گروه مهندسی بتن آزما

مواد اصلی تشکیل دهنده ترکیبات موجود در انواع ژل میکروسیلیکا عبارت‌اند از: پودر میکروسیلیس، فوق روان کننده بتن بر پایه پلی نفتالین، لیگنو و کربوکسیلات اتر، واترپروف، کاتالیزورها و الیاف پلی پروپیلن (الیاف پ پ) است، در واقع افزودنی مکمل بتن، محصولی چند منظوره از مواد افزودنی بتن که علاوه بر بالا بردن اسلامپ بتن در زمان ساخت، محصولی نفوذ ناپذیر تولید می‌کند.

میکروسیلیس پودری که در ترکیب این مواد افزودنی شیمیایی به کار رفته، در ارتقای کیفی مخلوط سیمانی به همراه مواد کاهنده آب بتن برای حل یکی از چالش ها و مشکلات رایج در بتن ریزی‌های با تراکم میلگرد بالا، پرهیز از ایجاد ترک‌های سازه‌ای و مقابله با مسائلی، از این دست استفاده می‌شوند. انواع ژل میکروسیلیس، علاوه بر بالا بردن اسلامپ بتن در زمان ساخت، باعث تولید محصولی نفوذناپذیر می‌گردد و در بالا بردن مقاومت های خمشی و کششی بتن بسیار تأثیرگذار است.

میکروسیلیس چیست

میکروسیلیس (دوده سیلیس) یکی از محصولات جانبی صنایع فلز سیلیکون یا فروسیلیکون است، میکروسیلیکا یک دی اکسید سیلیکون آمورف – SiO2 است که به صورت گاز در کوره های قوس الکتریکی غوطه ور در طی احیای کوارتز بسیار خالص تولید می شود. با تولید فلز مذاب، گازی بر پایه غبار سیلیس منتشر می شود.

این دوده گازی، با بالا آمدن، به سرعت سرد می شود و ذرات بسیار ریز و بی شکل و کروی شکل پودر میکروسیلیس را تشکیل می دهد، سیستمی برای فیلتر هوای گرم و گازهای خارج شده از کوره، این بخار گاز در کلکتورهای کیسه ای به صورت پودر بسیار ریز ذرات کروی با قطر متوسط ​​0.1 تا 0.3 میکرون با سطحی بین 17 تا 30 متر مربع بر گرم متراکم می شود. این محصول هم به صورت پودری و هم به صورت ژل شده در صنعت ساختمان کاربرد دارد.

مشخصات فنی میکروسیلیس

• فرم موجود: پودر بسیار ریز آمورف (بی شکل).
• رنگ معمولی: خاکستری (حالت طبیعی سفید مایل به خاکستری است و رنگ به تدریج با افزایش تراکم عمیق‌تر می‌شود)
• سطح ویژه: ۱۵ ~ ۲۸ متر مربع / گرم
• چگالی ظاهری شل: ۲۰۰ تا ۳۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب
• شاخص فعالیت: ≥ ۸۵٪
• نسبت تقاضای آب: ≤ ۱۲۵٪

مشخصات شیمیایی میکروسیلیس

اجزء شیمیایی اصلی پودر میکرو سیلیس SiO2 با محتوای ۸۵ تا ۹۷ درصد است. عناصر آن شامل Fe2O3، Al2O3، CaO، K2O، Na2O، MgO، C و غیره است. واکنش نانوسیلیس با کلسیم هیدروکسید که از مواد حاصل از هیدراسیون سیمان و آب اختلاط است منجر به تولید ژل کلسیم سیلیکات آلومینات (CSH) شده که می‌تواند خلل و فرج را در بتن کاهش داده و منجر به کاهش تخلل و نفوذپذیری بتن شود. تحقیقات نشان داده است جایگزینی دوده سیلیکافیوم تا ۱۵ درصد وزن سیمان منتج به کاهش ویژه در تخلخل می‌شود. به هر حال مقدار کاهش تخلخل زمانی بیشتر بوده که مقدار جایگزینی بیشتر از ۱۰ درصد شده است.

