انواع ژل میکروسیلیس باعث افزایش مقاومت فشاری، سایشی و کششی بتن میشود و علاوه بر بهبود خصوصیات مقاومتی، دوام، پایداری و مقاومت در برابر خوردگی بتن را ارتقا می بخشد. همچنین، این ماده میتواند به عنوان جایگزین بخشی از سیمان مصرفی در تولید بتن سازه های هیدرولیکی (آبی) بکار میرود.

همچنین از آنجا که پودر میکروسیلیکا از ذرات بسیار ریزی تشکیل شده است، میتواند بهعنوان جایگزین سیلیس فعال در تولید بتن خودتراکم و بتن پایه الیافی استفاده شود.
اصلی ترین عاملی که سبب فراگیر شدن مصرف انواع ژل میکروسیلیس ساده و الیاف دار در طرح اختلاط بتن سازه های آبی و خصوصاً ابنیه بتنی در معرض خوردگی شده است، حضور پررنگ خود غبار میکروسیلیکا یا دوده سیلیسی است. لیکن مشکلاتی مانند عدم پخش شدگی یکنواخت میکروسیلیس پودری در ساختار بتن، خطرات زیست محیطی و عوارضی که برای سلامت استفاده کنندگان وجود داشت سبب پیدایش انواع ژل میکروسیلیس گردید.
پودر میکروسیلیس و نانوسیلیس که پیش از این نیز به طور گسترده در صنعت شیمی ساختمان، بتن و سیمان به عنوان یک افزودنی مکمل اصلاح کننده خواص مکانیکی و فیزیکی بتن استفاده میشده است به دلیل داشتن سطح ویژه بالا خود را به سمت یونهای آب گرفته و به صورت ژل تبدیل میشود. این ژل باعث ایجاد پلهایی بین دانههای بتن و سبب بهبود ماندگاری و مقاومت بتن در برابر فشار و کشش میشود. همچنین، اضافه کردن ژل میکروسیلیس به بتن باعث کاهش نفوذپذیری بتن در برابر رطوبت (کاهش جذب آب) میشود که این موضوع در کاهش خرابی و خوردگی بتن در برابر عوامل خارجی موثر است.

ژل میکروسیلیس (MicroSilica Gel) به عنوان یکی از افزودنیهای مکمل بتن به طور گسترده در تولید بتن فوق توانمند و ساخت قطعات پیش ساخته بتنی نظیر انواع سنگ مصنوعی استفاده میشود. دلیل این استقبال را باید در خواص، مزایا و ویژگی های خاص این گروه از محصولات به عنوان یکی از مهمترین مواد افزودنی مورد استفاده در صنعت بتن جستجو کرد. در ادامه به برخی از این خواص کاربردی ژل میکروسیلیس در بتن می پردازیم:
بهبود مقاومت بتن با عیار سیمان ثابت و امکان کاهش میزان سیمان مصرفی (کاهش قیمت تمام شده ساخت) با مقاومت فشاری ثابت از خصوصیت بارزی است که با افزودن ژل میکروسیلیس AG MPA 5 میتواند به دست آورد. با افزودن ۵-۸ درصد از این ژل میکروسیلیس به بتن، میتوان مقاومت فشاری بتن را به شدت افزایش داد. به عنوان مقایسه، افزودن ۱ درصد سیمان به بتن فقط میتواند مقاومت آن را به میزان ۱۰ درصد افزایش دهد. همچنین، ترکیب ذرات خاص سیلیس فعال با حجم ذرات بسیار کوچک (در حدود ۱/۱۰۰ قطر میکرون و جرمی تقریباً یک پنجم وزن سیمان معمولی) غبار میکروسیلیکا موجود در فرمولاسیون AG MPA 5 با سیمان باعث افزایش چسبندگی بین ذرات سیمان، کاهش حجمهای خالی، تشکیل یک ماتریس محکم و مقاوم در بتن شده که میتواند علاوه بر افزایش مقاومت فشاری، خمشی، مدول الاستیسیته و انعطافپذیری بتن، به کاهش تنشهای انقباضی و بهبود اسلامپ رئولوژی بتن کمک کند.
