ژل میکرو سیلیس چیست
ژل میکرو سیلیس چیست؟
یکی از افزودنی های پرکاربرد در صنعت شیمی ساختمان، ژل میکرو سیلیس است. ژل میکروسیلیس یا میکروسیلیس ژل شده نوعی افزودنی بتن اصلاح شده بر پایه ی روانسازهای بتن، میکروسیلیس، الیاف پلی پروپیلن والیاف فولادی و
افزودنی های دیگراست که در ساخت بتن توانمند، بتن آب بند، بتن نفوذناپذیر و بتن با دوام کاربرد دارد. به طور خلاصه استفاده از ژل میکروسیلیس باعث کاهش ترک های حرارتی شده و موجب افزایش استحکام وخواص بتن از جمله دوام و مقاومت کششی و…می شود. ژل میکروسیلیس در واقع از ترکیب دو ماده اصلی دوده ی سیلیسی و فوق روان کننده تشکیل می شود که به صورت خمیری و آماده مصرف در بازار عرضه می شود. این ژل علاوه بر افزایش مقاومت و بهبود ویژگی های بتن، مشکلات مربوط به دوجزیی بودن دوده سیلیسی و فوق روان کننده را ندارد و در مناطقی که نیاز به کاهش میزان آب مصرفی و افزایش مقاومت در بتن احساس می شود، می تواند بسیار مفید و موثر باشد.
مصرف ژل میکروسیلیس در کف سازی نیز بسیار کارآمد است. به دلیل خاصیت ضدآب انداختگی در ژل، موجب تسریع در عملیات کفسازی می شود و عملیات کفسازی و پرداخت کاری، همزمان انجام می شود. به دلیل صرفه جویی در زمان و بدست آمدن سطح صاف و یکنواخت بسیاری از کارفرمایان استفاده از این ژل را در کفسازی مقرون به صرفه می دانند.
ژل میکروسیلیس به عنوان یک پزولان شناخته می شود. پزولان ها در حضور آب و پرتلند سیمنت، فعالیت پزولانی و واکنش انجام می دهند که موجب بالارفتن مقاومت سیمنت و کاهش نفوذناپذیری مخلوط سیمانی است. به دلیل این خاصیت پزولانی که خود منجر به بالارفتن کیفیت خواص مکانیکی و دوام بتن در برابر خوردگی، ضربه، سیکل های دمایی شدید و… می شود، استفاده از این ژل در صنعت ساختمان کشورهای پیشرفته بسیار افزایش یافته است. به طور مثال در بتن ریزی در اسکله های دریایی، شمع ها، ستون ها و قطعات پیش ساخته و اصولا هر جا که بیم حملات شیمیایی عناصری مانند کلر و سولفات ها وجود دارد، استفاده از ژل میکرو سیلیس می تواند بسیار کارگشا باشد و مقاومت بتن وسطح مورد تماس آن مانند آرماتور و …را افزایش دهد. از این رو از ژل میکروسیلیس برای بهبود خواص بتن و مخلوط سیمانی استفاده می شود. استفاده از پودر میکرو سیلیس به علت داشتن ذرات نانو و ایجاد آلودگی محیط زیستی به علت پخش شدگی بالای ذرات در فضا، مشکل ساز بود که با استفاده از ژل های پزولانی یا همان ژل های میکرو سیلیسی که خود حاوی روان کننده هستند و خواص ژل را بالا می برند، این مشکل رفع شده است.
این نوع ژل بر پایه ی میکروسیلیس تولید می شود و به علت وجود روان کننده در ژل، خاصیت روان کنندگی دارد که در کنار ذرات ریز و نانومتری می توان نقش فیلر یا پرکننده هم داشته باشد و همچنین به علت کاهش میزان آب مصرفی، مقاومت بتن را افزایش می دهد.
از سوی دیگر به دلیل ایجاد واکنش های شیمیایی با نمک های کلسیم موجود در بتن، موجب افزایش فرآیندهای تشکیل ژل سیلیکاتی در بتن شده و از این رو مقاومت بتن را در برابر حمله های شیمیایی افزایش می دهد .
از مواد اصلی سازنده ی ژل میکرو سیلیس می توان به سیلیکا اشاره کرد. سیلیکا یا سیلیسیوم دی اکسید در بستر محلول آبی حاوی هیدروکسید سدیم تشکیل می شود. از ترکیب سیلیکات سدیم و سیلیکا، ژل های سیلیکاتی تولید می شود. مواد دیگری مانند افزودنی پلیمری، روان کننده یا افزودنی مقاومت دهنده در برابر حمله های شیمیایی، از دیگر موادی هستند که برای بهبود ویژگی های ژل میکرو سیلیس بسته به پروسه تولید و نیاز مصرف کننده، ممکن است به آن اضافه شود.
میکروسیلیکا از دانه های شیشه ای بسیار ریز دی اکسید سیلیکون به دست می آید.
قطر ذرات میکرو سیلیس عموما کمتر از 1 میکرون است و می توان گفت 50 تا 100 برابراز متوسط ذرات سیمان یا خاکستر بادی ریزتر هستند.
