پودر میکروسیلیس

پودر میکروسیلیس (دوده سیلیس) محصول جانبی صنایع فلز سیلیکون یا فروسیلیکون است. این ماده یک دیاکسیدسیلیکون آمورف SiO2 است که به عنوان گاز در کوره های قوس الکتریکی غوطهور در طی احیای کوارتز بسیار خالص تولید میشود. پودر میکروسیلیس در واقع با تولید فلز مذاب، گازی بر پایه سیلیس منتشر میشود. این دود گازی، با بالا آمدن، به سرعت سرد می شود و ذرات بسیار ریز و بیشکل و کروی شکل میدهد. پودر میکروسیلیس در یک محفظه جمع آوری میشود، که سیستمی برای فیلتر هوای گرم و گازهای خارج شده از کوره میباشد. این بخار گاز در کلکتورهایی به صورت پودر بسیار ریز به شکل ذرات کروی متراکم می شود.

این افزودنی بتن چرا اینقدر دارای اهمیت است؟ 

چرا متخصصین در حوزه تولید بتن و ساختمان سازی به استفادهاز این ماده در هنگام تولید بتن آماده تاکید دارند؟

در ادامه با این سوالات پاسخ خواهیم داد با ما همراه باشید.

پودر میکروسیلیس

ویژگی‌های اصلی پودر میکروسیلیس

پودر میکروسیلیس یا دوده سیلیسی ماده شیمیایی بوده که به شکل به رنگ خاکستری است. در واقع به نوعی۱ محصول فرعی کوره‌های قوس الکتریکی در جریان تولید آلیاژهای فروسیلیس است. این پودرها حاوی ۹۴ تا ۹۶ درصد از دی‌اکسید سیلیسیم هستند. دانه‌های پودری آن در محدوده بسیار ریزی از میکرون قرار دارند. به‌عبارت‌دیگر دانه‌بندی پودر میکروسیلیس هزار برابر در برابر ذرات سیمان ریزتر و نرم‌تر هست. این دوده سیلیسی با توجه به آنکه کاملاً ریزدانه است دارای سطحی با واکنش بسیار بالا بوده و برای افزایش برخی از خواص و ویژگی‌ها در بتن اضافه می‌شود.

زمانی‌که پودر میکروسیلیس یا دوده سیلیسی به مخلوط بتن ترکیب شود باعث می‌شود تا دی‌اکسید سیلیسیم با محلول هیدروکسید کلسیم به درون بتن آزاد شده و منافذ بتن را ببندد. درنهایت کریستال سیلیکا کلسیم نامحلول را تولید کرده که باعث تراکم ساختار خمیر سیمان و افزایش مقاومت فشاری بتن می‌شود.

ویژگی های فیزیکی پودر میکروسیلیس

رنگ: پودر خاکستری یا خاکستری سفید نسوز: بیش از °C1600 

چگالی ظاهری: 320-700 کیلوگرم بر متر مکعب

پودر میکروسیلیکا

پودر میکروسیلیس ماده‌ای است که واکنش پذیری بسیار بالایی دارد و می‌تواند افزایش خواص بتن را به‌همراه داشته باشد. رنگ این نوع ماده خاکستری و تا حدود زیادی شبیه به سیمان یا خاکسترهای بادی می‌باشد. مؤسسه بتن آمریکا این ماده را به‌عنوان سیلیس غیر بلوری بسیار ریز تولید کرده و در کوره‌های قوس الکتریکی به‌همراه آلیاژهای سیلیسی یا سیلیسی به فلزی تولید می‌کند.زمانی‌که این ماده با سیمان مخلوط شود مقاومت بسیار زیادی را کسب کرده و سبب غیر نفوذپذیری بتن می‌شود.

