JSOFT
Các đặc tính và ứng dụng của microsilica
23/05/2022
(MOC.GOV.VN) - Microsilica (hay silica fume) - phụ gia puzzolan có hoạt tính cao với hàm lượng SiO2 cao là một loại phụ gia không thể thiếu trong sản xuất bê tông cường độ cao. Microsilica, (silica fume, muội silic) là một trong những chất puzzolan được biết tới nhiều nhất hiện nay, và được tích cực ứng dụng trong lĩnh vực xây dựng. Đó là những hạt bụi màu xám mịn vô định hình, hình thành từ khí của lò nung khi nung chảy silicon và ferrosilicon, sử dụng để sản xuất các loại vữa dành cho xây dựng và sửa chữa, vật liệu chịu lửa, và để cải thiện chất lượng bê tông.

Các chất puzzolan và ảnh hưởng của chúng tới các tính chất của bê tông đã được con người biết đến từ hàng ngàn năm nay. Một trong những công trình cổ xưa nhất bằng bê tông nguyên khối là đền thờ Pantheon của La Mã cổ đại. Đền được xây dựng vào thời kỳ trị vì của Hoàng đế Adrian gần hai nghìn năm trước. Tro núi lửa đã được sử dụng kết hợp với vôi để tạo bê tông puzzolan. Sự tương tác của hai thành phần này tương tự như phản ứng trong đó silica fume cùng với xi măng portland tham gia quá trình thủy hóa. Kết quả là một cấu trúc bê tông đặc chắc được hình thành, với cường độ và tuổi thọ rất cao.

Hoạt tính puzzolan cao của microsilica là do sự hiện diện của các liên kết hóa học tự do, có dạng hình cầu và kích thước phân tử trung bình nhỏ hơn khoảng 500 lần so với các phần tử xi măng.

Cầu treo công viên Zaryadye trên sông Moskva 

Việc đưa microsilica vào hỗn hợp bê tông sẽ ảnh hưởng đến các tính chất của cả bột xi măng và đá xi măng. Dạng hình cầu của các phân tử microsilica dẫn đến "hiệu ứng chịu lực", cải thiện tính kết dính của bột xi măng. Kích cỡ phân tử siêu nhỏ khiến microsilica có thể lấp đầy khoảng trống giữa các hạt xi măng thô. Tỷ diện bề mặt cao (15-30g / m2) kích thích sự xuất hiện các tiếp xúc gắn kết, làm giảm lượng nước tự do. Kết quả là bột xi măng có được các tính chất kết dính cao, ngoài ra không có sự phân tách và tách nước. Hỗn hợp bê tông có tính công tác và khả năng bơm tốt, điều này đặc biệt quan trọng trong xây dựng cao tầng và phun bê tông.

Hoạt tính puzzolan của microsilica bảo đảm sự chuyển đổi canxi hydroxit hòa tan không ổn định thành hydrat canxi silicat tinh thể bền vững, nén cấu trúc bê tông và tăng cường độ tới 20-25%. Đá xi măng với việc bổ sung silica fume được đặc trưng bởi khối lượng riêng gia tăng, tính thẩm thấu giảm; do vậy, tuổi thọ của bê tông tăng lên.

Hiện nay, việc sản xuất và sử dụng các chất puzzolan, cụ thể là microsilica, khá phổ biến trong các ngành công nghiệp. Các tính chất và đặc tính kỹ thuật của silica fume làm cho vật liệu này có nhu cầu sử dụng ngày càng nhiều, cả trên thị trường Nga cũng như thị trường thế giới. Rất nhiều công trình được xây dựng có sử dụng silica fume, nổi tiếng nhất có tháp chọc trời Burj Khalifa ở Dubai, Tháp đôi Petronas ở Malaysia, cầu Great Belt ở Đan Mạch, cầu qua Vịnh Hàng Châu, biển Hoa Đông (Trung Quốc), Troll A (giàn khoan khí đốt tự nhiên ngoài khơi bờ biển phía tây Na Uy)…Riêng tại Nga, silica fume được sử dụng để xây móng và các tòa nhà trong tổ hợp Moskva City, đường hầm Lefortovo, cây cầu treo trên cao trong công viên Zaryadye (Moskva)…

Nhà máy silicon đầu tiên của Nga (nơi sản xuất microsilica) là nhà máy của Tập đoàn Rusal tại Kamensk-Ural bắt đầu đi vào hoạt động từ năm 2018. Trước đây, silicon chỉ được sản xuất trong các nhà máy sản xuất ferrosilicon. Nhu cầu chủ yếu đối với silica fume xuất phát từ việc sản xuất bê tông cường độ cao, các sản phẩm chịu lửa và vật liệu xi măng, vì đặc tính sử dụng của vật liệu đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật của các lĩnh vực đó.

