مقدمه

ژل میکروسیلیس سازه های واقع در اسکه های دریایی، شمع ها، ستون ها، فنداسیون و قطعات پیش ساخته همواره در معرض حملات شیمیایی توسط یون های سولفات ها و کلریدها میباشند. برای بهبود خواص بتن و افزایش مقلومت دربرابر خوردگی شیمیایی سازه های مستعد، بکارگیری مواد افزودنی در طرح اختلاط بتن امری ضروری میباشد.

ژل میکروسیلیس به یکی از افزودنی بتن گفته می شود که بر پایه میکروسیلیس، سیلیس، الیاف پ پ ) پلی پروپیلن( و روان ساز های بتن است. استفاده از این محصول برای بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی بتن در وضعیت آب و هوا گوناگون مرسوم می باشد. 

ژل میکرو سیلیس

تعریف ژل میکروسیلیس

پودر میکروسیلیس به دلیل ریزی ذرات و پراکندگی راحت در محیط از لحاظ مسائل محیط زیستی مشکل ساز میباشد. با تولید ژل میکروسیلیس این معضل خاتمه یافت هاست. ژل میکروسیلیس یکی از افزودنی های محبوب بتن است که برپایه میکروسیلیس، سیلیس، الیاف پروپیلن و روانسازهای بتن میباشد. ژل میکروسیلیس حالت خمیری پودر میکروسیلیس است. برای استفاده از پودر میکروسیلیس نیاز به فوق روانکننده مخصوص میباشد در حالیکه با بکارگیری ژل میکروسیلیس این نیاز نیز حل میشود.

اجزای تشکیل دهنده ی ژل میکروسیلیس

1 .میکروسیلیس: حدودا 50 درصد ژل میکروسیلیس از دوده سیلیسی تشکیل میشود. 2 .روانکننده: این روانکننده ممکن است از انواع مختلفی نظیر، لیگنوسولفونات ها، نفتالنسولفونات ها و پلیکربوکسیالت ها باشند. 

3 .مواد پلیمری آببند: این مواد منجر به ظهور خواص نفوذ ناپذیری و آببندی ژل میکروسیلیس میشوند. 

4 .الیاف: این ماده در زمانی استفاده میشود که حذف ترک های ریز در بتن مورد توجه باشد. در غیر این صورت در ساخت ژل میکروسیلیس بکارگرفته نمیشود. الیاف پلیپروپیلن در ژل میکروسیلیس کاربرد بیشتری دارند. 

5 پ.آب: جزء جدا ناپذیر اکثر مصالح ساختمانی میباشد که در تولید ژل میکروسیلیس نیز حضور آن ضروری است. 

6 .مواد آنتی باکتریال: این مواد که نوعی نگهدارنده هستند، از فاسد شدن ژل میکروسیلیس جلوگیری میکنند. 

مزایای ژل میکروسیلیس

برای تولید ژل میکروسیلیس، پودر میکروسیلیس، الیاف پروپیلن به همراه روانساز مورد نیاز است. این مواد در کنار هم در آببندی و نفوذناپذیری بتن، نقش بسزایی دارند. نسبت آب به سیمان در طرح اختالط بتن، فاکتور مهمی میباشد که با کاهش آن توسط افزودن ژل میکروسیلیس مقاومت بتن مورد نظر افزایش مییابد. عالوه بر این با کاهش نسبت آب به سیمان، نگرانی بابت اسالمپ پایین بی مورد است. زیراکه ژل میکروسیلیس با ایجاد روانی بیشتر که به دلیل وجود روانساز در فرموالسیون خود دارد، این کمبود آب را جبران میکند. بتنهای مسلح که حاوی میلگردهای فولادی میباشند، همواره در معرض خوردگی هستند. خوردگی فلز موجود در بتن کاربرد این نوع بتن و در نتیجه کارایی سازه را از بین میبرد. با افزودن ژل میکروسیلیس در طرح اختالط این نوع بتنهای در معرض آسیب، میتوان از خوردگی آنها پیشگیری نمود و همین امر هزینههای تعمیر و نگهداری را کاهش میدهد.

