گروه مهندسي بتن آزما

پودر ميكروسيليكا و انواع ژل ميكروسيليس امروزه بتن به عنوان يكي از پرمصرفترين مصالح ساختماني در جهان شناخته شده مي شوند. ميكروسيليس پودري و فرآورده هاي آن در حال حاضر به عنوان يكي از بهترين مواد افزودني معدني بتن شناخته مي‌شود. ميكرو سيليس عمدتاً براي بهبود خواص مخلوط بتن تازه و سخت شده به كار مي رود.

اگرچه تاكنون آزمايشهاي گوناگوني در مورد اين موضوع انجام گرفته است ولي اين مقاله در نظر دارد تأثير انواع ژل ميكروسيليكا را بر روي خواص بتن سخت شده بررسي كند كه شامل افزايش مقدار مقاومت فشاري، كاهش ميزان نفوذپذيري و عملكرد بتن در دوره هاي ذوب و يخبندان مي باشد.

در اين راستا سه نسبت اختلاط هايي در آزمايشگاه مورد آزمايش قرار گرفته است: نسبت اول بدون مواد افزودني شيميايي و با عيار ۳۵۰ كيلوگرم بر مترمكعب سيمان، نسبت اختلاط دوم با وجود ۱۰ درصد پودر ميكروسيليس و يك درصد فوق روان كننده و نسبت اختلاط سوم با ۱۰ درصد ژل ميكروسيليس AG MPA 8

ميكروسيليس ژل شده

در سالهاي اخير استفاده از ميكروسيليس و انواع ژل ميكروسيليس ارائه شده ي آن توسط شركت هاي توليد كننده ي مواد شيميايي ساختمان، پيشرفت روز افزوني در پروژه هاي عمراني داشتند. در هر پروژه با توجه به اهداف مورد نياز نظير مقاومت فشاري بالا و يا دستيابي به بتن نفوذناپذير و مقاوم در برابر يخزدگي، همچنين رواني (اسلامپ بالاتر و كارايي بيشتر) و كنترل دماي بتن تازه، مقادير متفاوتي از ميكروسيليس پودري و ژل هاي ميكروسيليكا مورد استفاده قرار مي گيرد.

در ادامه اين تحقيق و بررسي نحوه ي تاثير استفاده از ميكروسيليس به صورت پودر و يا به شكل محصولات پوزولاني مختلف الياف دار ور تركيب با انواع مواد روانساز كانده نسبت آب با سيمان اعم از: روان كننده بتن بتن بر پايه ليگنوسولفونات سددم و كلسيم، فوق روان كننده بتن بر پايه پلي نفتالين و ابر روان كننده پلي كربوكسيلاتي ارائه شده است.

پودر، دوغاب و يا ژل ميكروسيليس، با مقايسه پارامترهايي نظير آزمايش اسلامپ و درصد هوا انجام شده است. براي بررسي اين موضوع با تعريف بتن شاهد بدون هرگونه ماده افزودني و بتن هاي نمونه با بكارگيري پودر ميكروسيليس و يا انواع ژل ميكروسيليس كه در زير شرح آن رفته است، پارامترهاي عنوان شده در بالا كه داراي خلا تحقيقاتي مي باشند مورد مقايسه قرار گيرند. بنابراين، مطالعه ي آزمايشگاهي تأثير فرآورده هاي مختلف سيليس بر روي خواص بتن سخت شده و دستيابي به بهترين گزينه در بين افزودني هاي متفاوت ميكروسيليس به عنوان هدف اصلي اين مقاله مي باشد.

ژل ميكروسيليكا

مقدار مصرف اين ژل ميكروسيليس در بتن به عنوان يك افزودني چند منظوره 5 تا 8 درصد وزن يا عيار سيمان مصرفي و تركيبي پودر سيليكافيوم و فوق روان كننده بتن، ويژه توليد بتن هاي با مقاومت بالا، نفوذ پذيري پايين ، كار پذيري بالا و مقاوم با دوام است.