کاربرد ژل میکروسیلیس

سیلیکا فیوم علاوه بر بتن به عنوان یک ماده جدید، و به طور گسترده در صنعت دیرگداز استفاده می‌شود. تاثیر مهمی در بهبود دیرگداز آمورف به جای اکسید آلومینیوم خالص به عنوان نسوز دارد. لیکن ما در این مقاله به کاربردهای پودر میکروسیلیکا و میکروسیلیس ژل شده در صنعت شیمی ساختمان ایران می‌پردازیم.

از آنجا که غبار میکروسیلیس، ژل سیلیکافیوم الیافی و بدون الیاف می‌تواند به خوبی در فضای ذرات سیمان پراکنده شود و مخلوط بتن را متراکم‌تر کند، لزا عمدتاً در مواردی مانند کاربرهای زیرمورد استفاده قرار می‌گیرد:

ساخت بتن با مقاومت های خمشی و فشاری

استفاده از ژل میکروسیلیس (که از غبار میکروسیلیکا و و روان کننده بر پایه لیگنوسولفونات در فرمول ساخت بهره می برد) باعث می‌شود افزایش چشمگیر مقاومت فشاری و مقاومت خمشی بتن می گردد، با اضافه کردن ۵-۱۰٪ میکروسیلیس، مقاومت فشاری را می‌توان ۱۰-۳۰٪ افزایش داد و مقاومت خمشی بیش از ۱۰٪ افزایش می‌یابد.

تولید بتن با چگالی (وزن مخصوص) بالا

کاربرد میکرو سیلیکا و انواع ژل میکروسیلیس موجب نفوذ ناپذیری ۵-۱۸ برابری و توانایی مقاومت در برابر عوامل شیمیایی خورنده تا بیش از ۴ برابر می گردد.

ساخت بتن های مقاوم در برابر دوره های ذوب و یخ زدگی

پس از ۳۰۰-۵۰۰ چرخه یخ زدگی و ذوب سریع، مدول الاستیک نسبی پودر میکروسیلیس ۱۰-۲۰٪ کاهش یافت، در حالی که بتن معمولی از طریق ۲۵-۵۰ چرخه به ۳۰-۷۳٪ کاهش خواهد یافت.

ساخت با استحکام اولیه بالا

بتن حاوی میکروسیلیس باعث کوتاه شدن دوره عمل آوری می‌شود و ویژگی‌های مقاومت اولیه بالاتر را دارد. مقاومت در برابر سایش: مقاومت پانچ بتن حاوی ژل میکروسیلیس الیاف دار ۰.۵-۲.۵ برابر نسبت به بتن معمولی بهبود می‌یابد و توانایی ضد کاویتاسیون ۳-۱۶ بار بهبود می‌یابد.

مزایای مصرف ژل میکروسیلیس در بتن

میکروسیلیس پودری، انواع ژل میکروسیلیکا و نانوسیلیس به طور گسترده ای در ساخت بتن آب بند نظیر ساخت انواع کانال، تونل، مخازن نگهداری و تصفیه آب و فاضلاب، سد و استخرها،  کفسازی سخت صنعتی، تولید قطعات پیش ساخته بتنی و انواع سنگ مصنوعی استفاده می شود. این گروه از محصولات علاوه بر خواص پوزولانی، به دلیل اندازه ذرات و پرکننده بسیار خوبی نیز می باشد. این خواص ترکیبی منجر به افزایش طول عمر در محیط های خورنده (مقاومت در برابر کلریدها، اسیدها و سولفات ها) افزایش استحکام می شود.

بتن با کارایی بالا حاوی دود میکروسیلیس یکی از مهم‌ترین مواد پیشرفته است که در تلاش برای بازسازی زیرساخت‌های کشور ما ضروری است. دوده سیلیس چقرمگی و مقاومت بیشتری در برابر سایش و خوردگی ایجاد می‌کند و پایداری و کارایی هزینه چرخه عمر را بهبود می‌بخشد.