Trong sản phẩm microsilica do Rusal sản xuất, hàm lượng SiO2 tối thiểu đạt 94%, do đó tính chất khác hẳn so với sản phẩm cùng loại MK-85 và MKU-85 (có hàm lượng SiO2 thấp hơn, khoảng 90-91%) khá phổ biến trên thị trường Nga - độ tinh khiết hóa học cao hơn, hàm lượng oxit và kiềm kim loại thấp hơn, dẫn đến tỷ diện bề mặt và chỉ số hoạt tính cao hơn. Có thể tham khảo các chỉ số thành phần hóa học trong silicon microsilica và ferroalloy theo bảng dưới:

 
Trong khi đó, để đánh giá sản phẩm cùng loại MKU-85, có thể tham khảo dữ liệu của Geoscience testing laboratory (phòng thí nghiệm độc lập ở Dubai, UAE): chỉ số hoạt tính của MKU-85 là 109% ở ngày tuổi thứ 7 và 112% vào ngày tuổi 28. Thay thế 10% xi măng trong cấp phối bê tông bằng vật liệu này sẽ khiến cường độ nén của bê tông tăng 25%; độ bền kéo uốn tăng 20%; khả năng chống thấm (nước) tăng từ W4 đến W10.
 
 
Theo tạp chí Vật liệu xây dựng, Công nghệ & Thiết bị thế kỷ XXI, stroymat21.ru
Biên dịch: Lệ Minh
 

 

Tin chỉ đạo, điều hành

Penetron và các tiêu chuẩn môi trường trong xây dựng

Góp ý cho dự thảo Chiến lược phát triển khoa học và công nghệ ngành Xây dựng giai đoạn 2021-2030

Khai mạc phiên chính thức Đại hội Đại biểu Đảng bộ Bộ Xây dựng lần thứ IX, nhiệm kỳ 2020-2025

Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn đánh giá nghiệm thu kết quả thực hiện nhiệm vụ thường xuyên theo chức năng năm 2019 của Viện Vật liệu xây dựng

Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn đánh giá nghiệm thu kết quả nhiệm vụ KHCN “Nghiên cứu, đề xuất giải pháp đầu tư, quản lý, khai thác không gian ngầm phục vụ công cộng đô thị thích ứng với điều kiện Việt Nam”

Bộ Xây dựng trao Quyết định bổ nhiệm Phó Vụ trưởng Vụ Khoa học công nghệ và môi trường

Thứ trưởng Lê Quang Hùng chủ trì cuộc họp Hội đồng Tư vấn hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật xây dựng

Quyết định thành lập Hội đồng tư vấn đánh giá nghiệm thu kết quả thực hiện nhiệm vụ “Nghiên cứu thay thế sợi amiăng bằng các loại sợi khác trong sản xuất tấm lợp amiăng xi măng ”, mã số RD 106-18

Le Doan Hop

Tổ chức các hoạt động của Tháng hành động vì môi trường hưởng ứng Ngày Môi trường Thế giới và Ngày Quốc tế Đa dạng sinh học năm 2021

Thông báo đề xuất các nhiệm vụ, dự án bảo vệ môi trường từ nguồn sự nghiệp môi trường năm 2022 và giai đoạn 03 năm (2022-2024)

Bổ sung giải pháp theo QCVN 06:2010/BXD đối với công trình Khu phức hợp B3-CC1 khu trung tâm khu đô thị Tây Hồ Tây

Giải đáp vướng mắc trong việc áp dụng QCVN 06:2010/BXD tại dự án Tòa nhà hỗn hợp thương mại dịch vụ và căn hộ chung cư Alacarte Hạ Long

Luận chứng kỹ thuật bổ sung giải pháp thiết kế đảm bảo PCCC cho công trình Tháp A dự án Sunbay Park Hotel & Resort

Giải đáp vướng mắc trong việc áp dụng QCVN 13:2018/BXD

Luận chứng kỹ thuật bổ sung giải pháp thiết kế đảm bảo PCCC cho công trình Văn phòng làm việc, xây dựng tại số 65 đường Hải Phòng, phường Thạch Thang, quận Hải Châu, TP. Đà Nẵng

Luận chứng kỹ thuật bổ sung giải pháp thiết kế đảm bảo PCCC cho công trình Khu chung cư cao tầng, văn phòng thương mại và nhà ở Tuyên Sơn

® MOC giữ bản quyền nội dung trên website này.
THÔNG TIN LIÊN HỆ.