El gel de sílice es una forma granular y porosa de dióxido de silicio hecho a partir de silicato sódico. A pesar de su nombre es un gel sólido y duro.

Su gran porosidad de alrededor de 800 m²/g, le convierte en un absorbente de agua, por este motivo se utiliza para reducir la humedad en espacios cerrados; normalmente hasta un cuarenta porciento. Es un producto que se puede regenerar una vez saturado, si se somete a una temperatura de entre 120-180 Cº. Calentándolo desprenderá la humedad que haya absorbido por lo que puede reutilizarse una y otra vez sin que ello afecte a la capacidad de absorción, ésta solo se verá afectada por los contaminantes que posea el fluido absorbido.

El gel de sílice, también conocido como Silicagel, es un producto absorbente, catalogado como el de mayor capacidad de absorción de los que se conocen actualmente.

Es una sustancia química de aspecto cristalino, porosa, inerte, no tóxica e inodora, de fórmula química molecular SiO2 nH2 O, insoluble en agua ni en cualquier otro solvente, químicamente estable, sólo reacciona con el ácido fluorhídrico y el álcali.

Bajo diferentes métodos de fabricación, se consiguen diferentes tipos de gel de sílice con diversas estructuras del poro, pudiendo llegar algunos a absorber hasta un 40% de su propio peso en agua.

Gracias a su composición química única y a su estructura física, el gel de sílice posee unas características incomparables con otros materiales similares, por ejemplo la alta absorción, funcionamiento termal estable, característica física estable, fuerza mecánica relativamente alta, etc...

Según el diámetro del poro se categoriza el gel de sílice como de poro fino o macro poroso, cada uno de ellos con una capacidad diferente de absorción en función de la humedad relativa, por lo que la elección del tipo debe ajustarse según las condiciones de utilización.

El gel de sílice también puede diferenciar la adsorción de diferentes moléculas actuando como un absorbente selectivo.

Principales aplicaciones:

Sequedad estática

- Embalajes a prueba de humedad (materiales electrónicos y fotosensibles)
- Aplicaciones de instrumental de precisión y eléctrico
- Comestibles
- Medicinas
- Armas
- Zapatos y ropa
- Productos de cuero
- Deshumidificación de armarios o espacios cerrados
- Instrumentos musicales

Sequedad dinámica

- Aire seco en almacenes, laboratorios farmacéuticos, fabricas de instrumentos de precisión y electrónicos
- Aire comprimido
- Deshidratación
- Fabricación de gases industriales
- Control de humedad en el medio ambiente

Deshidratación de líquidos

- Deshidratación de solventes orgánicos
- Deshidratación de metanol, etanol, benceno, tolueno, gasolina
- Deshidratación de refrigerantes (amoniaco, freón, diclorometano)
- Deshidratación de aceite

Absorción y separación de sustancias

- Separación de impurezas en la industria petroquímica
- Industria química sintética
- Estaciones de energía eléctrica
- Refinamiento de productos químicos orgánicos

Catalizador

- Portador del catalizador o catalizador en industria petroquímica, químicos orgánicos y sintéticos

Análisis y pruebas químicas

- Análisis y separación de materias orgánicas naturales y sintéticas
- Análisis cuantitativos y cualitativos de componentes o impurezas contenidas en medicinas
- Pesticidas
- Materiales de medicina herbal
- Cereales
- Comestibles y productos químicos orgánicos
- Separación o refinado de algunas sustancias

SI DESEA CONTACTAR CON PROVEEDORES DE SILICA GEL HAGA CLICK AQUÍ

¿Qué es la Microsílica Elkem?

La microsílica

Microsílica es un mineral compuesto de esferas de bióxido de silicio (SiO2) ultrafino, amorfo y cristalino, producido durante la fabricación de silicio o ferrosilicio (Fig. 1).

