Wat is silicadamp?
Kiezelzuur is een stof die wordt gebruikt om de sterkte van beton te verbeteren. Het wordt geproduceerd tijdens de synthese van siliciummetaal of ferrosiliciumlegeringen, wanneer de reductie van hoogzuiver kwarts bij hoge temperatuur in een elektrische oven siliciumoxidegas afgeeft. Het gas reageert met zuurstof en condenseert tot siliciumdamp, een fijne witte poedersubstantie die meestal uit siliciumdioxide bestaat. Deze stof moet niet worden verward met pyrogeen silica, ook bekend als pyrogeen silica, dat een andere samenstelling heeft en wordt gebruikt om milkshakes en verven te verdikken.
Net als andere pozzolanische materialen reageert siliciumdamp met calciumhydroxide om sterke bindingen in het cementmengsel te creëren. De toevoeging van siliciumdamp aan beton verlaagt het watergehalte van het beton en maakt het minder gevoelig voor corrosie veroorzaakt door zeezouten en chloride-ionen. Dit maakt het vooral nuttig in structuren die aan water worden blootgesteld, zoals dammen of bruggen.
Er is aangetoond dat de toevoeging van siliciumdamp aan een betonmengsel het niveau van expansie en barsten als gevolg van alkali-silicareacties (ASR) vermindert. ASR treedt meestal op wanneer hydroxide-ionen reageren met silica in een cementmengsel om een calcium- en alkalisilicaatgel te vormen, die in poreuze ruimtes in het beton stroomt. De gel veroorzaakt uitzetting en barsten, wat leidt tot uiteindelijk structureel falen.
De extreem fijne deeltjesstructuur van siliciumdamp geeft het voordelige mechanische eigenschappen. Siliciumbeton is minder doorlatend dan niet-gewapend beton en kan worden gebruikt om zware lasten te dragen. Wolkenkrabbers en andere grote gebouwen die grote verticale druk uitoefenen op hun structurele elementen, gebruiken meestal beton met een hoge sterkte.
Siliciumbeton wordt gemengd door een gespecificeerde hoeveelheid rook aan cement toe te voegen in natte of droge vorm. De hoeveelheid siliciumdamp in het uiteindelijke betonmengsel wordt bepaald door het vereiste niveau van materiaalsterkte. Sterkere mengsels van siliciumbeton, die mogelijk wel 15 gew.% Siliciumdamp bevatten, zijn brozer dan de meer gebruikelijke mengsels, die 7-10% bevatten.
Tot ongeveer het midden van de jaren zeventig werd de siliciumdamp die werd geproduceerd in kwartsreacties niet geconserveerd voor gebruik, maar werd in plaats daarvan in de atmosfeer vrijgelaten. Deze praktijk veroorzaakte milieuproblemen die leidden tot het storten van de stof. Sindsdien zijn er richtlijnen ontwikkeld voor het standaardiseren van fysieke kwaliteit, verpakking en andere kwaliteiten voor industrieel gebruik.