ژل ميكروسيليس الياف دار

كاربرد ژل ميكروسيليس الياف دار به عنوان يك افزودني مهم بتن براي افزايش مقاومت و دوام و كاهش نفوذ پذيري بوده كه در اين نوع از فوق روان‌كننده نفتاليني استفاده مي شود. از جمله كاربرد هاي ژل سيليكافيوم اليافي در صنعت ساختمان مي توان به: ساخت سازه‌هاي هيدروليكي كه كيفيت ساخت آن براي سازندگان ساختمان از اهميت بسزايي برخوردار است، نام برد.

ميكروسيليس ژل شده

روش ساخت ژل ميكروسيليس در اين مكمل بتن كه براي آب بندي و افزايش دوام و توانمند سازي ابنيه بتني در برابر خوردگي، مشابه ساير انواع ژل ميكروسيليكا بوده، با اين تفاوت در تركيبات آن از روان كننده بتن بر پايه ليگنو استفاده و اين مورد سبب افزايش زمان گيرش بتن مي گردد و اين ديرگير شدن در آب و هواي گرم، فواصل حمل طولاني و بتن ريزي هاي حجيم مي تواند كارآمد باشد.

ژل ميكروسيليكا الياف دار

تركيبات ژل ميكروسيليس اليافي بر پايه سليكافيوم، مواد افزودني روان كننده و تركيب الياف پلي پروپيلن جهت ارتقا كيفيت بتن، افزايش مقاومت فشاري و كاهش مقدار سيمان مصرفي و درصد جذب آب كاربردهاي فرواني در ساخت بتن سدها، استخر ها، تونل و كانال هاي انتقال آب، مخازن نگهداري و تصفيه فاضلاب، كف سازي صنعتي و ... دارد.

پاور ژل ميكروسيليكا

نحوه استفاده از ژل ميكروسيليس كه از دوده سيليسي در تركيب با ابر روان كننده بتن بر پايه كربوكسيلات اتر در تركيبات خود بهره مي برد، شباهت زيادي به ساير انواع ژل هاي سيليكافيومي دارد ليكن پاور ژل ميكروسيليس با ميزان مصرف 1 تا 3 درصد وزن سيمان مي تواند نياز هاي طرح اختلاط را برطرف سازد. از پاور ژل ميكروسيليكا در ساخت سازه هاي آبي، كف سازي سخت صنعتي و در هر جايي كه كاهش نفوذپذيري بتن و دستيابي به سطح بالاتري از كيفيت و مقاومت فشاري،خمشي و سايشي مطرح باشد مي توان استفاده كرد.

سوپر ژل ميكروسيليس الياف دار

روش ساخت سوپر ژل ميكروسيليس و فرمول توليد آن برمبناي كاربرد ابر روانساز كربوكسيلاتي،غبار سيليكافيوم و الياف پلي پروپيلن مقاومت كششي، خمشي و سايش بتن را با كمترين دوز مصرف در ميان انواع محصولات پوزولاني سبب ارتقا كيفيت سازه بتني به سطحي بالاتر مي گردد.

دوغاب ژل ميكروسيليكا

خريد ژل ميكروسيليس AG SF Slurry كه تركيب كارآمد از پودر ميكروسيليس و انواع مواد آب بند مورد نياز براي ساخت سازه هاي بتني،توليد قطعات پيش ساخته بتني و سنگ مصنوعي و در به بياني ديگر هر موردي كه از پودر ميكروسيليس استفاده مي شود دوغاب ميكروسيليس با مزاياي بيشتر قابل استفاده است.

ژل ميكروسيليس آب بند الياف دار

قيمت ژل ميكروسيليس آب بند اليافدار در قياس با ساير انواع ژل ميكروسيليكا اعم از ساده  يا حاوي الياف پليمري با دليل عدم حظور مواد روان‌كننده در فرمول ساخت آن ارزان قيمت تر بوده و به راحتي موجب آب بندي بتن شده و هم به صورت فيزيكي در نقش فيلر تمامي حفرات ميكروسكوپي بتن را پر كرده و هم به صورت شيميايي مانع نفوذ آب در طول عمر سازه بتني مي شود. همچنين ژل ميكروسيليس آب بند فاقد معايب پودر ميكروسيليكا در افزايش نسبت آب به سيمان (w/c) و مضرات آن بر سلامت استفاده كنندگان است.