بنابراین، میتوان گفت که استفاده از ژل میکروسیلیس AG MPA 5 بهعنوان یک افزودنی پوزولانی در بتن باعث افزایش مقاومت بتن در برابر بارگذاری و شرایط مختلف محیطی مؤثر و بهبود خواص مکانیکی و افزایش مقاومت بتن به خوردگی شود.
مسئله نفوذ پذیری و کاهش میزان نفوذپذیری در سازه های بتنی از اهمیت بسزایی برخوردار است به طور مثال سازه های دریایی با که با توجه به موقعیت خاص جغرافیایی و سهم مهمی که در اقتصاد کشورها دارند جزء سازه های زیربنایی به شمار می روند، که کاهش جذب آب، نفوذ ناپذیری، آب بندی بتن و پیشگیری از خوردگی آرماتورها در منطقه جزر و مد، تعمیر و مرمت این سازهها در صورت بروز خرابی، به منظور افزایش دوام و عمر بهره برداری از موضوعات اساسی به حساب می آید.
ناگفته پیداست که این شرایط عمر مفید سازه های بتنی ساحلی مانند اسکله ها و بنادر، سازه های هیدرولیکی نظیر سد ، سرریزها، کانال و تونل های انتقال آب، استخر، مخازن بتنی نگهداری و تصفیه فاضلاب را کاهش میدهد. یکی از روشهای موثر برای جلوگیری از خوردگی آرماتور و کاهش نفوذ یون های مخرب کلر، سولفات و سایر مواد خورنده در سازه های بتنی بهبود کیفیت و خواص مکانیکی بتن با استفاده از ژل میکروسیلیس الیاف دار می باشد.
استفاده بهینه میکروسیلیس الیاف دار AG MPAF 5 به واسطه ساختار ویژه و فرمولاسیون منحصر به فرد آن که ترکیبی از پودر میکروسیلیکا، الیاف پلیمری پلی پروپیلن و ماده کاهنده آب و روان کننده بتن بر پایه لیگنو سولفونات که در مجموع موجبات کاهش پتانسیل خوردگی بتن - میلگرد و در نتیجه نفوذ آب، هوا و یا مواد شیمیایی مانند نمکها و مواد آلی در بتن را فراهم مینماید.
مجاورت غیر قابل اجتناب سازه های بتنی با مواد خورنده و نفوذ در بتن سازه های فاقد محافظت یا دارای محافظت کم باعث کاهش مقاومت بتن، آسیب به سازه و تقلیل عمر مفید بتن سازهها می شود. به عنوان مثال می توان به شرایط حاکم بر سازه های دریایی، در حاشیه خلیج فارس چه از نظر املاح موجود در آب دریا و چه از نظر شرایط اقلیمی حاکم ، این محیط را به یکی از مهاجم ترین محیط های دریایی از دیدگاه خوردگی اشاره کرد.
خرابی های زودرس سازه های بتنی منطقه خلیج فارس در اثر خوردگی آرماتور، تاکنون هزینه های تعمیراتی زیادی را به کشورهای حاشیه خلیج فارس تحمیل نموده است، که یک مشکل جدی و مهم از نظر فنی و اقتصادی به شمار میرود. که به نوبه خود موجب استقبال روزافزون برای شناخت علل خوردگی آرماتور مدفون در بتن، راه های پیشگیری از آن، عوامل ایجاد کننده مقاومت زیاد و دوام بتن نشانه اهمیت موضوع است، این نوع آسیب دیدگی در منطقه جزر و مد بیشتر مشاهده می شود، زیرا در منطقه جزر و مد به دلیلتر و خشک شدن، نفوذ کلرید به داخل بتن تشدید می گردد و در نتیجه شدت خوردگی افزایش می یابد.

برای پیشگیری از خوردگی سازه های بتن آرمه با افزودن ۳ تا ۵ درصد از ژل میکروسیلیکا الیاف دار AG MPAF 3 نسبت به وزن سیمان طرح اختلاط بتن هایی که در طول دوره بهره برداری در معرض آسیب دیدگی شیمیایی و الکتروشیمیایی قرار خواهند گرفت، می توان از مهمترین عوامل خوردگی، در اثر دو پدیده کربناسیون هوا و نفوذ کلرید بر حضر ماند.
