sílica ativaA sílica é uma substância utilizada para melhorar a resistência do betão. Ela é produzida durante a síntese de metal silício ou ligas de ferro silício, quando a redução de alta pureza de quartzo, a alta temperatura num forno elétrico, liberta gás de óxido de silício. O gás reage com o oxigênio e se condensa em sílica ativa, uma substância em pó branca e fina composta, principalmente, de dióxido de silício. Esta substância não deve ser confundida com a sílica fumada, também conhecida como sílica pirogênica, que tem uma composição diferente e é usada para engrossar tintas.

Assim como outros materiais pozolânicos, a sílica ativa reage com cálcio hidróxido para criar um composto resistente dentro da mistura de cimento. A adição de sílica de fumo ao betão diminui o teor de água do betão e torna-o menos suscetível à corrosão causada pelos sais marinhos e íons de cloreto. Isto faz com que seja especialmente útil em estruturas expostas à água, tais como barragens ou pontes.

Tem sido demonstrado que a adição de pó de sílica com uma mistura do betão reduz o nível de expansão e fissuração resultante de reações álcali-sílica (ASR). ASR normalmente ocorre quando os íons de hidróxido reagem com a sílica, numa mistura de cimento, de modo a formar um gel de silicato de cálcio e alcalinos, que desemboca no espaço poroso no concreto. O gel provoca a expansão e rachaduras, levando a uma falha estrutural eventual.

Sílica ativa e sílica de fumo

Sílica ativa e sílica de fumo

A textura extremamente fina das partículas de sílica ativa oferece vantajosas propriedades mecânicas. O concreto de sílica é menos permeável que o betão armado e pode ser usado para suportar cargas pesadas. Arranha-céus e outros edifícios de grande porte que colocam grandes quantidades de pressão vertical em seus elementos estruturais, geralmente, aproveitam a alta força do concreto.

O concreto de sílica é misturado, adicionando uma determinada proporção de fumos para cimentar em qualquer forma úmida ou seca. A proporção de pó de sílica na mistura de betão final é determinada pelo grau de resistência do material requerido. Misturas mais fortes de concreto de sílica, que podem conter cerca de 15% do pó de sílica em peso, são mais frágeis do que as misturas mais comuns, que contêm de 7% a 10%.
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Até meados dos anos 1970, a sílica ativa, que foi produzida a partir de reações em quartzo, não foi conservada para uso; em vez disso, foi liberada na atmosfera. Esta prática gerou problemas ambientais que levaram à deposição da substância. Entretanto, orientações foram desenvolvidas para padronizar a qualidade física, embalagens e outras qualidades para uso industrial.