میکروسیلیس که اغلب به نام دوده سیلیس متراکم هم شناخته می شود، محصول جانبی تولید صنعتی فروسیلیکون و سیلیکون فلزی در کوره های قوس الکتریکی با دمای بالا است که در ادامه بیشتر توضیح خواهیم داد.
دوده ی سیلیسی یک محصول فرعی حاصل ازکوره های قوس الکتریکی درجریان تولید آلیاژهای فروسیلیس می باشد. این ماده با داشتن بیش از 90 درصد سیلیس با حالت غیر کریستالی و به صورت ذرات بینهایت نانو با قطر متوسط 1میکرون و با خاصیت به شدت پزولانی، به عنوان یک ماده بسیار مفید در بتن استفاده می شود.
به علت ایجاد آلودگی شدید وعدم پخش شدگی دوده سیلیس در بتن و موارد دیگر، استفاده از ژل میکروسیلیس یا دوغاب میکروسیلیس با توجه به شرایط پروژه، ارجحیت دارد.
کاربرد میکروسیلیس
مهم ترین خاصیت استفاده از ژل میکرو سیلیس در صنعت ساختمان نفودناپذیر نمودن بتن است که با ایجاد مقاومت در بتن، به خصوص در مناطقی که امکان خوردگی در بتن بالا است، کاربرد عمده ای در کشورهای پیشرفته در صنعت ساختمان دارد. عمده مواد تشکیل دهنده ی ژل میکروسیلیس از مواد روانساز و مواد آب بند کننده و دوده ی سیلیسی و الیاف پلی پروپیلن یا فولادی است.
ایجاد روانی بتن حاوی ژل میکروسیلیس به دلیل وجود روان کننده در ساختار آن است. دوده میکرو سیلیس به سختی و به صورت نامتقارن در بتن پخش می شود . استفاده از روان کننده در ترکیب ژل موجب برطرف شدن این مشکل خواهد شد. این روانی موجب می شود ژل میکروسیلیس بین ذرات ریز بتن حرکت کرده و به سوی فضاهای خالی بین سنگدانه های درشت حرکت می کند و موجب پر شدن فضای خالی بین سنگدانه ها شده و به این ترتیب موجب نفوذناپذیرتر شدن ودرنهایت موجب حصول مقاومت بیشتر در مخلوط سیمانی می شود. از سوی دیگر با کاهش میزان آب در ترکیب ژل بر مقاومت آن افزوده می شود. نفودناپذیر بودن بتن به دلیل استفاده از ژل میکرو سیلیس می تواند مانع خوردگی فولاد یا آرماتور داخل بتن مسلح می شود. از آنجا که خوردگی فولاد پرهزینه ترین نوع آسیب به بتن و فولاد است میکروسیلیس موجب بالا رفتن مقاومت فشاری و مقاومت سایشی در بتن شده و موجب کاهش نفوذپذیری و در نتیجه بالا رفتن مقاومت سطحی بتن می شود. از دیگر مزایای استفاده از میکروسیلیس می توان به کاهش میزان واکنش های قلیایی و سولفات در بتن و هم چنین کاهش اثر ذوب و انجماد در اثر سیکل طبیعی دما، اشاره کرد.
بررسی کاربرد ژل میکرو سیلیس در بخش های مختلف ساخت و ساز
عمده ی انتظار از ژل میکرو سیلیس در صنعت ساختمان به خاصیت پرکنندگی آن برمی گردد. ژل میکرو سیلیس با داشتن خاصیت فیلر و پرکنندگی، فاصله ی بین ذرات سیمان در مخلوط بتن را پر کرده و از این راه موجب بالابردن مقاومت و استحکام بتن در برابر خوردگی و ضربه و سیکل های دمایی شدید و …خواهد شد. بالابردن چگالی مصالح ساختمانی از دیگر مزایای استفاده از ژل میکرو سیلیس است که موجب بالابردن مقاومت میکرو تا 2و نیم برابرمیزان مقاومت میکرو سیمان معمولی می شود. از دیگر موارد استفاده از ژل میکرو سیلیس، استفاده از در صنعت حفاری است.
میکروسیلیس یک ماده پزولانی بسیار کارامد در میدان های نفتی، مهندسی عمران و ساخت و ساز است که موجب کاهش پسا در محیط متخلخل، پایداری کف و امولسیون در کاهش نفوذ آب، کنترل فیلتراسیون و رئولوژی در سیالات می شود.
کوچک بودن ذرات میکروسیلیس نسبت به ذرات سیمان، استحکام و دوام گل حفاری را بهبود می بخشد و کاهش نفودپذیری درون سیمان را موجب می شود.
میکرو سیلیس موجب بالارفتن مقاومت فشاری سیمان شده و با سرعت دادن به گرمای واکنش، زمان گیرش را کاهش می دهد و همینطور با کاهش میزان سیالیت، تخلخل و نفوذپذیری درون سیمان را کاهش می دهد که همه ی این مزایا ، ژل میکرو سیلیس را به گزینه ای مطلوب در صنعت نفت تبدیل می نماید. بیش ترین استفاده از ژل میکرو سیلیس در سیمان کاری چاه نفت است و پژوهش و تحقیق در مورد امکان سنجی اقتصادی و نگرانی های محیط زیستی در هنگام استفاده از ژل میکرو سیلیس همچنان ادامه دارد که در نهایت با توجه به مزایای فراوان این افزودنی، می توان انتظار یک فناوری نوظهور در صنعت بتن را داشت.