تاثير ژل ميكروسيلس

در تحقيقي، تأثير ميكروسيليس و پودر سنگ آهك بر مقاومت فشاري بتن با مقاومت بالا مورد بررسي قرار گرفته است. در فاز آزمايشگاهي اين تحقيق، ۸۱ نمونه مكعبي به ابعاد ۷۰*۷۰*۷۰ ميليمتر با ۲۷ طرح اختلاط ساخته شد. در مقاله اي ديگر در سال ۱۳۹۱ در مقاله اي تأثير افزايش دماي اوليه بر نفوذ يون كلر و ريز ساختار بتن هاي حاوي ميكرو سيليس را بررسي كردند.

نتايج آزمايش هاي خوردگي نشان داد كه در دماي بالا مقاومت بتن در برابر خوردگي كاهش يافته و نفوذ يون كلر افزايش پيدا مي كند. در حاليكه با افزوده شدن ميكروسيليس به طرح، مقاومت الكتريكي افزايش و نفوذ يون كلر در نمونه‌ها كاهش پيدا مي كند.

همچنين در تحقيق ديگري، مشخصه هاي ترك بتن سبك سازهاي حاوي ميكروسيليس بصورت آزمايشگاهي و آماري بررسي شده است كه در معرض دماي بالا قرار گرفته بودند. بعد از گرم كردن آن‌ها به ترتيب با دماهاي ۴۰۰ و ۲۰۰ و ۸۰۰ درجه ي سانتيگراد، مقاومت فشاري آن‌ها مشخص شده است. بر اساس تحليل و آزمايش نمونه ها، شدت دما بعنوان پارامتر مؤثر بر روي مقاومت فشاري و مشخصه هاي ترك مشخص شد.

تاثير ژل ميكروسيلس بر مقاومت بتن

متداولترين آزمايش از بين كليه آزمايشات بتن سخت شده، تست مقاومت فشاري مي باشد. در اين بخش براي تعيين مقاومت فشاري، ابتدا بتن تازه در قالب هاي استوانه اي مورد تاييد استاندارد بين المللي بتن ريخته شده و بعد از عمل آوري آن‌ها در آزمايشگاه، نتايج آزمايش ها توسط جك فشاري به صورت جدول  تصوير ذيل ليست شده است.

همانطور كه مشاهده مي فرماييد مقاومت فشاري نسبت دوم در حدود ۳۷.۵ درصد و نسبت سوم در حدود ۵۶ درصد در مقايسه با نسبت اول افزايش يافته است. بنابراين ژل ميكروسيليس بيشتر از پودر آن باعث افزايش مقاومت فشاري بتن شده است.

كاربرد ژل ميكروسيليس در كاهش نفوذ پذيري بتن

كاربرد ژل ميكروسيليس و پودر ميكروسيليكا در اين قسمت براي آزمايش نفوذپذيري تحت فشار آب، مطابق استاندارد CRD C 48 براي نمونه هاي ساخته شده با نسبت هاي اختلاط انجام شده كه نتايج حاصله در جدول تصوير زير آمده است. با توجه به نتايج مندرج در جدول مشهود است كه استفاده از پودر ميكروسيليس در اختلاط بتن، ميزان نفوذ آب را نسبت به حالت بدون مواد افزودني در حدود ۲ ميليمتر يا ۵۰ درصد افزايش داده در حاليكه با استفاده از ژل ميكروسيليس ميزان نفوذ آب به مقدار ۱ ميليمتر يا ۲۵ درصد كاهش مي يابد. بنابراين ژل ميكروسيليس تاثير مناسبي بر روي كاهش ميزان نفوذ آب دارد.

نقش ميكروسيليس در افزايش دوام بتن

در اين آزمايش، نمونه‌ها طبق استاندارد ASTM C 666 و در درون دستگاه سرد كننده به حالت يخزدگي قرار مي گيرند و سپس در درون آب گرم قرار مي گيرند تا مرحله ي آب شدن را طي كنند. پس از اينكه تعداد چرخه هاي آزمايش به انت‌ها رسيد مقدار كاهش وزن نمونه‌ها و افت مقاومت اندازه گيري مي شود.