برای تعریف شرایط پیدایش و به دنبال آن پیشگیری از پدیده خوردگی به کمک ژل میکروسیلیکا الیاف دار باید دانست که محیط بتن تازه به دلیل وجود مقادیر بسیار زیادی از هیدروکسید کلسیم و مقادیر به نسبت کمتری از عناصر قلیایی مانند سدیم و پتاسیم محیطی بسیار قلیایی با PH بین ۱۲تا ۱۳میباشد. وجود این محیط قلیایی باعث ایجاد یک لایه نازک بر روی سطح میلگرد میگردد. این لایه در محیط به شدت قلیایی بتن تازه پایدار بوده و میلگرد را در برابر خوردگی محافظت می کند.
مادامی که درجه اسیدیته محیط بیشتر از ۱۰ باشد، میلگرد به لحاظ شیمیایی کماکان غیرفعال مانده و در معرض خوردگی قرار نمی گیرد. مشکل اساسی زمانی آغاز میشود که ph محیط کاهش یافته، قلیایی بودن بتن از دست برود. کاهش pH محیط میتواند به دلایل متفاوتی صورت پذیرد که مهمترین دلیل تحقق این امر مربوط به نفوذ دی اکسید کربن موجود در اتمسفر و یون های کلرید موجود در محیطهای دریایی به داخل بتن باشد که باعث انجام واکنش شیمیایی و کاهش پی اچ بتن می گردد.
در اغلب موارد این مواد خورنده (اعم از دی اکسید کربن، یون کلرید و…) علاوه بر ساختار نفوذپذیر از ریز ترک های موجود در سطح بتن وارد ترکیب بتن سخت شده میشوند و خود را به آرماتور میرسانند، در محیط هایی که امکان ورود چنین موادی وجود دارد و بتن نفوذ پذیر باشد، غلظت این مواد افزایش پیدا کرده و نهایتاً به آستانه ای میرسد که لایه محافظ تخریب می شود و در نتیجه خورده شدن فولاد شروع می شود.
خوردگی باعث کاهش سطح مقطع میلگرد شده و می تواند ناپیوستگی های مقطعی ایجاد نماید و بالطبع مقاومت کششی و مقاومت در برابر تنش های خستگی را کاهش دهد. هنگامی که خوردگی سازه های بتنی مسلح صورت می گیرد، تبدیل آهن فلزی به اکسید با افزایش حجم همراه است که بسته به حالت اکسیداسیون می تواند تا ٪۶۰۰ از حجم آهن اصلی نیز برسد. تنش های ناشی از نیروهای مولکولی حاصل از این اضافه حجم منجر به ترک خوردگی و نهایتا تخریب کامل سازه بتنی میگردد.
ادامه این روند ترک های ایجاد شده راه را برای نفوذ آب، اکسیژن و کلریدها بیشتر باز می نماید و این باعث تسریع در امر خوردگی خواهد شد. لذا زنگ زدگی بیشتری تشکیل شده و تنشهای بیشتری به وجود می آید. تنشهای بیشتر باعث ایجاد ترک های بیشتر شده، تا جایی که فاجعه تخریب بتن به طور کامل اتفاق بیفتد.

ژل میکروسیلیکا الیاف دار AG MPAF 3 با تقلیل چشمگیر جذب آب مویرگی سازه های در معرض خوردگی و افزایش پنج برابری مقاومت الکتریکی بتن های در معرض محیط دریایی می تواند عمق نفوذ کلرید را از ۹۰ میلیمتر (۳/۵اینچ) به ۴۰ میلی متر (۱/۶اینچ) کاهش دهد. همچنین ژل میکروسیلیکا الیاف دار با تقویت پیوند خمیر سیمان و سنگدانه و تشکیل یک ساختار با تخلخل کمتر و همگن تر، سطحی ضعیف منطقه بین سطحی مصالح سنگی، سیمان و فولاد رااز بین میبرد و باعث کاهش تخلخل و افزایش مقاومت فشاری بتن می شود. همچنین تحقیقات همکاران واحد تحقیق و توسعه مبین این نکته است که AG MPAF 3 با اتکا به فرمولاسیونی بر پایه میکروسیلیس پودری، فوق روان کننده بتن بر پایه پلی نفتالین سولفونات و الیاف بتن جایگزین سیمان در بتن به میزان ۴۱ درصد خوردگی میلگرد را کاهش و باعث بهبود ریز ساختار بتن می شود.
