ژل میکروسیلیس چیست؟ مزایا و معایب

ژل میکروسیلیس چیست؟ مزایا و معایب

مقدمه:

بتن بسیار ناهمگن است و ماده ای است که تقاضای زیادی برای صنعت ساخت و ساز در سراسر جهان دارد. ماده مهمی که در ساخت بتن دخیل است سیمان است، اما استفاده بیش از حد از سیمان یک نگرانی بزرگ زیست محیطی ایجاد می کند.

برای غلبه بر این مشکل و دقیقاً حفظ مقاومت بتن، ضروری است که به دنبال مواد سیمانی تکمیلی جدید باشید. بنابراین، در سال‌های اخیر، محققان به دنبال یافتن جایگزین‌های بهتر برای بتن بودند و سعی کرده‌اند موادی را بسازند که دارای خواصی باشد که با افزودن محصولات جانبی جایگزین در ساخت و ساز به دست می‌آید.

دوده سیلیس یا میکروسیلیس، محصول جانبی مهمی است که در طی فرآیند تولید فروسیلیکون و آلیاژهای فلز سیلیکون تولید می شود. این ترکیب کاربردهای گسترده ای در بتن پیدا می کند و مزایای مهمی برای صنایع دریایی، ساختمان سازی و نفت و گاز در سراسر جهان دارد.

میکروسیلیس یا دوده سیلیسی چیست؟

دوده سیلیس محصول جانبی فروسیلیکون و سیلیکون است. دوده سیلیس بسیار ریزو غیر کریستالی است که در کوره های قوس الکتریکی به عنوان یک محصول جانبی به دست آمده در هنگام تولید سیلیکون عنصری یا آلیاژهای حاوی سیلیکون به دست می آید و به شکل بخار اکسید شده بالا می رود و زمانی که خنک و متراکم شد، در کیسه های پارچه ای جمع آوری می شود.

نکته:یکی از افزودنی های بتن، واتر پروف بتن(پودری ) BS950 ترکیبی است با ذرات بسیار ریز نامحلول در آب که پس از اختلاط با بتن در کل حجم آن گسترده می شود.

ژل میکروسیلیس - Microsilica Gel-

دود سیلیس شکل کروی دارد، این ذره بسیار ریز با اندازه کمتر از 1 (میکرون) و قطر متوسط حدود 0.1 (میکرون) است. حدود 100 برابر کوچکتر از یک ذره سیمان متوسط است. که مسئول مقاومت فشاری و دوام بتن می باشد.

اساساً دی اکسید سیلیکون (بیش از 90٪) به شکل غیر کریستالی است. دوده سیلیس هم خاصیت پوزولانی و هم خاصیت سیمانی دارد. همچنین به عنوان یک ماده افزودنی پوزولانی یا ماده سیمانی تکمیلی شناخته می شود. دوده سیلیس به طور موثر خواص مکانیکی را تا حد زیادی افزایش می دهد. بادوام است و مقاومت خوبی در برابر خوردگی فولاد تعبیه شده ارائه می دهد.

دوده سیلیس چگونه در بتن استفاده می شود؟

برای درک بهتر مزایا و معایب دوده سیلیس، مهم است که بدانیم پس از افزودن دوده سیلیس به بتن چه واکنش های شیمیایی رخ می دهد.

دوده سیلیس چگونه در بتن استفاده می شود؟

هنگامی که دوده سیلیس به بتن اضافه می شود، دوده سیلیس در ابتدا بی اثر می ماند. سپس، هنگامی که آب با سیمان پرتلند در مخلوط شروع به واکنش کرد (هیدراته)، واکنش شیمیایی اولیه دو ترکیب شیمیایی مهم تولید می کند:

• کلسیم سیلیکات هیدرات (CSH) ، ترکیب کریستالی مسئول استحکام مواد
• هیدروکسید کلسیم (CH) ، یک محصول جانبی که به عنوان پرکننده عمل می کند و منافذ داخل بتن را خط می کشد.

سپس، یک واکنش پوزولانی بین هیدروکسید کلسیم و دوده سیلیس رخ می دهد و ترکیبات هیدرات سیلیکات کلسیم اضافی تولید می کند که حفره های اطراف ذرات هیدراته سیمان را پر می کند.