استفاده در بتن های آب بند
به دلیل وجود روان کننده ها در ژل میکروسیلیس، این ژل می تواند موجب آب بندی در بتن شود و خلل و فرج بسیار ریز و میکروسکوپی را پر کند و مانع نفوذ آب در پروسه ی تولید بتن شود.
استفاده در بتن های با دوام
در سازه هایی که بتن بادوام مورد نیاز است استفاده از ژل میکروسیلیس متداول است مانند سازه های ساحلی و سازه های نگهداری آب و…
استفاده دربتن پرمقاومت
دوده ی سیلیسی به دلیل وجود خاصیت پزولانی، در مجاورت سیمان موجب تشکیل سیلیکات کلسیم سخت شده و ایجاد بتنی با مقاومت بالا خواهد کرد.
استفاده در بتن های خود متراکم
در سازه هایی مانند تونل های آبی و شهری، ساخت برج و ساختمان های مرتفع، پل ها و…که نیاز به بتنی با روانی مناسب و دارای خواص بهبود یافته احساس می شود، ژل میکرو سیلیس می تواند بسیار کمک کننده و کارآمد باشد.
بررسی عملکرد ژل میکروسیلیس در بتن
ژل میکروسیلیس از دو روش به بتن کمک می کند ژل میکروسیلیس به عنوان یک پزولان موجب پخش بهتر و موثرتر ذرات میکروسیلیس در بتن شده و تعداد واکنش های هیدراتاسیون را بالا می برد.
از سوی دیگر به علت استفاده از روان کننده بر پایه ی پلی کربوکسیلات اتر در ژل میکروسیلیس و خاصیت پرکنندگی ایجاد شده در بتن حاوی ژل میکروسیلیس، منافذ در خمیر سیمان کاهش یافته و موجب بهبود خواص بتن می گردد.
اضافه کردن پودر میکروسیلیس موجب تغییرات در ساختارخمیر بتن می شود. خمیر حاوی ژل میکروسیلیس دارای هیدرات های کلسیم سیلیکات قوی و هیدروکسیدهای کلسیم ضعیف است و انحلال پذیری بالاتری در آب دارد. با توجه به کوچک بودن ذرات میکروسیلیس، به راحتی در بین ذرات سیمان پخش و از هم جدا می شوند. وجود ذرات ریز و یکنواخت در محصول، استحکام فشاری و خمشی و باندی را به شدت بالا می برد.
بالابردن خاصیت مقاومت سایشی در ژل میکروسیلیس از راه های زیر بررسی می شود:
اگر هنگام تولید ژل میکرو سیلیس از مواد اولیه با خواص فیزیکی و شیمایی مناسب استفاده شود، موجب بالابردن مقاومت سایشی در ژل میکروسیلیس خواهد شد. مثلا اگر دوده ی سیلیسی مورد استفاده در ژل، سطح خاردار بیشتری داشته باشد، خواص مقاومت سایشی در ژل را افزایش می دهد.
مورد دیگر توجه به فرآیند تولید است. مثلا اگر دما و زمان خشک شدن در پروسه ی تولید ژل میکروسیلیس به خوبی کنترل شود، تاثیر مثبتی بر افزایش مقاومت سایشی در ژل میکرو سیلیس دارد. در حین تولید می توان ساختار داخلی ژل میکروسیلیس را نیز بهینه سازی کرد به عنوان مثال کنترل اندازه و توزیع منظم ذرات ژل میکرو سیلیس می تواند منجر به افزایش مقاومت سایشی شود.
در نهایت استفاده از روان کننده ها و افزودنی ها ی دیگر مانند سیلان ها، نانوذرات معدنی و موادپلیمری، از دیگرپارامترهای افزایش مقاومت سایشی است.
با رعایت شرایط انتخاب مواد اولیه مناسب و کنترل و بهینه سازی فرآیند تولید و همچنین استفاده از افزودنی ها می توان به میزان بالاتری از ایجاد مقاومت سایشی در ژل میکروسیلیس دست یافت. یافته ها نشان می دهد می توان با رعایت نکات بالا در استفاده از ژل میکروسیلیس در بتن، تا 30 درصد افزایش عمر مفید سازه را تضمین نمود.
مزایای استفاده از ژل میکروسیلیس
اگر بخواهیم از مکانیزم ایجاد مقاومت در برابر خوردگی با استفاده از ژل میکرو سیلیس بیشتر صحبت کنیم، می توان به کاهش سرعت کربناته شدن و کاهش نفوذپذیری یونهای کلرید اشاره کرد که موجب بالارفتن مقاومت الکتریکی و تاثیر ناچیز بر انتقال اکسیژن خواهد شد که همه ی این عوامل موجب بالارفتن محافظت از آرماتورها در برابر خوردگی، در بتن حاوی ژل میکروسیلیس می گردد.
