सिलिका धूआं
सिलिका धूआं एक पदार्थ है जो कंक्रीट की ताकत में सुधार करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह सिलिकॉन धातु या फेरोसिलिकॉन मिश्र धातुओं के संश्लेषण के दौरान उत्पन्न होता है, जब एक इलेक्ट्रिक भट्टी में उच्च तापमान पर उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज की कमी सिलिकॉन ऑक्साइड गैस को बंद कर देती है। गैस ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करती है और सिलिका फ्यूम में संघनित होती है, एक अच्छा सफेद पाउडर पदार्थ जो ज्यादातर सिलिकॉन डाइऑक्साइड से बना होता है। यह पदार्थ फ्यूमेड सिलिका के साथ भ्रमित नहीं होना है, इसे पाइरोजेनिक सिलिका के रूप में भी जाना जाता है, जिसकी एक अलग रचना है और इसका उपयोग मिल्कशेक और पेंट को मोटा करने के लिए किया जाता है।
अन्य पोज़ोलानिक सामग्रियों की तरह, सिलिका धूआं कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ सीमेंट मिश्रण के भीतर मजबूत बंधन बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है। कंक्रीट में सिलिका फ्यूम के अलावा कंक्रीट के पानी की मात्रा कम हो जाती है और यह समुद्री लवण और क्लोराइड आयनों के कारण जंग के लिए कम संवेदनशील बनाता है। यह विशेष रूप से पानी के संपर्क में आने वाली संरचनाओं में उपयोगी होता है, जैसे बांध या पुल।
यह दिखाया गया है कि सिलिका धूआं को एक ठोस मिश्रण के अलावा क्षार-सिलिका प्रतिक्रियाओं (एएसआर) से उत्पन्न विस्तार और क्रैकिंग के स्तर को कम करता है। एएसआर आमतौर पर तब होता है जब हाइड्रॉक्साइड आयन एक सीमेंट मिश्रण में सिलिका के साथ कैल्शियम और क्षार सिलिकेट जेल बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं, जो कंक्रीट में झरझरा स्थानों में बहता है। जेल विस्तार और क्रैकिंग का कारण बनता है, जिससे अंततः संरचनात्मक विफलता होती है।
सिलिका धूआं की अत्यंत महीन कण बनावट इसे लाभप्रद यांत्रिक गुण प्रदान करती है। सिलिका कंक्रीट गैर-प्रबलित कंक्रीट की तुलना में कम पारगम्य है और इसका उपयोग भारी भार का समर्थन करने के लिए किया जा सकता है। गगनचुंबी इमारतें और अन्य बड़ी इमारतें जो अपने संरचनात्मक तत्वों पर बड़ी मात्रा में ऊर्ध्वाधर दबाव डालती हैं, आमतौर पर उच्च शक्ति वाले कंक्रीट का उपयोग करती हैं।
सिलिका कंक्रीट को धूआं या सूखे रूप में सीमेंट में धूआं का एक निर्दिष्ट अनुपात जोड़कर मिलाया जाता है। अंतिम कंक्रीट मिश्रण में सिलिका धूआं का अनुपात आवश्यक सामग्री शक्ति के स्तर से निर्धारित होता है। सिलिका कंक्रीट के मजबूत मिश्रण, जिसमें वजन से 15 प्रतिशत सिलिका धूआं हो सकता है, अधिक आम मिश्रणों की तुलना में अधिक भंगुर होते हैं, जिनमें 7-10 प्रतिशत होते हैं।
1970 के दशक के मध्य तक, क्वार्ट्ज प्रतिक्रियाओं में उत्पन्न होने वाली सिलिका धूआं को उपयोग के लिए संरक्षित नहीं किया गया था, बल्कि इसे वायुमंडल में छोड़ा गया था। इस प्रथा ने पर्यावरण संबंधी चिंताओं को पैदा किया जिसके कारण पदार्थ की भूमि की भरपाई हो गई। चूंकि औद्योगिक उपयोग के लिए भौतिक गुणवत्ता, पैकेजिंग और अन्य गुणों को मानकीकृत करने के लिए दिशानिर्देश विकसित किए गए हैं।
