SÍLICA ATIVA EM PRODUTOS DE FIBROCIMENTO

Mecanismo, principais aplicações e benefícios de desempenho

A sílica ativa, também conhecida como microssílica, é uma sílica amorfa ultrafina utilizada como adição mineral em materiais à base de cimento. Na produção de fibrocimento, atua tanto como microfíler quanto como material pozolânico altamente reativo.

Durante a hidratação do cimento, as fases de silicato reagem com a água e formam silicato de cálcio hidratado (C-S-H), que é a principal fase ligante responsável pela resistência. O hidróxido de cálcio, Ca(OH)₂, também é produzido como produto secundário da hidratação.

Como as partículas de sílica ativa são muito mais finas do que os grãos comuns de cimento, elas podem penetrar nos pequenos espaços capilares e vazios da matriz. Esse efeito físico de preenchimento reduz o tamanho dos poros, melhora o contato entre as partículas e produz uma microestrutura mais densa ao redor dos grãos de cimento e das fibras de reforço.

A sílica ativa também reage pozolanicamente com o Ca(OH)₂ na presença de água. A reação forma C-S-H adicional. Como resultado, a zona de transição interfacial entre a fibra e a matriz cimentícia torna-se mais compacta, aumentando o número de pontos efetivos de ligação.

Os efeitos combinados de preenchimento e reação pozolânica podem melhorar a coesão da matriz, a ancoragem das fibras e a resistência à penetração de água. Esses mecanismos são particularmente úteis em chapas, painéis, tubos e componentes moldados de fibrocimento sem amianto fabricados pelos processos Hatschek, extrusão, flow-on ou tecnologias semelhantes.

PRINCIPAIS APLICAÇÕES DA SÍLICA ATIVA

Aplicação

Função no fibrocimento

Densificação da matriz

Preenche os vazios finos entre as partículas de cimento e as fibras, reduzindo a porosidade capilar.

Aumento da resistência

Favorece maior resistência inicial e de longo prazo da matriz por meio da formação adicional de C-S-H.

Ligação fibra-matriz

Melhora a aderência e a ancoragem mecânica na interface entre as fibras de reforço e a pasta de cimento.

Melhoria da resistência à água

Reduz a permeabilidade e a absorção de água quando a mistura é corretamente projetada e curada.

Melhoria da durabilidade

Pode aumentar a resistência aos ciclos de gelo-degelo, à exposição úmido-seco e a ambientes agressivos.

Apoio ao processo

Pode melhorar a coesão do corpo verde e a ligação interlaminar nos processos de formação de chapas, desde que a reologia seja controlada.

BENEFÍCIOS DE DESEMPENHO

· Maior resistência à flexão e à compressão da matriz cimentícia.

· Melhor resistência ao arrancamento das fibras e transferência de tensões mais eficiente.

· Menor absorção de água e menor permeabilidade.

· Microestrutura mais densa, com menos poros capilares de grande dimensão.

· Possível melhoria da durabilidade aos ciclos de gelo-degelo, úmido-seco e calor-chuva.

· Melhor ligação interlaminar em chapas multicamadas de fibrocimento.

· Possível redução da eflorescência, pois parte do hidróxido de cálcio é consumida pela reação pozolânica.

CONSIDERAÇÕES PRÁTICAS

A sílica ativa possui uma área superficial específica muito elevada e, por isso, aumenta a demanda de água e a viscosidade da mistura. Seu uso deve ser equilibrado com aditivos redutores de água ou dispersantes adequados, energia de mistura suficiente e cura cuidadosa. Dosagem excessiva ou dispersão inadequada podem causar aglomeração, perda de trabalhabilidade, problemas de filtração ou formação não uniforme das chapas. O teor ideal de adição depende do cimento, das fibras, dos fíleres, do processo de conformação e do desempenho exigido, devendo ser definido por meio de ensaios de laboratório e de produção.

CONCLUSÕES

· A sílica ativa é um aditivo multifuncional para produtos de fibrocimento sem amianto.

· Suas partículas ultrafinas melhoram o empacotamento e preenchem os microvazios da matriz cimentícia.

· Sua reação pozolânica consome Ca(OH)₂ e forma C-S-H adicional.

· Uma interface mais densa pode melhorar a ligação entre as fibras e a matriz cimentícia.

· Sistemas corretamente formulados podem apresentar maior resistência, menor absorção de água e melhor durabilidade.

Dosagem, dispersão, reologia e cura devem ser otimizadas para cada processo de produção.

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