シリカフューム
シリカフュームは、シリコンなどを製造するときに出る非常に細かい粉を利用したコンクリート用混和材です。セメント粒子のすき間を埋め、緻密で水や塩分が入りにくいコンクリートにします。試験では、材料の働き、品質への影響、使う場面が頻出です。
セクション別の図解
左にシリコン製造炉から出る微粉末、右に密実なコンクリート断面が並び、材料の流れが示されています。
シリカフュームは、シリコンやフェロシリコンの製造時に発生する超微粒子を使う混和材です。粒がとても小さいため、セメント粒子の間に入り込み、空き間をふさぐように働きます。粉砂糖が大きな粒のすき間へ入り込むイメージで、コンクリートを緻密にして耐久性を高めます。
緻密なコンクリート表面の断面に、水滴や塩分の矢印が入りにくい様子が拡大して描かれています。
用途としては、シリカフュームは水密性や塩害抵抗性が求められるコンクリートに向いています。海岸近くの構造物、橋、トンネル、化学作用を受けやすい場所では、水や塩分が中へ入りにくいことが大切です。鉄筋をさびから守り、長く使える構造物にする目的で採用されます。
粗い粉体とシリカフュームの超微粒子が左右に並び、粒径の違いとすき間の埋まり方が示されています。
比較のポイントは、シリカフュームが一般的な粉体よりはるかに細かいことです。粗い粒だけでは大きなすき間が残りやすいのに対し、超微粒子はその間へ入り込めます。セメントだけの配合より組織が詰まりやすくなるため、水密性、耐久性、化学抵抗性の向上につながると整理します。
顕微鏡風の断面で、大きなセメント粒子のすき間にシリカフュームの細かな粒が入り込んでいます。
性質として、シリカフュームはフィラー効果 (細かな粒で空げきを埋める働き) とポゾラン反応 (水和生成物と反応して組織を強くする働き) が重要です。細かすぎるため、扱い方によっては水が不足しやすく、ワーカビリティー (施工しやすさ) にも注意が必要です。