دوده سیلیسی

پودر میکروسیلیس در واقع با تولید فلز مذاب، گازی بر پایه سیلیس منتشر میشود. این دود گازی، با باال آمدن، به سرعت سرد می شود و ذرات بسیار ریز و بیشکل و کروی شکل میدهد. پودر میکروسیلیس در یک محفظه جمع آوری میشود، که سیستمی برای فیلتر هوای گرم و گازهای خارج شده از کوره میباشد. این بخار گاز در کلکتورهایی به صورت پودر بسیار ریز به شکل ذرات کروی متراکم می شود.

پودر میکروسیلس که با نام های دوده سیلیسی یا پودر میکروسیلیکا نیز شناخته می شود به ماده ای می گویند.
که از جنس دی اکسید سیلیکون بوده و در کوره های قوس الکتریکی به عنوان محصول جانبی تولید عنصر سیلیسیم یا آلیاژهای حاوی سیلیسیم تولید می شود. این محصول به عنوان یکی از تاثیر گذار ت رین مواد برای بهبود خواص بتن شناخته می شود.

روش تهیه و تولید پودر میکر وسیلیس

پودر میکر وس یلیس که باعث بهتر شدن عملکرد و پایداری بتن می شود را می توان طی چند گام تولید و روانه بازار کرد.
• مرحله اول: در گام اول برای تولید پودر میکروسیلیس باید کوارتز با خلوص باال را دمای فوق العاده بالا که معمولا ۲۰۰۰ درجه سانتی گراد است در یک کوره قوس الکتریکی ، حرارت دهیم.
• مرحله دوم: در این مرحله باید برای از بین بردن اکسیژن با تبدیل آن به حباب و بخار های کربن دی اکسید ، به میزان نیاز زغال سنگ، کک و خرده های چوب به کوره بیفزاییم.
• مرحله سوم: پس از خارج شدن اکسیژن موجود در مخلوط، آلیاژ در پایین کوره الکتریکی شروع به جمع شدگی می کند.
• مرحله چهارم: حال نوبت آن رسیده که بخار های دی اکسید سیلیسیم خارج شده از کوارتز را غلیظ کرده و در نهایت به شکل توپ های ریز در بخش های باالیی کوره آن ها را دریافت کنیم.
• مرحله پنجم: برای تولید پودر میکروسیلیس باکیفیت نباید اجازه دهیم که دوده در کوره باقی بماند. پس جهت خارج نمودن این دوده ها می توانید از باد شدید حاصل از پروانه های قدرتمند کمک بگیرید.
• مرحله ششم: در آخرین مرحله باید دوده ها به داخل کیسه های فیلتری ویژه در محفظه کیسه ها منتقل شوند.


واکنش های شیمیایی تولید پودر میکروسیلیس

اگر کمی از دانش شیمی اطالعات داشته باشید، درخواهید یافت که این واکنش های شیمیایی هستند که می
توانند محصوالت جد ید را به وجود آورند. تولید پودر میکروسیلیس هم از این قاعده مستثنی نیست. واکنش های
شیمیایی حاصل در تولید این افزودنی بتن عبارت اند از:
SiO2+3C –> SiC+2CO •
SiO2+2SiC –> Si+4SiO+2CO۳ •
SiO+2O2 –> 4SiO2۴ 

کارایی پودر میکروسیلیس

پودر میکروسیلیس و بر کارایی بتن تاثیر بسیار فوق‌العاده‌ای دارد زمانی‌که چسبندگی بتن را افزایش دهد. این مسئله موجب کاهش اسلاپ در بتن شده و خاصیت پر کنندگی بتن در قالب توسط ویبره را افزایش می‌دهد. به‌عبارت‌دیگر کارایی بتن توسط این میکرو سرویس‌ها افزایش پیدا کرده و باعث جلوگیری از آب انداخته گی و جدا شدگی بتن می‌شود. افزایش زمان گیرش و مقاومت بتن در ملات، افزایش ضریب ارتجاعی بتن، کاهش خزش بتن، کاهش نفوذپذیری بتن، افزایش دوام آن ازجمله کارایی هایی است که پودر میکرو سیلیس انجام می‌دهد. در نتیجه بتن‌ریزی در فصول تابستان و هوای گرم با استفاده از این نوع پودر را به بهترین نحو ممکن است صورت می‌گیرد.

