محتوا
پودر میکروسیلیس چیست؟
میکروسیلیس ماده‌ای هم به صورت مایع و هم به صورت جامد است که با رنگ خاکستری(سفید) در بسته‌بندی‌هایی با وزن‌های مختلف ارائه می‌شود. میکروسیلیس مایع را تنها می‌توان برای مدت یک سال به دور از تابش نور مستقیم خورشید و در سرما در دمای +30 درجه نگهداری کرد، اما میکروسیلیس جامد را می‌توان در بسته بندی اولیه خود به مدت 3 سال نگهداری کرد. در هر صورت بعد از گذشت این مدت زمان کیفیت و کارایی اولیه خود را از دست خواهند داد.
میکروسیلیس (Silica fume) یک ترکیب معدنی است که از ذرات بسیار ظریف و کوچک شیشه ای دی اکسید سیلیکون تشکیل شده است. بیشتر ذرات میکروسیلیس قطر کمتر از 1 میکرون ( چیزی در حدود 0.00004 اینچ ) دارند ، به طور کلی 50 تا 100 برابر ریزتر از ذرات سیمان یا خاکستر آتش فشانی هستند . میکروسیلیس که معمولاً به عنوان بخار سیلیس غلیظ شده معروف است، محصول جانبی تولید صنعتی فروسلیسون و سیلیکون فلزی در کوره های قوس الکتریکی با دمای بالا است.
پودر میکروسیلیس Microsilica powder یک ترکیب پوزولانی و یکی دیگر از افزودنی‌ها به ترکیب بتنی است که باعث استحکام بیشتر بتن شده و تمامی حفره‌های کوچک داخل بتن را پر می‌کند، به همین دلیل بیشتر مناسب برای ساخت بتن‌های تزئینی می‌باشد که در بخش نما سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. با افزودن این پودر به ترکیب بتن مقدار استفاده آب و سیمان در مقایسه با قبل به مراتب کاهش پیدا خواهد کرد. در ترکیبات ساختاری این پودر دی اکسید سلیسیوم وجود دارد که بتن را در برابر آب کاملا نفوذناپذیر می‌کند و در نهایت بتنی با مقاومت بسیار بالا ساخته می‌شود.
کاربرد پودر میکروسیلیس
- ساخت بتن‌هایی با مقاومت بسیار بالا در برابر عوامل مخرب خارجی
- قابل استفاده در محیط‌های آبی چون سدها، کانال‌ها، پل‌ها، استخر‌ها و…
- قابل استفاده در سازه‌هایی چون اسکله‌‌ها و سازه‌های ساحلی
- کف‌سازی‌های بسیار گسترده و وسیع
- استفاده در پروژه‌های ترمیمی و بتن‌پاشی‌ها
- ساخت قطعات از پیش ساخته بتن
- مناسب برای قالبگیری‌های فرم‌دار با طراحی‌های خاص بدون هیچگونه حباب و خلا
- مانع از آب انداختن و جدا شدن ذرات بتنی در ترکیب
- قابل استفاده در پروژه‌های آبی به دلیل بالا بودن درصد نفوذناپذیری بتن نسبت به آب
- مناسب برای آب‌بندی سازه‌ها و پروژه‌ها
ویژگی‌ها و مزایای پودر میکروسیلیکا
- افزایش تراکم و مقاومت بتن در برابر فشارها و کشش‌ها
- کاهش مصرف سیمان در ترکیب بتنی
- مقاوم در برابر خوردگی ناشی از رطوبت موجود در هوا
- کاهش نفوذپذیری بتن در برابر آب
- کاهش خراش و ترک‌های ریز روی سطح بتن
- افزایش دوام و ماندگاری بتن
- محافظت و نگهداری از بتن در برابر عوامل مخرب محیطی و شیمیایی
- کاهش بروز واکنش قلیایی در بتن
- پرکننده تمام خلاها و فضاهای خالی در بتن
- سازگاری با انواع سیمان
آموزش استفاده از پودر میکروسیلیس
پودر میکروسیلیس به صورت دانه‌های بسیار ریز و پودری شکل در رنگ خاکستری یا سفید در بسته‌بندی با وزن‌های مختلف عرضه شده است. از این محصول می‌توان به مدت سه سال در بسته بندی اولیه خود در دمای +5 تا +35 به دور از سرما و تابش مستقیم نور خورشید نگهداری کرد، پودر میکروسیلیس را می‌توان برخلاف ژل میکروسیلیس آن برای مدت بیشتری نگهداری کرد. در ساخت این محصول سعی بر این بوده تا از یون کلر در راستای حفظ محیط زیست استفاده نشود. پودر میکروسیلیس به هیچ عنوان اشتعال‌زا نبوده و برای سلامتی هیچ ضرر و زیانی نمی‌تواند داشته باشد.
