ژل میکروسیلیس چیست؟ کاربرد، مزایا و خصوصیات آن
ژل میکروسیلیس یک ماده شیمیایی است که در ساختار آن سیلیسیم و اکسیژن حاکم هستند. این ماده در ابتدا به عنوان یک ماده جامد شناخته میشد، اما با توجه به خواص خاصی که دارد، به عنوان یک ژل نیز شناخته شده است. ژل میکروسیلیس به دلیل خصوصیات منحصر به فرد خود، در بسیاری از صنایع مختلف از جمله داروسازی، صنعت غذا، صنایع کاغذ، کاشی و سرامیک، پوششهای محافظ و غیره کاربرد دارد. در این مقاله از پورتال جامع مهندسین ایران، به بررسی کاربردها، مزایا و خصوصیات ژل میکروسیلیس پرداخته خواهد شد.
ژل میکروسیلیس چیست ؟
ژل میکروسیلیس، یک نوع افزودنی برای بتن است که دارای خواص ویژه و منحصر به فرد میباشد. این محصول بهطور خاص برای پروژههایی طراحی شده است که نیاز به مقاومت فشاری بالا، ضدآب بودن و پایداری در محیطهای خورنده دارند.
بتنهای حاوی ژل میکروسیلیس دارای نفوذپذیری بسیار کمتری نسبت به بتنهای بدون افزودنی هستند. دلیل این امر، استفاده از روانکنندههای کاهنده آب و مواد واترپروف در این محصول است. این مواد، علاوه بر کاهش نسبت آب به سیمان، باعث کاهش استفاده از فیلرهای سیمانی میشوند و بتن را ضدآب و غیرنفوذپذیر میکنند.
حضور الیاف پلی پروپیلن در ژل میکروسیلیس، به تقویت بتن و افزایش مقاومت آن در برابر خمش، کشش، برش و سایش کمک میکند.
انواع ژل میکروسیلیس
ژل میکروسیلیس به چندین نوع تقسیم میشود که عبارتند از:
- سیلیکا ژل الیافی: این نوع ژل میکروسیلیس دارای الیاف سیلیکا میباشد که به بتن افزوده میشود. این الیاف به تقویت و افزایش مقاومت بتن در برابر خمش، کشش، برش و سایش کمک میکنند.
- میکروژل الیافی: میکروژل الیافی نیز یک نوع ژل میکروسیلیس است که دارای الیاف ریز و میکروسکوپی است. این الیاف بهبودی در رفتار مکانیکی بتن، افزایش مقاومت و سختی آن را به ارمغان میآورند.
- پاور ژل الیافی: پاور ژل الیافی یک نوع ژل میکروسیلیس است که دارای الیاف نازک و پوششدهنده میباشد. این الیاف باعث ایجاد یک ساختار فیبری در بتن میشوند که به تقویت و افزایش مقاومت آن کمک میکند.
- نانو ژل الیافی: نانو ژل الیافی نیز یک نوع ژل میکروسیلیس با الیاف نانومتری است. این الیاف باعث بهبود خواص مکانیکی بتن، افزایش مقاومت و سختی آن میشوند.
همچنین، ژل میکروسیلیس بر اساس زمان ژلگیری نیز به سه دسته تقسیم میشود که عبارتند از ژل دیرگیر، ژل زودگیر و ژل نرمال.
کاربرد ژل میکروسیلیس
احتمالاً ایده تولید ژل میکروسیلیس یا مکمل بتن خمیری در ذهن شکل گرفته است زمانی که استفاده از دوده سیلیسی یا پودر میکروسیلیس جذابیت داشته، اما روش مصرف آن سخت بوده و باعث مشکلات عمدهای برای مجریان محترم به دنبال داشته است، از جمله عدم توافق مناسب با بتن و ایجاد آلودگیهای مضر برای نیروی انسانی.
با تولید ژل میکروسیلیس یا مکمل بتن، علاوه بر حل مشکلات مربوط به روشهای مصرفی پودر میکروسیلیس یا دوده سیلیسی، بهبود و کارآیی بهتری با استفاده از تولید ژل میکروسیلیس یا مکمل بتن به دست آمده است.
پودر میکروسیلیس یا دوده سیلیسی به دلیل داشتن ذرات بسیار ریز و قابل پراکنش در فضا، از جنبه زیست محیطی به عنوان یک مشکل جدی در نظر گرفته میشود. با ارائه ژلهای پوزولانی یا ژل میکروسیلیس، این معضلات به حداقل رسیده است.
یکی از خصوصیات ویژه که ژل میکروسیلیس یا مکمل بتن برای بتن ایجاد میکند، نفوذناپذیری بتن است. این خاصیت به دلیل استفاده از موادی که برای تولید ژل میکروسیلیس یا مکمل بتن استفاده میشوند، به وجود میآید.
مزایای ژل میکروسیلیکا
- سازه های بتنی را که در معرض کاویتاسیون بوده و به الاستیسیته بالا نیاز دارند، مقاوم سازی می کند.