مزایای استفاده از پودر میکروسیلیس در بتن

پودر میکروسیلیس میتواند به خوبی در فضای ذرات سیمان جای گیرد و دوغاب را متراکمتر کند، عمدتاً در موارد زیر اثر گذار باشد:
1 .افزایش مقاومت: باعث میشود مقاومت فشاری و مقاومت خمشی بتن به شدت افزایش یابد، با اضافه کردن 5-10 درصد میکرو سیلیس، مقاومت فشاری را می توان 10-30 درصد افزایش داد و مقاومت خمشی بیش از 10 درصد افزایش مییابد.
2 .افزایش چگالی: نفوذ ناپذیری 5-18 برابر افزایش مییابد.و توانایی ضد شیمیایی بیش از 4 برابر افزایش مییابد.
3 .مقاومت در برابر یخ زدگی: پس از 300-500 چرخه یخ زدگی و ذوب سریع، مدول االستیک نسبی پودر میکروسیلیس 10-20 درصد کاهش مییابد. در حالی که بتن معمولی در 25-50 چرخه به میزان 30-73 درصد کاهش مییابد.
4 .مقاومت اولیه: بتن حاوی پودر میکرو سیلیس دوره عملآوری کوتاهتری دارد و ویژگیهای مقاومت اولیه را دارا میباشد.
5 ،مقاومت در برابر سایش و ضد حفرگی: مقاومت پانچ بتن حاوی پودر میکروسیلیس 5.0-5.2 برابر نسبت به بتن معمولی بیشتر میباشد و توانایی ضد کاویتاسیون را 3-16 بار بهبود میبخشد.
6 .پودر میکروسیلیس درجه حرارت بتن را کاهش میدهد. این ماده دیرتر وارد واکنش میشود و در بتن ریزیهای حجیم موجب کاهش ترکهای حرارتی میشود.
7 .پودر میکروسیلیس در برابر حمله یون کلراید به خوبی مقاومت نشان میدهد.
8 .در محیطهای سولفاتی، دوام بتن حاوی پودر میکروسیلیس قابل مالحظه میباشد.


تاثیرات افزودن پودر میکروسیلیس در بتن تازه

1 .چسبندگی مواد در بتن را افزایش داده که همین امر باعث افزایش خاصیت پرکنندگی در قالب، البته توسط ویبره مناسب میشود و در نتیجه کارایی بتن را افزایش میدهد.
2 .زمان گیرش را افزایش میدهد که در فصول گرم سال بسیار حائز اهمیت است.
3 .به دلیل نفوذر پودر میکروسیلیس در منافذ، موجب کاهش اسالمپ بتن میشود. به همین علت استفاده از فوق روانکننده ها و یا روان کنندهها توصیه میشود.
4 .مانع از آب انداختگی و جداشدگی بتن میشود. 

تاثیرات افزودن پودر میکروسیلیس در بتن سخت شده

مهمترین اثر پودر میکروسیلیس در بتن سخت شده افزایش مقاومت فشاری آن میباشد. همچنین ضریب ارتجاعی بتن را بهبود میبخشد و به دوام بتن در دراز مدت کمک میکند. از دیگر اثرات پور میکروسیلیس میتوان به کاهش نفوذپذیری و کاهش
خزش بتن سخت شده اشاره نمود.