به طور خلاصه استفاده از ژل میکروسیلیس دارای مزایای زیر است:
- افزایش روانی بتن
- کاهش آب مورد نیاز در پروژه
- افزایش استحکام بتن در شرایط دمایی ذوب و انجماد
- جلوگیری از خوردگی بتن و آرماتور
- بالارفتن مقاومت سایشی و سطحی بتن
- کاهش آب انداختگی و جداشوندگی سنگدانه
- افزایش مقاومت و بهبود خواص بتن
8.تاخیر در زمان گیرش بتن
9.کاهش ترک خوردگی در بتن به ویژه در دال های بتنی
معایب استفاده از ژل میکروسیلیس
ژل میکرو سیلیس زمان گیرش را افزایش می دهد و این خصوصیت بخصوص در فصل سرما، باعث می شود زمان بازکردن قالب ها افزایش یابد و زمان اجرای پروژه طولانی شود.
به دلیل وجود ریز دانه ها در ژل میکروسیلیس و کاهش رطوبت موضعی امکان ایجاد ترک های انقباضی موضعی در بتن بالا رفته که با عمل آوری و کیورینگ صحیح می توان از آن جلوگیری کرد.
ژل میکروسیلیس اگر به صورت نادرست و یا میزان زیاد استفاده شود خاصیت سمی بودن دارد از این رو توجه به نکات و دستورالعمل تولید بسیار حائز اهمیت است.
دقت شود برای اندازه گیری ژل میکروسیلیس حتما از وسایل اندازه گیری با دقت بالا استفاده شود و میزان مصرف حتما با نظر کارشناس تولید تعیین شود.
در صورت استفاده بیش از حد از ژل میکرو سیلیس، امکان آب انداختگی و ایجاد حباب در بتن بیشتر می شود و همچنین زمان گیرش را به ویژه برای بتن های حاوی سیمان دیرگیر افزایش می دهد.
از یخ زدن ژل میکرو سیلیس اجتناب کنید اما در صورت یخ زدن، ژل را به آرامی گرم کنید تا به حالت اولیه خود بازگردد.
نحوه ی اختلاط :
ژل میکرو سیلیس را به مخلوط سیمانی اضافه کرده و به مدت 2 تا 5 دقیقه کاملا مخلوط شود. هرگز ژل را به صورت مستقیم با سیمان خشک یا مصالح سنگی خشک در تماس قرار ندهید.
نکته: به میزان 55 درصد از وزن ژل، از میزان آب مصرفی کاسته می شود.
موارد ایمنی ضمن کار با ژل میکروسیلیس
در حالت کلی هم استفاده از این ژل می تواند حساسیت زا باشد و موجب تحریک و حساسیت پوست شود و عوارض مانند خارش و قرمزی و ترشحات پوستی را در پی داشته باشد. در این صورت بلافاصله باید استفاده از محصول را متوقف و به پزشک مراجعه نمود.
در صورت تماس با پوست بدن یا چشم حتما در ابتدا با آب فراوان موضع را شستشو دهید ودر صورت ایجاد قرمزی یا حساسیت به پزشک مراجعه نمایید.
هم چنین به دلیل خاصیت جذب بالای رطوبت در ژل میکرو سیلیس ممکن است موجب جذب رطوبت از پوست یا محیط اطراف شود. پس علاوه بر رعایت نکات ایمنی در تماس با ژل میکرو سیلیس، انبارداری و نگهداری این ژل هم دارای اهمیت است.
میزان مصرف در محدوده ی مجاز ژل میکرو سیلیس به شرایط پروژه بستگی دارد و در حدود 3 تا 10درصد وزن سیمان متعارف است اما با توجه به شرایط اجرایی و مشخصات طرح مخلوط می تواند بین تا 18 درصد هم عنوان شود.
با توجه به زمان و مکان و شرایط پروژه، میزان استفاده از افزودنی ها در ژل میکرو سیلیس متغیر و طبق شواهد آزمایشگاهی تعیین می شود.
میزان مصرف ژل هم باید با نظر کارشناسان تولید تعیین شود و درصورت مصرف کمتر یا بیشتر ژل، امکان حصول نتیجه مورد نظر وجود ندارد.
قیمت نسبتا بالای این ژل به علت فرآیند تولید و استفاده از چند افزودنی دیگر در پروسه ی تولید، منجر به قیمت نسبتا بالای این افزودنی شده و باید نسبت به اقتصادی بودن استفاده از ژل با توجه به مزایا و معایب درپروژه تصمیم گیری کرد.
مواد مصرفی موجود در ژل میکروسیلیس، شرایط نگهداری و تولید و..از موارد تعیین قیمت این ژل است. طبعا در صورت استفاده از مواد افزودنی متفاوت، قیمت نیز تغییر خواهد کرد.
به این منظور به بررسی مواد افزودنی موجود در ژل میکرو سیلیس می پردازیم.