برخی از نمونه‌های بتن میکروسیلیس شامل استفاده برای پل‌های بزرگراه، عرشه‌های پارکینگ، سازه‌های دریایی و روکش‌های عرشه پل و سایر کاربردهایی است که معمولاً در معرض تخریب ناشی از خوردگی، سایش و تخریب شیمیایی هستند. دود میکروسیلیس محافظت بتن در برابر نمک های یخ زدایی، آب دریا، ترافیک و ضربه های سنگین و سایر محیط های مخرب را بهبود می بخشد.

خواص ژل میکروسیلیس بتن

غبار میکروسیلیکا در کنار تمام خواصی که برای آن برشمرده شد با توجه به حالت پودری با توجه علاوه بر خطراتی که برای سلامت استفاده کنندگان دارد، دارای مشکلاتی اعم از عدم پراکندگی یکنواخت در بتن و افزایش نسبی مقدار آب به سیمان و کاهش کارایی است. از اینرو می بایست در کنار استفاده از میکروسیلیس پودری از انواع فوق روان کننده و ابر روان کننده بتن با پایه های پلی نفتالین سولفونات و پلی کربوکسیلات اتر به عنوان ماده افزودنی کاهنده آب و روانساز استفاده کرد، برای احتراز از این مشکلات و دستیابی به ترکیبی بهتر انواع ژل میکروسیلیس در گروه مهندسی بتن آزما تولید گردید تا از مزایای پودر میکروسیلیس و انواع فوق روان کننده و الیاف پلی پروپیلن در کنار یکدیگر استفاده شود.
در ادامه به برخی خواصی که از جمع این افزودنی ها در انواع ژل میکروسیلیکا حاصل میشود می پردازیم:

انجام واکنش پوزولانی با سیمان

بتن و دوده سیلیسی در طول هیدراتاسیون سیمان با آهک واکنش داده و هیدرات های سیلیکات کلسیم اضافی (ژل سی . اس . اچ) تشکیل می دهد که اجزاء را به یکدیگر متصل می کند و یک ماتریس متراکم ایجاد می کند. دوغاب ژل میکروسیلیکا یا دوغاب میکروسیلیس این وظیفه را به نحو احسن در بتن به عهده می‌گیرد از آنجایی که این محصول فاقد مواد روان ساز است و موجب تغییر در اسلامپ نمی گردد می‌توان از آن به میزان ۳ تا ۸ درصد در آب‌بندی بتن و تولید قطعات پیش ساخته جی اف آر سی استفاده کرد.

اثر پرکنندگی در ساختار بتن

پودر میکروسیلیس ۱۰۰ تا ۱۵۰ برابر کوچکتر از یک ذره سیمان است و می‌تواند حفره‌های بینابینی را پر کند. این ویژگی غبار سیلیکافیوم را قادر می‌سازد تا اثر مخرب تخلخل و نفوذپذیری بتن را به شدت کاهش می‌دهد. ژل میکروسیلیس آب بند الیاف دار ضمن بهره گیری از این ویژگی غبار میکروسیلیکا و دارا بودن الیاف پلی پروپیلن در فرمول ساخت خود در تولید سازه‌های آب بند بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

استحکام وافزایش مقاومت فشاری

بتن حاوی میکروسیلیس و ابر روان کننده پلی کربوکسیلاتی چسبندگی اجزا را بهبود میبخشد که تاثیر مستقیمی بر خواص مکانیکی به ویژه بر استحکام دارد. پاور ژل میکروسیلیکا با بهره‌گیری توامان از ویژگی‌های هر دو محصول و میزان مصرف پایین در حدود ۱ یک تا سه درصد وزن سیمان موجب افزایش مقاومت فشاری، خمشی و کششی بتن در طول عمر سازه می‌گردد، پاور ژل میکروسیلیس به عنوان یک محصول چند منظوره و پر کاربرد، با برخورداری از مواد تشکیل دهنده مورد نیاز سبب برآورده نمودن ویژگی‌های مورد نظر در طرح اختلاط می‌شود.