بتن های تولیدی با پودر میکروسیلیس

1 .بتن آببند: این نوع بتن با کاهش نفوذپذیری که توسط پودرمیکروسیلیس در ساختار آن بوجود آمده است، از سازه در برابر نفوذ عوامل مخرب جلوگیری میکند.
2 .بتن شاتکریت: از پودر میکروسیلیس در ساخت بتن پاششی استفاده میشود، علت این امر افزایش چسبندگی بتن تازه با وجود پودر میکروسیلیس میباشد.
3 .بتن توانمند: استفاده از این نوع بتن در پروژهههای ساحلی رایج میباشد.
4 .بتن پر مقاومت: با افزودن پودر میکروسیلیس به سنگدانههای بخصوصی، مقاومت این نوع بتنها به صورت چشمگیری افزایش مییابد. مقاومت این نوع بتن در محدوده 120 تا 180 مگاپاسکال قرار دارد.
5 .بتن کف سازی: بتن حاوی پودر میکروسیلیس بخاطر مقاومت سایشی و ضرب های بالا در کف سازی محل های پرتردد نظیر فرودگاه ها مورد استفاده قرار میگیرد.
6 .بتن ژئوپلیمری: در این نوع بتن تمام یا بخش عظیمی از سیمان با مواد پوزوالنی جایگزین میشوند. پودر میکروسیلیس با محلول قلیایی واکنش میدهد و خاصیت چسبندگی را بین مصالح دانهای ایجاد میکند.
7 .بتن خود متراکم: خواص مکانیکی بتن خود متراکم با درصدهای مشخصی از پودر میکروسیلیس بهبود مییابد.
8 .بتن سبک سازی: کم بودن مقاومت این نوع بتن دامنهی کاربرد آن را محدود کردهاست. با استفاده از پودر میکروسیلیس، مقاومت بتن سبک بهبود مییابد.

پودر میکروسیلیس

نوع مصرف میکروسیلیس

روش مصرف پودر میکرو سیلیس در بتن بستگی به نوع بتن ساخته‌شده دارد کلا مصرف این باید بین ۳ تا ۱۵ درصد از وزن سیمان باشد که باید به همان همان اندازه از وزن سیمان کم شود. استفاده از این ماده برای آنکه بتوان به دوام و آب‌بندی مناسب در بتن رسید باید سه‌تا ده‌درصد از وزن سیمان را به خود اختصاص دهد. معمولاً بهترین درصد عدد ۷ است برای استفاده از اهداف خاص در بتن بر استفاده از دوده سیلیسی باید طبق تست آزمایشگاهی در کارگاه انجام‌شده و عدد دقیقی از این میزان و مقدار به مصرف‌کننده داده شود تا بتواند نتیجه دلخواه را حاصل کند.

نحوه استفاده از پودر میکروسیلیس

1 .میتوان در ابتدا مواد خشک را درون میکسر ریخت و سپس پودر میکروسیلیس را اضافه نمود. این امر احتمال کلوخگی و پخش نشدن یکنواخت پودر میکروسیلیس را در پی دارد.

2 .در حین اختالط مواد خشک و آب در میکسر، پودر میکروسیلیس اضافه شود و اختالط ادامه یابد. این روش نیز همگنی مناسب را نتیجه نمیدهد.

3 .بهترین روش افزودن پودر میکروسیلیس به قسمتی از آب طرح اختالط و سپس افزودن آن به مواد داخل میکسر میباشد.

میتوان اطمینان خاطر داشت که پودر میکروسیلیس به خوبی در تمامی قسمتهای مخلوط بتن نفوذ میکند.

انواع پودر میکروسیلیس

1 .پودر میکروسیلیس غیر متراکم چگالی حجمی این نوع پودر میکروسیلیس، حدودا m3/Kg 250 میباشد. به همین خاطر استفاده و حمل آن دشوار میباشد. 

2 .پودر میکروسیلیس متراکم
500 ،استفاده و حمل و نقل آن راحت میباشد. به همین علت نسبت به نوع دیگر m3/Kg به دلیل دارا بودن چگالی حجمی پودر میکروسیلیس مقرون بهصرفه تر است. 

