Materiały mineralne

Zjawisko to można zaobserwować w betonie zawierającym popioły lotne i dwutlenek tytanu w postaci ziaren mniejszych niż 1 pm. Dodatkami mogą być materiały naturalne lub przetworzone materiały mineralne pochodzenia nieorganicznego. Materiały te powinny mieć stabilne właściwości, a szczególnie skład ziarnowy (program uprawnienia budowlane na komputer). Dodatki nie mogą obniżać odporności betonu na czynniki atmosferyczne i niekorzystnie wpływać na zabezpieczenie przed korozją.

Ogólną przydatność dodatków typu I ustala się dla:
• kruszywa wypełniającego zgodnie z normą PN-EN 12620:2004,
• barwników zgodnie z normą PN-EN 12878:2001.
• Dodatki obojętne, takie jak mączki kwarcowe i wapienne lub barwniki, nic reagują z cementem i wodą oraz nie ingerują w hydratację. Z powodu swej wielkości ziaren, kształtu oraz postaci służą polepszeniu struktury, wypełniają przestrzenie między ziarnami cementu. Dodaje się je, aby np. w betonach, w skład których wchodzą piaski ubogie w drobne kruszywa, uzyskać poprawienie urabialnośc. i szczelności (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Ogólną przydatność dodatków typu II ustala się dla popiołu lotnego zgodnie z normą PN-EN 450:19980, a pyłu krzemionkowego zgodnie z PN-EN 13263:2004,
Dodatki o właściwościach pucolanowych (naturalne, jak tras, i sztuczne, jak popioły lotne i pyły krzemionkowe) reagują z powstającym w procesie hydratacj: cementu wodorotlenkiem wapnia i tworzą przy tym produkty podobnie jak cemenL Takie materiały przyczyniają się do twardnienia i służą, ze względu na wielkość ziaren, skład i formę, poprawie uziarnienia w zakresie proszków.

Dodatki o utajnionych właściwościach hydraulicznych, jak żużel wielkopiecowy, potrzebują wyzwalacza (wodorotlenku lub siarczanu wapnia), by potem same wiązać hydraulicznie. Dodatki hydrauliczne cechują się większą zawartością wapna niż dodatki pucolanowe. Ma to istotne znaczenie w procesie tworzenia się struktury stwardniałego zaczynu cementowego (uprawnienia budowlane).
Pyły krzemionkowe (Pk) - dodatek typu II - określane są również terminem
mikrokrzemionka, są także oznaczane skrótem SF (Silica Fume).

Pyły krzemionkowe

Pyły krzemionkowe
są produktem ubocznym otrzymywanym podczas produkcji krzemu i stopów żelazokrzemu w piecach łukowych (program egzamin ustny). Zawartość dwutlenku krzemu Si02 w pyłach krzemionkowych waha się w granicach 90-98%. Gęstość pyłów krzemionkowych wynosi na ogół 2,20 g/cm3. Cząstki pyłów krzemionkowych są bardzo drobne, ich średnica waha się między 0,03 pm i 0,3 pm Średni wymiar cząstek wynosi ok. 0,1 pm i jest w przybliżeniu 100 razy mniejszy od średniego wymiaru ziarna cementu (opinie o programie).
Pyły krzemionkowe mają bardzo małą gęstość nasypową (200-300 kg/m3), co sprawia, że transport ich jest drogi. Pyły krzemionkowe dostępne są zwykle w postaci zagęszczonej jako mikrogranulki, stanowiące aglomeraty pojedynczych cząstek o gęstości nasypowej od 500 kg/m3 do 700 kg/m3. Inną formą pyłów krzemionkowych jest szlam o różnej zawartości wody i pyłów krzemionkowych. Gęstość szlamu wynosi od 1300 kg/m3 do 1400 kg/m3.

Bardzo drobne uziarnienie i silnie rozwinięta powierzchnia ziaren bezpostaciowej krzemionki decydują o jej wysokich właściwościach pucolanowych i pozytywnym wpływie pyłów na takie cechy betonu, jak porowatość, wodoprzepuszczalność, redukcję pęcznienia i wzrost wytrzymałości (segregator aktów prawnych).
Zawartość pyłów krzemionkowych na wzrost wczesnej wytrzymałości (do około 7 dni) wpływa poprzez polepszenie upakowania, tj. na oddziaływanie pyłów jako wypełniacza i na polepszenie warstwy kontaktowej z kruszywem. Przyczepność uwodnionego zaczynu cementowego do kruszywa, szczególnie do dużych ziaren,
znacznie wzrasta, co umożliwia ziarnom kruszywa lepsze przenoszenie naprężeń. Rola pyłów krzemionkowych we wzroście wytrzymałości zwiększa się wraz ze wzrostem zawartości Pk i obniżaniem wskaźnika wodno-cementowego w/c (promocja 3 w 1).

We współczesnym budownictwie, przy powszechnym stosowaniu betonów o wysokiej wytrzymałości stosowanie pyłu krzemionkowego staje się nieodzowne.