Microsilice (fumée de silice)

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Fabricant
PCC BakkiSilicon hf.
Nom chimique
Dioxyde de silicium amorphe
N ° CAS.
Produit sûr Produit sûr Construction économe en énergie Construction économe en énergie Empreinte carbone Empreinte carbone CO2 Faible émission CO2 Faible émission Technologie de production économe en énergie Technologie de production économe en énergie Produits PCC <sup>Greenline®</sup> Produits PCC Greenline® À base d'ingrédients naturels À base d'ingrédients naturels Haute efficacité Haute efficacité Nouveau Nouveau Produit universel Produit universel
                                
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Conditions générales de vente

La microsilice est un sous-produit de la production de silicium métal. Il s'agit d'une poudre amorphe densifiée, obtenue par le procédé métallurgique du silicium dans un four à arc électrique. Il est utilisé comme additif pour améliorer les propriétés des formulations de béton et de mortier.

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Propriétés et applications
  • production de mortiers et castables.
  • production de matériaux isolants.
  • production de produits céramiques et réfractaires.
  • autres applications industrielles.
Les catégories

Marchés et applications
Construction de bâtiments / Additifs pour béton et mortier, Céramique de construction, Plaques de plâtre et additifs de gypse

Une fonction
Additifs pour augmenter la résistance du béton
Additifs pour béton étanche
Additifs pour céramiques
Additifs pour réduire l'absorbabilité du béton
Matières premières et intermédiaires

Composition
Silicium

Segment
Chloralkali, matières premières et intermédiaires
Produits spécialisés / Additifs spéciaux

Noms alternatifs
Dioxyde de silicium amorphe, Dioxyde de silicium amorphe, microsilice, poussière de silice, silice amorphe (SiO2), sous-produit de la production de silicium métallique, additif pour béton, additif céramique, additif réfractaire, microsilice pour bétons étanches, microsilice pour augmenter l', étanchéité à l', air du béton

Fabricant: PCC BakkiSilicon hf.

PCC BakkiSilicon hf. avec son siège social en Islande, s'occupe de la production de silicium-métal à partir de l'une des installations de production les plus avancées au monde, utilisant 100% de sources d'énergie géothermique.

PCC Group

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La microsilice, également connue sous le nom de matière siliceuse (numéro CAS 69012-64-2), est une substance poussiéreuse à grains fins issue de la production de ferrosilicium et de silicium métallique dans des fours à arc électrique à haute température. Dans l'industrie, il est utilisé comme additif minéral. Il est couramment utilisé dans l'industrie de la construction comme l'un des principaux additifs pour les produits à base de béton, de mortier et de ciment. C'est grâce à l'utilisation de la microsilice que les plus grandes structures en béton du monde ont été construites.

Les propriétés de la matière siliceuse

La microsilice et la matière siliceuse sont des termes utilisés de manière interchangeable dans la littérature et l'industrie. Ces termes sont utilisés pour décrire le dioxyde de silicium (SiO 2 ), un polymorphe amorphe qui contient en outre de petites quantités d'autres oxydes - en particulier des oxydes d'aluminium, de calcium ou de fer. La microsilice se présente sous la forme d'une poudre blanche, grise ou presque noire. Les particules de microsilice sont des sphères amorphes d'un diamètre compris entre 0,1 et 0,2 μm, ce qui les rend environ 100 fois plus petites que la particule de ciment moyenne. À des températures élevées allant jusqu'à 2 000 ᵒC, la microsilice présente une durabilité exceptionnelle. Il faut garder à l'esprit que la silice est insoluble à la fois dans l'eau et dans les solvants organiques. La surface spécifique de la microsilice varie de 15 à 30 m2/g. Il existe deux types de microsilice : compactée ou densifiée. Ces deux formes diffèrent par leur densité apparente, qui est un paramètre très important qui caractérise la microsilice. La densité apparente est définie comme "la masse du matériau saupoudré de manière lâche divisée par le volume total qu'il occupe, compte tenu du volume des vides entre les particules". La masse volumique apparente de la matière de silice compactée peut aller de 180 à 350 kg/ m3 , tandis que la masse volumique apparente de la matière de silice densifiée peut aller de 450 à 650 kg/ m3 .

Comment la microsilice est-elle produite ?

