Microsilica (Siliziumdampfkondensat)

Mikrosilika ist ein Nebenprodukt der Herstellung von metallischem Silizium.

Es handelt sich um ein verdichtetes oder unverdichtetes amorphes Pulver, das durch den metallurgischen Prozess von Silizium in einem elektrischen Lichtbogenofen gewonnen wird. Es wird als Zusatzstoff zur Verbesserung der Eigenschaften von Beton- und Mörtelmischungen verwendet. Die Siliziumdioxidpartikel sind etwa 30- bis 100-mal kleiner als Zementkörner und bestehen fast ausschließlich aus amorphem Siliziumdioxid (SiO₂). Sie füllen einen Teil des Porenraums (Mikrofüllereffekt) und fördern die Festigkeitssteigerung durch eine puzzolanische Sekundärreaktion. Darüber hinaus kann der Korrosionsschutz der Bewehrung oder die Widerstandsfähigkeit gegen Wasserdurchdringung verbessert werden. Es wird auch in Bereichen feuerfester Materialien, granulierter Düngemittel (Beschichtung) sowie bei der Herstellung von Kunststoffen und Klebstoffen eingesetzt. PCC BakkiSilicon hf. wurde als eine der klimafreundlichsten und ökologisch verträglichsten Fabriken zur Herstellung von metallischem Silizium weltweit konzipiert. Die Nutzung isländischer geothermischer Ressourcen bei der Herstellung von metallischem Silizium reduziert die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu anderen Werken weltweit um etwa zwei Drittel. Durch die Produktion von metallischem Silizium im PCC-Werk, das vollständig mit erneuerbaren Energiequellen betrieben wird, wird der gesamte CO₂-Fußabdruck des Prozesses drastisch verringert. Siliziumdioxidstaub – sogenannter Mikrosilika – ist ein Nebenprodukt bei der Herstellung von metallischem Silizium und Ferrosiliziumlegierungen in Lichtbogenöfen. Mikrosilika besteht aus extrem feinen Staubpartikeln, deren Durchmesser im Durchschnitt etwa 100-mal kleiner ist als die durchschnittliche Größe eines Zementkorns. Aus technischen Gründen wird der Siliziumdioxidstaub in konzentrierter Form als Mikrogranulat geliefert, das Agglomerate einzelner Partikel darstellt. Mikrosilika ist ein sehr wichtiger Zusatz für dichte Betone. Der Ersatz von 15 % des Zements durch Mikrosilika erhöht die Dichtigkeit des Betons um ein Vielfaches, was mit anderen Methoden schwer zu erreichen ist. Zudem steigt die Druckfestigkeit um 20 %, und die Wasseraufnahme verringert sich um das Dreifache. Die Zugabe von Mikrosilika ist jedoch mit einer Verringerung der Konsistenz verbunden, was die Verarbeitung des frischen Betongemischs erschwert. Dies kann durch die Zugabe eines Superplastifizierers verhindert werden. Es ist jedoch zu beachten, dass der Superplastifizierer nicht unkritisch eingesetzt werden darf, insbesondere in Mikrosilikabetonen, aufgrund seines negativen Einflusses auf die Festigkeit.