کاربرد ژل میکروسیلیس در صنعت 

• تولید بتن برای ساخت تونل ها ، راه ها ، تصفیه خانه ها ، مخازن و کانال های انتقال آب
• قابل استفاده در صنایع ساختمان و ساختمان سازی
• روسازی های بتنی مقاطع ناز ک
• مورد استفاده برای بتن ریزی های حجیم و کف سخت صنعتی
• قابل استفاده برای ساخت بتن های پر مقاومت
• قابل استفاده برای ساخت بتن های پیش ساخته با دوام نفوذ ناپذیر
• مناسب برای استفاده در مناطق خشک


مقدار مصرف ژل میکرو سیلیکا

به طور معمول توصیه می شود که میزان ژل مصرفی حدود 5 تا 18 درصد وزن سیمان مصرفی در بتن باشد اما بر ای تعیین مقدار دق یق و بهینه ژل در مخلوط بتن، باید آزمایش های کارگاهی انجام شود. الزم به ذکر است که ژل میکروسیلیکا باید در زمان تهیه بتن و یا باالفاصله پس از ساخت بتن، به محصول نهایی افزوده شود. هم چنین در صورت اضافه کردن ژل سیلیس ی در تراک میکسر باید از اختالط آن در بتن اطمینان حاصل نمود. بدین منظور پس از افزودن ژل میکروسیلیس بین 3 تا 5 دقیقه زمان نیاز می باشد .

ویژگی های فیزیکی ژل میکروسیلیس

ژل میکروسیلیس خاکستری رنگ است. این ماده در ابتدا به صورت ژل میباشد اما به محض تکان دادن به مایع تبدیل میشود. وزن ژل میکروسیلیس حدودا 4 کیلوگرم میباشد. چگالی ویژه این ماده 35.1 است. ژل میکروسیلیس خیلی کمتر از حد استاندارد یون کلرید دارد و میتوان گفت فاقد این یون است. این ماده نیترات و نقطه اشتعال ندارد. در دمای صفر درجه سانتیگراد منجمد میشود. 

انواع ژل میکروسیلیس 

1 .سیلیکا ژل الیافی: این نوع ژل میکروسیلیس حاوی الیاف پلی پروپیلن میباشد. وجود این نوع الیاف از ترک خوردگی و جمع شدگی بتن بخصوص در سنین اولیه آن جلوگیری میکند. همچنین با وجود این الیاف، شکلپذیری بتن افزایش مییابد و به سختی خرد میشود. از این نوع ژل میکروسیلیس الیافی در ساخت دیوار حائل، دیوار برشی و ساخت بتنهای اکسپوز استفاده میگردد. 

2 .پاور ژل الیافی: این ماده بر پایهی پلی کربوکسیالت اتر و دوده سیلیسی میباشد. همچنین مواد آببند، فیلرها و الیاف پروپیلن نیز در فرموالسیون این ماده وجود دارد. با استفاده از این ماده نسبت کمتری آب در طرح اختالط بکار رفته و روانی بتن، مقاومت و خاصیت الکتریکی آن بهبود مییابد. 

3 .میکروژل الیافی: این ماده خاصیت رئولوژیکی بتن در حالت خمیری و همچنین خاصیتهای مکانیکی بتن سختشده را به صورت چشمگیری بهبود میبخشد. این ماده عالوه بر روانی مطلوب و کاهش نفوذ ناپذیری در بتن، مقاومت کششی و خمشی آن را افزایش میدهد. مواد موجود در میکروژل الیافی عبارتند از: دوده سیلیسی، الیاف P.P و کاهنده آب بتن. 