Figura 1. Partículas de microsílica (SEM)

Proceso de producción de la microsílica

Este proceso involucra la reducción de cuarzo de alta pureza en hornos de arco eléctrico a temperaturas superiores a 2000º C (Fig. 2).

Figura 2. Horno de arco eléctrico

La microsílica se forma cuando el gas SiO producido conforme el cuarzo se reduce, se mezcla con el oxígeno en la parte superior del horno. En este punto el SiO se oxida a SiO2, condensándose en las partículas esféricas puras de microsílica que forman la mayor parte de los vapores del humo del horno.  De aquí los nombres alternos para el material (vapores de sílice condensados o vapores de sílice).

Los vapores del horno se conducen a través de tuberías de enfriamiento, por un pre-colector y ciclón (para quitar las partículas gruesas que pudieran haberse arrastrado del horno) y luego se soplan hacia filtros bolsa diseñados especialmente donde se recolectan (Fig. 3).

Figura 3. Sistema de producción de microsílica

El tamaño promedio de partícula está por debajo de 0.5 micras, lo que significa que cada micro esfera es 100 veces mas pequeña que un grano de cemento promedio. En una mezcla típica, con dosificación de 10% de microsílica , habrá entre 50,000 y 100,000 partículas de microsílica por grano de cemento.  La calidad de las materias primas y la operación de los hornos determinan la pureza de la microsílica. Aunque el material se recolecta como un polvo muy fino con una densidad a granel en el rango de 200 kg/m3, se le puede procesar para densificarlo, haciendo la densidad a granel de alrededor de 650 kg/m3, o puede hacerse lechada. Este proceso posterior involucra el mezclado de la microsílica, normalmente en forma directa de los filtros de los silos, con un peso igual de agua. La lechada es fácil de transportar, almacenar dosificar y de mezclarse con el concreto.

La microsílica Elkem

La microsílica de Elkem se prueba en un análisis químico completo y distribución de tamaño de partícula. La lechada se evalúa también en contenido de sólidos, densidad y color.
El aseguramiento de calidad de microsílica Elkem cumple con la certificación ISO 9001. La microsílica de Elkem cumple con los Estándares Americano (ASTM C-1240) y Canadiense (CAN/CSA-A23.5) para vapor de sílice y con el nuevo Estandar Europeo prEN 13263.

¿Como trabaja la microsílica de Elkem?

Las esferas ultrafinas llenan los huecos entre los granos de cemento reduciendo los vacíos en el concreto fresco (Fig. 4). Las partículas actúan como balines de chumacera y mientras hacen al concreto mucho más adherente, realmente le dan mas movilidad a la mezcla permitiendo que el concreto fluya mas fácilmente al aplicarle energía.

Figura 4. La microsílica actúa como carga y puzolana

Esto permite lograr acabados en la superficie más pronto que con el concreto normal.

La microsílica es puzolana

Esto significa que reaccionará con el hidróxido de calcio derivado de la hidratación del cemento y formará mas del silicato de calcio hidratado que mantiene unido al concreto.

Debido a que las partículas de microsílica son ultrafinas, con un área de superficie específica de alrededor de 20,000 m2/kg y un contenido de SiO2 de aproximadamente 90%, la reactividad es muy alta. Por el tamaño muy pequeño de las partículas de microsílica , la estructura cristalina formada por esta reacción es también muy pequeña y ocupa los espacios vacíos dentro de la matriz. Esto densifica la estructura completa del concreto, resultando en una resistencia mayor y reducciones significativas en permeabilidad.

Los aumentos en resistencia pueden ser desde 20 hasta 50% al usar microsílica como una simple adición.

Sin embargo, si el concreto esta diseñado para tomar ventaja de la acción puzolanica e incluye el uso de super-plastificantes para mantener muy bajas relaciones agua cemento, se pueden lograr grandes mejoras.

