Silīcija dioksīda dūmi ir viela, ko izmanto betona stiprības uzlabošanai. To iegūst silīcija metāla vai ferosilīcija sakausējumu sintēzes laikā, kad augstas tīrības pakāpes kvarca reducēšana augstā temperatūrā elektriskā krāsnī izdala silīcija oksīda gāzi. Gāze reaģē ar skābekli un kondensējas silīcija dioksīda dūmos, smalkā baltā pulvera vielā, kas galvenokārt sastāv no silīcija dioksīda. Šo vielu nedrīkst sajaukt ar kūpinātu silīcija dioksīdu, ko sauc arī par pirogēno silīcija dioksīdu, kam ir atšķirīgs sastāvs un ko izmanto piena kokteiļu un krāsu biezināšanai.
Tāpat kā citi pucolāna materiāli, silīcija dioksīda dūmi reaģē ar kalcija hidroksīdu, veidojot spēcīgas saites cementa maisījumā. Šīs vielas pievienošana betonam samazina ūdens saturu betonā un padara to mazāk uzņēmīgu pret koroziju, ko izraisa jūras sāļi un hlorīda joni. Tas padara to īpaši noderīgu konstrukcijās, kas pakļautas ūdens iedarbībai, piemēram, dambjiem vai tiltiem.
Ir pierādīts, ka silīcija dioksīda dūmu pievienošana betona maisījumam samazina izplešanās un plaisāšanas līmeni, kas rodas sārmu un silīcija dioksīda reakciju (ASR) rezultātā. ASR parasti rodas, kad hidroksīda joni reaģē ar silīcija dioksīdu cementa maisījumā, veidojot kalcija un sārma silikāta gēlu, kas ieplūst betona porainās vietās. Gēls izraisa izplešanos un plaisāšanu, izraisot iespējamu struktūras bojājumu.
Silīcija dioksīda dūmu īpaši smalkā daļiņu tekstūra piešķir tai izdevīgas mehāniskās īpašības. Silīcija betons ir mazāk caurlaidīgs nekā nedzelzsbetons, un to var izmantot lielas slodzes izturēšanai. Debesskrāpji un citas lielas ēkas, kas rada lielu vertikālo spiedienu uz to konstrukcijas elementiem, parasti izmanto augstas stiprības betonu.
Silīcija dioksīda betonu sajauc, pievienojot cementam noteiktu dūmu proporciju mitrā vai sausā veidā. Silīcija dioksīda dūmu īpatsvaru gala betona maisījumā nosaka vajadzīgā materiāla stiprības līmenis. Spēcīgāki silīcija betona maisījumi, kas var saturēt pat 15 procentus silīcija dioksīda dūmu pēc svara, ir trauslāki nekā biežāk sastopamie maisījumi, kas satur 7–10 procentus.
Līdz aptuveni 1970. gadu vidum kvarca reakcijās iegūtā viela netika saglabāta lietošanai, bet tā tika izlaista atmosfērā. Šāda prakse radīja bažas par vidi, kā rezultātā vielu apglabāja poligonos. Kopš tā laika ir izstrādātas vadlīnijas, lai standartizētu fizisko kvalitāti, iepakojumu un citas īpašības rūpnieciskai lietošanai.