برای استفاده از این محصول بهتر است آن را به مواد خشک بتن که هنوز با آب ترکیب نشده اضافه کنید. معمولا میزان استفاده از این پودر در هر ترکیب بتنی حدود 5 تا 10 درصد سیمان استفاده شده است و به طور کلی با استفاده از پودر میکروسیلیس در ترکیب، میزان استفاده از سیمان کاهش پیدا می‌کند و این موضوع می‌تواند از لحاظ اقتصادی کاملا به صرفه باشد. لازم به ذکر است که استفاده بیش از حد از این پودر در ترکیب بتنی باعث ایجاد ترک‌های ریز روی سطح بتن خواهد شد، پس بهتر است به نسبت مناسب و با تایید آزمایشگاه کارگاه این پودر به مواد اضافه شود تا کیفیت و مقاومت بتن حفظ شود.
Microsilica powder (پودر میکروسیلیکا) یکی دیگر از مواد افزودنی به ترکیب بتنی است که از دانه‌های ریز پوزولانی تشکیل شده، به طور کلی 65 درصد از این پودر در جهان در صنایع تولید سیمان و بتن استفاده می‌شود. بازده استفاده از پودر میکروسیلیکا در ترکیب بتنی بسیار بالاست به این صورت که استفاده از هر یک کیلو پودر میکروسیلیکا برابر با سه کیلو پودر سیمان است به همین دلیل می‌توان گفت با استفاده از این پودر در هزینه‌های اولیه صرفه جویی می‌شود و از نظر اقتصادی بسیار مقرون‌به‌صرفه خواهد بود. این پودر به پخش شدن یکنواخت ترکیب بتنی روی سطح کمک فراوانی می‌کند و با پر کردن حفره‌های موجود در بتن، مقاومت ترکیب بتنی را تا حدی که در برابر آب نفوذناپذیر باشد افزایش می‌دهد. در ایران از پودر میکروسیلیکا در سازه‌هایی چون برج میلاد، تاسیسات آب‌شیرین کن بندرعباس، منوریل قم و قطار شهری اهواز استفاده کرده‌اند.
کاربردهای پودر میکروسیلیکا
- در ساخت مخازن بتنی ضدآب و دیواره سدهای آبی
- سازه‌های دریایی، کانال‌ها و تونل‌های آبی
- سازه‌های بتنی مسلح و غیر مسلح
- سازه‌های در معرض سایش و استهلاک
- سازه‌هایی با طول عمر و ماندگاری بالا
- قابل استفاده در پروژه‌هایی با سطح وسیع و بتنی با مقاومت بالا
- سازه‌های سنگین ضد حرارت و ضد انفجار
- کاهش نفوذپذیری بتن در برابر آب
- کاهش هزینه تعمیرات و نگهداری از سازه‌ها
- افزایش مقاومت بتن در برابر فشارهای سطحی و کششی
- کاهش 20 درصدی استفاده سیمان در ترکیب بتنی
- کاهش مقدار استفاده آب در ترکیب بتنی
- افزایش مقاومت بتن در برابر ورود مواد شیمیایی چون یون‌ها، سولفات‌ها و عوامل مخرب محیطی
- کاهش ترک‌های ریز در بتن
- افزایش چسبندگی ترکیب بتنی
- کاهش هزینه‌های مصرفی در پروژه
- سازگاری بتن با سیمان‌های مختلف
- از بین بردن حفره‌ها و خلا‌های ریز بتنی
- افزایش دوام و ماندگاری بتن
- افزایش بازده در مقایسه با استفاده از سیمان در ترکیب بتنی
- افزایش مقاومت در برابر حملات کلریدی و اسیدی
- قابل استفاده در صنایع نسوز سرامیکی
- قابل استفاده در سازه‌های بتنی در مناطق مرطوب و ساحلی چون اسکله و بنادر
- قابل استفاده در ترکیبات پوششی و عایقی
- قابل استفاده در صنایع پلیمری
- قابل استفاده در بتن‌هایی که در معرض خوردگی سولفات قرار دارند.
