Silikastaub

Silikastaub (auch Mikrosilika, engl. silica fume, silica dust) ist ein extrem feinkörniger, mineralischer Stoff, der als Filterstaub bei der Herstellung von Silicium und Siliciumlegierungen entsteht. Ausgangsstoff hierfür ist Quarz, der zusammen mit Kohle in Elektroöfen bei Temperaturen ab 2500 °C aufgeschmolzen wird. Silikastaub zählt zu den künstlichen Puzzolanen.
Die chemische Zusammensetzung des Silikastaubs kann weit variieren. Im Allgemeinen liegt der Siliciumdioxidgehalt zwischen 80 M.-% und 98 M.-%, bei der Herstellung von Calcium-Silicium- und Magnesium-Silicium-Legierungen kann er wesentlich niedriger sein. Damit weist auch die puzzolanische Reaktionsfähigkeit des Silikastaubs große Unterschiede auf. Besonders reaktionsfähig ist der Silicastaub, der bei der Produktion von Silicium und von Ferrosilicium anfällt. Er reagiert mit Calciumhydroxid sehr schnell unter Bildung von Calciumsilicathydrat.
Die feinen, kugeligen Partikeln werden pulverförmig oder in wässriger Suspension geliefert.
Als Betonzusatzstoff eingesetzt macht der hohe Wasseranspruch die Verwendung eines Verflüssigers oder Fließmittels unumgänglich. Bei der Verwendung von Silikastaub können Betondruckfestigkeiten über 100 N/mm² und eine Verbesserung der Dichtigkeit erzielt werden (Hochleistungsbeton). Dadurch führt der Einsatz von Silikastaub zu einer Verbesserung des Frost- und Frost-Tausalz-Widerstands sowie des Widerstands gegen chemischen Angriff, gegen Eindringen von Chloriden und gegen schädigende Alkalireaktion. Die Verwendung von Silikastaub erfordert eine zuverlässige Qualitätssicherung und besondere Maßnahmen bei der Nachbehandlung.
Silikastaub wird auch als Hauptbestandteil (Kurzzeichen: D) des Portlandsilicastaubzements (CEM II/A-D), des Puzzolanzements (CEM IV) und des Kompositzements verwendet (siehe Zementarten).

Literatur

• Locher, Friedrich W.: Zement – Grundlagen der Herstellung und Verwendung. Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2000
• Zement-Merkblatt B1: Zemente und ihre Herstellung
• Zement-Merkblatt B3: Betonzusätze, Zusatzmittel und Zusatzstoffe
• König, Ronald; Wagner, Jörg Peter: Mikrosilica - Baustoff aus der Zukunft. Woermann GmbH und Co. KG. Selbstverlag, Darmstadt 2000