همچنین این آزمایشات بر روی بتن خود متراکم ( SCC) حاوی ژل میکروسیلیکا الیاف دار AG MPAF 3 منجر به ٪۲۴/۵ افزایش مقاومت در ۷ روز و ٪۳۸/۹ افزایش مقاومت در ۲۸ روز شد. و ترکیبی افزودنی حباب هواساز و ژل میکروسیلیکا الیاف دار برای بهبود رفتار خوردگی بتن مسلح به این نتیجه رسیدند که ٪۰/۷ حباب هوا و ٪۱۰ میکروسیلیس به عنوان جایگزینی سیمان ترکیبی مطلوب را فراهم می آورد، که باعث افزایش مقاومت بتن در برابر نفوذ کلرید، سولفات، کربناسیون، یونهای کلرید و کاهش نرخ خوردگی در بتن می شود.
استفاده از میکروسیلیس ژل شده که به عنوان مکمل بتن نیز شناخته می شود، میتواند بعنوان یک روش برای کاهش ترکهای بتن استفاده شود. میکروسیلیس در واقع یک نوع پوزولان است که به صورت پودری تهیه میشود و بهعنوان یک ماده افزودنی معدنی شناخته میشود. کارشناسان امر پس از شناخت ویژگی این ماده از آن برای بهبود خصوصیات بتن از قبیل مقاومت در برابر خوردگی، فشار و افزایش انعطاف پذیری بتن استفاده کرده ولیکن همواره از مشکلاتی مانند عدم پخش یکنواخت غبار میکروسیلیکا در ساختار بتن و افزایش نسبت آب به سیمان گله مند بودند. همچنین، برای بهکارگیری بهینه پودر میکروسیلیس در مخلوط بتن، نیاز به تعیین میزان مناسب این ماده در مخلوط بتن و ترکیب با مواد کاهنده آب بود که رعایت دقیق این نسبت ها در تناسب با یکدیگر نیز از دیگر مشکلات این روش استفاده بود.
مکمل بتن AG MPA 3 با فرمول ساخت انحصاری از ترکیباتی عمده اعم از فوق روان کننده ی نفتالین و پودر میکروسیلیکا با حالت دوغاب مانند ضمن حفظ اثرات و خواص میکروسیلیس پودری فاقد مضرات دوده سیلیسی است. بتن در مخلوط بتنی می تواند باعث بهبود خواص مکانیکی بتن شود و در نتیجه سبب کاهش ترک ها ناشی از جمع شدگی در سنین اولیه بتن گردد این ماده همچنین باعث افزایش چگالی بتن و کاهش میزان جذب آب در بتن می گردد و از این طریق به کاهش نفوذپذیری کمک می کند.
دوغاب میکروسیلیس به طور عمده مخلوطی از آب و میکروسیلیس (یک نوع پوزولان) گفته میشود. طی فرآیند ساخت دوغاب میکروسیلیکا با مقداری آب، میکروسیلیس و سایر افزودنی های مشخص شده در فرمول ساخت مخلوط شده و سپس برای مدتی در دما و فشار بالا قرار داده میشود. در این فرآیند، سیلیس موجود در میکروسیلیس با دوغاب و آب واکنش داده و ترکیباتی بهوجود میآورد که باعث افزایش مقاومت بتن میشود.
استفاده از دوغاب میکروسیلیس AG SF Slurry به عنوان یک مکمل بتن ارزان قیمت، در کاهش هزینههای ساختمانی بتن و قطعات پیش ساخته بتنی و سنگ مصنوعی که افزایش دوام و عمر مفید در آن از اهمیت بسزایی برخوردار است موثر می باشد همچنین استفاده از این محصول به عنوان یک راه حل پایدار برای رفع و کاهش آلودگی های زیست محیطی ناشی از غبار میکروسیلیکا مطرح است.

دوام یا مقاومت بتن در برابر فرسایش، خوردگی، تغییر شکل و تخریب شیمیایی از اصلیترین مشخصاتی است که بتن باید برای آن طراحی شود، چرا که سنجش بتن تنها با معیار مقاومت فشاری نمیتواند پاسخگوی عملکرد صحیح بتن در طول دوره بهره برداری باشد.
