¿Qué es el humo de sílice?
El humo de sílice es una sustancia que se utiliza para mejorar la resistencia del hormigón. Se produce durante la síntesis de silicio metálico o aleaciones de ferrosilicio, cuando la reducción de cuarzo de alta pureza a alta temperatura en un horno eléctrico emite gas de óxido de silicio. El gas reacciona con oxígeno y se condensa en humo de sílice, una sustancia fina de polvo blanco compuesta principalmente de dióxido de silicio. Esta sustancia no debe confundirse con sílice pirógena, también conocida como sílice pirogénica, que tiene una composición diferente y se utiliza para espesar batidos y pinturas.
Al igual que otros materiales puzolánicos, el humo de sílice reacciona con hidróxido de calcio para crear fuertes enlaces dentro de la mezcla de cemento. La adición de humo de sílice al concreto disminuye el contenido de agua del concreto y lo hace menos susceptible a la corrosión causada por sales marinas e iones de cloruro. Esto lo hace especialmente útil en estructuras expuestas al agua, como presas o puentes.
Se ha demostrado que la adición de humo de sílice a una mezcla de concreto reduce el nivel de expansión y agrietamiento resultante de las reacciones de álcali-sílice (ASR). La ASR generalmente ocurre cuando los iones de hidróxido reaccionan con la sílice en una mezcla de cemento para formar un gel de silicato de calcio y álcali, que fluye hacia espacios porosos en el concreto. El gel causa expansión y grietas, lo que lleva a una eventual falla estructural.
La textura en partículas extremadamente fina del humo de sílice le confiere propiedades mecánicas ventajosas. El concreto de sílice es menos permeable que el concreto no reforzado y puede usarse para soportar cargas pesadas. Los rascacielos y otros edificios grandes que ejercen una gran presión vertical sobre sus elementos estructurales suelen utilizar hormigón de alta resistencia.
El concreto de sílice se mezcla agregando una proporción específica de humo al cemento en forma húmeda o seca. La proporción de humo de sílice en la mezcla final de concreto está determinada por el nivel de resistencia del material requerido. Las mezclas más fuertes de concreto de sílice, que pueden contener hasta 15 por ciento del humo de sílice en peso, son más frágiles que las mezclas más comunes, que contienen 7-10 por ciento.
Hasta mediados de la década de 1970, el humo de sílice que se producía en las reacciones de cuarzo no se conservaba para su uso, sino que se liberaba a la atmósfera. Esta práctica creó preocupaciones ambientales que llevaron al vertido de la sustancia. Desde entonces, se han desarrollado pautas para estandarizar la calidad física, el embalaje y otras cualidades para uso industrial.