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Silikastaub: Unterschied zwischen den Versionen
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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 [[Puzzolane|Puzzolanen]].<br /> | 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 [[Puzzolane|Puzzolanen]].<br /> | ||
Die chemische Zusammensetzung des Silikastaubs kann weit variieren. Im Allgemeinen liegt der [[Siliciumdioxid|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 [[Puzzolane|puzzolanische Reaktionsfähigkeit]] des Silikastaubs große Unterschiede auf. Besonders reaktionsfähig ist der | Die chemische Zusammensetzung des Silikastaubs kann weit variieren. Im Allgemeinen liegt der [[Siliciumdioxid|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 [[Puzzolane|puzzolanische Reaktionsfähigkeit]] des Silikastaubs große Unterschiede auf. Besonders reaktionsfähig ist der Silikastaub, der bei der Produktion von Silicium und von Ferrosilicium anfällt. Er reagiert mit [[Calciumhydroxid]] sehr schnell unter Bildung von Calciumsilicathydrat.<br /> | ||
Die feinen, kugeligen Partikeln werden pulverförmig oder in wässriger [[Suspension]] geliefert. <br /> | Die Korngröße liegt bei etwa 0,1 μm. Silikastaub ist damit im Mittel um etwa den Faktor 100 feiner als Zement oder Flugasche. Diese hohe Feinheit bedingt die stark ausgeprägte Hohlraum füllende Wirkung und puzzolanische Wirkung von Silicastaub. Zudem verbessert Silikastaub im Beton den Verbund in der Kontaktzone zwischen Zementsteinmatrix und Gesteinskörnung bzw. Fasern.<br> | ||
Als [[Betonzusatzstoffe|Betonzusatzstoff]] eingesetzt macht der hohe [[Wasseranspruch]] die Verwendung eines [[Verflüssiger]]s oder [[Fließmittel]]s unumgänglich. Bei der Verwendung von Silikastaub können Beton[[druckfestigkeit]]en über 100 N/mm² und eine Verbesserung der Dichtigkeit erzielt werden ([[Hochleistungsbeton]]). Dadurch führt der Einsatz von Silikastaub zu einer Verbesserung des [[Frost-Widerstand|Frost- und Frost-Tausalz-Widerstands]] sowie des [[Widerstand gegen chemische Angriffe|Widerstands gegen chemischen Angriff]], gegen Eindringen von [[Chloride]]n und gegen schädigende [[Alkalireaktion]]. Die Verwendung von Silikastaub erfordert eine zuverlässige Qualitätssicherung und besondere Maßnahmen bei der [[Nachbehandlung]].<br /> | Die feinen, kugeligen Partikeln werden pulverförmig oder - zur besseren Verarbeitbarkeit - in wässriger [[Suspension]] (Slurry) geliefert. <br /> | ||
Als [[Betonzusatzstoffe|Betonzusatzstoff]] eingesetzt macht der hohe [[Wasseranspruch]] die Verwendung eines [[Verflüssiger]]s oder [[Fließmittel]]s unumgänglich. Bei der Verwendung von Silikastaub können Beton[[druckfestigkeit]]en über 100 N/mm² und eine Verbesserung der Dichtigkeit erzielt werden ([[Hochleistungsbeton]]). Dadurch führt der Einsatz von Silikastaub zu einer Verbesserung des [[Frost-Widerstand|Frost- und Frost-Tausalz-Widerstands]] sowie des [[Widerstand gegen chemische Angriffe|Widerstands gegen chemischen Angriff]], gegen Eindringen von [[Chloride]]n und gegen schädigende [[Alkalireaktion]]. <br> | |||
Gleichzeitig wird der [[Frischbeton]] klebriger und weist ein höheres [[Zusammenhaltevermögen]] auf.<br> | |||
Da bei der starken puzzolanischen Reaktion die Alkalität der Porenlösung im Beton und damit der [[Passiver Korrosionsschutz|passive Korrosionsschutz]] der [[Bewehrung]] abgebaut wird, ist die Zugabemenge von Silikastaub begrenzt. Bei gemeinsamer Verwendung von Silikastaub und Flugasche im Beton sind im Regelwerk weitere Einschränkungen der Zugabemengen vorhanden, je nach verwendetem Zement ist die gemeinsame Verwendung sogar unzulässig.<br> | |||
Die Verwendung von Silikastaub erfordert eine zuverlässige Qualitätssicherung und besondere Maßnahmen bei der [[Nachbehandlung]].<br /> | |||
Aufgrund hoher Kosten wird Silikastaub bevorzugt für Spezialanwendungen eingesetzt ([[Faserbeton]], [[hochfester Beton]], Beton mit hohem Widerstand gegen schädigende Einwirkungen oder [[Spritzbeton]]).<br> | |||
Silikastaub wird auch als Hauptbestandteil (Kurzzeichen: D) des Portlandsilicastaubzements (CEM II/A-D), des Puzzolanzements (CEM IV) und des Kompositzements verwendet (siehe [[Zementarten]]). | Silikastaub wird auch als Hauptbestandteil (Kurzzeichen: D) des Portlandsilicastaubzements (CEM II/A-D), des Puzzolanzements (CEM IV) und des Kompositzements verwendet (siehe [[Zementarten]]). | ||