از این رو استفاده از موادی مانند پوزولانهای مانند دوغاب میکروسیلیس AG SF Slurry که نقش آنها در افزایش دوام بتن به تایید رسیده است در کنار بهینه سازی طرح مخلوط بتن، تدابیر لازم برای کنترل رطوبت بتن و کنترل درجه حرارت محیط برای حفظ رطوبت در محصول نهایی، رعایت استانداردهای مربوط به ترکیب، ، تراکم آن و اجرای صحیح مخلوط بتن، میتوان دوام بتن را بهبود بخشید و عمر مفید سازه را افزایش دهد.
رئولوژی بتن به بررسی خصوصیات رفتاری بتن به عنوان یک سیال در فرآیند ترکیب و حرکت آن اشاره دارد. رفتار رئولوژیکی بتن، به عنوان ویژگی هایی مانند دبی، ویسکوزیته، پلاستیسیته و غیره، که بر اساس آن بتوان میزان جریان (روانی) و قابلیت شکل دادن (جریان پذیری و قابلیت جانمایی در قالب بندی) بتن در فرآیند تراکم و شکل دهی آن را پیش بینی کرد، مورد مطالعه قرار می گیرد.
پاور ژل میکروسیلیکا AG MPA 1 یک ماده فعال سیلیسی با خصوصیات ویژه است که به عنوان یک ماده افزودنی علاوه بر پودر میکروسیلیس مشتمل بر در ترکیبات انواع ابر روان کننده بتن و کاهنده شدید آب بر پایه پلی کربوکسیلات اتر است. از آنجا که پاور ژل میکروسیلیس از میکروسیلیس با دانسیته بالا به دست میآید که با تکنولوژی خاصی به شکل پاور ژل تبدیل میشود، دارای خصوصیات و ویژگی هایی مانند افزایش مقاومت بتن در برابر خوردگی، بهبود رفتار رئولوژیکی بتن، کاهش نفوذپذیری بتن، کاهش گسیختگی و ترکهای سطحی بتن و بهبود عملکرد بتن در شرایط سخت محیطی است.
طی فرآیند ساخت بتن، از ترکیب مواد مختلف، یک مخلوط از جامدات شامل: سنگدانه ها، آب، پوزولانها، سیمان، مواد پر کننده و سایر مواد شیمیایی و افزودنیهای مختلف به وجود میآید. این مخلوط با اعمال نیروی خارجی (مانند اعمال فشار و لرزش) به شکل محدود به حرکت درمیآید و باید با روشهای مختلفی مانند تراکم و میکس کردن به شکل مطلوبی تبدیل شود. به عنوان مثال، خصوصیات رئولوژیکی بتن میتواند برای پیشبینی کارایی مواد مختلف در فرآیند تراکم و اجرای سازهها مفید باشد.
ترکیبات پودری مورد استفاده در تولید پاور ژل میکروسیلیس AG MPA 1 به علت داشتن سطح ویژه بالا و خصوصیات شیمیایی منحصر به فرد، میتواند بهبود قابل توجهی در اصلاح عملکرد رئولوژیکی و برای بهینهسازی فرآیند ترکیب، اجرای بتن ایجاد کند و به عنوان یک ماده افزودنی در بتن، به عنوان یک راهکار موثر برای بهبود کیفیت بتن و افزایش عمر مفید سازهها مورد استفاده قرار میگیرد.
برای تامین آب بندی بتن، می توان از روش های مختلفی استفاده کرد. یکی از روش ها استفاده از مواد افزودنی ضد آب کننده یا به بیان بهتر کاهش دهنده میزان جذب آب یا نفوذ پذیری مانند ژل میکروسیلیس آب بند الیاف دار یا ترکیبات پودری و مایع واترپروف بتن. علاوه بر این، استفاده از بتن با نسبت آب به سیمان کمتر و مقاومت بالاتر نیز می تواند در بهبود آب بندی داخلی بتن موثر باشد. همچنین، رعایت نحوه ساخت و نگهداری بتن نیز می تواند در کاهش نفوذ آب به داخل بتن کمک کند.
همچنین پس از ساخت نیز می توان، با استفاده از پوشش های ضد آب مانند پوشش های پلیمری و رزینی نیز می تواند به آب بندی سازه های بتنی دست یافت. لیکن در صورت عدم رعایت نکات ضروری طرح اختلاط بتن آب بند و اجرای نادرست، دستیابی به آب بندی در این مرحله پر هزینه تر و با قیمت تمام شده ای بالاتری صورت می گیرد.

