¿Qué es el humo de sílice?
El humo de sílice es una sustancia que se utiliza para mejorar la resistencia del concreto. Se produce durante la síntesis de metal de silicio o aleaciones de ferrosilicones, cuando la reducción del 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 de polvo blanco fino compuesto principalmente de dióxido de silicio. Esta sustancia no debe confundirse con la sílice humedecida, también conocida como sílice pirogénica, que tiene una composición diferente y se usa 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 deEl humo de sílice a una mezcla de concreto reduce el nivel de expansión y el agrietamiento resultante de las reacciones de álcali-sílica (ASR). ASR típicamente ocurre cuando los iones de hidróxido reaccionan con sílice en una mezcla de cemento para formar un gel de silicato de calcio y álcali, que fluye en espacios porosos en el concreto. El gel causa expansión y agrietamiento, lo que lleva a una eventual falla estructural.
La textura de partículas extremadamente fina del humo de sílice le da propiedades mecánicas ventajosas. El concreto de sílice es menos permeable que el concreto no reforzado y se puede usar para soportar cargas pesadas. Los rascacielos y otros edificios grandes que ejercen grandes cantidades de presión vertical sobre sus elementos estructurales generalmente usan concreto de alta resistencia.
El concreto de sílice se mezcla agregando una proporción especificada de humo al cemento en forma húmeda o seca. La proporción de humo de sílice en la mezcla de concreto final es determinado por el nivel de resistencia del material requerido. Las mezclas más fuertes de concreto de sílice, que pueden contener hasta el 15 por ciento de los humo de sílice en peso, son más frágiles que las mezclas más comunes, que contienen 7-10 por ciento.
Hasta alrededor de mediados de la década de 1970, el humo de sílice que se produjo en reacciones de cuarzo no se conservó para su uso, sino que se liberó en la atmósfera. Esta práctica creó preocupaciones ambientales que condujeron al vertedero de la sustancia. Desde entonces, se han desarrollado pautas para estandarizar la calidad física, el embalaje y otras cualidades para el uso industrial.