انواع ژل میکروسیلیس
ژل میکروسیلیس بر پایه ی مواد شیمیایی
ژل میکرو سیلیس براساس نوع ماده ی تشکیل دهنده پایه ای نامگذاری می شوند که چند نوع ژل با بیشترین کاربرد عبارتند از ژل میکروسیلیس بر پایه ی نفتالین، ژل میکرو سیلیس بر پایه ی کربوکسیلات و ژل میکرو سیلیس برپایه ی لینگو. کارخانه های زیادی به صورت اختصاصی انواع ژل ها را تولید می کنند و بدیهی است این ژل ها دارای نام های متفاوتی باشد مانند سوپرژل، پاورژل و…برخی از تولیدکنندگان این ژل ها را با کدهای عددی مخصوصی تولید می کنند. با توجه به نام ژل می توان دریافت در ساختار آن از نفتالین، لینگوسولفات و یا کربوکسیلات استفاده شده است. برای استفاده از این نوع ژل ها باید با درنظر گرفتن نوع بتن و توجه به کاربرد آن، درصد ژل مصرفی را کم و زیاد کرد.
پل میکرو سیلیس الیاف دار
در ترکیبات برخی از ژل های میکرو سیلیس، ازالیاف مخصوص بتن نیزاستفاده می شود. این الیاف به شکل فیلر برای پر کردن ترک های مویی کاربرد دارند که عموما به دو شکل الیاف پلی پروپیلن و الیاف فولادی وجود دارند و اگر در ژل میکرو سیلیس از این الیاف استفاده شود به آن ژل میکروسیلیس الیافی می گویند.
الیاف موجود در ژل میکروسیلیس به صورت هماهنگ در تمام بخش های ژل پخش شده و موجب کارآمدی بیشتر ژل می شود. یکی از خصوصیات ژل های الیاف دار کلوخه نشدن آن ها و کاهش زمان میکس با بتن است.
توجه به این نکته ضروری است که در صورت تولید این نوع ژل به دست تولیدکنندگان کم تجربه و یا استفاده از روش های قدیمی می تواند موجب پخش ناهمگن و نامنظم الیاف در ژل شده و کارایی ژل را پایین می اورد. توجه به این نکته لزوم تهیه ی ژل میکروسیلیس الیاف دار را از کارخانه های معتبر مشخص می کند.
این نوع ژل ها چون نمی توانند از طریق پوست و یا دهان و …وارد بدن شوند، خطر جدی برای انسان ندارند. برای تهیه ژل میکروسیلیس الیاف دار مرغوب ، باید از مواد اولیه ی با کیفیت، کادر تولیدی با تجربه و تجهیزات و دانش به روز بهره برد. این نوع ژل دارای الیافی تولید شده از فولاد یا پلی پروپیلن هستند که به چند گروه تقسیم می شوند:
- ژل میکرو سیلیس الیاف دار
- ژل سیلیکا الیاف دار
- نانوژل الیاف دار
- پاور ژل الیاف دار
استفاده از الیاف به دلیل کم بودن وزن آنها، موجب تولید بتنی با وزن کمتر شده و به دلیل وجود الیاف مقاومت کششی وبرشی در سطح مقطع بتن افزایش می یابد. الیاف در ژل میکرو سیلیس باعث افزایش مقاومت در برابر نفوذ آب و همینطور اصطکاک می شود. این الیاف با سایر افزودنی ها سازگار بوده و ایجاد تداخل نمی کند و همچنین با تیپ ها و انواع سیمان مطابقت دارد و موجب ایجاد بتنی با پیوستگی بالا و مقاوم در برابر ضربه و سایش، ترک خوردگی و هوازدگی به دلیل ایجاد اتصال مستحکم تر بین ذرات بتن می شود.
اتصال قوی باعث ایجاد بافتی یک دست در بتن شده که خود مانع جداشدگی خواهد شد.
از دیگر مزایای استفاده ازالیاف در ساختار ژل میکرو سیلیس می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کاهش زمان اجرای پروژه و کاهش نیاز به تجهیزات و نیروی کار
- کاسته شدن از میزان وزن سازه
- افزایش دوام سازه به دلیل جلوگیری و مقاوم شدن سازه در برابر خوردگی
ژل میکرو سیلیس براساس گیرش
این نوع ژل براساس نوع گیرش به سه دسته تقسیم می شود:
- ژل دیر گیر
- ژل زودگیر
- ژل نرمال
ژل میکروسیلیس زودگیر
ژل میکروسیلیس زود گیر بر پایه ی کربوکسیلات باعث بهبود کیفیت رئولوژیک بتن در حالت خمیری می شود. این ژل بر پایه ی روان کننده های کربوکسیلاتی، دوده سیلیسی، فیلرها و الیاف بتن و مواد افزودنی زودگیر کننده بتن می باشد. روانی بتن را در حالت خمیری افزایش داده ومقاومت فشاری بتن سخت شده را بالا می برد و موجب کاهش جذب آب، کاهش نفوذپذیری و بالارفتن کیفیت بتن می شود.