در مقايسه اي بين هر سه نسبت در برابر ذوب و يخبندان در سيكل‌هاي مختلف و بنابر نتايج حاصله استفاده از پودر ميكروسيليس در بتن باعث كاهش مدول استاتيكي ديناميكي نسبي و ژل ميكروسيليس باعث افزايش آن مي گردد.

نتيجه گيري

1. استفاده از فرآورده هاي ميكروسيليس به طور قابل توجهي مقدار مقاومت فشاري بتن سخت شده را افزايش مي دهد، بطوريكه استفاده از پودر و ژل ميكروسيليس مقدار مقاومت فشاري را به ترتيب ۳۷.۵ و ۵۶ درصد افزايش مي دهد.
2. نفوذپذيري بتن يكي از خواص مهم بتن در رابطه با دوام بتن است، كه اين خاصيت، تسهيلاتي را فراهم ميكند كه آب يا سيالات ديگر بتوانند از ميان بتن جريان پيدا كرده و مواد مضر و آسيب رسان را با خود به درون بتن حمل نمايند. بطوريكه نفوذ پذيري ويژگي ريزساختاري بتن است كه ميزان قابليت بتن را براي عبور سيالي با ويسكوزيته مشخص تحت گراديان فشار نشان مي دهد. ميزان نفوذ آب در نسبت دوم ۵۰ درصد افزايش يافته و در نسبت سوم ۲۵ درصد كاهش يافته است. باتوجه به اينكه
3. غيرقابل نفوذ بودن بتن مورد توجه ميباشد بنابراين نسبت سوم بهترين مورد در بين سه نسبت اختلاط مي باشد.
   با توجه به نتايج آزمايش ذوب و يخبندان بتن سخت شده و روند كسب آن‌ها در ۱۰ فركانس و ۳۰۰ سيكل، در نسبتهاي اختلاطي اول تا سوم، فركانس اوليه نسبت به فركانس نهايي كاهش يافته است. از طرف ديگر، در طي سيكل هاي ذوب و يخبندان، ظاهر نمونه در نسبت دوم، در مقايسه با دو نسبت ديگر، زودتر دچار ريزش لبه‌ها شده و در نهايت در لبه هاي آن افتادگي، پريدگي و زبري رخ داده است. همچنين، مدول الاستيسيته ي ديناميكي نسبي Pn در نسبتهاي اول، دوم و سوم كاهش يافته اند. بنابراين، با توجه به نتايج مدول الستيسته ديناميكي نسبي، مي توان اظهار داشت كه تأثيرات ژل ميكروسيليس بر كيفيت بتن ازجمله دوام آن بسيار مثبت بوده در حاليكه تأثيرات پودر ميكوسيليس معكوس بوده است.
4. نتايج فوق در كل نشانه ي مطلوب بودن تأثيرات دراز مدت انواع ژل ميكروسيليس بر كيفيت بتن سخت شده از جمله دوام آن است. در حاليكه استفاده از پودر ميكروسيليس، مقاومت فشاري بتن سخت شده را افزايش داد اما تأثير نامطلوبي بر ميزان نفوذپذيري و ذوب يخبندان آن داشت.
5. و در آخر بايد در نظر داشت كه مصرف پودر ميكروسيليس علاوه بر معضلات زيست محيطي و سلامتي و انبارداري و نحوهي استفاده آن، بعلت مخلوط نشدن كامل بصورت كلوخه در بتن باقي مانده و منجر به كاهش كيفيت بتن مي شود. پخش شدگي مؤثر ميكروسيليس در بتن يكي از نكات بسيار مهم استفاده از اين افزودني مي باشد به طوري كه بازده اين محصول را نسبت به پودر ميكروسيليس افزايش مي دهد. بهمين دليل توصيه مي شود مصرف ميكروسيليس بصورت ژل باشد.

براي خريد و اطلاع از قيمت فروش پودر ميكروسيليس و انواع ژل ميكروسيليكا در ازنا، تبريز، خمين، سمنان، شيراز، تهران، اصفهان، مشهد، همدان، كاشان، كرمان، ملاير، يزد، اهواز، اردبيل، كرج، كرمانشاه، مازندران و سراسر ايران با كارشناسان فني و فروش گروه مهندسي بتن آزما تماس بگيريد.