ژل میکروسیلیس چیست؟
ژل میکروسیلیس یا میکروسیلیکا، از افزودنی‌هایی است که به بتن اضافه می‌شود و برای بتن‌ریزی بکار می‌رود. خواص ویژه و مزایای آن باعث شده که به تنهایی در محل‌هایی که احتمال خوردگی بالایی دارند، بسیار پرکاربرد باشد. اگر در کار ساخت و ساز و پروژه‌های عمرانی باشید حتما نام این محصول به گوشتان خورده است.
در این مقاله همراه ما باشید تا با ژل میکروسیلیس و یا ژل میکروسیلیکا بتن بیشتر آشنا شوید.
ژل میکروسیلیس از چه موادی ساخته شده است؟
در جواب سوال بالا باید گفت که ژل میکروسیلیس از پودر میکروسیلیکا،الیاف بتن ،دیرگیرکننده ها ،فوق روان کننده های بتن و آب و دیگر مواد با درصد معین تشکیل شده است که این درصد استفاده از روان کننده‌های بتن و نوع آن باعث مصارف گوناگون آن می‌شود. گفتنی است که امروزه ژل میکروسیلیس با میزان 1 تا 10 درصد استفاده می‌شود و استفاده 9 تا 10 درصدی این ژل باعث تأمین 5 درصدی از میکروسیلیس می شود که میزان معمول آن در بتن است.
ظاهر ژل میکروسیلیس چگونه است؟
اگر در حالت سکون به ژل میکروسیلیکا نگاه کنید حالت ژله‌ای دارد اما بعد از تکان دادن آن به صورت مایع دیده می‌شود. رنگ ژل میکروسیلیکا خاکستری است. کلراید موجود در آن بسیار کمتر از حد مجاز استاندارد است و نیترات ندارد. ژل میکروسیلیس در دمای صفر درجه سانتیگراد از حالت ژل به حالت خمیری سخت تغییر حالت می‌دهد. این محصول اشتعال پذیر نیست.
ژل میکروسیلیس چه کاربردهایی دارد؟
ژل میکروسیلیس یا پودر میکروسیلیس ژل شده به عنوان مکمل بتن مورد استفاده قرار میگیرد. برای استفاده از بتن در شرایط آب و هوایی متفاوت افزودنی‌هایی نیاز است که بتن را طبق آن شرایط مناسب سازد. برای مثال می‌توان شرایط آب و هوایی مهاجم مانند شرایط حاکی بر مناطق ساحلی و مناطق کویری را نام برد. مواد افزودنی مورد نیاز در بتن‌های مورد استفاده در این مناطق باید بتن را نفوذناپذیر کند. همچنین جذب آب بتن را نیز کاهش دهد که این همان کاری است که افزودن ژل میکروسیلیکا می کند. پس ژل میکروسیلیکا بهترین مکمل برای بتن است.
این محصول یک نوع افزودنی اصلاح شده است که پایه آن، روان کننده‌های بتنی و میکروسیلیس و الیاف پلی پروپیلن است که باعث تولید بتن هایی با استحکام بالاتر و توانمندتر می‌شود که در بتن آب بند و بتن نفوذناپذیر با دوام‌های بالا کاربرد دارد. متخصصین این عرصه به دنبال حل مسایل و مشکلات سیستم سه جزئی دوده سیلیسی + فوق روان کننده + الیاف، ژل میکروسیلیس را پیشنهاد کردند اما بصورت خمیری شکل و آماده مصرف که با افزایش مقاومت‌های شیمیایی و مکانیکی بتن منجر می‌گردد.
بیشتر بخوانید : انواع روان کننده بتن
از دیگر خواص این محصول می توان به کاهش آب مصرفی بتن اشاره کرد. خاصیت بارز پوزولانی میکروسیلیس، باعث شده که خواص مکانیکی بتن بهبود یابد. همچنین دوام بتن‌ها افزایش یابد. امروزه شاهد استفاده روز افزون میکروسیلیس در کشور های روبه توسعه هستیم زیرا علاوه بر خواص نام برده قیمت مناسب‌تری دارد و نسبت به پودر میکروسیلیس یا دوده سیلیسی(به دلیل داشتن ذرات بسیار ریز و پراکندگی آسان آن ها در فضا) آلودگی زیست محیطی کمتری دارد.
کاربرد این ژل های میکروسیلیکا را می‌توان در بتن ریزی های مربوط به ساخت اسکله‌های دریایی و ستون ها، شمع ها و قطعات پـیش ساخته و حتی فونداسیون ماشین آلات و به طور کلی در کلیه سازه هاى بتنی که در معرض آسیب و حملات مواد شیمیایی مانند یون کلر و سولفات‌ها قرار دارند، مشاهده کرد.
همانطور که گفتیم خواص ویژه ای که این محصول یا مکمل بتن برای بتن ها ایجاد می‌کند نفوذناپذیر کردن بتن است. این خاصیت به دلایل وجود مواد اولیه ای که برای تولید ژل میکروسیلیکا استفاده شده اند می‌باشد. همه مواد نام برده شده به عنوان فرمول تولید ژل میکروسیلیس به نحوی در آب بندی سازه های بزرگ بتنی و کاهش نفوذپذیری بتن نقش دارند.