عیب اصلی پودر میکروسیلیس

با وجود اینکه افزودن پودر میکروسیلیس به میزان 7 درصد وزن سیمان به همراه فوق روانکننده مناسب، به صورت قابل توجهی از نفوذ یون کلرید جلوگیری میکند، به دلیل حالت پودری که دارد مشکالت زیادی در انبارداری، حمل و نقل دارد. همچنین پرت مصرف و مهمتر از آن آلودگی محیط زیستی و آسیبهای جسمی بر سالمتی کارکنان را به همراه دارد.

تفاوت پودر میکروسیلیس و خاکست ربادی

بدلیل رنگ خاکستری و حالت پودری این دو ماده، همچنین خاصیت پوزوالنی که دارا هستند نباید این دو ماده را اشتباه گرفت.
اندازه دانه های خاکستر بادی تقریباً نصف سیمان است و حدود 50 درصد دی اکسید سیلیکون دارد. پودر میکروسیلیس حدود 1 درصد اندازه سیمان میباشد و بیش از 85 درصد دی اکسید سیلیکون دارد. هم اندازه و هم غلظت پودر میکروسیلیس، آن را بسیار واکنش پذیرتر میکند.

میزان مصرف پودر میکروسیلیس

مانند هر افزودنی بتن دیگری، مقدار مصرف پودر میکروسیلیس روی بستهبندی آن و یا در دیتا شیتهای ارائه شده مشخص شدهاست. طبق استاندارهای موجود میزان مصرف پودر میکروسیلیس 3 تا 15 درصد وزن سیمان میباشد. استفاده بیشتر از 20 درصد وزن سیمان موجب کاهش مقاومت بتن حاوی پودر میکروسیلیس میشود.
توجه شود که میزان مناسب طبق نوع بتن انتخاب میشود. به عنوان مثال در تولید بتن پر مقاومت جایگزینی پودر میکروسیلیس با 12 درصد وزن سیمان نتیجه مطلوبی خواهد داشت. در بتن آببند نیز 7 درصد وزن سیمان، با پودر میکروسیلیس جایگزین میشود تا دوام و آببندی مناسب را داشته باشد.


نحوه عرضه پودر میکروسیلیس

پودر میکروسیلیس در بستهبندیهای 20 کیلوگرمی، برای مصارف کم حجم مناسب میباشد. بسته های 40 کیلوگرمی و همچنین پک های 1 تنی نیز موجود میباشند. پودر میکروسیلیس به صورت فل های توسط بونکرهای حمل سیمان به مقدار نهایت 7 تن بارگیری میشوند.
باید توجه داشت که به دلیل تراکم ناپذیری پودر میکروسیلیس، هیچ یک از بستهبندیها وزن دقیقی را نشان نمیدهند و همیشه مقدار پودر میکروسیلیس به دلیل حجم زیاد و وزن کم، کمتر از وزن روی بسته میباشد.


نکات ایمنی در مصرف پودر میکروسیلیس

افرادی که به طور مدوام با پودر میکروسیلیس سر و کار دارند در خطر بیماریهای ریوی میباشند. این ذرات از طریق مجاری تنفسی، پوست و حتی چشم وارد بدن میشوند. به همین علت رعایت نکات ایمنی و استفاده از تجهیزاتی نظیر لباس، کفش کار، دستکش، ماسک و همچنین عینک مناسب امری ضروری میباشد.


شرایط نگهداری مناسب پودر میکروسیلیس

با وجود مدت نگهداری طوالنی پودر میکروسیلیس که حدودا 2 الی 3 سال میباشد، از قرار دادن بستهها در محیطی مرطوب، در معرض تابش نور خورشید و یا سرمای شدید خودداری شود. دمای مناسب محل نگهداری حداقل 10 و حداکثرا 30 درجه سانتیگراد میباشد.

