نحوه ی عملکرد میکروسیلیکا در بتن

چگونه میکروسیلیکا بتن را بهبود می بخشد؟

میکروسیلیس یک ماده افزودنی معدنی است که از کره های شیشه ای جامد بسیار ریز دی اکسید سیلیکون تشکیل شده است. قطر اکثر ذرات میکروسیلیس کمتر از 1 میکرون (0.00004 اینچ) است که عموماً 50 تا 100 برابر ریزتر از متوسط ذرات سیمان یا خاکستر بادی هستند. میکروسیلیس که اغلب بخار سیلیس متراکم نامیده می شود، محصول جانبی تولید صنعتی فروسیلیس و سیلیکون فلزی در کوره های قوس الکتریکی با دمای بالا است.

چگونه میکروسیلیکا در بتن کار می کند؟

میکروسیلیس در بتن به دو طریق به استحکام و دوام کمک می کند: به عنوان یک پوزولان، میکروسیلیس توزیع یکنواخت تر و حجم بیشتری از محصولات هیدراتاسیون را فراهم می کند. به عنوان یک پرکننده، میکروسیلیس اندازه متوسط منافذ موجود در خمیر سیمان را کاهش می دهد. میکروسیلیس می تواند به عنوان یک افزودنی استفاده شود، می تواند خواص بتن تازه و سخت شده را بهبود بخشد. میکروسیلیس به عنوان جایگزینی نسبی سیمان استفاده می شود و می تواند جایگزین سیمان مصرف کننده انرژی بدون افت کیفیت شود.

افزودن میکروسیلیس به مخلوط بتن ساختار خمیر سیمان را تغییر می دهد. خمیر بدست آمده بیشتر از هیدراتهای کلسیم-سیلیکات قوی و کمتر از هیدروکسیدهای کلسیم ضعیف و به راحتی محلول نسبت به خمیرهای سیمانی معمولی است. از آنجا که ذرات میکروسیلیس بسیار کوچک هستند، بین ذرات سیمان پراکنده شده و جدا می شوند. ماتریس خوب و یکنواخت حاصل می تواند مقاومت فشاری، خمشی و پیوند را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

میکروسیلیس میزان کربناسیون را کاهش می دهد ، نفوذپذیری را در یون های کلرید کاهش می دهد ، مقاومت الکتریکی بالایی را ایجاد می کند و تأثیر کمی بر انتقال اکسیژن دارد. بنابراین ، می توان انتظار داشت که بتن میکروسیلیس به شدت از آرماتورها و جاسازی ها محافظت کند.

ترکیب و مکان یابی ملاحظات

به دلیل ظرافت فوق العاده، میکروسیلیس مشکلات جابجایی را ایجاد می کند. برخی از تولید کنندگان میکروسیلیس را به صورت پوند به پوند با آب مخلوط می کنند تا دوغاب قابل حمل در تریلرهای مخزن طراحی شده برای نگهداری مایعات را ایجاد کنند. آب دوغاب بخشی از آن را که معمولاً به مخلوط اضافه شده است جایگزین می کند. وقتی از هیچ عامل کاهنده آب استفاده نمی شود ، افزودن میکروسیلیس به مخلوط بتن نیاز به آب بیشتری برای حفظ رکود معین دارد. ژلی که در اولین دقایق مخلوط کردن بتن میکروسیلیس ایجاد می شود آب را گرفته و سفت می کند و زمان شارژ و قرار دادن را تنظیم می کند.

میکروسیلیس محصول جانبی صنایع فلزات سیلیکون یا فروسیلیس است، جایی که این فلزات در کوره های قوس الکتریکی غوطه ور تولید می شوند. با تولید فلز مذاب ، یک گاز بر اساس سیلیس منتشر می شود. این بخار گازی با بالا آمدن ، به سرعت سرد می شود و ذرات بسیار ریز و بی شکل و کروی شکل می گیرد. بخار میکروسیلیس در کیسه ای جمع آوری می شود ، سیستمی برای فیلتر کردن هوای گرم و گازهای خروجی از کوره.

ترکیب فیزیکی و شیمیایی

ویژگی های فیزیکی بخار میکروسیلیس نسبت به سایر اجزای بتن کاملاً متفاوت است. اما ترکیب شیمیایی تقریبا مشابه است.