مزایای استفاده از ژل میکروسیلیس زودگیر
- – کاهش10 تا 15 درصد نسبت آب به سیمان
- – سهولت و تسریع درپمپاژ وبتن ریزی
- – بالارفتن سرعت واکنش و کاهش زمان گیرش
- – کاهش هزینه ها از طریق بازکردن زودتر قالب ها
- – سازگار با انواع سیمان های پرتلند
- – کاهش جذب آب و طبع کاهش نفوذپذیری و بالارفتن مقاومت و جلوگیری از خوردگی میلگردها و ورق های فولادی
- – افزایش مقاومت سایشی و فشاری بتن
- – افزایش اسلامپ وروانی بتن و کاهش هزینه های مربوط به ویبراتور
این نوع ژل عموما در سه دسته بندی عرضه می شود:
- دسته اول: مقدار فوق روان کننده غالب است و وقتی نیاز به زمان گیرش کمی داریم مورد استفاده قرار می گیرد و دوز مصرف آن بین 1تا3درصد است.
- دسته دوم: میزان خاصیت فوق روان کننده و ژل میکروسیلیس در آن متعادل است و در کنار یکدیگر خواص بتن را بهبود می دهند. میزان دوز مصرف این نوع ژل در حدود 3 تا 5 درصد وزن سیمان است.
- دسته بندی سوم: در این نوع ژل میکرو سیلیکا غلبه دارد بر فوق روان کننده و خاصیت میکروسیلیکا ارجحیت دارد و دوز مصرف عموما بین 5 تا 7 درصد است.
موارد کاربرد ژل میکروسیلیس زودگیر
- * سازه های بتنی که در معرض بارهای شدید دینامیکی قرار دارند.
- * سازه هایی که در معرض سیکل ذوب و یخ و تغییرات دمایی شدید قرار دارند.
- * بتن های خود متراکم.
- * بتن هایی با میزان نفوذپذیری کم و دوام زیاد.
- * مناسب برای بتن ریزی در مناطق سردسیری یا آب و هوای سرد.
- * قابلیت ساخت بتن های پرمقاومت وبادوام وساخت بتن های اسکله، پل، عرشه پل، مخازن و سد ها.
ژل میکروسیلیس دیرگیرکننده
این ژل بر پایه ی روان کننده های کربوکسیلاتی، دوده ی سیلیسی، مواد افزودنی دیرگیرکننده و…تولید می شود.
به دلیل استفاده از روان کننده دربتن حاوی این نوع ژل، دارای اسلامپ مناسب و مقاومت خوبی به دلیل میزان آب مصرفی کمتر است واز سوی دیگر روان کننده موجب می شود این ژل نقش فیلر را داشته باشد و با پرکردن فضاهای خالی بین سنگ دانه ها، میزان نفوذپذیری بتن را کاهش می دهد.
وجود مواد دیر گیرکننده در فرمولاسیون این نوع ژل، موجب ایجاد تاخیر در زمان گیرش شده و نیزباعث کاهش سرعت پیشرفت واکنش هیدراتاسیون (واکنش سیمان با آب و آزاد شدن گرما حین واکنش) می شود. به دلیل این خاصیت از ژل میکرو سیلیس دیرگیر کننده در مناطق گرمسیری یا در فصول گرم سال می توان بهره جست.
عملکرد کلی این ژل به این صورت است که دوده ی سیلیسی به دلیل داشتن خاصیت پزولانی همچون سیمان عمل می کند و پس از واکنش با آب و هیدروکسید کلسیم، سیلیکات کلسیم سخت شده تولید میکند که موجب بالارفتن میزان سخت شدن و مقاومت در بتن می شود.
پلی کربوکسیلات موجود در این نوع ژل که نقش روان کننده دارد برروی ذرات سیمان تولید یک نوع لا یه ی غشا مانند می کند و با باردارکردن ذرات سیمان و ایجاد دافعه بین بارهای همنام موجود در سیمان و ایجاد جلوگیری فضایی ناشی از ضخامت لایه جذب شده، از تجمع ذرات سیمان در کنار یکدیگر جلوگیری کرده و به علت دافعه، ذرات سیمان از کنار یکدیگر می گذرند و حالت روانی در بتن ایجاد می شود.
از سوی دیگر به علت وجود الیاف پلی پروپیلن در ژل دیرگیر کننده، مقاومت سایشی و خواص مکانیکی کلی بتن نیز افزایش می یابد و مواد دیر گیرکننده نیز موجب می شود بتوان با دوز مشخص از این مواد، کنترل زمان گیرش بتن را در دست گرفت.
مزایای استفاده از ژل میکروسیلیس دیرگیر
- * کاهش میزان 1 تا 15 درصدی سیمان مورد نیاز
- * افزایش مقاومت سایشی و مقاومت و پایایی کلی بتن
- * بالابردن زمان کارپذیری بتن
- * جلوگیری از ایجاد ترک به دلیل تنش های حرارتی
- * طولانی تر شدن زمان گیرش و کارپذیری بتن و کنترل گرمای واکنش هیدراتاسیون بخصوص در فصل گرم
موارد کاربرد ژل میکروسیلیس دیر گیر
- قابل استفاده در سازه های در معرض تخریب و سایش و همچنین سازه های در معرض یون های مضر شیمیایی مثل کلر و…
- جهت بتن ریزی در حجم های زیاد و بتن های نفوذناپذیر
- سازگار برای سازه های در مناطق گرمسیری و آب و هوای گرم
آشنایی با ترکیبات اصلی ژل میکروسیلیس
ترکیبات اصلی ژل میکرو سیلیس شامل انواع روان کننده ها، الیاف بتن، دیرگیر کننده، آب، مواد ضد باکتری و سایر مواد تشکیل دهنده است.