این ترکیبات اضافی CSH به بتن، ماتریس متراکم تری را در مناطقی که به صورت حفره های کوچک در معرض نفوذ احتمالی باقی می ماند، فراهم می کند.

 به این ترتیب، بتن خواص خمشی، فشاری و استحکام باند بهبود یافته ای را ایجاد می کند.

مزایا استفاده از دوده سیلیس :

با توجه به خواصی که دارد، دوده سیلیس به طور گسترده در سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرد، جایی که افزایش مقاومت و دوام بتن مورد نیاز است.
در اینجا به برخی از مزایای مهم دوده سیلیس که عامل استفاده گسترده آن در صنعت ساختمان و بتن می باشد اشاره شده است:

مزایا و معایب دوده سیلیس:

1. خواص شیمیایی و فیزیکی بسیار پایدار:

دوده سیلیس به عنوان یک پرکننده خنثی با خواص فوق العاده پایدار، هم شیمیایی و هم فیزیکی عمل می کند. این شامل آب کریستالی نیست، در واکنش پخت شرکت نمی کند و به هیچ وجه بر فرآیند واکنش تأثیر نمی گذارد.

2. افزایش رسانایی حرارتی:

دود سیلیس نه تنها می تواند رسانایی حرارتی را افزایش دهد، بلکه می تواند بازدارندگی شعله را بهبود بخشد و سرعت چسب را تغییر دهد.

3. عملکرد جذب خوب:

دوده سیلیس عملکرد جذب خوبی دارد و همچنین نفوذ خوبی برای انواع مختلف رزین دارد. علاوه بر این، مخلوط کردن آن بدون پدیده تجمع آسان است.

4. بهبود قدرت:

توزیع اندازه مناسب دوده سیلیس سختی خوب، چگالی قوی و مقاومت در برابر سایش را تضمین می کند. افزودن دوده سیلیس به بتن می تواند مقاومت به سایش، مقاومت فشاری و استحکام کششی محصولات پخت را بهبود بخشد. علاوه بر این، مقاومت در برابر سایش را می توان 0.5-2.5 برابر افزایش داد.

5. بهبود عایق:

دوده سیلیس پودر سیلیکون خالص را با مقدار کمی ناخالصی ارائه می کند. به این ترتیب، دارای خواص شیمیایی و فیزیکی پایداری است که مقاومت قوس و عایق خوب مواد پخت را تضمین می کند.

ژل میکروسیلیس بتن شیمی

مشخصات فنی محصول ژل میکروسیلیس :

  1. حالت فیزیکی : ژل
  2. رنگ : طوسی
  3. PH : 10
  4. بسته بندی : گالن 25 کیلویی
  5. تاریخ مصرف : 8ماه پس از تولید در کیسه در بسته دور از رطوبت
  6. قابلیت اختلاط : دارد
  7. یون کلر : ندارد
  8. نقطه انجماد : 2-

6. کاهش هزینه های کلی:

چگالی ظاهری دوده سیلیس بین 0.2 تا 0.8 یا 1.0 و 2.2 است. هنگامی که به عنوان ماده پرکننده پلیمری استفاده می شود، میکروسیلیس می تواند با صرفه جویی در مقدار پلیمر و به حداقل رساندن میزان بارگذاری، هزینه کل محصول را کاهش دهد.

7. بهبود مقاومت در برابر خوردگی:

دوده سیلیس از سیلیس یا SiO2 که یک ماده بی اثر است تشکیل شده است. این به این معنی است که دوده سیلیس با اکثر آلکالوئیدها یا اسیدها واکنش نشان نمی دهد و پودر سیلیکون به طور مساوی روی سطح اجسام پخش می شود. به این ترتیب، دود سیلیس بین 3 تا 16 برابر به بهبود حفره و مقاومت در برابر خوردگی کمک می کند.

8. دوره القایی کوتاه شده:

افزودن دوده سیلیس به بتن می تواند دوره القاء را کوتاه کرده و استحکام اولیه را ایجاد کند.

9. پیشگیری از ترک:

دود سیلیس می تواند دمای حداکثری را که در طی واکنش پخت رزین اپوکسی به دست می آید کاهش دهد. علاوه بر این، نرخ انقباض و ضریب انبساط خطی را در بتن جامد کاهش می دهد و در نتیجه تنش داخلی را کاهش می دهد و از ترک خوردگی جلوگیری می کند.

