कंक्रीट में सिलिका धुएं का कार्य

(कंक्रीट में सिलिका धुएं का कार्य)

कंक्रीट में सिलिका धुएं का कार्य

औद्योगिक सिलिकॉन और फेरोसिलिकॉन के उच्च तापमान प्रगलन की प्रक्रिया में, अपशिष्ट गैस से निकलने वाली धूल सिलिका धुआँ या सिलिकॉन पाउडर है, और इसका मुख्य घटक सक्रिय SiO2 है (सामग्री लगभग 90% है, जिसमें से मुक्त SiO2 लगभग 10% है)। 

कण बहुत छोटा है, जो सीमेंट के कण आकार का 1% है, छोटी क्षमता, बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र, अंतर्निहित माइक्रो-सिलिकॉन पाउडर, यह सीधे सांस के माध्यम से मानव एल्वियोली में प्रवेश कर सकता है, जो मानव स्वास्थ्य को बहुत नुकसान पहुंचाता है। 

सिलिका धुएं का व्यापक रूप से निर्माण, रासायनिक उद्योग, धातुकर्म और अन्य उद्योगों में उपयोग किया जाता है। 

इसका उपयोग मुख्य रूप से सीमेंट या कंक्रीट के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए कंक्रीट में सक्रिय मिश्रण के रूप में किया जाता है, और अल्ट्रा-उच्च शक्ति, पहनने के प्रतिरोध, क्षरण और संक्षारण प्रतिरोध, अभेद्यता और ठंढ प्रतिरोध, और प्रारंभिक शक्ति के साथ विशेष कंक्रीट तैयार करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग बड़े जलविद्युत, बंदरगाह, रेलवे पुल, राजमार्ग, हवाई अड्डे के रनवे, सुरंगों और शहरी ऊँची इमारतों में किया जा सकता है। 

सिलिकॉन पाउडर की भौतिक और रासायनिक विशेषताओं, जैसे कि महीन कण, बड़ा विशिष्ट क्षेत्र, सक्रिय SiO2 की उच्च शुद्धता और मजबूत पॉज़ोलानिक गतिविधि के कारण, मिश्रण के रूप में सिलिकॉन पाउडर को जोड़ने से कई पहलुओं में कंक्रीट के प्रदर्शन में सुधार हो सकता है। 

1. कंक्रीट की प्रारंभिक शक्ति और अंतिम शक्ति में सुधार करें 

घरेलू अनुसंधान सतह पर, जब सीमेंट में सिलिकॉन पाउडर की प्रतिस्थापन दर 30% से कम होती है, भाप इलाज का तापमान 80 ℃ होता है, तो मोर्टार की एक दिन की संपीड़न शक्ति सिलिकॉन पाउडर के बिना दोगुनी होती है, और यदि ऑटोक्लेव्ड इलाज अपनाया जाता है, तो यह लगभग 3 गुना है; मानक इलाज से मोर्टार की संपीड़न शक्ति में भी स्पष्ट रूप से सुधार होता है। 

2. कॉम्पैक्टनेस बढ़ाएँ

कंक्रीट में सिलिकॉन पाउडर मिलाने से प्रतिक्रियाशील सिलिकॉन की मात्रा बढ़ जाती है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत, सिलिकॉन पाउडर के साथ मिश्रित सीमेंट पत्थर के रिक्त स्थान में क्रिस्टल की वृद्धि होती है। 

इसके अलावा, सिलिकॉन पाउडर कण बहुत छोटे होते हैं, समान रूप से कंक्रीट माइक्रोपोर्स से भरे होते हैं, और माइक्रोएग्रीगेट का भरने का प्रभाव स्पष्ट होता है। 

3. कंक्रीट के पृथक्करण और ब्लीडिंग प्रदर्शन में सुधार करें

कंक्रीट डालने के बाद, यह अक्सर यह घटना उत्पन्न करता है कि पानी कंक्रीट से अलग हो जाता है, यानी सतह पर एक पानी की फिल्म बनती है, जिसे फ्लोटिंग स्लरी भी कहा जाता है, जो ऊपरी कंक्रीट के वितरण को असमान बनाता है और इमारत की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। 

विदेशी अध्ययनों से यह साबित हुआ है कि सिलिकॉन पाउडर की मात्रा जितनी अधिक होगी, अर्थात प्रतिस्थापन दर Si/(Si+C) होगी, कंक्रीट सामग्री को अलग करना और निकालना उतना ही अधिक कठिन होगा। 