ژل میکروسیلیس آب بند الیاف دار AG SF Slurry F یک افزودنی پوزولانی است که به عنوان یک جایگزین برای بخشی از عیار سیمان مصرفی در تولید بتن استفاده می شود. استفاده از این محصول به دلیل خواص آن در بهبود خصوصیات بتن، از جمله ضریب آببندی، بسیار مفید است. با اضافه کردن AG SF Slurry F به بتن، اندازه دانههای سیمان کاهش مییابد و موجب افزایش فعالیت سیمان میشود. به علاوه، این ماده میتواند به عنوان یک افزودنی آببند الیافی که به الیاف پلی پروپیلن مسلح شده است با کاهش ترک های ناشی از جمع شدگی بتن در سنین اولیه سبب کاهش نفوذپذیری بتن در برابر آب و مواد شیمیایی خورنده میشود. که این خصوصیت میتواند موجب افزایش عمر مفید بتن و کاهش نیاز به تعمیرات و نگهداری شود.
کاربرد سوپر ژل میکروسیلیس در کف سازی بتنی
بتن مورد استفاده در کف سازی صنعتی باید دارای خصوصیات مناسبی همچون: مقاومت فشاری بالا برای تحمل وزن و فشار ماشینآلات و تجهیزات، مقاومت به خوردگی در برابر تاثیر عوامل محیطی مانند آب، شیمیاییها و حرارت، انعطاف پذیری جهت حفظ استحکام در قبال تغییرات دمایی و انقباض و انبساط را تحمل، حفظ شرایط آب بندی در برابر نفوذ آب و رطوبت، مقاومت در برابر سایش و خمش برای تحمل بارهای خمشی، ترافیک عبوری و ظاهری زیبا، صاف و صیقلی باشد که در مجموع بتواند نیازهای این نوع کاربری را برآورده کند.
به طور کلی، یکی از نکاتی که در بتن کف سازی صنعتی،بسیار مشاهده می گردد پدیدار شدن ترک و عوارض ناشی از آن است، سوپر ژل میکروسیلیس الیاف دار میتواند با یک جایگزین شدن برای بخشی از سیمان و مسلح کردن کفسازی به الیاف بتن مورد استفاده در کف سازی صنعتی، خصوصیات مناسبی را به بتن می بخشد که بتواند نیازهای این انواع کاربری سیستم کف را در کاربرد های متنوعی چون سوله های تولید، سالن های صنعتی، پارکینگ های طبقاتی، محوطه های صنعتی، انبارها و مواردی از این دست را برآورده کند و در عین حال مقاومت و عمر مفید بالایی داشته باشد.
استفاده از سوپر ژل میکروسیلیس الیاف دار AG MPAF 1 در بتن کف سازی صنعتی به واسطه استفاده از از پودر میکروسیلیکا ابر روان کننده پلی کربوکسیلاتی و الیاف پلیمری پلی پروپیلن در فرمولاسیون ساخت آن میتواند به افزایش مقاومت سایشی و بهبود خصوصیات مکانیکی بتن و کاهش نفوذپذیری منجر شود.
توجه به نکاتی همانند: مارک محصول، محتویات تشکیل دهنده انواع ژل میکروسیلیس (میزان میکروسیلیس پودری، نوع و درصد ماده کاهنده آب و فوق روان کننده) قیمت محصول (مقایسه قیمت فروش محصول با دیگر فرآورده های دارای کیفیت محصولات مشابه) بررسی نظرات کاربران و بررسی شرکت تولید کننده، برای انتخاب و خرید انواع ژل میکروسیلیس با کیفیت و مناسب برای پروژه مورد نظر از اهمیت بسزایی برخوردار است.
همچنین برای مشاوره و خرید، دریافت لیست قیمت محصولات شیمی ساختمان گروه مهندسی بتن آزما می توانید به نمایندگی های فروش محصولات ما در ازنا، تبریز، خمین سمنان، شیراز، تهران، اصفهان، مشهد، همدان، کاشان، کرمان، ملایر، یزد، اهواز، اردبیل، کرج، کرمانشاه، و مازندران مراجعه و یا در دیگر نقاط ایران با کارشناسان فنی و فروش بتن آزما تماس بگیرید.