Se han registrado resistencias diseñadas de mas de 100Mpa para entregas de mezcla preparada de concreto. El efecto sobre la permeabilidad es aún más pronunciado. Cuando se usa un 10% de dosis en una mezcla que contiene alrededor de 400 kg de cemento, el coeficiente de permeabilidad se puede reducir hasta 1/100 del nivel del concreto equivalente sin microsílica.

Este incremento en resistencia y la reducción en permeabilidad del concreto, combinados con la reducción de hidróxido de calcio, significan que las características de durabilidad del concreto son enormemente mejoradas.

Las resistencias sulfato y cloruro es aumentada, la susceptibilidad a la reacción álcali-sílice se elimina virtualmente y la resistencia y adherencia mejoradas significan que la resistencia a la abrasión y erosión de un microsílica concreto excede por mucho las de una mezcla ordinaria.

La microsílica se puede usar para reducir el calor de hidratación (un factor muy importante en construcciones de concreto masivas). Esto puede lograrse reduciendo el contenido de cemento y empleando la microsílica para elevar la resistencia debido a su eficiencia cementante. Otra manera es usar un alto porcentaje de otro material puzolanico de reemplazo (como un PFA o GGBS) y emplear la reactividad de la microsílica para dar resistencia en etapa temprana e impermeabilidad, permitiendo así que los materiales mas lentos trabajen en un período mucho más largo de tiempo.

El concepto de “mezcla-triple” se ha utilizado exitosamente en muchos proyectos grandes alrededor del mundo.

Proveedores de microsílica

A continuación le presentamos a Koprimo, proveedor de microsílica Elkem:

Koprimo S. A. de C. V., es una empresa que comercializa productos químicos y minerales producidos por empresas líderes en su ramo, para satisfacer las necesidades de los clientes actuales y potenciales.

Elkem Materials es el mas grande abastecedor de microsílica y líder en la comercialización e implementación de la microsílica y su aplicación tecnológica a nivel mundial.

Koprimo es distribuidor autorizado de Elkem Materials.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Koprimo.

O bien, haga contacto directo con Koprimo para solicitar mayor información sobre la microsílica Elkem.

RESUMEN

El uso de concreto lanzado (concreto rociado y gunita) se ha incrementado en las últimas décadas, particularmente en aplicaciones en túneles, estabilización de peñascos o escollos, trabajo de reparación y como un método de construcción alternativo. El concreto lanzado facilita la construcción en áreas difíciles donde no es posible el colado en el lugar, o para la creación de elementos estructurales y bóvedas.

Concreto lanzado; proceso en seco para soporte de túnel en condiciones de base suave.

Conforme se ha incrementado el uso del concreto lanzado, lo han hecho también las demandas en la calidad y desempeño del concreto para aspersión: mejor cohesión, menos rebote y polveo, más rápida aplicación y endurecimiento, mayor resistencia y durabilidad en ambientes hostiles.

La micro sílice o vapor de sílice es un aditivo recomendado para aplicaciones de concreto lanzado en la mayoría de países alrededor del mundo. La adición de micro sílice Elkem mejora muchas propiedades del concreto lanzado; resistencia, cohesión, impermeabilidad y reduce la cantidad de rebote y polveo.

El proceso de concreto lanzado

Hay dos métodos principales de aplicación: el “húmedo” y el “seco”. En el proceso húmedo, el concreto plástico premezclado se bombea a la boquilla y se impulsa mediante aire comprimido. En el proceso seco, un concreto seco o semi-seco se sopla con aire comprimido a la boquilla donde se mezcla con agua a presión y se rocía.

Ambos métodos tienen ventajas para distintas aplicaciones. En las principales, el proceso húmedo se emplea para operaciones más grandes y el seco para las pequeñas, como recurso de trabajo de diseño aunque no es un segmento definitivo.

