پودر میکروسیلیس دانسیفای

پودر میکروسیلیس دانسیفای (Densified Microsilica) نوعی از پودر میکروسیلیس است که به منظور بهبود خواص بتن و سایر مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طور کلی، میکروسیلیس یک ماده پوزولانی است که از دوده‌های حاصل از کوره‌های قوس الکتریکی در فرایند تولید سیلیکون یا آلیاژهای مرتبط با آن به دست می‌آید.

ذرات میکروسیلیس بسیار ریز (حدود ۱ میکرومتر) و کروی شکل هستند و این ویژگی‌ها سبب می‌شوند که در بتن و سایر مصالح صنعت ساختمان، عملکرد بسیار خوبی داشته باشند.

تفاوت پودر میکروسیلیس دانسیفای با پودر میکروسیلیس معمولی

مهم‌ترین تفاوت پودر میکروسیلیس دانسیفای با نوع معمولی آن، در بالاتر بودن چگالی  آن است. در فرایند دانسیفای کردن، حجم  پودر میکروسیلیس کاهش یافته و چگالی آن افزایش پیدا می کند.

این امرموجب مزایای زیر خواهد شد:

حمل و نقل و انبارداری آسان‌تر: به دلیل کاهش حجم، حمل و نقل و انبارداری میکروسیلیس دانسیفای آسان‌تر و کم‌هزینه‌تر می باشد.

کاهش میزان گرد و غبار: دانسیفای کردن موجب کاهش میزان گرد و غبار ناشی از میکروسیلیس شده که این موضوع از نظر زیست محیطی و بهداشتی اهمیت وافری دارد.

پخش بهترو بکنواخت تر در بتن: پودر میکروسیلیس دانسیفای به دلیل چگالی بیشتر، راحت‌ترو یکنواخت تر در بتن پخش می‌شود و از تجمع ذرات و ایجاد بهم چسبندگی در بتن، جلوگیری می‌کند.

مزایای استفاده از پودر میکروسیلیس دانسیفای در بتن

افزایش مقاومت بتن: میکروسیلیس با واکنش با هیدروکسید کلسیم (آهک) حاصل از هیدراتاسیون سیمان، سیلیکات کلسیم هیدراته بیشتری تولید می‌کند که این امر موجب افزایش مقاومت فشاری، خمشی و کششی  در بتن خواهد شد.

کاهش نفوذپذیری بتن: ذرات ریز میکروسیلیس فضاهای خالی بین ذرات سیمان را پر کرده و موجب کاهش نفوذپذیری بتن در برابر آب، یون‌های کلر و سایر مواد شیمیایی کاهش می گردند. این امر سبب افزایش دوام بتن در محیط‌های خورنده خواهد شد.

بهبود دوام  و مقاومت بتن در برابر عوامل محیطی: پودرمیکروسیلیس دانسیفای موجب افزایش مقاومت بتن در برابر یخ‌زدگی، ذوب شدن، سایش و حملات سولفاتی می گردد.

کاهش میزان جداشدگی و آب انداختگی در بتن: پودر میکروسیلیس دانسیفای باعث بهبود میزان چسبندگی در بتن شده و از جداشدگی اجزای آن و آب انداختگی ممانعت می‌ نماید.

 

کاربردهای پودر میکروسیلیس دانسیفای

(HPC) و بتن‌های توانمند (HPC)- تولید بتن هایی با مقاومت بالا

– ساخت سازه‌های دریایی و ساحلی

– ساخت پل‌ها و تونل‌ها

– ساخت کف‌های صنعتی و مقاوم در برابر سایش

– تولید ملات‌های ترمیمی و آب‌بند

در نهایت، استفاده از پودر میکروسیلیس دانسیفای می‌تواند کمک زیادی به بهبود کیفیت و دوام سازه‌های بتنی نماید.

فرآیند دانسیفای کردن (فشرده‌سازی Densification)

دانسیفای کردن به معنای افزایش چگالی پودر میکروسیلیس است. این کار عموما با استفاده از روش‌هایی مانند فشرده‌سازی مکانیکی یا اسپری خشک کردن قابل انجام است. در این فرآیند، حجم پودر کاهش یافته و ذرات به هم نزدیک‌تر شده و این امر باعث کاهش حجم کلی محصول و افزایش وزن مخصوص آن می‌ گردد.