10. بهبود مقاومت در برابر سرما:

مدول الاستیسیته نسبی میکروسیلیس پس از 300-500 سیکل انجماد و ذوب تنها 10 تا 20 درصد است. در عین حال، میانگین مدول الاستیسیته بتن معمولی پس از 25-50 سیکل 30 تا 73 درصد است. به این ترتیب، افزودن میکروسیلیس به بتن می تواند مقاومت در برابر سرما را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.

معایب استفاده از دود سیلیس :

در حالی که میکروسیلیس، بدون شک، هنگام افزودن به بتن، طیف وسیعی از مزایا را ارائه می دهد، اما معایب خاصی نیز همراه دارد :

1. دشواری ساخت و ساز:

کارایی بتن پارامتر مهمی است که باید در طراحی نسبت ها برای یک مخلوط بتن خاص در نظر گرفت. به عنوان مثال، افزودن مقادیر بیش از حد پودر دوده سیلیس، قابلیت ساخت مصالح را کاهش داده و باعث فشرده شدن بتن می شود. گچ کاری بتن یا دانه بندی آن دشوارتر خواهد بود و بر کیفیت بتن، صافی و یکنواختی سطح تأثیر منفی می گذارد.

2. انقباض خشک:

در مقایسه با بتن معمولی، نرخ انقباض بتن دوده ی سیلیسی به‌ویژه انقباض خشک اولیه به‌طور قابل توجهی بیشتر است. این را می توان با این واقعیت توضیح داد که اثر پرکنندگی دوده سیلیس منجر به کاهش رطوبت بتن می شود که به نوبه خود منجر به ترک های انقباض خشک می شود. این بر استحکام کلی محصول تأثیر می گذارد و کاربردهای بالقوه را محدود می کند.

علاوه بر این، هنگامی که دمای بیرونی بالا باشد، تبخیر آب سطحی فراتر از میزان خونریزی افزایش می‌یابد و باعث می‌شود که ترک‌های انقباض خشک روی سطح ظاهر شوند. خوشبختانه، با تمرکز بر نگهداری بتن پس از ساخت، مانند استفاده از روش های تقویت کننده آب و آبپاش، می توان این مشکل را کاهش داد.

3. ترک های دما:

بتن میکروسیلیس نیز احتمال بیشتری برای ایجاد ترک های دمایی دارد. در حالی که مقاومت اولیه به سرعت با افزودن پودر دوده سیلیس ایجاد می شود، گرمای مربوطه از هیدراتاسیون بتن به سرعت از بین می رود و منجر به افزایش دمای بتن می شود. 

این، به نوبه خود، فشار دمای بالا را بر روی ماده وارد می کند، که در بالای ترک های انقباض خشک متمرکز می شود. این می‌تواند این شکاف‌ها را عمیق‌تر کند و منجر به تشکیل ترک‌های ترانسفیکسیون شود.

4. قیمت بالا:

قیمت میکروسیلیس در مقایسه با خاکستر بادی یا سیمان نسبتاً بالا است. در حالی که استفاده از دوده سیلیس هزینه های اولیه را افزایش می دهد، عملکرد بهتر سیمان فوم سیلیس هزینه ها را در دراز مدت جبران می کند.

روش استفاده ژل میکروسیلیس :

1. محتوای میکرو سیلیس به طور کلی 5٪ تا 10٪ از مواد سیمانی است.
روش اختلاط میکروسیلیس به اختلاط داخلی و اختلاط خارجی تقسیم می شود.
(1).اختلاط داخلی: تحت فرض مصرف ثابت آب، 1 phr دوده سیلیس می تواند جایگزین 3-5 phr سیمان (وزن) شود و مقاومت فشاری بتن را بدون تغییر نگه دارد تا سایر خواص بتن را بهبود بخشد.

(2).اختلاط خارجی: استحکام و سایر خواص بتن را می توان با افزودن دوده سیلیس به طور قابل توجهی بهبود بخشید. هنگامی که بتن با دود سیلیس مخلوط می شود، افت اسلامپ خاصی وجود دارد. دود سیلیس باید با عامل کاهنده آب ترکیب شود. پیشنهاد می شود خاکستر بادی و سرباره زمین را برای بهبود قابلیت ساخت آن مخلوط کنید.

