La fumée de silice, également appelé microsilice, est un matériau pouzzolanique ultra-fin utilisé dans la production de béton à haute performance. C’est un sous-produit de la production de ferrosilicium et d’autres alliages métalliques. Généralement, la fumée de silice est utilisée pour augmenter la résistance aux attaques chimiques et améliorer la maniabilité du béton. Mais, les avantages d’utilisation de la fumée de silice ne s’arrêtent pas là, pour vous éclairer à ce sujet, nous allons faire un point à ce sujet.
Composition de la fumée de silice
La fumée de silice est un matériau dérivé d’un processus de décomposition thermique contrôlée de composés de silicium. La fumée de silice peut-être élaborée dans un four rotatif alimenté au graphite, au gaz ou au chalumeau. Mélangée avec de l’eau, elle forme un gel de silice hydraté.
La fumée de silice se présente sous forme de sphères de particules composées de :
- silice amorphe ;
- oxyde d’aluminium
- oxyde de calcium ;
- oxyde de magnésium ;
- traces d’oxyde de fer ;
- carbure de silicium.
Processus de production de la fumée de silice
L’élaboration de la fumée de silice nécessite une température élevée. Le carbure de silicium est chargé dans le fond d’un cylindre rotatif, chauffés par un flux continu de carbone ou de gaz naturel. Cette réaction chimique crée un flux ascendant de gaz chauds entraînant sa décomposition en silicium et en carbone. Durant le processus, le silicium se dépose sur la paroi du cylindre sous la forme d’un matériau fin, tandis que le gaz carbonique circule vers le haut du four pour y être éliminé.
Température adéquate pour l’opération
Pour que le silicium puisse bien se dissocier correctement, le flux de gaz est maintenue à une température d’environ 1 800° C.
Avantages de l’utilisation de la fumée de silice dans la construction en béton
Amélioration de la résistance du béton
La fumée de silice a une réactivité élevée, ce qui a pour effet d’augmenter la résistance d’une construction en béton jusqu’à 15 %.
Réduction de la perméabilité du béton
Les particules ultrafines de la fumée de silice bouchent les pores du béton frais et partiellement les pores du béton durci. Ce bouchage partiel entraîne une réduction de la perméabilité du béton.
Amélioration de la durabilité du béton
Utilisée dans le béton marin, la fumée de silice peut améliorer la durabilité du béton dans les environnements salins et agressifs.
Applications spécifiques de la fumée de silice dans la construction en béton
Anti-corrosion
Les structures en béton exposées à l’eau de mer sont sujettes à la corrosion. En augmentant la durabilité du béton, cela contribue à réduire la corrosion.
Applications à haute teneur en cendres volantes
Les cendres volantes sont un matériau pouzzolanique commun utilisé pour améliorer la résistance et la durabilité du béton. La fumée de silice peut remplacer une partie des cendres volantes dans les applications à haute teneur en cendres volantes.
Applications de dalles sur sol
Les applications de dalles sur sol ne sont pas soutenues par une structure sous-jacente. Ces dernières nécessitent du béton armé contenant de la fumée de silice, qui est utilisée pour réduire la porosité du béton.
Critères à prendre en compte pour le dosage de la fumée de silice pour différents mélanges de béton
Les niveaux de dosage de la fumée de silice sont déterminés en fonction du type de béton utilisé. La quantité optimale de fumée de silice introduit dans le béton est déterminée en fonction du rapport en eau et en ciment.
