ما هي مزايا مسحوق السيليكون؟

ميكروسيليكا، أو دخان السيليكا، عبارة عن مادة بوزولانية تشبه في مظهرها الرماد المتطاير أو الأسمنت البورتلاندي. وهو يتكون من سيليكا غير بلورية أو غير متبلورة (ثاني أكسيد السيليكون) ويتميز بجزيئات أصغر 100 مرة من تلك الموجودة في الأسمنت القياسي. وهذا يعني أن جزيئات السيليكا الدقيقة يبلغ قطرها أقل من 1 ميكرون وتشكل مسحوقًا متناهية الصغر بكثافة تبلغ 2.2 جرام لكل سنتيمتر مكعب.

يمكن تصنيف ميكروسيليكا إلى نوعين: ميكروسيليكا مكثفة وغير مكثفة.

ميكروسيليكا غير مكثفة:الكثافة الظاهرية 250-350 كجم/م3.

ميكروسيليكا المكثفة:الكثافة الظاهرية 550-700 كجم/م3.

ما أهمية ميكروسيليكا؟

تعتبر Microsilica مادة مهمة لتصنيع المنتجات المقاومة للحرارة والخرسانة. عند إضافته إلى الخرسانة، فإنه يعزز خواصه الميكانيكية، ويحسن مقاومة التآكل، ويزيد من مقاومة الكبريتات، ويوفر مقاومة فائقة للتآكل. علاوة على ذلك، فإن استخدام الميكروسيليكا في الخرسانة يساعد على تقليل النفاذية وتحسين المتانة.

Microsilica هي مادة متعددة الاستخدامات تستخدم في إنتاج جميع أنواع الخرسانة تقريبًا. كما أنه يقوي المواد المقاومة للحرارة ويحسن أدائها في درجات الحرارة العالية، مع تطبيقات في المطاط والزجاج المائي وغيرها من الصناعات.

كيف يتم استخدام ميكروسيليكا في الخرسانة؟

لفهم مزايا وعيوب ميكروسيليكا، من الضروري معرفة التفاعلات الكيميائية التي تحدث بمجرد إضافة دخان السيليكا إلى الخرسانة.

في البداية، تبقى ميكروسيليكا خاملة عند إضافتها إلى الخرسانة. بمجرد أن يبدأ الماء بالتفاعل مع الأسمنت البورتلاندي الموجود في الخليط (الإماهة)، يتم إنتاج مركبين مهمين:

هيدرات سيليكات الكالسيوم (CSH):مركب بلوري مسؤول عن قوة المادة.

هيدروكسيد الكالسيوم (CH):منتج ثانوي يعمل بمثابة حشو ويملأ المسام داخل الخرسانة.

بعد ذلك، يتفاعل هيدروكسيد الكالسيوم مع ميكروسيليكا في تفاعل بوزولاني، مما ينتج عنه مركبات هيدرات سيليكات الكالسيوم الإضافية التي تملأ الفراغات حول جزيئات الأسمنت المائي. توفر مركبات CSH الإضافية هذه مصفوفة أكثر كثافة للخرسانة، مما يحسن خصائص قوة الانثناء والضغط والترابط.

المزايا الرئيسية للميكروسيليكا

نظرًا لخصائصها، يتم استخدام الميكروسيليكا على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم لتعزيز قوة ومتانة الخرسانة. يمكن الحصول على Microsilica بسهولة من موردين مثل Henan Superior Abrasives Import & Export Trading Co., Ltd.، وإضافتها أثناء عملية إنتاج الخرسانة لتحسين خصائص كل من الخرسانة الطازجة والمتصلبة.

فوائد كبيرة من ميكروسيليكا

خصائص كيميائية وفيزيائية مستقرة للغاية:تعمل ميكروسيليكا كحشوة محايدة ذات خصائص كيميائية وفيزيائية مستقرة للغاية. لا يحتوي على ماء بلوري، ولا يشارك في تفاعل المعالجة، ولا يؤثر على عملية التفاعل.

تحسين الموصلية الحرارية:لا تعمل ميكروسيليكا على تعزيز التوصيل الحراري فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين مقاومة الحريق وتغيير سرعة الترابط.

خصائص الامتزاز جيدة:تتمتع Microsilica بخصائص امتصاص ممتازة وقابلية جيدة للتبلل مع الراتنجات المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، فهو يمتزج بسهولة دون تكتل.

انخفاض هطول الأمطار والفصل:نظرًا لحجم جزيئاتها الدقيقة وتوزيعها المعقول، تعمل الميكروسيليكا على التخلص بشكل فعال من الفصل وتقليل هطول الأمطار.

زيادة القوة:يضمن التوزيع المعقول لحجم الجسيمات للميكروسيليكا صلابة جيدة وتكثيفًا قويًا ومقاومة ممتازة للتآكل. يمكن أن تؤدي إضافة ميكروسيليكا إلى الخرسانة إلى تعزيز مقاومة التآكل وقوة الضغط وقوة الشد للمنتجات المعالجة. يمكن تحسين مقاومة التآكل بمقدار 0.5-2.5 مرات.