- آب: پایه ای ترین ماده تشکیل دهنده ی ژل میکرو سیلیس، آب است که برای ایجاد خمیر ژل مورد استفاده قرار می گیرد و به علت اهمیت این ماده، باید از میزان اسیدی یا قلیایی بودن آب و عدم وجود یون های مخرب در آن اطمینان حاصل کرد.
- روان کننده ها: همانطور که قبلا هم گفته شد روان کننده باعث پخش شدگی بهتر ژل در بتن و بالابردن مقاومت ژل و کاهش میزان آب مصرفی در بتن خواهد شد که در نهایت منجر به تولید بتنی مقاوم تر و با روانی متناسب تر خواهد شد. نوع و میزان این روان کننده ها بر میزان قیمت ژل میکروسیلیس تاثیرگزار خواهد بود. عموما از سه ماده برای پایه ی روان کننده در ژل استفاده می شود که عبارتند از:میکرو سیلیس بر پایه ی نفتالین، لینگو و کربوکسیلات
- دوده ی سیلیسی: ماده ی اصلی تولید کننده ژل میکرو سیلیس، دوده ی سیلیسی است که قبلا در مورد آن صحبت شد. دوده ی سیلیسی تقریبا بین 40 تا 50 درصد ازژل را تشکیل می دهد و در واقع گرد و غبار خارج شده ازدودکش کارخانه ی فروآلیاژ است.
- الیاف بتن : الیاف بتن نوع دیگری از افزودنی های بتن هستند که به منظور بالابردن مقاومت و انسجام بتن کاربرد دارند و برای پر کردن ترک های مویی استفاده می شوند.
- توجه به این نکته ضروری است که این الیاف جزو اصلی ژل میکروسیلیس نیستند و با توجه به شرایط و نیاز پروژه مورد استفاده قرار می گیرند و مشخصا استفاده از این الیاف در ساختار ژل میکرو سیلیس موجب بالا رفتن قیمت ژل خواهد شد.
- این الیاف عموما به دو صورت الیاف پلی پروپیلن و الیاف فولادی در بازار موجود است وبا توجه به نیاز مصرف کننده نوع آن انتخاب می شود.
- مواد آنتی باکتریال: از این مواد به منظور جلوگیری از فاسد و خراب شدن ژل استفاده می شود.
- سایر افزودنی های پلیمری بتن: علاوه بر وارد ذکر شده مواد افزودنی پلیمری نیز در ژل استفاده می شود که به دلیل ایجاد آب بندی موجب بالا رفتن مقاومت نهایی و کیفیت بتن خواهد شد.
افزودنی ها و مواد استفاده شده در ترکیب ژل میکروسیلیس دارای کیفیت وتنوع متفاوتی هستند. مثلا دوده ی سیلیسی یا روان کننده مورد استفاده در ژل، خلوص و کیفیت متفاوتی دارند. روان کننده ها برپایه های مختلف لینگو، نفتالین و پلی کربوکسیلات ساخته می شوند که این موضوع موجب تغییر در قیمت ژل خواهد شد.
ژل میکروسیلیس بر پایه ی لینگو سولفات
لینگو سولفات نوعی افزودنی بتن است که موجب افزایش روانی و تاخیر در زمان گیرش بتن می شود. در ژل های میکروسیلیس ساخته شده برپایه ی لینگو سولفاتی نیز خصوصیت بالا دیده می شود.
از سوی دیگر استفاده از لینگو سولفات به عنوان پایه، موجب فعال شدن واکنش سیلیس با هیدروکسید کلسیم و در نتیجه تولید ژل بیشتر می شود. وظیفه ی روان کننده بر پایه ی لینگو، جدا کردن ذرات ریز از یکدیگر و نفوذ به منافذ خالی بین ذرات سیمان است. ژل حاوی روان کننده بر پایه ی لینگو به دلیل قیمت پایین دارای محبوبیت مناسبی است.
ژل میکرو سیلیس بر پایه ی نفتالین
نوع دیگری از ژل های میکروسیلیس، ژل بر پایه ی نفتالین و ملامین است که بسیار در برابر عوامل مخرب محیطی و کلرمقاوم بوده و نیز با پرکردن خلل و فرج بتن و کاهش میزان حفرات بتن، موجب کاهش نفوذپذیری در آن شده و خواص مقاومتی بتن را افزایش می دهد. میزان مصرف متداول این ژل، بین 5 تا 10 درصد وزنی سیمان است.