- استفاده آسان و مرتفع سازی مشکلات ناشی از مصرف پودر میکروسیلیس
- جلوگیرى از خوردگى آرماتور در بتن هاى مسلح
- کاهش خزش و انقباض ناشی از خشک شدن
- حفظ سلامتی و محیط زیست و بهداشت کارکنان
- افزایش شاخصه های کیفی بتن
- ساخت بتنی روان با ظاهری مناسب
- کاهش تحرک یون کلر
- کاهش هزینه حمل
ویژگی های شیمیایی ژل میکروسیلیس
نام محصول | ژل میکروسیلیس، ژل مکمل بتن، ژل میکروسیلیکا |
حالت فیزیکی | دوغاب غلیظ |
یون کلر | کمتر از حد استاندارد (ندارد) |
رنگ | خاکستری |
وزن مخصوص | ۱.۴۰ ± ۰.۰۵ گرم بر سانتی متر مکعب |
تاثیرات مصرف ژل میکروسیلیس یا مکمل بتن در کفسازی
استفاده از ژل میکروسیلیس یا مکمل بتن در عملیات کفسازی تاثیرات بسیار مثبتی را به همراه دارد. در عملیات کفسازی، با ترکیب بتن و میکروسیلیس، عدم آبانداختگی بتن بهبود یافته و پرداخت کاری کف به صورت یکسره و پیوسته انجام میشود. این امر باعث ایجاد یک کفسازی بهتر و به دست آوردن نتیجه مطلوب تر برای کارفرما میشود. همچنین، استفاده از ژل میکروسیلیس به پیمانکار این امکان را میدهد که عملیات کفسازی را با زمان کمتر و با نیروی انسانی کمتر انجام دهد.
علاوه بر این، با استفاده از ترکیب ژل میکروسیلیس یا مکمل بتن در کفسازی بتنی، میتوان بتنی با صفحه صافتر و با مقاومت حداقل ۳۰٪ بیشتر نسبت به بتن معمولی به دست آورد که برای کفسازی بسیار اهمیت دارد. استفاده از ژل میکروسیلیس یا مکمل بتن هیچ تأثیر خاصی بر سرعت هیدراتاسیون ندارد. اگرچه حرارت هیدراسیون میکروسیلیس شبیه حرارت هیدراسیون سیمان پرتلند است، اما به دست آوردن مقاومت آن به صورت سریعتر انجام میشود.
بنابراین، با تعادلیابی بین مقدار سیمان پرتلند و میکروسیلیس در یک مخلوط بتنی، میتوان حرارت هیدراسیون را کاهش داد و در عین حال نرخ کسب مقاومت را ثابت نگه داشت. ژل میکروسیلیس یا مکمل بتن را میتوان در شرایط آب و هوایی سرد و گرم با افزودن مواد دیرگیر یا زودگیر به کار برد و نتایج بسیار عالی و چشمگیری را مشاهده خواهیم کرد.
ترکیب ژل میکروسیلیس یا مکمل بتن در ساختار جسم بتن
- تولید بتن های پر مقاومت
- تولید بتن های نفوذ ناپذیر
- تولید بتن های با دوام و پایا
- مناسب برای بتن ریزی های حجیم
- مناسب برای بتن ریزی در معرض سیکل های ذوب و انجماد
- مناسب برای تولید بتن آب بند تونل ها، راه و آب، کانال های انتقال آب، تصفیه خانه ها و مخازن
- مناسب برای بتن های کف سخت صنعتی
- مناسب برای تولید بتن هایی که نیازمند حداقل هدایت الکتریکی باشد .
- مناسب برای ساخت بتن های اسکله، پل، عرشه پل، مخازن و سدها
- مناسب برای بتن ریزی در مناطقی که تحت حمله مواد شیمیایی و خورند قرار خواهد گرفت.
- مشخصات فیزیکی و شیمیایی
خصوصیات و ویژگیهای منحصر به فرد بتن
- کاهش عیار سیمان به میزان ۵ الی ۱۰ درصد
- کاهش آب انداختگی و جداشدگی سنگدانه های بتن
- افزایش مقاومت مکانیکی بتن
- سهولت پمپاژ بتن و کاهش استهلاک در تجهیزات بتن ریزی
- افزایش دوام و پایایی بتن در سیکل های ذوب و انجماد
- سازگاری ژل میکروسیلیس با انواع سیمان ها
- افزایش مقاومت الکتریکی بتن
- افزایش مقاومت سایشی بتن
- کاهش نفوذ پذیری در برابر آب، یون کلر و هجوم سولفات ها
- کاهش ترک های ایجاد شده در بتن
- قابلیت استفاده همزمان با انواع روانسازهای بتن
- ساخت بتن کاملاً خمیری
- ایجاد سطحی صاف و اکسپوز
- افزایش روانی بتن بدون نیاز به افزودن فوق روان کننده
نکات ایمنی ژل میکروسیلیس (MSDS)
- از استفاده بیش از حد این محصولات بپرهیزید زیرا می تواند موجب جداشدگی، آب انداختگی و ایجاد حباب شود.
- اگر مقدار مخلوط بتن بیش از حد باشد، می توان با افزودن مصالح خشک و اختلاط مجدد ایراد آن را برطرف کرد.
- از ابزار دقیق برای وزن کردن این مواد استفاده کنید.
- این ژل ها برای انسان ضرری ندارند ولی از تماس آن ها با پوست و چشم خودداری کنید.
- این مواد آتش زا نیستند.