وزن مخصوص بخار سیلیس کم است ، حدود 2.2 ، از آنجا که بخار میکروسیلیس یک ماده بسیار خوب است ، تراکم خام آن بسیار کم است ، از 300 تا 600 کیلوگرم بر متر مکعب متغیر است ، پس از تراکم متراکم 650 کیلوگرم بر متر مکعب برای صرفه جویی در هزینه حمل و نقل به

کاربرد میکروسیلیکا

• مورد استفاده در بتن فوق العاده بالا
• مورد استفاده در بتن مقاوم در برابر مواد شیمیایی
• مورد استفاده در کفپوش های تجاری صنعتی مقاوم در برابر سایش
• مورد استفاده در بتن دریایی
• مورد استفاده در بتن ضد آب
• مورد استفاده در شاتکریت بتن
• مورد استفاده در بتن پودری واکنشی (RPC)
• مورد استفاده در بلوک بتنی فوم

میکروسیلیس در بتن

هنگامی که در بتن استفاده می شود، به عنوان یک پرکننده و به عنوان یک ماده سیمانی عمل می کند. ذرات ریز میکروسیلیس فضاهای بین ذرات سیمان و بین ماتریس و ذرات سیمان گذشته را پر می کنند. همچنین بخار میکروسیلیس با هیدروکسید کلسیم ترکیب می شود تا از طریق واکنش پوزولانی هیدرات کلسیم اضافی ایجاد کند. هر دوی این اقدامات منجر به یک ماده متراکم تر، قوی تر و کمتر نفوذپذیر می شود. میکروسیلیس به عنوان افزودنی سیمان تا 15 درصد وزن سیمان استفاده شده است، اگرچه نسبت طبیعی 7 تا 10 درصد است. با افزودن 15 درصد، پتانسیل بتن بسیار قوی و شکننده وجود دارد. تقاضای آب را در مخلوط بتن افزایش می دهد. با این حال، میزان دوز کمتر از 5 درصد به طور طبیعی به یک کاهنده آب نیاز دارد. تعویض بالا نیاز به استفاده از کاهنده آب با برد بالا دارد.

نحوه عملکرد پودر میکروسیلیس در بتن

میکروسیلیس بتن را از طریق دو مکانیسم اصلی - واکنش اولیه پوزولانی و اثر میکروفیلر - بهبود می بخشد.

هنگامی که آب به سیمان پرتلند اضافه می شود هیدراتاسیون سیمان دو شکل ایجاد می کند، همانطور که در زیر نشان داده شده است:
سیمان +آب -> کلسیم سیلیکات هیدرات +کلسیم هیدروکسید

هیدرات سیلیکات کلسیم تشکیل شده چسب یا اتصال دهنده است که سیستم را در کنار هم نگه می دارد. هیدروکسید کلسیم ضعیف تر به عنوان چسبنده عمل نمی کند و می تواند تا یک چهارم حجم محصولات هیدراتاسیون را اشغال کند. علاوه بر این، هیدروکسید کلسیم می تواند با دی اکسید کربن ترکیب شود و یک نمک محلول ایجاد کند که از طریق بتن تراوش می کند و می تواند باعث گل آذین شود، یک مشکل معماری آشنا. هنگامی که مقادیر زیادی هیدروکسید کلسیم وجود دارد، بتن ممکن است در برابر حمله سولفات، حمله شیمیایی و قلیایی مضر آسیب پذیرتر باشد.

واکنش ها

میکروسیلیس پوزولانی با هیدروکسید کلسیم و آب واکنش نشان می دهد تا ژل سیلیکات کلسیم متصل کننده بیشتر را تولید کند، در حالی که محتوای هیدروکسید کلسیم را همزمان کاهش می دهد ، همانطور که در واکنش شیمیایی زیر نشان داده شده است:
هیدروکسید کلسیم + میکروسیلیس + آب -> هیدرات سیلیکات کلسیم
Ca (OH) 2 + SiO2 + H2O ---> CSH

این چسب اضافی اتصال درون ماتریس بتن را بهبود می بخشد و نفوذپذیری را کاهش می دهد، در حالی که کاهش هیدروکسید کلسیم دوام بتن را بهبود می بخشد.

شرکت آراسته پوشش مهیا (بتن آرپوم) شامل گروه بازرگانی و تولیدی می باشد که سالها مطابق با تکنولوژی روز دنیا در تولید کلیه افزودنی های شیمیایی بتن و ساختمان توانسته است گامی در جهت ارتقاء و پیش روی این صنعت بر دارد. افتخار دارد که با توجه به انجام پروژه های مشابه به صورت مطلوب، امکانی مناسب جهت همکاری و مشاوره فی مابین را فراهم سازد. امید است که شما پس از مطالعه این مقاله ما را از نظریات خود مطلع ساخته تا در بستری از مفاهیم فنی فرصت برای همکاری مشترک بوجود آید.

شرکت بتن آرپوم با ارائه محصولات با کیفیت و با کارشناسان فنی و خبره خود می تواند شما را در تمامی مراحل پروژه یاری برساند. برای مشاوره رایگان با کارشناسان ما (02633507610) تماس بگیرید.