مقاومت در برابر تخلخل، نفوذپذیری و خوردگی

افزودن سوپر ژل میکروسیلیس الیاف دار با کاهش اندازه منافذ، تخلخل را کاهش می‌دهد. کاهش تخلخل و نفوذپذیری مانع از نفوذ عوامل تهاجمی می‌شود. استفاده از سوپر ژل میکروسیلیس در بتن برای جلوگیری از خوردگی بتن در محیط‌های خورنده مفید است: بندرها، فرودگاه‌ها، مناطق شیمیایی و ساختمان‌های ساحلی نمونه‌های رایجی از کاربرد‌های این محصول پوزولانی الیافی هستند.

محافظت از بتن در برابر واکنش قلیایی

میکروسیلیس ژل شده موجود در مکمل بتن از بتن در برابر واکنش قلیایی سنگدانه ها محافظت می کند. ذرات ریز و بی شکل آن با قلیایی های سیمان واکنش داده و قبل از سخت شدن از محتوای آنها در بتن کاسته می شود. مکمل رسان ترکیبی کارا از فوق روان کننده بتن بر پایه پلی نفتالین سولفونات و غبار میکروسیلیکا با میزان مصرف ۳ تا ۵ درصد وزن سیمان علاوه بر تمامی خصوصیات یاد شده از قیمت مناسبتری در قیاس با سایر محصولات پوزولانی برخوردار است.

یایایی در قبال تخریب سیکل‌های انجماد و ذوب

دوده سیلیس در بتن با کاهش نفوذپذیری و منافذ داخلی (کاپیلاری های) بتن، حرکات آب و فشارهای داخلی را که منجر به تخریب غیر قابل برگشت می‌شود کاهش می‌دهد. ژل میکروسیلیکا الیاف دار با عملکردی مشابه و بهره گیری از الیاف پلی پروپیلن در فرمول ساخت ژل میکروسیلیکا علاوه بر کاهش نفوذپذیری موجب تقلید ترک‌های ناشی از جمع شدگی بتن در سنین اولیه می‌گردد.

افزایش دوام و پایایی

بتن با کارایی بالا حاوی ژل میکروسیلیکا یکی از مهمترین مواد پیشرفته است که در تلاش برای بازسازی زیرساخت‌های کشور ما ضروری است. ژل میکروسیلیس چقرمگی و مقاومت بیشتری در برابر سایش و خوردگی ایجاد می‌کند و پایداری و کارایی هزینه چرخه عمر را بهبود می‌ بخشد.

برخی از نمونه‌های بتن حاوی ژل میکروسیلیس شامل استفاده برای پل‌های بزرگراه، عرشه‌های پارکینگ، سازه‌های دریایی و روکش‌های عرشه پل و سایر کاربردهایی است که معمولاً در معرض زوال ناشی از خوردگی، سایش و تخریب شیمیایی هستند. ژل میکروسیلیکا حفاظت بتن را در برابر نمک های یخ زدایی، آب دریا، ترافیک و ضربه های سنگین و سایر محیط های مخرب بهبود می بخشد.

آب‌بندی بتن

یکی از مواردی که در استفاده از انواع ژل میکروسیلیس الیاف دار مورد نظر است ایجاد خاصیت آب‌بندی یا به بیانی دیگر کاهش مقدار جذب آب در خصوصا در سازه‌های هیدرولیکی (آبی) است. ژل سیلیس الیاف دار با میزان مصرف ۵ تا ۸ درصد وزن سیمان و بهره گیری از خصوصیات پودر میکروسیلیس الیاف پلی پروپیلن و روان کننده بتن بر پایه لیگنو سولفونات علاوه بر افزایش کارایی (اسلامپ) بتن و قابلیت چسبندگی امکان آب‌بندی قطعات بتنی را فراهم می‌کند.

قیمت ژل میکروسیلیس

برای خرید و اطلاع از قیمت فروش میکروسیلیس پودری و انواع ژل میکروسیلیکا در ازنا، تبریز، خمین، سمنان، شیراز، تهران، اصفهان، مشهد، همدان، کاشان، کرمان، ملایر، یزد، اهواز، اردبیل، کرج، کرمانشاه، مازندران و سراسر ایران با کارشناسان فنی و فروش گروه مهندسی بتن آزما و یا نمایندگی‌های عرضه محصولات شیمی ساختمان بتن آزما در سراسر کشور تماس بگیرید.