پودر میکروسیلیس

کاربردهای پودر میکروسیلیس

دوده سیلیسی موجب افزایش چشمگیر مقاومت‌های فشاری، کششی و خشمی بتن شده و با طرح اختلال بتن موجب پر شدن خلأ فیلترهای بین سنگدانه‌ها می‌شود. این مسئله باعث دوام و تراکم بتن و ساختار به بوده چسبندگی ذرات بتن است. این دودا به‌علت خواص الکتریکی که در بتن ایجاد می‌کنند مانع ایجاد خوردگی در میل‌گردها و مصالح فولادی در بتن می‌شود. درواقع بتن را فرموله کرده و در مقابل حملات شیمیایی مقاوم می‌سازد. تمامی موارد گفته‌شده باعث می‌شود تا دوام و طول عمر بتن افزایش پیدا کرده و موجب متراکم و کم شدن توده بتن شود. از مهم‌ترین اثرات پودر میکرو سیلیس کاهش نفوذپذیری بتن است. این پودر پتانسیل واکنش قلیایی شدن سنگدانه‌ها را کاهش داده و مقاومت فرسایشی بتن را افزایش می‌دهد.

1 .تولید بتنهایی که در معرض خوردگی قرار دارند.
2 .مناسب برای کف سازی و نماسازی از جمله، کفهای سالنهای و سولههای بزرگ.
3 .استفاده در بتنهای بکار رفته در سدهای بزرگ و کوچک.
4 .برای ساخت کانلها و تونلهای بتنی و همچنین مخازن و منابع آب.
5 .بکارگیری پودر میکروسیلیس در ساخت بتن مورد استفاده در سواحل دریا.
6 .ساخت بتنهایی که در اجرای اسکلهها و پلها استفاده میشوند.

 


کاربردهای دیگر پودر میکروسیلیس:

1 .الاستومرها / پلیمرها: به عنوان پرکننده در لاستیک یا پلاستیک از این ماده استفاده میشود.
2 .کود: در فرآیند فلوئوراسیون در طی تولید دیکلسیم فسفات خوراک دام از پودر میکروسیلیس استفاده میشود.
3 .چاه نفت و گاز: پودر میکروسیلیس در عملیات تزریق سوراخ استفاده میشود، جریان را بهبود میبخشد و نفوذپذیری را کاهش میدهد.
4 .الیاف سیمان: برای بهبود مقاومت و نفوذپذیری پانل های سقف پودر میکروسیلیس به مواد اولیه افزوده میشود.
5 .تخته دیواری: در محصوالت تجاری گچ و تخته دیواری بتنی، برای افزایش عملکرد از این ماده افزودنی استفاده میشود.

سخن پایانی

پودر میکرو سیلیس یا دوده سیلیسی یکی از مواد شیمیایی است که به‌عنوان مکمل بتن اضافه‌شده و موجب افزایش مقاومت، کیفیت، سطح بالای کششی و خمشی بتن می‌شود. این ماده به دوام و نفوذ ناپذیری بتن تاثیر بسیار زیادی داشته و سبب می‌شود تا بتن در آب‌وهوا های مختلف با بهترین کیفیت تولید شده و بتن‌ریزی بدون هیچ‌گونه آسیب یا خسارتی انجام شود. پودر میکرو سیلیس در پروژه‌های بتن‌ریزی سبب صرفه‌جویی در زمان ساخت‌وساز شده و منجر به بهبود عملکرد مصالح می‌شود. این نوع از مکمل بتنی در سطح بازار با انواع برندهای و کیفیت‌های متفاوتی وجود دارد که متناسب با بودجه خریدار عرضه می‌شوند.

کارگیری افزودنی های بتن در نوع عملکرد و کیفیت بتن و در نتیجه سازه مورد نظر، تاثیر بسزایی دارد. پودر میکروسیلیس با وجود معایب اندک خود، خواص خارق العادهای برای بتن به همراه دارد.

اشتراک گذاری Telegram Facebook WhatsApp Twitter

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

×

چگونه می توانیم به شما کمک کنیم؟

×