जब प्रतिस्थापन दर 15% तक पहुंच जाती है, तो कंक्रीट स्लम्प शायद ही पृथक्करण और ब्लीडिंग उत्पन्न करता है, भले ही स्लम्प 15 ~ 20 सेमी तक पहुंच जाए। 

जब प्रतिस्थापन दर 20% से 30% तक पहुंच जाती है, तो कंक्रीट को सीधे पानी में अलग करना आसान नहीं होता है। 

सिलिकॉन पाउडर के साथ कंक्रीट के पृथक्करण और ब्लीडिंग प्रदर्शन में सुधार के कारण, सिलिकॉन पाउडर के साथ मिश्रित कंक्रीट का उपयोग बंदरगाहों, सुरंगों और अन्य पानी के नीचे की परियोजनाओं में किया जा सकता है। 

4. कंक्रीट की अभेद्यता, रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध और विशिष्ट प्रतिरोध में सुधार करें

जब माइक्रो-सिलिका पाउडर का उपयोग कंक्रीट में किया जाता है, तो एक ओर, यह पेस्ट को सघन बनाने के लिए सीमेंट कणों के चारों ओर भरता है; दूसरी ओर, यह सीमेंट हाइड्रेशन द्वारा उत्पादित कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ मिलकर हाइड्रेटेड कैल्शियम सिलिकेट जेल बनाता है, जो केशिकाओं में अवरुद्ध हो जाता है। केशिकाओं को छोटा और असंतत बनाते हैं, कंक्रीट की सघनता में काफी सुधार करते हैं, क्लोराइड आयन प्रवेश प्रतिरोध में प्रभावी रूप से सुधार करते हैं, और इसके संक्षारण प्रतिरोध को काफी बढ़ाते हैं। 

विदेशी अध्ययनों ने साबित कर दिया है कि जब कंक्रीट में सिलिकॉन पाउडर की प्रतिस्थापन दर 10% -20% होती है, तो कंक्रीट की अभेद्यता और रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध में काफी सुधार होता है, और स्टील बार के संक्षारण प्रतिरोध में भी सुधार होता है। 

ऐसा इसलिए है क्योंकि सघनता में वृद्धि और SiO2 सामग्री की वृद्धि एसिड आयनों के आक्रमण और क्षरण को प्रभावी ढंग से रोकती है। 

इसके अलावा, क्योंकि सिलिकॉन पाउडर का विशिष्ट प्रतिरोध बहुत अधिक है, कंक्रीट के विशिष्ट प्रतिरोध को दोगुने से अधिक बढ़ाया जा सकता है। 

5. माइक्रो-सिलिकॉन पाउडर कंक्रीट परियोजना की घर्षण-विरोधी क्षमता में सुधार कर सकता है, और पारंपरिक घर्षण-विरोधी सामग्री का उपयोग अक्सर एपॉक्सी मोर्टार और अन्य बहुलक सामग्रियों में किया जाता है। 

यद्यपि इस तरह की सामग्री में अच्छी कटाव-रोधी क्षमता होती है, लेकिन प्राकृतिक जलवायु के तहत इसका टूटना और गिरना आसान होता है क्योंकि इसका रैखिक विस्तार गुणांक नीचे के साधारण कंक्रीट के आधार पर कई गुना होता है और यह आधार कंक्रीट के तापमान के अनुकूल नहीं होता है। 

और इसका निर्माण जटिल, विषाक्त और महंगा है, इसलिए इसे लोकप्रिय नहीं बनाया जा सकता और बड़े क्षेत्र में लागू नहीं किया जा सकता। 

जब माइक्रो-सिलिकॉन पाउडर को घर्षण-रोधी सामग्री के रूप में कंक्रीट में मिलाया जाता है, तो इसका क्षरण प्रतिरोध दोगुना हो सकता है। 

6. माइक्रो-सिलिका पाउडर कंक्रीट परियोजना के दरार प्रतिरोध में सुधार कर सकता है, और सिलिका धुएं कंक्रीट के दरार प्रतिरोध में सुधार इसके कंक्रीट की कॉम्पैक्टनेस की वृद्धि से लाभान्वित होता है। हालांकि, सिलिका धुएं कंक्रीट के दरार प्रतिरोध को सिलिका धुएं के अतिरिक्त होने के कारण कंक्रीट संकोचन के प्रतिकूल कारकों पर ध्यान देना चाहिए, और व्यावहारिक उपयोग की प्रक्रिया में सामग्री की पसंद को समझना चाहिए।

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