Silis Dumanı Nedir?

Silika dumanı, betonun dayanımını arttırmak için kullanılan bir maddedir. Silisyum metal veya ferrosilikon alaşımlarının sentezi sırasında üretilir, bir elektrikli fırında yüksek sıcaklıkta yüksek saflıkta kuvars azalması silikon oksit gazı verir. Gaz oksijenle reaksiyona girer ve çoğunlukla silikon dioksitten oluşan ince beyaz bir toz madde olan silika dumanına yoğunlaşır. Bu madde, farklı bir bileşime sahip olan ve milkshake ve boyaları kalınlaştırmak için kullanılan, pirojenik silika olarak da bilinen füme silika ile karıştırılmamalıdır.

Diğer puzolanik malzemeler gibi, silis dumanı da çimento karışımı içerisinde güçlü bağlar oluşturmak için kalsiyum hidroksit ile reaksiyona girer. Silika dumanının betona eklenmesi betonun su içeriğini azaltır ve deniz tuzları ve klorür iyonlarının neden olduğu korozyona daha az duyarlı hale getirir. Bu, özellikle barajlar veya köprüler gibi suya maruz kalan yapılarda yararlı olmasını sağlar.

Silika dumanının bir beton karışımına eklenmesinin, alkali-silika reaksiyonlarından (ASR) kaynaklanan genleşme ve çatlama seviyesini azalttığı gösterilmiştir. ASR tipik olarak, betondaki gözenekli alanlara akan bir kalsiyum ve alkali silikat jeli oluşturmak için hidroksit iyonları bir çimento karışımındaki silika ile reaksiyona girdiğinde meydana gelir. Jel, genleşmeye ve çatlamaya neden olarak yapısal bozulmaya neden olur.

Silika dumanının aşırı ince taneli dokusu, ona avantajlı mekanik özellikler verir. Silika beton, betonarme olmayan betondan daha az geçirgendir ve ağır yükleri desteklemek için kullanılabilir. Gökdelenler ve yapısal elemanlarına büyük miktarda dikey baskı uygulayan diğer büyük binalar genellikle yüksek dayanımlı beton kullanırlar.

Silika beton, ıslak veya kuru halde çimentoya belirli bir miktarda duman eklenerek karıştırılır. Nihai beton karışımındaki silis dumanının oranı, gereken malzeme mukavemetinin seviyesine göre belirlenir. Ağırlıkça yüzde 15 oranında silis dumanı içerebilen daha güçlü silika beton karışımları, yüzde 7-10 içeren daha yaygın olan karışımlardan daha kırılgandır.

1970'lerin ortalarına kadar, kuvars reaksiyonlarında üretilen silis dumanı kullanım için korunmamıştı, bunun yerine atmosfere bırakıldı. Bu uygulama, maddenin toprağa dökülmesine neden olan çevresel endişeler yarattı. O zamandan beri fiziksel kullanım, paketleme ve endüstriyel kullanım için diğer nitelikleri standartlaştırmak için geliştirilmiştir.