Cos'è la silice fume?
Fume di silice è una sostanza che viene utilizzata per migliorare la forza del calcestruzzo. Viene prodotto durante la sintesi di leghe di metallo di silicio o ferrosilicio, quando la riduzione del quarzo ad alta purezza ad alta temperatura in un forno elettrico emette gas di ossido di silicio. Il gas reagisce con ossigeno e si condensa nel fume di silice, una sostanza in polvere bianca fine composta principalmente da biossido di silicio. Questa sostanza non deve essere confusa con la silice fumata, nota anche come silice pirogenica, che ha una composizione diversa e viene utilizzata per addensare i frullati e le vernici. L'aggiunta di fumi di silice al calcestruzzo riduce il contenuto d'acqua del calcestruzzo e lo rende meno suscettibile alla corrosione causata da sali marini e ioni cloruro. Ciò lo rende particolarmente utile nelle strutture esposte all'acqua, come dighe o ponti.
È stato dimostrato che l'aggiunta diLa fumi di silice in una miscela di cemento riduce il livello di espansione e crack che risulta dalle reazioni alcaline-siliche (ASR). L'ASR si verifica in genere quando gli ioni idrossido reagiscono con la silice in una miscela di cemento per formare un gel di silicato di calcio e alcalino, che scorre in spazi porosi nel calcestruzzo. Il gel provoca espansione e cracking, portando a eventuali fallimenti strutturali.
La consistenza del particolato estremamente fine del fume di silice gli conferisce proprietà meccaniche vantaggiose. Il calcestruzzo di silice è meno permeabile del calcestruzzo non rinforzato e può essere utilizzato per supportare carichi pesanti. I grattacieli e altri grandi edifici che mettono grandi quantità di pressione verticale sui loro elementi strutturali di solito usano il calcestruzzo ad alta resistenza.
Il calcestruzzo di silice viene miscelato aggiungendo una proporzione specificata di fumi al cemento in forma bagnata o asciutta. La proporzione di fumi di silice nella miscela di cemento finale è detErminato dal livello di resistenza al materiale richiesto. Le miscele più forti di calcestruzzo di silice, che potrebbero contenere fino al 15 percento di fumi di silice in peso, sono più fragili delle miscele più comuni, che contengono il 7-10 percento.
Fino alla metà degli anni '70, il fumo di silice prodotto nelle reazioni di quarzo non è stato conservato per l'uso ma è stato invece rilasciato nell'atmosfera. Questa pratica ha creato preoccupazioni ambientali che hanno portato alla discarica della sostanza. Da allora sono state sviluppate linee guida per standardizzare la qualità fisica, l'imballaggio e altre qualità per uso industriale.