روش استفاده ژل میکروسیلیس

2. بتن میکرو سیلیسی و مواد ریخته گری باید توسط آزمایشگاه ساخته شود. مطابق دقیق با نسبت ساخت و ساز در طول اختلاط بتن دوده سیلیسی، باید بلافاصله پس از تغذیه سنگدانه، دود سیلیس به مخلوط کن اضافه شود.

دو راه برای اضافه کردن دوده سیلیس وجود دارد:

(1) سنگدانه را وارد کنید، سپس دود سیلیس و مخلوط خشک سیمان را قرار دهید، سپس آب و سایر مواد افزودنی های بتن را اضافه کنید.

(2) سنگدانه درشت + 75 درصد آب + دوده سیلیس + 50 درصد سنگدانه ریز را بگذارید، 30 -15 ثانیه هم بزنید، سپس سیمان + مخلوط + 50 درصد سنگدانه ریز + 25 درصد آب را اضافه کنید، هم بزنید تا یکدست شود. زمان هم زدن 20-25% یا 50-60 ثانیه نسبت به بتن معمولی افزایش می یابد.
از افزودن دوده سیلیس به بتن مخلوط خودداری کنید.

روش ساخت دوده سیلیس:

روش ساخت دوده سیلیس:

بین بتن دوده سیلیسی و بتن معمولی در روش ساخت تفاوت معنی داری وجود ندارد ، اما در ساخت و ساز باید به صورت فشرده سازماندهی و لرزش داشته باشد. استحکام اولیه بتن دوده سیلیسی باعث پیشروی زمان گیرش نهایی می شود، بنابراین در هنگام گچ کاری سطح باید توجه شود.

در عین حال افزودن دوده سیلیس چسبندگی بتن را بهبود می بخشد و خونریزی را تا حد زیادی کاهش می دهد و سطح گچ کاری را کمی دشوار می کند.

14 نظر

  • کاظم گفت:

    سلام روز بخیر ژل میکروسیلیس چه تاثیری در بتن داره؟

    • admin گفت:

      سلام دوست عزیز
      ژل میکروسیلیس باعث افزایش مقاومت بتن و کاهش نفوذپذیری در بتن و کاهش خورندگی بتن و آرماتور و افزایش عمر سازه بتنی و استفاده حداقلی از آب می شود.

  • معین گفت:

    سلام برادر، چه زمانی از ژل میکروسیلیس بهتر است استفاده کنم؟

    • admin گفت:

      سلام دوست عزیزم
      قبل از تخلیه بتن ژل را به میکسر اضافه کنید و سه دقیقه میکس کنید.

  • نازنین گفت:

    سلام خسته نباشید.موقع استفاده از ژل میکروسیلیس آیا نیاز به استفاده از روان کننده بتن است؟

    • admin گفت:

      سلام دوست عزیزم
      در صورت استفاده حداکثری از ژل میکروسیلیس بتن شیمی نیازی به استفاده از روان کننده بتن نمی باشد.
      ولی در مواردی که از حداقل میزان ژل میکروسیلیس استفاده می کنید میتوانید از روان کننده بتن استفاده کنید.

  • صدرا گفت:

    سلام وقت بخیر چه جاهایی از ژل میکروسیلیس استفاده می شود؟

    • admin گفت:

      سلام دوست عزیزم
      استفاده از ژل میکروسیلیس در بتن و مخازن و کانال ها و سدها و در مجاورت محل هایی که احتمال خورندگی بیشتر است استفاده کنید.

  • محمد گفت:

    سلام استفاده ژل با واترپروف امکان پذیر است؟

    • admin گفت:

      سلام دوست عزیزم
      بله مشکلی نداره

  • علی گفت:

    سلام وقت بخیر میزان مصرف ژل چقدره؟

    • admin گفت:

      سلام 3 تا 5 درصد وزن سیمان استفاده می شود.

  • شروین گفت:

    ژل میکروسیلیس بتن شیمی زرین جز لیست AVL شرکت نفت میباشد ؟

    • admin گفت:

      سلام دوست عزیزم
      ما در حال عضو شدن وندولیست شرکت نفت هستیم و برای سال 1403 حتما عضو آن خواهیم بود.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

بهترین مقالات روزانه را از سایت ما بخوانید.

برای دریافت مشاوره تخصصی و خرید با تخفیف از وبسایت، لطفا شماره موبایل خود را وارد نمایید.