نحوه استفاده از پودر میکروسیلیکا
به طور کلی مقدار پودری که در هر ترکیب بتنی به مواد اضافه می‌شود حدود 4 الی 8 درصد مقدار سیمان موجود در ترکیب است، به دلیل خاصیت نفوذناپذیری این پودر نسبت به آب باید همراه آن یک روان‌کننده استفاده شود تا مانع ترک خوردن و خشک شدن بیش از حد ترکیب بتنی شود و از ترک‌های ریزی که ممکن است بعد از خشک شدن به روی بتن ایجاد شود جلوگیری کند. معمولا مقدار استفاده از روان‌کننده به همراه پودر میکروسیلیکا باید حدود 1.5 تا 2 برابر پودر میکروسیلیکا باشد در غیر این‌صورت ترکیب بتنی خشک شده و تراکم و انسجام خود را از دست خواهد داد. اما برای مشخص شدن مقدار دقیق آن بهتر است آزمایشگاه کارگاه مورد نظر مقدار آن را با توجه به نوع و اندازه مشخص بتن اعلام کند.
مشخصات ظاهری پودر میکروسیلیکا
- پودری به رنگ سفید و یا خاکستری
- دارای نقطه ذوب 2300 درجه
- حامی محیط زیست
- غیرقابل اشتعال
- بدون بو
میکروسیلیس بتن
میکروسیلیس یکی دیگر از مواد افزودنی به ترکیب بتنی است. زمانی که میکروسیلیس به ترکیب سیمان و آب اضافه می‌شود علاوه بر افزایش استحکام و مقاومت بتن در برابر عوامل مخرب محیطی، نفوذپذیری آن را نسبت به آب کاهش می‌دهد. میکروسیلیس بر پایه یک ترکیب پوزولانی ساخته شده است و در ترکیبات ساختاری آن موادی چون دی اکسید سلیسیوم وجود دارد که باعث مقاومت و استحکام بیشتر در بتن می‌شود. میکروسیلیس معمولا به دو صورت مایع و جامد عرضه شده و استفاده از هرکدام بستگی به سطح مورد نظر دارد. به طور کلی زمانی که میکروسیلیس وارد ترکیب بتنی شود طول عمر بتن را افزایش می‌دهد به همین دلیل بیشتر از آن در سازه‌هایی با طول عمر بالا و در شرایط آب و هوایی سخت استفاده می‌کنند.
کاربرد میکروسیلیس در بتن
- قابل استفاده در ساخت پل‌ها، تونل‌ها، پارکینگ، مخازن آب، تونل‌ها و کانال‌های آبی
- ساخت بتن‌هایی مقاوم و مستحکم با قابلیت انسجام بالا
- قابل استفاده در بتن‌ریزی‌هایی با سطح وسیع و گسترده
- قابل استفاده برای ساخت بتن در قالب‌های طرح‌دار و با اشکال خاص
نحوه استفاده از میکروسیلیس بتن
مقدار استفاده از میکروسیلیس در هر ترکیب بتنی بستگی به اندازه و حجم سطح مورد نظر دارد. بهترین اندازه برای استفاده از میکروسیلیس مایع حدود 4 تا 10 درصد و بهترین اندازه برای میکروسیلیس جامد هم حدود 5 تا 10 درصد وزن سیمان استفاده شده در ترکیب بتنی بوده است. اما بهتر است آزمایشگاه مورد نظر مشخص کند که چه مقدار میکروسیلیس به ترکیب بتنی مورد نظر اضافه شود، چرا که اگر این مواد بیش از حد مجاز به ترکیب بتنی اضافه شود، مواد کیفیت و کارایی اولیه خود را به میزان قابل توجهی از دست خواهد داد و در نهایت بتنی با کیفیت بسیار پایین ساخته می‌شود. از طرفی؛ استفاده بیش از حد مجاز میکروسیلیس در ترکیب بتنی هم می‌تواند مشکل ساز باشد چراکه تراکم و انسجام بتن را کاهش دهد.
