1.Silica Fume là gì?
a, Khái niệm
Silica Fume hay microsilica là loại bột mịn có được từ việc khử thạch anh (quartz). Chúng có độ sạch cao bằng than trong lò hồ quang điện ở nhiệt độ trên 2000 độ C trong quá trình sản xuất ra hợp kim ferro silicon (silicon sắt).
b, Đặc điểm
Silica Fume có kích thước hạt nhỏ hơn 100 – 150 lần so với kích thước hạt xi măng. Chúng có thể lấp đầy các lỗ rỗng do nước tự do thoát ra trong đệm xi măng.
Ngoài ra, độ siêu mịn của muội Silic cho phép chúng lấp đầy các lỗ rỗng vi mô giữa các hạt xi măng. Hiệu quả của các vi chất lấp đầy này là làm tăng liên kết giữa cốt liệu với hồ xi măng. Giúp giảm khả năng thấm nước so với bê tông thông thường.
Để nâng cao hiệu quả kinh tế – kỹ thuật, giảm giá thành, có thể sử dụng kết hợp Silica Fume với các loại phụ gia khoáng khác. Khi đó, phương án sử dụng cụ thể cần được xác định trên cơ sở kết quả thí nghiệm với vật liệu thực tế.
2. 6 ứng dụng của Silica Fume trong thực tế
a) Bê tông cường độ cao
Bê tông cường độ cao chứa Silica Fume thường dùng trong các dầm dự ứng lực tiền chế. Nó cho phép tăng khẩu độ trong thiết kế dầm cầu. Theo đó, bê tông Silica Fume sẽ có mô đun đàn hồi cao hơn 40.000 MPa, cường độ nén lên tới 100 MPa và cường độ uốn đạt 14 MPa.
b) Bê tông tính năng cao và bền vững cao
Bê tông tính năng cao (HPC) chứa Silica Fume là loại vật liệu có ưu điểm lớn đối với việc cải tạo cơ sở hạ tầng. Bên cạnh độ bền vững và cường độ cao, HPC được chế tạo từ muội Silic cho khả năng chống mài mòn, tặng độ chống thấm và chống ăn mòn cao hơn bê tông thông thường.
c) Bê tông phun (Shotcrete)
Bê tông phun Silica Fume tiết kiệm được thời gian, chi phí và sử dụng hiệu quả hơn bê tông thường. Theo đó, Silica Fume sẽ làm tăng độ kết dính, cho độ dày lớn hơn. Và làm tăng cường độ uốn và giảm được đáng kể cường độ bật nảy.
d) Sử dụng làm vữa kết dính sửa chữa
Silica Fume thường được dùng làm thành phần chính trong các sản phẩm kết dính sửa chữa. Vữa trát, vữa phun khô hay phun biến tính bằng Silica Fume có thể được cấp phối cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau.
Điển hình là việc sử dụng Silica Fume cho sửa chữa các kết cấu bê tông hư hỏng trong môi trường biển. Đây là nơi cần tăng độ kháng xâm nhập và độ chống thấm của ion clo.
e) Sử dụng để trám bít các giếng dầu
Trong lĩnh vực phun trám bít vách giếng dầu để sửa chữa các chỗ bị đục phá, rò rỉ và hàn vá vùng bị hư hỏng. Việc cho thêm muội Silic trong vữa cho hiệu ứng bao bọc cao hơn, thi công dễ dàng hơn. Điều này giúp ngăn ngừa sự thấm gas và tạo ra dòng chảy tốt cho vữa.
Đồng thời, vữa Silica Fume giảm độ thấm nước đáng kể. Giúp làm tăng độ bền vững và cường độ nén cho công trình.
f) Sử dụng làm vật liệu chịu lửa
Sử dụng muội Silic trong vật liệu chịu lửa tạo ra sự sắp xếp các hạt tốt hơn. Nó đòi hỏi ít nước hơn mà không làm giảm độ lưu động. Nó cũng tăng khả năng tổng hợp và tạo thành mullite ở nhiệt độ thấp trong đệm chịu lửa.
Vật liệu chịu lửa chứa Silica Fume có cường độ cao hơn so với vật liệu chịu lửa thông thường. Đặc biệt, với độ đặc cao, chúng có thể ổn định được thể tích và duy trì được độ rỗng nhỏ hơn dưới nhiệt độ cao.