فشرده‌سازی، فرآیندی است که برای افزایش چگالی و کاهش حجم مواد پودری، به ویژه پودر میکروسیلیس، کاربرد دارد. این فرآیند دارای مزایای متعددی است که به بهبود خواص و کاربردهای این مواد کمک شایانی می نماید. در ادامه به تشریح بیشتر این فرآیند و جنبه‌های مختلف آن می‌پردازیم.

اهداف اصلی دانسیفای کردن

افزایش چگالی توده: (Bulk Density)

هدف اصلی دانسیفای کردن، کاستن از میزان حجم اشغال شده توسط پودر و افزایش وزن پودر در واحد حجم است. این امر موجب سهولت در حمل و نقل، انبارداری و بسته‌بندی می گردد.

کاهش گرد و غبار:

پودرهای بسیار ریز مانند پودرمیکروسیلیس به راحتی در هوا پراکنده ومعلق می‌شوند و تولید گرد و غبار زیادی می‌کنند. دانسیفای کردن با کاهش سطح تماس ذرات با هوا، این مشکل را به طور قابل توجهی رفع می نماید.

بهبود خواص جریان پذیری: (Flowability)

پودرهای دانسیفای وفشرده شده، جریان پذیری موثرتری دارند و با سهولت بیش تری در مخلوط‌های مختلف همانند بتن پخش می‌شوند. این امرمانع  از کلوخه شدن و تجمع ذرات خواهد شد.

کاهش جذب رطوبت:

برخی پودرها، به خصوص پودر میکروسیلیس دانسیفای، به دلیل سطح ویژه بالا، تمایل زیادی به جذب رطوبت دارند. دانسیفای کردن می‌تواند موجب کاهش  این ویژگی گردد.

مزایای کلیدی دانسیفای کردن

کاهش جداشدگی و آب انداختگی بتن: دانسیفای کردن به بهبود چسبندگی و یکنواختی مخلوط بتن کمک می‌کند و از جداشدگی اجزا و آب انداختگی جلوگیری می‌کند.

کاهش حجم و افزایش چگالی و حمل و نقل و انبارداری اقتصادی تر : دانسیفای کردن منجر به کاهش هزینه‌های حمل و نقل، انبارداری و بسته‌بندی خواهد شد. به عنوان مثال، یک کامیون می‌تواند مقدار بیشتری  پودر میکروسیلیس دانسیفای را نسبت به نوع معمولی آن حمل و جابجا نماید.

کاهش گرد و غبار و خطرات بهداشتی : پودر میکروسیلیس بسیار ریز است و به راحتی در هوا پخش می‌شود کاهش گرد و غبار، خطرات تنفسی و سایر مشکلات بهداشتی ناشی از استنشاق ذرات میکروسیلیس را کاهش می‌دهد. دانسیفای کردن با کاهش سطح تماس ذرات با هوا، میزان گرد و غبار را به طور قابل توجهی کم کرده وخطرات استفاده از پودر میکرو سیلیس را کاهش می دهد. این نکته از نظر بهداشت کارگران و مسائل زیست محیطی اهمیت بالایی دارد.

بهبود روانی و پخش‌پذیری و عملکرد بتن : ذرات پودر میکروسیلیس دانسیفای به دلیل چگالی بیشتر و ساختار متراکم‌تر، راحت‌تر  و یکنواخت تر درون مخلوط بتن پخش می‌شوند و از کلوخه شدن و تجمع ذرات درون بتن جلوگیری می‌شودکه در نتیجه باعث بهبود یکنواختی و کیفیت نهایی بتن مانند افزایش مقاومت، دوام و نفوذپذیری می‌شود.

کاهش جذب آب : میکروسیلیس معمولی به دلیل سطح ویژه بالا، تمایل بالایی به جذب آب دارد. دانسیفای کردن به دلیل کاهش سطح ویژه موجب کاهش میزان جذب آب شده  و این امر می‌تواند تاثیر مثبتی در برخی زمینه ها داشته باشد.

نکات مهم در مورد استفاده ازپودر میکروسیلیس دانسیفای

میزان مصرف: میزان مصرف پودرمیکروسیلیس دانسیفای معمولاً بین ۵ تا ۱۵ درصد وزن سیمان است. مشخص است که این مقدار  بسته به نوع کاربرد، خواص مورد نظر بتن و سایر عوامل  ممکن است تغییر کند.