La matière siliceuse est un sous-produit de la production d'alliages de silicium et de ferrosilicium dans un four à arc électrique. Ces alliages sont constitués de quartz et de carbone de haute pureté. Il est également collecté en tant que sous-produit dans la production d'autres alliages de silicium tels que le ferrochrome, le ferromanganèse, le ferromagnésium et le calcium-silicium. Les matières premières habituellement utilisées en fonderie sont le quartz métallurgique, le coke, les copeaux de bois et le charbon. Ils sont livrés directement dans le four avec des tubes de remplissage qui tournent. Le processus d'obtention du silicium pur s'y déroule à une température de plus de 2 000ᵒC. La clé pour obtenir de la poussière de silice est de filtrer les gaz émis par les fours, car c'est là qu'elle se trouve. De plus, le Groupe PCC propose de la matière siliceuse (CAS 69012-64-2). Les ventes de cet important composant de l'industrie de la construction sont en croissance constante. Le producteur de microsilice pour le groupe PCC, PCC BakkiSilicon hf., se trouve en Islande. C'est l'une des usines de production les plus respectueuses de l'environnement et du climat. L'utilisation de sources d'énergie naturelles telles que les ressources géothermiques réduit les émissions de gaz à effet de serre d'environ deux tiers par rapport à d'autres centrales dans le monde. La microsilice produite par le Groupe PCC a une empreinte carbone très faible par rapport aux produits généralement disponibles sur le marché. Cet effet est possible grâce à l'utilisation de la ligne de production de ferrosilicium la plus moderne au monde. Figure 1. Comparaison de l'empreinte carbone de la microsilice produite par PCC BakkiSilikon hf. avec d'autres produits analogues disponibles sur le marché.

L'utilisation de la microsilice dans la construction

Au cours des dernières années, l'ajout de silice aux produits en béton a gagné en popularité. Le mécanisme d'action physique de base de la microsilice est le scellement de la microstructure du béton. La matière siliceuse à structure très fragmentée remplit les espaces entre les grains de ciment, comme c'est le cas avec le sable scellant les granulats grossiers. La silice dans les espaces commence à réagir dans une réaction pouzzolanique (la phase CSH commence à se former). Il s'avère que si nous remplaçons 15 %de ciment par de la microsilice, l'étanchéité à l'air du béton augmentera plusieurs dizaines de fois. Un tel effet est extrêmement difficile à obtenir avec l'utilisation d'autres méthodes. Pour cette raison, la microsilice est un composant essentiel du mélange lors de la conception de bétons à hautes performances. La caractéristique de la microsilice, qui est une petite granulométrie, favorise un tassement plus dense des composants en béton. En tant que composant du béton, la matière siliceuse est souvent utilisée sous sa forme originale (c'est-à-dire telle qu'elle est collectée par des filtres lors de la production d'alliages ferro-siliciés). La forme compactée (créée en soumettant la microsilice à des traitements appropriés) ainsi que la silice de consistance pâteuse deviennent également de plus en plus populaires. En raison de la grande surface spécifique caractérisant la matière siliceuse, l'utilisation de ce type d'additifs minéraux fait que l'eau destinée à la production de béton est adsorbée sur les grains de microsilice - ce qui contribue à la stabilité du mélange de béton résultant. Il en résulte une diminution de la fluidité du mélange. Afin de maintenir la bonne consistance du béton contenant de la microsilice, il est également nécessaire d'utiliser des superplastifiants. Il est important de maintenir le bon rapport entre l'eau, le ciment et la microsilice. Le prix du béton obtenu augmente en fonction de la quantité de matière siliceuse ajoutée, mais une trop grande quantité a un effet négatif sur le produit final. Dans cette situation, choisir les bonnes proportions est crucial. La teneur la plus avantageuse en microsilice, tant en termes de propriétés du produit fini qu'en termes de coûts, est de l'ordre de 5 à 10 %. La microsilice produite par PCC BakkiSilicon répond à toutes les exigences qui lui sont imposées conformément à la norme PN-EN-13263-1 applicable. La teneur en SiO 2 varie de 80 %à 95 %, Al 2 O 3 à 0,3 %, C à 1,8 %, CaO à 0,7 %, Fe 2 O 3 à 0,1 %, K 2 O à 0,4 %, MgO à 0,2 %et Na 2 O à une teneur maximale de 0,1 %.