ژل میکروسیلیس بر پایه ی پلی کربوکسیلات
کاربردی ترین نوع روان کننده در ژل که موجب تولید بتن آب بند کننده و خود متراکم می شود بر پایه ی کربوکسیلات تولید می شود. به دلیل ساختار شاخه ای -زنجیره ای و ایجاد پیوندهای جانبی بسیار زیاد بر روی شاخه های پلی کربوکسیلات، امکان تولید بهترین و باکیفیت ترین بتن با این افزودنی فراهم شده است. ایجاد اتصال های قوی بین ذرات سیمان موجب می شود بتن حاصل از این افزودنی، مقاومت بالایی داشته باشد و امکان شکل پذیری و مقاومت خمشی بتن بالا رود.
میزان مجاز مصرف ژل میکروسیلیسی برپایه ی کربوکسیلات نست به انواع دیگر ژل میکروسیلییسی کمتر بوده و حداکثرمقدار مجاز به مصرف 6% وزن سیمان است. این نوع ژل مانع از آب انداختگی بتن شده و از نشت شیره ی بتن و پدیده ی خونریزی بتن جلوگیری می کند. استفاده از این نوع ژل در ساخت کانال های نگهداری آب و سازه های انتقال آب موجب سلامت و پایداری بتن در دراز مدت خواهد شد.
موارد تاثیرگذار در تعیین قیمت ژل میکروسیلیس
مقدار مصرفی از دوده و فوق روان کننده و هر یک از مواد سازنده ی ژل این نقش اساسی در تعیین قیمت نهایی ژل میکروسیلیس دارد. ساختار و میزان مواد موجود در ژل میکروسیلسیس هنگام اضافه کردن روان کننده مد نظر قرار می گیرد.
قیمت ژل میکروسیلیس وابستگی زیادی به روان کننده دارد. برای مثال اگر نیاز به بتنی با روانی بالا باشد، روان کننده قوی نیاز است. البته که میزان مصرف روان کننده باید با نظر کارشناس باشد در غیر اینصورت امکان آسیب به بتن محتمل است. برای مثال در شاتکریت استفاده بیش از حد مجاز از روان کننده، موجب از بین رفتن چسبندگی خواهد شد.
مواد اضافی که برای بهبود خواص ژل به آن اضافه می شوند مانند الیاف بتن هم به دلیل تفاوت در نوع و میزان الیاف استفاده شده، موجب تغییر در قیمت نهایی ژل میکروسیلیس می شوند.
یکی دیگر از موارد تعیین کننده ی قیمت ژل، برند شرکت تولید کننده آن است که بنا به سابقه ی تولید و کیفیت محصولات می تواند در قیمت تاثیر گذار باشد.
تا اینجای مقاله به معرفی و آشنایی با ژل میکرو سیلیس و اجزای آن به تفکیک پرداختیم وانوع ژل میکرو سیلیس را مورد بررسی قرار دادیم
در بحث قیمت ژل میکرو سیلیس توجه به چند مورد ضروری است:
- ترکیبات و مواد تشکیل دهنده ی بتن: نیاز به کدام مدل بتن و با چه میزان روانی و مقاومت در پروژه تعریف شده است.
- هدف مورد نیاز از مصرف ژل میکروسیلیس : هدف از استفاده از ژل میکرو سیلیس چیست و میزان مورد نیاز هر ماده مانند روان کننده، آب، الیاف و…چه میزان است که تعیین تمام این موارد نسبت مستقیم با قیمت ژل میکروسیلیس دارد.
- کیفیت اجزای تشکیل دهنده ی ژل میکروسیلیس : اگر بخواهیم ژلی با کیفیت و خواص بهبود یافته و کارآمد داشته باشیم نیاز به مواد اولیه با کیفیت ضروری است که این منجر به بالا رفتن قیمت خواهد شد.
- خصوصیات و ویژگی های محصول : به عنوان مثال محصول باید درکدام دسته از نظر گیرش و مقاومت قرار بگیرد که تعیین هر کدام از این موارد رابطه ی مستقیم با تعیین قیمت ژل میکروسیلیس خواهد داشت.
- کیفیت بسته بندی و برند محصول : استفاده از برندهای مطرح که با جذب نیروی مجرب و بهره گیری از دانش و تجهیزات روز دنیا، دست به تولید ژلی با کیفیت و بسته بندی مناسب زده اند باعث بالا رفتن قیمت خواهد شد ولی طبیعی است که نتیجه کار در مقایسه با استفاده از ژل بی کیفیت، بسیار مقرون به صرفه تر از نظر انرژی و هزینه خواهد بود.
شماره تماس: 09001887000
مقالات ویژه:
میکرو الیاف سیمانکاری چیست؟ + ویژگی ها
تفاوت ژل میکروسیلیس و دوغاب میکروسیلیس
قیمت ژل میکروسیلیس
بتن الیافی چیست و چه کاربردی دارد؟
بتن پلیمری چیست و چه مشخصه‌ای دارد؟
ملات ترمیمی خود متراکم چیست؟
مواد ترمیمی کاسماتیک آرایشی چیست؟ +کاربردها
ملات ترمیمی بتن چیست؟
فلاور باکس چیست ؟
بتن اکسپوز درجا ساخت چیست + روش تولید و اجرای آن
الیاف پ پ چیست؟ +مشخصات
روغن قالب چیست؟