اختلاط: پودر میکروسیلیس دانسیفای باید به طور کامل و یکنواخت با سایر اجزای بتن ترکیب شود. برای رسیدن به نتیجه ی مطلوب، توصیه می‌شود که ابتدا پودر میکروسیلیس دانسیفای با سیمان و سایر مواد خشک مخلوط شده و سپس به آب اضافه شود.

استفاده از فوق روان‌کننده‌ها: به دلیل ریز بودن ذرات میکروسیلیس و  کمک به افزایش میزان چسبندگی مخلوط بتن، استفاده از فوق روان‌کننده‌ها برای بهبود کارایی و روانی بتن توصیه می‌شود.

استانداردها: میکروسیلیس دانسیفای باید مطابق با استانداردهای مربوطه مانند ASTM باشدC1240 یا EN 13263

کاربردهای خاص پودر میکروسیلیس دانسیفای

بتن‌های خودمتراکم (SCC)  پودر میکروسیلیس دانسیفای به دلیل بهبود روانی و کاهش  جداشدگی، گزینه مناسبی برای استفاده در بتن‌های خودمتراکم است.

پودرمیکروسیلیس دانسیفای به دلیل بالابردن میزان مقاومت و دوام، در تولید بتن‌هایی با عملکرد بالا که در سازه‌های بخصوص مانند پل‌ها، تونل‌ها و ساختمان‌های بلند استفاده می‌شوند، کاربری دارند.

ملات‌های ترمیمی: پودر میکروسیلیس دانسیفای به دلیل چسبندگی بالا و کاهش میزان نفوذپذیری، در پروسه ی ساخت ملات‌های ترمیمی برای تعمیر و بازسازی سازه‌های بتنی مورد استفاده قرار میگیرند.

روش‌های دانسیفای کردن

روش‌های مختلفی برای دانسیفای کردن پودرها وجود دارد که مهم‌ترین آنها را در زیر بررسی میکنیم.

فشرده‌سازی مکانیکی: (Mechanical Compaction)

در این روش، پودر تحت فشار مکانیکی قرار گرفته و ذرات به هم فشرده می‌شوند. این کار می‌تواند به کمک  دستگاه‌های پرس، رولر یا سایر تجهیزات مشابه انجام گیرد.

اسپری خشک کردن: (Spray Drying)

در این روش، پودر به صورت محلول یا سوسپانسیون درآمده و سپس به درون یک محفظه گرم اسپری می گردد. حلال تبخیر شده و ذرات جامد به صورت دانه‌های کروی و متراکم جمع‌آوری خواهند شد.

گرانولاسیون: (Granulation)

در این روش، ذرات ریز پودر به هم چسبانده شده وتشکیل ذرات بزرگتر و متراکم‌تری به نام گرانول را می دهند. این عمل می‌تواند با استفاده از روش‌های مختلفی مانند آگلومراسیون، اکستروژن یا پاشش مایع انجام گردد.

موارد مهم  در مورد دانسیفای کردن پودر میکروسیلیس:

میزان دانسیفای شدن می‌تواند متغیر باشد و بسته به روش و شرایط فرآیند، چگالی نهایی محصول متفاوت خواهد بود.

دانسیفای کردن می‌تواند بر برخی خواص پودر مانند سطح ویژه و میزان جذب آب نیز تأثیر گذار باشد. انتخاب روش مناسب دانسیفای کردن بستگی به نوع پودر، خواص مورد نظر و کاربردهای نهایی دارد.

در مجموع، دانسیفای کردن یک فرآیند مهم در بهبود خواص و کاربردهای مواد پودری، به ویژه پودر میکروسیلیس بوده و می‌تواند در صنعت ساختمان و شیمی ساختمان راهگشا باشد.

معایب پودر میکرو سیلیس دانسیفای

در حالی که پودر میکروسیلیس دانسیفای دارای مزایای زیادی است توجه به معایب و محدودیت‌های احتمالی استفاده از پودر میکرو سیلیس دانسیفای نیز اهمیت بالایی دارد. در زیر به برخی از این معایب می پردازیم:

– کاهش کارایی بتن (افت اسلامپ)

یکی از مهم‌ترین معایب استفاده ازپودرمیکروسیلیس به ویژه در تناژ بالا، کاهش کارایی و روانی بتن است. ذرات ریز میکروسیلیس سطح ویژه بالایی دارند و مقدار زیادی از آب مخلوط را جذب می نمایند. این ویژگی سبب می‌شود که بتن سفت‌تر شود و کار با آن دشوارتر گردد.

