Kremniy tutuni nima va u betonda qanday rol o'ynaydi?

Mikrosilikat sifatida ham tanilgan kremniy dumanı silikon metall yoki ferrosilikon qotishmalarini ishlab chiqarishning yon mahsulotidir. U kremniy dioksidining (SiO₂) juda nozik zarralaridan iborat bo'lib, qo'shilganda betonning mexanik va chidamlilik xususiyatlarini sezilarli darajada oshiradi. Kremniy tutunining betondagi roli mustahkamlikni oshirish, o'tkazuvchanlikni pasaytirish va chidamlilikni oshirishni o'z ichiga oladi, bu esa uni yuqori samarali beton aralashmalariga qimmatli qo'shimcha qiladi.

Kremniy tutuni betonga kiritilganda, u dastlab inert qo'shimcha sifatida ishlaydi. Portlend tsementining suv bilan o'zaro ta'sirida hidratsiya jarayoni boshlanadi, bu esa ikkita asosiy birikma hosil bo'lishiga olib keladi. Betonga kuch beradigan kristallanish uchun mas'ul bo'lgan kaltsiy silikat gidrati (CSH) va odatda erkin ohak deb ataladigan kaltsiy gidroksidi (CH). CH asosan beton ichida g'ovaklarni to'ldiruvchi sifatida xizmat qiladi yoki past sifatli aralashmalardan chiqib ketishi mumkin, bu strukturaning yaxlitligiga ozgina hissa qo'shadi.

Gidratsiya jarayoni davom etar ekan, kremniy gazi va CH o'rtasida puzolan reaksiyasi sodir bo'ladi, natijada qo'shimcha CSH hosil bo'ladi. Bu reaktsiya asosan gidratlangan tsement zarralarini o'rab turgan bo'shliqlarda sodir bo'ladi. Qo'shimcha CSH hosil bo'lishi, aks holda bo'sh qolishi mumkin bo'lgan bo'shliqlarni to'ldiradi va zararli materiallarning betonga kirib borishi uchun yo'l bo'lishi mumkin. Binobarin, bu jarayon betonning siqilish, egilish va bog'lanish kuchlarini oshiradi. Bundan tashqari, u betonning matritsasini sezilarli darajada zichlashtiradi, ayniqsa kichik bo'shliqlar paydo bo'lishiga moyil bo'lgan hududlarda. Umumiy ta'sir yanada mustahkam va o'tkazmaydigan beton konstruktsiya bo'lib, zararli moddalarning kirib kelishiga qarshi turish uchun yaxshiroq jihozlangan.

"Pozzolanik" atamasi Italiyaning Pozzuoli shahridan kelib chiqqan bo'lib, u erda qadimgi rimliklar maydalangan ohaktoshni vulqon kuli bilan aralashtirish toshlarni bog'lash uchun bardoshli ohaklarni yaratishini aniqlagan. Ushbu innovatsion uslub vaqt sinovidan o'tdi, buni ikki ming yil o'tgach ham saqlanib qolgan tuzilmalar tasdiqlaydi.

Kremniy tutunining betonga qo'shilishi uning transport xususiyatlarini sezilarli darajada pasaytiradi, bu esa suyuq birikmalar va beton muhit orqali elektr tokining harakatchanligini sezilarli darajada pasayishiga olib keladi. Bu juda past o'tkazuvchanlikka va yuqori elektr qarshiligiga ega bo'lgan materialga olib keladi. Hatto yangi holatda ham, qotishdan oldin, kremniy tutunining afzalliklari aniq. Uning zarralari oddiy portlend tsementnikidan taxminan 100 baravar nozik bo'lib, betonning noziklik modulini oshiradi. Bu mayda zarrachalar o‘lchami nafaqat beton konstruksiyaning zichroq bo‘lishiga yordam beradi, balki betonning tiksotropik harakatini optimallashtiradigan, uning yopishqoqligini yaxshi tomonga samarali o‘zgartiradigan sharli ta’sirni ham osonlashtiradi.

Kremniy tutuni zarralarining katta sirt maydoni beton aralashmasi ichida suvning harakatchanligini nazorat qilishda hal qiluvchi rol o'ynaydi, ajralish va qon ketishini deyarli yo'q qiladi. Bu xususiyat kremniy gazining reologik afzalliklari bilan birgalikda betonni muayyan ilovalar uchun moslashtirishga imkon beradi. Bu yaxlitligini yo'qotmasdan uzoq masofalarga haydash bilan bir qatorda, qiyaliklarda o'z shaklini saqlab turishga qodir bo'lgan yuqori darajada yopishqoq, ishlov beradigan betonni yaratishga imkon beradi. Ushbu afzalliklar kremniy tutunini bardoshli va ko'p qirrali beton ishlab chiqarishda bebaho qo'shimchaga aylantiradi.