O que é sílica ativa?

A sílica ativa é uma substância usada para melhorar a resistência do concreto. É produzido durante a síntese de silício metálico ou ligas de ferrosilício, quando a redução de quartzo de alta pureza a alta temperatura em um forno elétrico libera gás óxido de silício. O gás reage com o oxigênio e condensa em sílica ativa, uma substância fina em pó branco composta principalmente de dióxido de silício. Esta substância não deve ser confundida com sílica pirogênica, também conhecida como sílica pirogênica, que possui uma composição diferente e é usada para espessar batidos e tintas.

Como outros materiais pozolânicos, a sílica ativa reage com o hidróxido de cálcio para criar fortes ligações na mistura de cimento. A adição de fumo de sílica ao concreto diminui o teor de água do concreto e o torna menos suscetível à corrosão causada por sais marinhos e íons cloreto. Isso o torna especialmente útil em estruturas expostas à água, como barragens ou pontes.

Foi demonstrado que a adição de sílica ativa a uma mistura de concreto reduz o nível de expansão e fissuração resultante das reações álcalis-sílica (ASR). A ASR normalmente ocorre quando os íons hidróxido reagem com a sílica em uma mistura de cimento para formar um gel de silicato de cálcio e alcalino, que flui para espaços porosos no concreto. O gel causa expansão e rachaduras, levando a eventuais falhas estruturais.

A textura particulada extremamente fina da sílica ativa fornece propriedades mecânicas vantajosas. O concreto de sílica é menos permeável que o concreto não reforçado e pode ser usado para suportar cargas pesadas. Arranha-céus e outros grandes edifícios que colocam grandes quantidades de pressão vertical em seus elementos estruturais geralmente usam concreto de alta resistência.

O concreto de sílica é misturado pela adição de uma proporção especificada de fumaça ao cimento, na forma úmida ou seca. A proporção de sílica ativa na mistura final de concreto é determinada pelo nível de resistência do material necessário. Misturas mais fortes de concreto de sílica, que podem conter até 15% em peso de sílica ativa, são mais frágeis do que as misturas mais comuns, que contêm 7-10%.

Até meados da década de 1970, a fumaça de sílica produzida nas reações de quartzo não era conservada para uso, mas era liberada na atmosfera. Essa prática criou preocupações ambientais que levaram ao aterro da substância. Desde então, foram desenvolvidas diretrizes para padronizar a qualidade física, embalagem e outras qualidades para uso industrial.