برای جبران این مشکل، معمولاً از فوق روان‌کننده‌ها در ترکیب بتن استفاده  می شود.   افزودن این افزودنی ها باعث بهبود روانی بتن بدون افزایش مقدار آب می‌شوند. با این وجود، استفاده از فوق روان‌کننده‌ها هزینه اضافی را به پروژه تحمیل می‌کند.

(Shrinkage) – افزایش جمع‌شدگی بتن

پودر میکروسیلیس دانسیفای می‌تواند باعث افزایش جمع‌شدگی و خشک شدن دربتن گردد بتن شود. این امر میتواند منجر به ترک خوردن بتن به خصوص در مراحل اولیه

برای کاهش این مشکل، می‌توان از روش‌های عمل‌آوری مناسب بتن (مانند آب‌پاشی یا پوشاندن با پلاستیک) بهره برد، تا از خشک شدن سریع بتن ممانعت گردد. استفاده از الیاف بتن  نیزمی‌تواند به کاهش ترک خوردگی ناشی از جمع‌شدگی کمک نماید.

– حساسیت به عمل‌آوری

بتن حاوی پودر میکروسیلیس  دانسیفای به عمل‌آوری مناسب حساس‌تر بوده و عمل‌آوری نامناسب می‌تواند منجر به کاهش مقاومت و دوام بتن گردد.

رعایت دقیق دستورالعمل‌های عمل‌آوری، از جمله حفظ رطوبت و دمای مناسب، برای بتن‌های حاوی  پودر میکروسیلیس دانسیفای ضروری می باشد..

– نیاز به اختلاط دقیق

برای حصول نتایج مطلوب، پودر میکروسیلیس دانسیفای باید به طورکاملا یکنواخت در مخلوط بتن پخش شود. اختلاط نامناسب می‌تواند موجب تجمع ذرات میکروسیلیس و ایجاد نقاط ضعیف در بتن شود. استفاده از میکسر‌های مناسب و رعایت زمان اختلاط کافی جهت اطمینان از پخش یکنواخت میکروسیلیس واجب است.

– هزینه

پودرمیکروسیلیس به طور کلی از سیمان گران‌تر است و استفاده از آن می‌تواند هزینه تولید بتن را افزایش دهد. با این وجود، مزایای استفاده از میکروسیلیس، مانند افزایش مقاومت و دوام بتن می‌تواند این هزینه اضافی را توجیه کند. این امر به خصوص در سازه‌هایی که نیاز به عملکرد بالا و دوام طولانی دارند، اهمیت بالاتری دارد.

– مشکلات زیست محیطی (مربوط به تولید)

پودرمیکروسیلیس به عنوان یک محصول جانبی از تولید سیلیکون یا آلیاژهای آن، با انتشار گازهای گلخانه‌ای ارتباط دارد.با این وجود، استفاده از پودر میکروسیلیس دانسیفای در بتن می‌تواند به کاهش مصرف سیمان و در نتیجه کاهش انتشارگاز کربن دی‌اکسید ناشی از تولید سیمان کمک کند.

– مشکلات مربوط به پراکندگی پودر

پودر میکروسیلیس بسیار ریز است و به راحتی در هوا پخش می‌شود. این امر می‌تواند باعث ایجاد گرد و غبار و مشکلات تنفسی برای دست اندرکاران تولید گردد.

استفاده از پودر میکروسیلیس دانسیفای تا حد زیادی این مشکل را کاهش داده، اما همچنان رعایت نکات ایمنی و استفاده از تجهیزات حفاظت فردی (مانند ماسک) توصیه می‌شود.

نکته مهم: بسیاری از این معایب با استفاده از روش‌های مناسب اختلاط، عمل‌آوری و استفاده از مواد افزودنی مناسب قابل کنترل و کاهش هستند. به طور کلی مزایای استفاده از پودر میکروسیلیس دانسیفای در بسیاری از موارد بر معایب آن غلبه دارد. به ویژه در کاربردهایی که نیاز به بتن با مقاومت بالا، دوام زیاد و نفوذپذیری کم ضرورت دارد، میتوان از پودر میکروسیلیس دانسیفای بهره برد.

توجه داشته باشید برای تهیه ی پودر میکروسیلیس دانسیفای میتوانید با مشاورن ما در سایت های بتنو و ایران بتن تماس برقرار نمایید.