نحوه عملکرد میکروسیلیس
میکروسیلیس از دو طریق به استحکام و دوام سیمان کمک می کند . اول اینکه به عنوان یک پوزولان ، میکروسیلیس باعث بهتر شدن و یکنواخت تر شدن توزیع و پخش آب می شود و افزایش حجم هیدراتسیون و آب رسانی به محصولات را فراهم می کند. دوم آنکه به عنوان یک پرکننده ، میکروسیلیس اندازه متوسط منافذ موجود در مخلوط سیمان را تا حدود موثری کاهش می دهد. میکروسیلیس به عنوان ماده افزودنی به سیمان می تواند تا حدودی باعث بهتر شدن خواص سیمان تازه و حتی سیمان سخت شده گردد . با اضافه شدن مقدار جزئی میکروسیلیس به مخلوط سیمان ، بدون اینکه کیفیت سیمان کاهش پیدا کند می توانیم تا حدودی از مصرف سیمان که تولید آن بسیار انرژی بر نیز هست هم صرفه جویی کنیم ، بدون اینکه بخواهیم از کیفیت آن کم کنیم .
اضافه کردن میکروسیلیس به مخلوط بتن تا حدودی می تواند باعث تغییر ساختاری در خمیر مخلوط سیمانی شود . خمیر حاصل در مقایسه با خمیرهای معمولی سیمان دارای مقدار بیشتری هیدرات های کلسیم سیلیکات قوی و همچنین مقدار کمتری از هیدروکسید کلسیم ضعیف ( که به راحتی قابل حل شدن هستند ) است. از آنجا که ذرات میکروسیلیس بسیار کوچک هستند ، در بین ذرات سیمان پراکنده می شوند و ذرات سیمان را از هم جدا می کنند و در جا های خالی قرار می گیرند به این ترتیب ساختار بتن چگال تر شده . ماتریس یکنواخت و با کیفیت بدست آمده به طور قابل توجهی در برابر نیرو های فشاری ، خمشی مقاومت بیشتر و استحکام باند بالاتری خواهد داشت .
میکروسیلیس مقدار کربنی شدن را تا حدودی کاهش می دهد ، باعث کم شدن نفوذ پذیری در یون های کلرید و همچنین افزایش مقاومت الکتریکی می شود و تأثیر کمی در انتقال اکسیژن دارد . بنابراین ، می توان انتظار داشت که بتن میکروسیلیس به شدت از آرماتور و موارد مربوط به مقاوم سازیی محافظت کند.
ترکیب پودر میکروسیلیس و سیمان
به دلیل کوچک بودن ذرات مشکلاتی برای حمل و نقل آن وجود دارد . برخی از تولید کنندگان میکروسیلیس ، آن را با آب مخلوط می کنند تا یک دوغاب تشکیل شود که در تریلرهای مخزن داری که برای حمل مایعات طراحی شده به محل های مورد نظر ارسال شود . آب موجود در مخلوط دوغاب بخشی از آبی را که معمولاً باید به مخلوط سیمان اضافه شود را می تواند جایگزین کند . در بتنی که از ترکیبات پوزولانی مثل میکروسیلیس به آن ها اضافه می شود باتوجه به این که عدد اسلامپ بتن را به شدت کاهش می دهد ، برای بهبود کارایی و همینطور پایین آوردن نسبت آب به سیمان باید یکی از انواع روان کننده یا فوق روان کننده ها که داراى سازگارى با میکروسیلیس باشد استفاده شود. در صورت عدم استفاده از ماده كاهش دهنده نسبت آب به سیمان ، اضافه کردن ميكروسيليس به مخلوط بتن نيازی به آب بيشتري براي حفظ عدد اسلامپ معين و مورد نیاز دارد . ژلی که در اولین دقایق مخلوط کردن بتن میکروسیلیس تشکیل می شود ، آب سیمان را جذب می کند و مخلوط را سفت می کند و نیاز به تنظیم دقیق زمان اضافه کردن میکروسیلیس و تنظیم محل اضافه کردن آن به مخلوط دارد.
