실리카흄은 무엇이며 콘크리트에서 어떤 역할을 합니까?

마이크로실리카라고도 알려진 실리카 흄은 실리콘 금속 또는 페로실리콘 합금을 생산할 때 나오는 부산물입니다. 매우 미세한 이산화규소(SiO2) 입자로 구성되어 있어 첨가 시 콘크리트의 기계적 특성과 내구성 특성을 크게 향상시킵니다. 콘크리트에서 실리카 흄의 역할에는 강도 향상, 투과성 감소, 내구성 증가 등이 포함되어 고성능 콘크리트 혼합물에 귀중한 첨가물이 됩니다.

실리카흄이 콘크리트에 혼합되면 처음에는 불활성 첨가제로 작용합니다. 수화 과정은 포틀랜드 시멘트가 물과 상호 작용할 때 시작되어 두 가지 주요 화합물이 형성됩니다. 콘크리트에 강도를 부여하는 결정화를 담당하는 규산칼슘수화물(CSH)과 일반적으로 유리석회라고 불리는 수산화칼슘(CH)이 있습니다. CH는 주로 콘크리트 내의 기공 충전재 역할을 하거나 낮은 품질의 혼합물에서 침출되어 구조적 완전성에 거의 기여하지 않을 수 있습니다.

수화 과정이 진행됨에 따라 실리카 흄과 CH 사이에 포졸란 반응이 일어나 추가적인 CSH가 생성됩니다. 이 반응은 주로 수화된 시멘트 입자를 둘러싼 공간에서 발생합니다. 추가 CSH의 형성은 비어 있을 수 있는 공극을 채워 잠재적으로 유해 물질이 콘크리트에 침투하는 경로가 됩니다. 결과적으로, 이 공정은 콘크리트의 압축, 굴곡 및 결합 강도를 향상시킵니다. 또한 특히 작은 공극이 형성되기 쉬운 지역에서 콘크리트 매트릭스의 밀도를 크게 높입니다. 전체적인 효과는 더욱 견고하고 불투수성인 콘크리트 구조물로, 유해 물질의 침투를 더 효과적으로 방지할 수 있게 된 것입니다.

"포졸란"이라는 용어는 고대 로마인들이 분쇄된 석회암과 화산재를 혼합하면 돌을 묶는 데 사용되는 내구성 있는 모르타르가 생성된다는 사실을 발견한 이탈리아 도시인 포추올리(Pozzuoli)에서 유래되었습니다. 이 혁신적인 기술은 2000년이 지난 후에도 그대로 남아 있는 구조에서 알 수 있듯이 시간의 시험을 견뎌냈습니다.

콘크리트에 실리카흄을 혼합하면 운반 특성이 크게 감소하여 액체 화합물의 이동성과 콘크리트 매질을 통한 전류가 현저하게 감소합니다. 그 결과 투자율이 매우 낮고 전기 저항이 향상된 재료가 탄생했습니다. 경화되기 전의 신선한 상태에서도 실리카흄의 장점은 분명합니다. 그 입자는 일반 포틀랜드 시멘트보다 약 100배 더 미세하여 콘크리트의 섬도 계수를 향상시킵니다. 이 미세한 입자 크기는 콘크리트 구조의 밀도를 높이는 데 기여할 뿐만 아니라 콘크리트의 요변성 거동을 최적화하여 점도를 효과적으로 변경하는 볼 베어링 효과를 촉진합니다.

실리카 흄 입자의 넓은 표면적은 콘크리트 혼합물 내에서 물의 이동성을 제어하는 ​​데 중요한 역할을 하며 분리 및 블리딩을 거의 제거합니다. 이 특성은 실리카흄의 유변학적 장점과 결합되어 특정 용도에 맞게 콘크리트를 맞춤화할 수 있습니다. 이를 통해 경사면에서도 형태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 무결성을 잃지 않고 장거리로 펌핑할 수 있는 응집력이 뛰어나고 작업 가능한 콘크리트를 만들 수 있습니다. 이러한 이점으로 인해 실리카흄은 내구성이 뛰어나고 다용도인 콘크리트 생산에 있어 귀중한 첨가제가 됩니다.