1. Stiprinimas: Mikrosilicio dioksidas veikia kaip betono sutvirtinimas, padidindamas jo mechaninį stiprumą ir atsparumą pažeidimams. Smulkios mikrosilicio dioksido dalelės prasiskverbia į betono konstrukciją, užpildo poras ir įtrūkimus, todėl padidėja medžiagos tankis ir sanglauda.
2. Padidėjęs atsparumas dilimui: pridėjus mikrosilicio dioksido, pagerėja betono atsparumas dilimui. Smulkios dalelės sukuria apsauginį sluoksnį ant cemento dalelių paviršiaus, kuris padeda sumažinti trintį ir dilimą naudojimo metu.
3. Susitraukimo mažinimas: mikrosilicio dioksidas padeda sumažinti betono susitraukimą kietėjimo proceso metu. Dėl jo buvimo betone reikia mažiau vandens, kad būtų pasiekta tinkama konsistencija, o tai sumažina susitraukimą džiovinant ir sumažina įtrūkimų susidarymą.
4. Patvarumo gerinimas: Mikrosilicio dioksidas gali padėti padidinti betono ilgaamžiškumą, ypač esant agresyvioms sąlygoms, tokioms kaip druskų, rūgščių ar korozijos. Tai padeda apsaugoti armatūrinį plieną nuo korozijos ir išlaikyti betono vientisumą ilgesnį laiką.
5. Pagerinta estetika: mikrosilicio dioksido pridėjimas taip pat gali pagerinti betono estetiką, nes paviršius tampa lygesnis ir vienodesnis bei sumažinamas spalvos pasikeitimas ir žydėjimas, o tai svarbu dekoratyviniams betono elementams.

Mikrosilicio dioksidas yra gana brangi medžiaga, todėl dažnai naudojamas projektuose, kuriuose reikalingas išskirtinis betono stiprumas ir ilgaamžiškumas, pavyzdžiui, tiltuose, apsaugos nuo potvynių konstrukcijose, pramoniniuose pastatuose ir kitose civilinės inžinerijos konstrukcijose. Norint gauti laukiamus rezultatus, jį naudojant reikia tinkamai dozuoti ir sumaišyti su betonu.

Verta paminėti, kad naudojant mikrosilicio dioksidą betone, reikalingas tikslus dozavimas ir tinkama maišymo technologija, kad būtų pasiekta laukiama nauda.

Betono sudėtis: pagrindiniai ingredientai ir jų vaidmuo statyboje
Betonas yra statybinė medžiaga, kurią sudaro trys pagrindiniai ingredientai: cementas, užpildas ir vanduo. Be šių pagrindinių sudedamųjų dalių, betone taip pat gali būti priedų ir priedų, skirtų pagerinti jo savybes arba pritaikyti jį konkrečioms reikmėms. Čia yra trumpas atskirų betono komponentų aprašymas:
Cementas: Cementas yra pagrindinė betono sudedamoji dalis. Dažniausiai naudojamas cementas yra portlandcementis, kuris gaminamas atitinkamomis proporcijomis sukepinant kalkakmenio ir molio mišinį. Cementas reaguoja su vandeniu, sudarydamas vadinamuosius hidratus, kurie jungiasi ir betonas sukietėja.
Užpildas: Užpildas sudaro betono karkasą ir yra atsakingas už jo stiprumą. Dažniausiai naudojamas užpildas yra žvyras arba smėlis. Užpildas turi būti įvairaus grūdelių dydžio, kad būtų galima tinkamai užpildyti tarpus ir užtikrinti optimalų betono tankį.
Vanduo: Vanduo yra esminė cheminės reakcijos su cementu sudedamoji dalis. Maišant betoną vanduo reaguoja su cementu, todėl betonas kietėja. Vanduo turi būti švarus ir be priemaišų, kad nepakenktų betono kokybei.
Įvairūs betono priedai, tarp jų pvz., mikrosilicio dioksidas, gali būti naudojami betone, siekiant pritaikyti betono savybes pagal specifinius poreikius. Jie gali pagerinti plastiškumą, stiprumą, atsparumą šalčiui, atitolinti arba pagreitinti betono stingimo laiką, sumažinti susitraukimą arba paveikti kitus fizinius, cheminius ar mechaninius betono aspektus.
Svarbu tinkamai paskirstyti betono sudedamąsias dalis, kad būtų gautas mišinys, turintis konkrečiam naudojimui reikalingų savybių. Betono maišymo, vibravimo ir kietėjimo procesas yra labai svarbus norint pasiekti optimalų konstrukcijos stiprumą ir ilgaamžiškumą.
 

Kaip mikrosilicio dioksidas veikia betone?

Kai į betoną įpilama mikrosilicio dioksido, iš pradžių nieko neįvyksta. Kai cementas ir vanduo mišinyje pradeda sąveikauti, dėl pradinių cheminių reakcijų susidaro du cheminiai junginiai:
• Kalcio hidroksidas (CH) – laisvos kalkės, šalutinis produktas, užpildantis turimas poras,
• Kalcio silikato hidrato gelis (CSH), atsakingas už betono stiprumą.
Mikrosilicio dioksido pridėjimas į betoną turi stiprų pucolaninį poveikį dėl išskirtinio tinkamumo ir labai didelio amorfinio silicio dioksido kiekio. Mikrosilicio dioksidas cemento mišinyje padidins stiprumą gniuždant, lenkimo stiprumą, sukibimo stiprumą ir sumažins betono pralaidumą.

Mikrosilicio dioksido įtaka betono mechaninėms savybėms

Padidėjęs patvarumas
Kalbant apie betono patvarumą, mikrosilicio dioksido pridėjimas padidina bendrą betono patvarumą . Protingas betono mišinio komponentų pasirinkimas, įskaitant pridėto silicio dioksido procentą, leidžia sukurti didelio ir labai didelio stiprumo betoną. Šis betono stiprumo padidėjimas yra dėl sumažėjusio poringumo dėl mikrosilicio dioksido, kuris sandariai užpildo tarpą tarp cemento grūdelių. Betono patvarumas pridedant mikrosilicio dioksido laikui bėgant didėja. Geriausi rezultatai pasiekiami praėjus maždaug 28 dienoms po betono išpylimo.
Vandens pralaidumas ir atsparumas šalčiui
Mikrosilicio dioksido pridėjimas į betono mišinį sukelia struktūrinius porų pokyčius, o tai padidina betono atsparumą vandeniui . Kadangi mikrosilicio dioksidas apsaugo betoną nuo neigiamo vandens poveikio, jis apsaugo ir nuo žemos temperatūros. Esant mažam vandens surišimo koeficientui betone (0,25-0,30) ir 5-10% cemento pakeitus silicio dioksidu, pastebimas atsparumo šalčiui padidėjimas.
Armatūros apsauga
Mikrosilicio dioksidas pagerina armatūros antikorozinę apsaugą, padidina gatavo betono gaminio atsparumą vandens prasiskverbimui ir palaiko stiprumo padidėjimą dėl antrinės pucolaninės reakcijos. Pagerina betono mišinio reologiją.

Mikrosilikos galite įsigyti www.rufax.lt elektroninėje parduotuvėje arba atvykę į įmonės ofisą Joninių g.17, Domeikava, Kauno rajonas.