Silica fume là gì? Những ứng dụng của Silica fume trong thực tế

Silica fume là gì?

Silica fume hay còn được gọi là microsilica - là một loại bột mịn có được từ việc khử thạch anh. Loại này có độ tinh khiết cao với các vật liệu cacbon như than, than cốc trong lò hồ quang điện ở nhiệt độ trên 200 độ C trong quá trình sản xuất ra hợp kim  silic và ferrosilicon. 

Đặc điểm của silica fume

Silica fume là một loại bột siêu mịn có đường kính nhỏ hơn 1 μm, trung bình là khoảng 0,15 μm. Điều này có nghĩa là chúng có kích thước nhỏ hơn khoảng 100 lần so với kích thước của hạt xi măng, do đó chúng có thể dễ dàng lấp được đầy các lỗ rỗng do nước tự do thoát ra trong đệm xi măng. 

Bên cạnh đó, chúng cũng có thể lấp đầy được các lỗ rỗng vi mô giữa các hạt xi măng. Hiệu quả của việc lấp đầy các chất vi này giúp cho việc làm tăng liên kết giữa các cốt liệu với xi măng, giúp làm giảm khả năng thấm nước so với bê tông thông thường.

Để nâng cao hiệu quả kinh tế - kỹ thuật và giảm thiểu chi phí, chúng ta có thể sử dụng kết hợp Silica fume với những loại phụ gia khác và phương án sử dụng cụ thể cần phải được xác định trên cơ sở kết quả thí nghiệm với vật liệu thực tế.

Ứng dụng của silica fume trong thực tế

- Bê tông cường độ cao

Bê tông cường độ cao có chứa Silica Fume thường được dùng trong các rầm dự ứng lực tiền chế. Bê tông cường độ cao cho phép tăng khẩu độ trong thiết kế rầm cầu. Theo đó, bê tông Silica Fume sẽ cường độ nén cao lên tới 100Mpa, có mô đun đàn hồi cao hơn 40.000 MPa và cường độ uốn đạt 14 MPa.

- Bê tông tính năng cao và bền vững cao

Bê tông tính năng cao(HPC) có chứa silica fume - là loại vật liệu có ưu điểm lớn cần thiết trong việc cải tạo cơ sở hạ tầng. Bên cạnh độ bền vững và cường độ tăng đáng kể thì HPC còn được chế tạo với silica fume có khả năng  chống thấm cao, tăng khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn.

- Bê tông phun (Shotcrete)

Bê tông phun Silica fume giúp tiết kiệm được chi phí và thời gian. Bên cạnh đó sử dụng bê tông phun mang lại hiệu quả cao hơn bê tông thường. Silica fume làm tăng độ dính kết và có độ dày lớn hơn, giúp giảm được đáng kể cường độ bật nẩy và làm tăng cường độ uốn.

- Sử dụng làm vữa kết dính sửa chữa

Silica Fume thường được dùng để làm thành phần chính trong các sản phẩm kết dính sửa chữa. Vữa trát, vữa phun hay vữa phun khô biến tính bằng Silica Fume đều có thể được cấp phối cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau. 

Điển hình là sử dụng Silica Fume cho việc sửa chữa các kết cấu bê tông hư hỏng trong môi trường biển - nơi cần tăng độ chống thấm và độ kháng xâm nhập của ion clo.

-  Sử dụng để trát bít các giếng dầu

Trong lĩnh vực phun trát bít các vách giếng dầu để sửa chữa các chỗ bị đục phá, rò rỉ và hàn vá các vùng bị hư hỏng thì việc cho thêm Silica fume vào trong vữa sẽ giúp cho hiệu ứng bao bọc cao hơn và thi công được dễ dàng hơn. Điều này giúp ngăn ngừa sự thấm gas, giảm tốc độ thấm nước và tạo ra dòng chảy tốt cho vữa, đồng thời làm tăng độ bền vững và cường độ nén cho công trình. 

- Sử dụng làm vật liệu chịu lửa

Sử dụng silica fume trong vật liệu chịu lửa có thể tạo ra độ sắp xếp cho các hạt được tốt hơn, đòi hỏi ít nước hơn mà không làm giảm độ lưu động. Ngoài ra, sử dụng silica fume cũng giúp làm tăng khả năng tổng hợp và tạo ra mullite ở nhiệt độ thấp trong đệm chịu lửa.

Vật liệu chịu lửa chứa silica fume có cường độ cao hơn nhiều so với vật chịu lửa không chứa silica fume, đặc biệt dưới nhiệt độ cao và với độ đặc cao hơn thì vật liệu chịu lửa có thể duy trì được độ rỗng nhỏ hơn và ổn định thể tích hơn.

Hy vọng qua bài viết trên các bạn đã hiểu thêm được phần nào về Silica fume và những ứng dụng của Silica fume trong thực tế.