عملکرد ماکروسکوپی آن را می توان توجیه کرد که با به وجود آوردن روانی بیشتر بتن که به علت وجود روان کننده در تولید ژل میکروسیلیکا است. ذرات ریز دوده سیلیسی یا پودر میکروسیلیس به سوی فضاهای خالی بین سنگدانه های درشت تر حرکت می‌کنند و موجب پر شدن فضای خالی بین آنها می‌شود و به این ترتیب با منسجم کردن ذرات تشکیل دهنده بتن، باعث نفوذ ناپذیرتر شدن و همچنین مقاومت بیشتر در بتن می‌شوند.
استفاده از ژل میکروسیلیس و کاهش نفوذپذیری بتن چه سودی برای عملیات عمرانی دارد؟
از مزیت های اصلی اضافه نمودن ژل میکروسیلیس به بتن کاهش خوردگی آرماتور و فولاد داخل بتن مسلح، است. مهم ترین و پرهزینه ترین نوع خرابی بتن، خوردگی فولاد مسلح کننده بتن است که این خرابی معمولا به دلیل نفوذ مواد شیمیایی مخربی مانند کلرایدها و غیره است. کلرایدها می توانند از آب اقیانوس ها و از نمک های یخ زدا وارد بتن شوند.
استفاده از بتن هایی که مکمل میکروسیلیس در آن وجود دارد، می تواند در برابر تخریب توسط سولفات نیز از خود مقاومت نشان دهد.
افزودن ژل میکروسیلیس به عنوان قوام دهنده بتن باعث کاهش ترک خوردن ها و بالا رفتن نسبی مقاومت های فشاری،کششی و خمشی در بتن خواهد شد و موجب به تاخیر افتادن بیشتر هرگونه واکنش مضر در عملیات می‌شود.
اگر بخواهیم از سیلو های سیمان در بتن های آب بند، شاتکریت تر، بتن الیافی و نمای دکوراتیو استفاده کنیم کمک گرفتن از ژل میکروسیلیکا بهترین روش است.
همچنین در مواقعی که بتن امکان دارد در معرض ضربه ناگهانی و یا بارهای دینامیکی قرار بگیرد و یا مورد حمله ی سولفات ها و کلراید ها و شرایط جوی و محیطی مانند چرخه ذوب و انجماد قرار گیرد از ژل میکروسیلیکا استفاده می شود و ژل میکروسیلیکا علاوه بر مفید بودن بسیار اقتصادی نیز است.
ژل میکروسیلیکا به کاهش چشمگیر نسبت آب به سیمان کمک می کند و از آسیب های ناشی از عدم امکان اجرای سریع کیورینگ لازم طی ساعات اولیه و پس از آن می کاهد. نکته قابل توجه این است که ژل میکروسیلیکا قابل استفاده در شاتکریت و ساخت بتن های الیافی، از نظر جذب و واکنش با آهک آزاد نسبت به دیگر انواع ژل میکروسیلیکا محدودیت دارد. با توجه شود در مواردی که اندازه آهک آزاد در سیمان پایین باشد و یا جذب کامل آهک آزاد مورد رضایت نباشد استفاده از ژل میکروسیلیکا مفید خواهد بود.
از ژل میکروسیلیکا یا مکمل بتن در کفسازی نیز استفاده می شود و استفاده از آن تاثیرات عالی به دنبال خواهد داشت.
وجود این محصول در عملیات کف سازی صنعتی به دلیل جلوگیری از آب انداختگی بتن و میکروسیلیس، باعث می شود که کار مربوط به کف در یک عملیات یک مرتبه ای و بصورت پیوسته به پایان برسد.
در نتیجه کفسازی باکیفیت تر و مطلوب تری به کارفرما ارائه خواهد شد و پیمانکار با اضافه کردن ژل میکروسیلیس، کف سازی را در زمان کمتر و با نیروی انسانی حداقلی به پایان خواهد برد. علاوه بر موارد ذکر شده در بالا در کفسازی بتنی که با ترکیب ژل میکروسیلیس اجرا می‌شود، شاهد بتنی صاف تر و با مقاومت حداقل 30 ٪بالاتر از بتن معمولی خواهید بود که برای کف بتنی بسیار حائز اهمیت است.
می توان از ژل میکروسیلیس یا مکمل بتن در انواع شرایط آب و هوایی سرد و گرم استفاده نمود. همچنین می توان با افزودن مواد دیرگیر کننده بتن یا زودگیر کننده شاهد نتایج چشمگیری بود. از دیگر خصوصیات ویژه ژل میکروسیلیس می توان گفت که با افزودن آن به بتن می‌توان 5 الی 10 درصد از عیار سیمان مصرفی بتن را کاهش داد.
برای استفاده در بتن استخرها، مخازن و سیلوها، ژل میکروسیلیس از آن جهت که موجب روان کنندگی و نفوذ ناپذیری بتن می شود گزینه مناسبی است. علاوه بر افزایش مقاومت این گونه سازه های بتنی نفوذ ناپذیری و افزایش عمر آنها نیز مورد توجه بیشتر مهندسین و کارفرمایان قرار میگیرد.