4 .نانو ژل الیافی: فرموالسیون این ماده به وسیلهی فناوری نانو اصالح شده است. این محصول چسبندگی بسیار زیادی به سطوح سیمانی دارد. همچنین به دلیل برخورداری از الیاف پلی پروپیلن مقاومت باالیی در برابر رطوبت دارد.

ژل میکرو سیلیس

طریقه مصرف ژل میکروسیلیس

ژل میکروسیلیس در ابعاد و مقادیر دلخواه بستهبندی میشوند. اطالعات مصرفی بر روی بسته ها موجود میباشد. با توجه به شرکت تولیدی این میزان متفاوت میباشد. با این حال مقدار استاندارد استفاده از ژل میکروسیلیس، 5 تا 8 درصد وزن سیمان مصرفی میباشد.
ژل میکروسیلیس با توجه به نوع بتن تولیدی در مرحلهی خاصی به مواد اولیه افزوده میشود. برای بعضی از انواع بتن نظیر بتن نفوذناپذیر، ژل میکروسیلیس در بچینگ به مواد در حال اختالط افزوده میشود. در نوعی دیگر از بتنها مانند بتن الیافی در تراک میکسر این اختالط صورت میگیرد.
توجه به این نکته الزامی است که در هنگام افزودن ژل میکروسیلیس در تراک میکسر احتمال همگنی و رسیدن ژل میکروسیلیس به تمامی قسمتهای مالت کمتر میباشد. در این حالت بهتر است بخشی از ژل میکروسیلیس در مرحله بچینگ به مواد اضافه شود و بخشی دیگر 5 دقیقه قبل از مصرف در تراک میکسر افزوده شود.

نکته قابل توجه در مصرف ژل میکروسیلیس

بازهی استفاده ژل میکروسیلیس 5 تا 8 درصد وزن سیمان اعالم شدهاست. توجه شود که میزان مصرف کمتر از 5 درصد وزن سیمان نهتنها کارایی الزم را به ارمغان نمیآورد بلکه آثار مخربی به همراه دارد. این معضالت عبارتند از: کاهش اثر فوق روانکنندگی ژل میکروسیلیس و در نتیجه کاهش سریع اسالمپ. عالوه بر این توانایی جذب آهک آزاد موجود در بتن را کاهش میدهد و همچنین منجر به مقاومت فشاری، خمشی و کششی پایین در بتن حاوی ژل میکروسیلیس میشود.

برای فهم میزان مصرف ژل باید در ابتدا این ژل را به مخلوط اضافه کرده و پنج دقیقه با دور تند، بتن و ژل را مخلوط کنید. سپس بتن ریزی را آغاز نموده تا خمیری روان و یکدست به دست آوری د. الزم به ذکر است که این ژل همچون سیمان در زمان ساخت بتن به م صالح اضافه می شود، پس در نتیجه زمان استفاده از آن مراقب باشید تا بتن دچار آلودگی نشود. 

ژل میکرو سیلیس

ویژگی های بتن تولیدی با ژل میکروسیلیس

با استفاده از ژل میکرو سیلیس بتن هایی پرمقاومت، نفوذ ناپذیر و بادوام تولید میشود. ژل میکروسیلیس در بتن ریزیهای عظیم به کارکرد مطلوبتر بتن کمک میکند. بتنهایی که در معرض مداوم سیکلهای ذوب و انجماد هستند با ژل میکروسیلیس مقاومت بیشتری در برابر عوامل جوی پیدا میکنند. در مواردی که نیاز است بتن کمترین هدایت الکتریکی را دارا باشد، استفاده از ژل میکروسیلیس این خواسته را برآورده میکند. 

اثرات مثبت ژل میکروسیلیس 

1 .پمپاژ بتن را راحتتر نموده و از استهالک سیستم بتن ریزی جلوگیری میکند. 

2 .منجر به کاهش ترکهای بتن میشود. 

3 .اسالمپ بتن را بدون نیاز به روانکنندهها افزایش میدهد. البته استفاده روانسازهای دیگر با ژل میکروسیلیس مشکلی را بوجود نمیآورد. 