La microsilice comme additif au béton - les avantages les plus importants

Amélioration des propriétés mécaniques La matière siliceuse a la capacité de combler les espaces entre les composants restants du béton, créant une phase cristalline dans le béton durci (par une réaction pouzzolanique). En conséquence, le béton additionné de microsilice est plus étanche à l'air. Elle est liée à la rupture des capillaires dans le béton et, en même temps, à la perturbation de sa porosité capillaire. Ce processus améliore considérablement les paramètres mécaniques du béton (par exemple, la résistance à la compression). Augmenter l'adhérence du coulis aux grains de granulats L'ajout de microsilice augmente l'adhérence et réduit la porosité de la zone de contact granulats-coulis. Grâce aux interactions physiques et chimiques, la microstructure du coulis est favorablement modifiée. Dans le même temps, la porosité dans la zone des pores capillaires est considérablement réduite. La modification de la structure des pores est considérée comme le principal facteur influençant des caractéristiques telles que l'étanchéité à l'air et la durabilité. Résistance aux produits chimiques agressifs L'augmentation de l'étanchéité à l'air du béton conduit directement à une meilleure résistance à la corrosion chimique. Il est beaucoup plus difficile pour les substances environnementales agressives de pénétrer dans la structure en béton. La matière siliceuse réduit le risque associé, par exemple, aux effets destructeurs des eaux riches en sulfates, et la raison de leur durabilité peut être attribuée à une teneur relativement plus faible en hydroxyde de calcium en combinaison avec sa structure emballée et étanche à l'air. Protection du renfort La perméabilité réduite de la microsilice offre une protection contre la pénétration des ions chlorure en prolongeant le temps pendant lequel les ions chlorure atteignent la tige d'acier et provoquent la corrosion. De plus, le béton microsilicate a une résistance électrique beaucoup plus élevée et ralentit ainsi la vitesse de corrosion. Cet effet combiné augmente la durée de vie de la structure de cinq à dix fois. Résistance à l'abrasion La résistance à l'abrasion du béton additionné de microsilice est très élevée. Son utilisation dans la construction de terrains et de routes permet d'économiser du temps et de l'argent. La résistance du béton à l'abrasion hydraulique est également améliorée, ce qui le rend parfait pour la construction de barrages.

Autres utilisations de la matière siliceuse

La microsilice n'est pas seulement utilisée comme additif aux bétons - principalement des bétons à hautes performances et des matériaux de construction composites spéciaux - mais est également utilisée dans une large gamme de produits et d'applications. Parmi ses utilisations figurent :

  • matériaux réfractaires
  • produits en céramique
  • matériaux d'isolation
  • plastiques
  • adhésifs

Microsilice blanche

La microsilice blanche, la matière première, mérite également d'être mentionnée. Dans sa composition, en plus d'environ 95 %de dioxyde de silicium et d'autres oxydes, il contient également de l'oxyde de zirconium avec une teneur allant jusqu'à 3%. Ce produit se caractérise par un grain fin qui le rend très réactif. Il est principalement utilisé comme additif aux matériaux réfractaires, améliorant leurs propriétés rhéologiques et prolongeant leur durée de vie.

Marché mondial de la microsilice

Sans aucun doute, la matière siliceuse joue un rôle important dans la fabrication du béton. L'industrie de la construction est donc la principale industrie dans laquelle elle est utilisée, et elle réglemente également des aspects tels que la demande et le prix. Portal MarketsandMarkets ™ indique qu'en 2015-2020, la valeur marchande de la microsilice a augmenté à 563,09 millions USD par an. Ces dernières années, le marché mondial a montré une nette augmentation. La vente de cette matière première est en croissance car elle assure une haute résistance à la corrosion, une haute résistance et la durabilité des produits. La matière siliceuse est très demandée au Moyen-Orient, en Afrique et dans la région Asie-Pacifique car elle est utilisée dans la construction de lignes de métro, de tunnels et de gratte-ciel. Il existe une demande accrue pour les produits fabriqués par les distributeurs et les producteurs de microsilice. Des pays comme les Émirats arabes unis et l'Arabie saoudite sont des leaders du marché au Moyen-Orient et en Afrique, les Émirats arabes unis ayant déjà la plus grande part de consommation de microsilice. En Europe, les ventes de microsilice sont relativement faibles. La croissance estimée du marché et des prix de la matière siliceuse est la plus élevée dans la région Asie-Pacifique, puis au Moyen-Orient.

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