دخان السيليكا بالزركونيا Zr-104 | الميكروسيليكا الزركونيوم ZSF104

دخان السيليكا Zr104 هو مسحوق فائق الدقة وعالي النشاط يتم الحصول عليه من خلال تجميع ثاني أكسيد السيليكون الغازي المتطاير والمكثف أثناء عملية إنتاج أكسيد الزركونيوم بالصهر الكهربائي (المستخلص من رمل الزركون). مقارنةً برماد السيليكا العادي الناتج عن سبائك الحديد والسيليكون، يتميز Zr104 بثلاثة اختلافات بارزة: لون أكثر بياضًا: يحتوي على نسبة منخفضة للغاية من الكربون، ويظهر عادةً باللون الرمادي المائل للبيض أو الأبيض النقي، ولا يتسبب في تلويث لون المنتج النهائي. درجة مقاومة أعلى للحرارة: يحتوي عادةً على كميات ضئيلة من أكسيد الزركونيوم (ZrO₂)، مما يمنحه أداءً أفضل في مقاومة درجات الحرارة العالية وقدرة أعلى على مقاومة التآكل القلوي. النقاء والشكل: يتميز بمحتوى عالٍ جدًا من ثاني أكسيد السيليكون غير المتبلور (غير البلوري) وبنية مجهرية كروية منتظمة للغاية، مما يمنحه قابلية تدفق أفضل.

بفضل النشاط العالي للرماد البركاني وخصائصه الفيزيائية الممتازة، يستخدم Zr104 بشكل رئيسي في مجالات التصنيع المتطورة ومواد البناء الخاصة: المواد المقاومة للحرارة عالية الأداء: مثل الخلطات ذات المحتوى المنخفض من الأسمنت والقطع الجاهزة، حيث يمكنه تحسين الكثافة وقوة التحمل عند درجات الحرارة العالية بشكل ملحوظ. الخرسانة ومواد البناء الخاصة: الخرسانة فائقة الأداء (UHPC)، والملاط الزخرفي الأبيض أو الفاتح اللون، ومواد الحشو غير القابلة للانكماش. السيراميك والطلاءات المتطورة: كمساعد تلبيد للسيراميك الخاص، أو كمواد حشو عالية الأداء في الطلاءات المقاومة للتآكل.

يتميز رماد الميكروسيليكا التقليدي بلونه الرمادي الداكن أو الأسود، مما يحد إلى حد كبير من استخدامه في المنتجات ذات الألوان الفاتحة. ويحل مظهر Zr104 الرمادي الفاتح/الأبيض هذه المشكلة بشكل مثالي. فهو يتيح لمهندسي التركيبات تطوير منتجات ذات ألوان فاتحة أو تتطلب تلوينًا (مثل الخرسانة المكشوفة الزخرفية عالية الجودة، ومواد ملء الفواصل الملونة) دون المساس بالخصائص الميكانيكية والمتانة، مع تقليل كمية إضافة أكسيد التيتانيوم الأبيض المكلف في الوقت نفسه.

الكمية الموصى بها: عادةً ما تتراوح بين 3% و10% من الوزن الإجمالي للمواد المتصلبة (مثل الأسمنت أو الأسمنت الألوميناتي). يجب التحقق من النسب المحددة من خلال اختبار التركيبة وفقًا للقوة والسيولة المستهدفتين. توصيات الخلط: نظرًا لأن دخان السيليكا يتميز بمساحة سطح كبيرة وقدرة عالية على امتصاص الماء، فإن الخلط الجاف المباشر قد يؤدي بسهولة إلى تكتل. يُنصح بالخلط جيدًا خلال مرحلة خلط المساحيق الجافة، واستخدام مادة مخففة عالية الكفاءة (مثل مادة البولي كربوكسيلية) عند إضافة الماء، لضمان توزيع المسحوق بشكل متجانس في الملاط وتحقيق أفضل درجة من السيولة.

يلعب Zr104 دورًا مزدوجًا في النظام، وهو «الكرات الدقيقة» و«التفاعل البركاني». في المرحلة المبكرة: تعمل حبيباته الكروية فائقة الدقة على ملء المسام الدقيقة بين حبيبات الأسمنت، وإزاحة الماء الحر، وزيادة الكثافة. في المرحلة المتأخرة: يتفاعل SiO₂ غير المتبلور عالي النشاط مع هيدروكسيد الكالسيوم (Ca(OH)₂) الناتج عن هيدراتة الأسمنت في تفاعل ثانوي، مما ينتج عنه هلام سيليكات الكالسيوم (C-S-H) الصلب. وهذا لا يؤدي فقط إلى تحسين كبير في مقاومة الضغط والانحناء في المرحلة المتأخرة، بل يقلل أيضًا بشكل كبير من نسبة المسامية في المادة، ويحسن من مقاومة التسرب والتآكل.

التخزين المقاوم للرطوبة: يجب تخزين المنتج في بيئة داخلية جافة وجيدة التهوية، مع تجنب التعرض للمطر والرطوبة العالية. ففي حال تعرضه للرطوبة، يتكتل دخان السيليكا بشكل لا رجعة فيه، ويفقد قدرته على التشتت ونشاطه الأصلي. الحماية من الغبار: نظرًا لأن حجم الجسيمات يتراوح في الغالب في نطاق دون الميكرومتر (0.1~0.2 ميكرومتر)، فإنها تتطاير بسهولة شديدة. عند فتح العبوات وتفريغ المحتويات، يجب على العاملين ارتداء أقنعة واقية من الغبار (N95 أو درجة أعلى) ونظارات واقية، لتجنب مشاكل الجهاز التنفسي الناتجة عن استنشاق الغبار لفترات طويلة.