4 .آب انداختگی و جداشدگی سنگدانه ها را در پی ندارد. 

5 .ژل میکروسیلیس با انواع سیمانها سازگار میباشد و در صورت لزوم با بکارگیری آن میتوان عیار سیمان را حدودا 20 درصد کاهش داد. 

کاربرد ژل میکروسیلیس در بتن 

1 .در سازههایی که در معرض بارهای دینامیکی و بار ضربهای میباشند. 

2 .در سازه هایی که نیازمند مدول االستیسیته باال میباشند. 

3 .در سازههایی که دارای مقاطع نازک بتنی میباشند. 

4 .پدیده کاویتاسیون و ضربه قوچ را کاهش میدهند. 

5 .خطر انفجار و آتش سوزی سازههای مستعد را کاهش میدهند. 

6 .در مناطق خشک به دلیل تاخیر در عملآوری اولیه استفاده از ژل میکروسیلیس بهبود چشمگیری را نتیجه میدهد.

تاثیرات ژل میکروسیلیس در بتن تازه

این ماده خاصیت پوزولانی دارد و در حین اختلاط فرایند پلیمریزاسیون به وقوع میپیوند که در نتیجه گرمای کمتری تولید میشود و همین امر موجب کاهش دمای بتن میشود. همچنین به دلیل نفوذ ناپذیری و خاصیت آببندی، ترکهای حرارتی را کاهش میدهد. بتن حاوی ژل میکروسیلیس، مدت زمان حفظ اسالمپ بیشتری را دارا میباشد و به همین علت کارایی این نوع بتن بیشتر است. 

تاثیرات ژل میکروسیلیس در بتن سخت شده 

بتن حاوی ژل میکروسیلیس مقاومت فشاری، خمشی، کششی باالتری نسبت به بتن معمولی دارد. همچنین این ماده مقاومت چسبندگی و مقاومت سایشی بتن را افزایش میدهد. چنین بتنی در برابر آتش سوزی، حمله سولفاتها مقاوم است. الزم بهذکر است که بدلیل نفوذناپذیری بتن خوردگی فلزات را در بتن مسلح به حداقل میرساند.

ژل میکرو سیلیس

معایب ژل میکروسیلیس

ژل میکروسیلیس زمان گیرش بتن را در فصول سرد سال افزایش میدهد. همین امر باعث عدم بازکردن زود هنگام قالب میشود. اگر ژل میکروسیلیس به درستی عملآوری نشود، رطوبت موضعی بتن را کاهش میدهد و موجب ایجاد ترک های انقباضی میشود.


تولید ژل میکروسیلیس

دستگاه های تولید ژل میکروسیلیس به صورت اتوماتیک کار میکنند. یکی از بخشهای این دستگاه میکسر آن میباشد که دارای بازوهای خاص ضد سایش است. مصالح به وسیلهی مکانیزمی به صورت دقیق اندازهگیری میشوند. همچنین مواد داخل میکسر به وسیله مکانیزم خاص آن، تخلیه میشوند.


تشخیص ژل میکروسیلیس با کیفیت

فرمولاسیون ژل میکروسیلیس متشکل از اجزای مختلفی میباشد. هر کدام از این مواد بر کیفیت نهایی ژل میکروسیلیس تاثیر گذار هستند. نوع و پایهی شیمیایی فوق روانکننده، نوع و کیفیت دوده سیلیس و همچنین استفاده از نوع درجه یک و با جذب
آب حداقل الیاف مورد استفاده در ژل میکروسیلیس و نوع مواد پلیمری آببند موجود در آن در کیفیت نهایی آن موثر است.
توصیه میشود که بدلیل ترکیبی بود ژل میکروسیلیس از شرکت های معتبر خریداری صورت گیرد و در صورت مقدور بودن تست های آزمایشگاهی صورت گیرد تا از مقاومت الزم اطمینان حاصل شود.