Ventajas con micro sílice Elkem

Micro sílice Elkem incrementa la adherencia del concreto fresco, mejora el enlace del concreto lanzado a la superficie y reduce la caída del material rociado fresco. Incrementar la adherencia reduce también la cantidad de polvo creado por la acción de rociado y reduce el volumen de material que rebota de la superficie rociada. Este material es inútil una vez ”rebotado” y puede llegar a ser tanto como un 40% para el concreto lanzado ordinario.

La adición de micro sílice Elkem, puede reducir este volumen hasta menos del 5%.

Otras ventajas son:

Mejor bombeo del concreto lanzado húmedo, menor dosis de acelerador, espesor aumentado de las capas de concreto lanzado y bajo rebote debido al polveo reducido, condiciones mejoradas de trabajo y producción más eficiente.

Se obtienen mejoras posteriores en el concreto endurecido:

Mejores resistencias a la tensión, flexión y compresión; mejor adherencia – a la superficie y a la estructura; permeabilidad reducida; mejor resistencia química y al congelamiento.

Las pruebas han demostrado que se pueden obtener resistencias a la compresión superiores a 100 Mpa empleando micro sílice Elkem en proceso de concreto lanzado en “húmedo” y que se puede lograr resistencia en etapa temprana de 1 Mpa, a solo 2 horas empleando aceleradores. Debido a la adherencia mejorada de la micro sílice concreto lanzado, es posible emplear menores dosis de aceleradores para lograr estos resultados. Como se puede observar en la Figura 1, las altas dosis de aceleradores normalmente empleadas para este propósito reducen la resistencia final del concreto lanzado.

En general se recomienda una dosis de entre 8 y 12% de micro sílice Elkem, dependiendo del

tipo de concreto lanzado requerido para un proyecto específico. Pueden ser necesarias dosis más altas para aplicaciones especiales o muy altas resistencias. Al igual que con todos los concretos, es necesario un curado adecuado para obtener el potencial completo del material.

Figura 1 Desarrollo de resistencia de concreto lanzado con acelerador

Fibras

Ahora es común adicionar fibras de acero a los concretos lanzados con el fin de incrementar las propiedades de flexión o tensión en lugar de emplear reforzamiento con malla.

El uso de micro sílice Elkem en concreto lanzado con fibra de acero, tiene varias ventajas:

mayor facilidad de mezclado de las fibras en el concreto fresco, reducción de los problemas de bombeo, reducción del rebote de las fibras y enlace fibra/concreto muy mejorado.

Gunitas

Gunita se refiere específicamente a un mortero rociado; más que a un concreto. Esta forma de rociar se emplea a menudo para trabajo de reparación y operaciones pequeñas. En la mayoría de aplicaciones la gunita , o mortero, es un material formulado seco embolsado el cual se mezcla con agua al usarse. Estos materiales están disponibles con un amplio rango de propiedades, tales como: ligereza, aplicado rápido, cuerpo, polímero modificado y resistencia al agua, etc. La mayoría de materiales gunita formulados, contienen micro sílice con objeto de mejorar las propiedades plásticas – flujo, bombeo, adhesión y cohesión – y las propiedades de endurecido – resistencia, impermeabilidad y durabilidad.

Referencias

• Opsahi, O.A.: “A study of Wet-Process Shotcreting Method-Volume 1” Report BML 85.101, The Norwegian Institute of Technology 1985.
• Kompen R., Opsahl, O.A.: “Wet-Process with Styeel-Fibers and Sílica Fume-State of the Art in Norway”, published 1986.
• Kompen R.:”Stálfiberarmert Sproytebetong”, Journal of Nordic Concrete Research, Vol. 1-1987.
• Norwegian ConcreteAssociation: “Sprayed Concrete for Rock Support-Technical Specification and Guidelines”, Publication No. 7, 1999.

Elkem Microsílica® es una marca registrada y pertenece a Materiales ASA Elkem y es distribuida en México por KOPRIMO

Para más información de la microsílica haga click aquí

Conozca más de Koprimo y sus productos