نحوه مصرف و استفاده از ژل میکروسیلیس چگونه است؟
میزان مصرف ژل میکروسیلیس تابعی از شرایط آب و هوایی غالب و نوع مصالح مصرفی است و باید مطابق با شرایط خاص پروژه استفاده شود. میزان مصرف ژل میکروسیلیکا یا مکمل بتن در حالت عادی 8 الی 10 درصد وزن سیمان مصرفی یا عیار بتن است.
پیشنهاد می شود با توجه به عیار سیمان مصرفی و حجم بتن از ژل میکروسیلیس استفاده شود و برای ترکیب با بتن به مقدار دقیق توزین شود و در ازای هر یک متر مکعب بتن 1 دقیقه با بتن مخلوط شود.
می توان ژل میکروسیلیکا یا مکمل بتن را در آب مخلوط بتن ترکیب کرد و سپس به اجزاء خشک بتن اضافه کرد و یا بعد از ترکیب کامل بتن به مخلوط افزود.
نکات حین مصرف
بهترین روش برای افزودن ژل میکروسیلیس به بتن مطابق مراحل زیر است:
1.ابتدا یک حجم ژل میکروسیلیس با یک حجم آب اختلاط بتن میکس و مخلوط شود.
2.سپس باقی مصالح به بتن اضافه شوند تا بهتر با بتن ترکیب شوند.
3. در مواردی که فاصله زمانی بین کارخانه تولید بتن و پروژه زیاد است، بهتر است ژل میکروسیلیکا طی دو مرحله به بتن اضافه شود(یک قسمت را در مرحله اختلاط در کارخانه اضافه کنید و قسمت بعدی را 2 دقیقه قبل از تخلیه به تراک میکسر اضافه کنید).
نکته ای که باید به آن توجه شود این است که چنانچه مسافت کارخانه ساخت بتن تا محل پروژه طولانی باشد بهتر است که از ژل میکروسیلیس دیرگیر یا مکمل بتن دیرگیر استفاده کنید تا بتوان سرعت روند واکنش هیدراسیون بتن را کاهش داد.
اگر در استفاده از ژل میکروسیلیکا علاوه بر آب بندی بتن، افزایش مقاومت مدنظر شماست باید با توجه به بروشور فنی شرکت شیمیایی سازنده از آب بتن کاسته شود و عملیات مخلوط کردن آن با بتن درست انجام شود.
دقت کنید که حداکثر نفوذ ناپذیری یک بتن برای یک بتن آب بند، 30mm است که این مقدار با استفاده از ژل میکروسیلیکا در ساختار جسم بتن قابل محقق شدن است البته به شرطی که علاوه بر افزودن مواد افزودنی و مکمل ها ، کلیه عملیات بتن ریزی از مرحله ساخت بتن، حمل، اجرا و کیورینگ به درستی انجام شود.
با تولید ژل میکروسیلیس یا مکمل بتن مشکل روش های مصرفی پودر میکروسیلیس یا دوده سیلیسی بتن حل شد و بهبود و کارایی بالاتری نیز با استفاده از آن در بتن حاصل شد. پودر میکروسیلیس نیز مثل سیمان هنگام تولید بتن در کارخانه به بتن اضافه می‌شود. میزان مصرف بهینه آن 10 الی 15 درصد وزن سیمان مصرف شده است که می توان به همان میزان از مقدار سیمان مصرف شده در بتن کم کرد.
مزایا و معایب ژل میکروسیلیس کدام اند؟
اضافه کردن ژل میکروسیلیس به بتن دارای مزایا و معایبی است که البته مشروط بر اینكه در کنارش از ماده فوق روان کننده نیز بهره گرفت در غیر این صورت هیچ گونه مزیتی نخواهد داشت زیرا نسبت آب به سیمان را به شدت بالا می برد و مقاومت و دوام را كم خواهد کرد. همچنین بتن از نظر كارایی با مشكل مواجه می شود و آن را چسبنده و غیرقابل پمپاژ می كند.
بطور کلی می توان مزایا و موارد مصرف آن را در جدول زیر خلاصه کرد:
افزایش مقاومت هاى فشاری بتن
کاهش نفوذپذیرى بتن در برابر سولفات و کلر
کاهش فعالیت یون کلر در بتن
جلوگیرى از خوردگی فولاد در بتن هاى مسلح
بتن های پرمقاومت و یا SCC
کاهش هزینه آب بندی برای بتن ریزی های حجیم با ژل میکروسیلیس
کاهش ضعف بتن در سیکل ذوب و انجماد
مناسب برای آب بندی تونل ها، کانال های انتقال آب، مخازن و تصفیه خانه ها
مناسب برای کفسازی بتن سخت صنعتی
مناسب برای تولید بتن های عایق جریان برق
مناسب برای ساخت بتن های در معرض آب دریا و سولفات
در اینستاگرام ما را دنبال کنید.