نکات ایمنی مرتبط با ژل میکروسیلیس

ژل میکروسیلیس در بستههای دریافتی از شرکت نگه داری شود. دمای محیط کمتر از 5 درجه سانتی گراد نشود. با این وجود در صورت یخ زدگی ژل میکروسیلیس میتوان آن را گرم کرد تا به حالت اولیه خود بازگردد. بهتر است به میزان نیاز ژل میکروسیلیس خریداری شود و نهایت ظرف مدت 6 ماه مصرف شود. با وجود خطر زا نبودن این ماده در هنگام استفاده از ژل میکروسیلیس از عینک، ماسک و دستکش مناسب استفاده شود.

مزایای استفاده از ژل میکروسیلیس

استفاده از این ژل های سیلیسی نه تنها برای بهبود خواص فیزیکی بتن موثر است بلکه خواص شیمیایی بتن را نیز حفظ می کند. از دیگر مزایای ژل میکروسیلیس:


• کاهش آب انداختگی و جدا شدن سنگدانه های بتن از یکدیگر
• افزایش دوام و پایداری بتن در سیکل های ذوب و انجماد
• آسان سازی پمپاژ بتن
• کاهش استهلاک تجهیزات بتن ریزی
• افزایش مقاومت های فشاری و کششی و خمشی
• سازگاری با انواع بتن پرتلند
• کم شدن ترک های حاصل از تغییر های آب و هوایی بر روی بتن
• بهبود مقاومت مکانیکی
• بهبود مقاومت سایشی بتن
• کاهش عیار سیمان حدود ۲۰ الی ۲۵ درصد
• کاهش نسبت آب به سیمان تا ۲۵ درصد
• بهبود راندمان بتن در حالت خمیری
• کاهش آسیب های ناشی از عدم کیورینگ بتن در ساعات اولیه
• مقرون به صرفه به علت میزان پایین مصرف
• جبران کسری فیلر و ریز دانه ها جهت ایجاد بافت خمیری بهتر

ویژگی های ظاهری و شیمیایی ژل مکمل بتن

ژل میکرو سیلس که با نام های میکرو سیلی کا و ژل مکمل بتن نیز شناخته می شود به حالت دوغاب غلیظ و به رنگ خاکستری موجود است. ا ین محصول به طور م عمول به شکل خمیری است اما پس از تکان دادن به حالت مایع در می آید. یون کلر در این دوغاب بسیار پایین بوده و چگالی آن حدود ۴۰.۱ گرم در هر سانتی متر مکعب می باشد.

ژل میکروسیلیکا فاقد نیترات می باشد و هم چنین در نق طه 0 درج ه سانتی گراد به حالت جامد در میآید.( نقطه انجماد آن 0 درجه سانتی گراد می باشد).

مواد تشکیل دهنده ژل مکمل بتن
▪ میکروسیلیس
▪ روان کننده و فوق روان کننده های بتن
▪ مواد پلیمری
▪ الیاف پلی پروپیلن )الیاف پ پ( یا الیاف فوالدی
▪ مواد آنتی باکتریال
▪ آب
▪ افزودنی های خاص


سخن پایانی

ا وجود تنوع افزودنی های موجود بتن ، داشتن آگاهی کامل راجع به هر ماده و دانستن مزایا و معایب بکارگیری آن در کاهش هزینه، زمان و مهمتر از همه کیفیت ساخت و ساز تاثیر بسزایی دارد. به وضوح مشخص است که افزودن ژل میکروسیلیس به جای حالت پودر آن، عالوه بر بهبود خواص مکانیکی در کاهش آلودگی محیط زیست نیز موثر است.

اشتراک گذاری Telegram Facebook WhatsApp Twitter

دیدگاه خود را بیان کنید.

  1. mahdimsh گفت:

    عالی و کاربردی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

×

چگونه می توانیم به شما کمک کنیم؟

×