تحسين العزل:يتكون Microsilica من مسحوق السيليكا النقي مع محتوى شوائب منخفض. وبالتالي، فهو يتمتع بخصائص كيميائية وفيزيائية مستقرة تضمن مقاومة جيدة للقوس وعزل للمواد المعالجة.

خفض التكاليف الإجمالية:تتراوح الكثافة الظاهرية للميكروسيليكا بين {{0}}.2 و0.8 أو 1.0 و2.2. عند استخدامها كحشو بوليمر، يمكن للميكروسيليكا تقليل التكلفة الإجمالية للمنتجات عن طريق توفير استخدام البوليمر وتقليل حجم الحمل.

تعزيز المقاومة للتآكل:تتكون ميكروسيليكا من ثاني أكسيد السيليكون، وهي مادة خاملة. وهذا يعني أن ميكروسيليكا لا تتفاعل مع معظم القلويات أو الأحماض. إنه يتم توزيعه بشكل موحد على سطح الأشياء، وبالتالي تعزيز مقاومة التجويف والتآكل بمقدار 3 إلى 16 مرة.

تقصير فترة الحث:يمكن أن تؤدي إضافة ميكروسيليكا إلى الخرسانة إلى تقصير فترة الحث وتوفير قوة مبكرة.

منع الكراك:يمكن للميكروسيليكا تقليل درجة حرارة الذروة لتفاعل المعالجة بالإيبوكسي. كما أنه يقلل من معدل الانكماش ومعامل التمدد الخطي للخرسانة المعالجة، مما يقلل من الإجهاد الداخلي ويمنع التشقق.

تحسين مقاومة التجميد والذوبان:يبلغ معامل المرونة النسبي للميكروسيليكا 10-20% فقط بعد 300-500 دورات التجميد والذوبان. في المقابل فإن متوسط ​​معامل المرونة للخرسانة العادية هو 30-73% بعد 25-50 دورة. وبالتالي، فإن إضافة ميكروسيليكا إلى الخرسانة يحسن بشكل كبير من مقاومتها للتجميد والذوبان.

عيوب الميكروسيليكا في الخرسانة

في حين أن ميكروسيليكا تتمتع بلا شك بمزايا كبيرة عند إضافتها إلى الخرسانة، إلا أن لها أيضًا بعض العيوب:

صعوبة البناء:تعتبر قابلية تشغيل الخرسانة عاملاً حاسماً عند تصميم خلطات خرسانية محددة. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي إضافة كمية زائدة من الميكروسيليكا إلى تقليل قابلية تشغيل المواد، مما يجعل الخرسانة أكثر كثافة وأصعب في التجصيص أو الضغط، مما يؤثر سلبًا على جودة السطح ونعومته وتوحيده.

الانكماش الجاف:تظهر خرسانة ميكروسيليكا معدلات انكماش أعلى بكثير من الخرسانة العادية، وخاصة الانكماش الجاف المبكر. ويمكن أن يعزى ذلك إلى تأثير الملء للميكروسيليكا، مما يقلل من محتوى الماء في الخرسانة، مما يؤدي إلى تشققات الانكماش الجافة. يمكن أن يؤثر ذلك على القوة الإجمالية للمنتج ويحد من التطبيقات المحتملة.

بالإضافة إلى ذلك، عندما تكون درجات الحرارة الخارجية مرتفعة، فإن زيادة تبخر الماء السطحي يتجاوز معدل النزيف، مما يسبب تشققات انكماشية جافة سطحية. ولحسن الحظ، يمكن التخفيف من هذه المشكلة من خلال التركيز على صيانة الخرسانة بعد البناء، مثل استخدام إجراءات المياه والرش المحسنة.

شقوق درجة الحرارة:كما أن خرسانة ميكروسيليكا أكثر عرضة للتشققات الناجمة عن درجات الحرارة. في حين أن القوة المبكرة تتطور بسرعة مع إضافة ميكروسيليكا، فإن الحرارة المقابلة الناتجة عن ترطيب الخرسانة تتبدد بسرعة، مما يؤدي إلى زيادة في درجة حرارة الخرسانة. وهذا بدوره يطبق إجهادًا حراريًا عاليًا على المادة، مع التركيز في الجزء العلوي من شقوق الانكماش الجافة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تمدد هذه الشقوق بشكل أعمق، مما يؤدي إلى تكوين شقوق.

التكلفة العالية:تعتبر Microsilica باهظة الثمن نسبيًا مقارنة بالرماد المتطاير أو الأسمنت. على الرغم من أن استخدام ميكروسيليكا يزيد من التكاليف الأولية، إلا أن الأداء المتفوق لأسمنت دخان السيليكا سيعوض التكاليف على المدى الطويل.