یک مخلوط بتنی که از آن برای ساخت انواع سازه‌ها استفاده می‌شوند، همانطور که می‌دانید از سه بخش اصلی سنگدانه، سیمان و آب تشکیل شده است. اما همیشه همراه با این سه بخش، موادی به نام افزودنی بتن نیز به آن اضافه می‌شود تا ویژگی‌های مختلفی در آن ارتقا و بهبود یابد. پس آگاهی از نحوه مصرف آن افزودنی مانند مقدار مصرف ژل میکروسیلیس در بتن که نوعی افزودنی پوزولانی است، الزامی خواهد بود.
جدا از اینکه از این محصول که به عنوان جایگزین سیمان هم یاد می‌شود، افزودنی‌های دیگری مانند زودگیر کننده، حباب ساز و … هم در تکنولوژی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد که در این مقاله قصد داریم به میزان و مقدار مصرف ژل میکروسیلیس در بتن بپردازیم و در کنار آن میزان مصرف موادی مانند دوده سیلیس، زئولیت و … در بتن که آن‌ها هم نوعی جایگزین سیمان محسوب می‌شوند را بررسی کنیم.
پوزولان، مکمل یا جایگزین سیمان
قبل از اینکه به مقدار و نحوه مصرف انواع افزودنی مانند ژل میکروسیلیس در بتن بپردازیم، سراغ این موضوع می‌رویم که پوزولان چیست. منظور از پوزولان مواد سیلیسی یا سیلیسی و آلومینی است که به تنهایی فاقد ارزش چسبانندگی‌اند یا اینکه ارزش چسبانندگی آن‌ها کم است.
اما به صورت ذرات بسیار ریز، در دمای متعارف و در مجاورت رطوبت با هیدروکسید کلسیم واکنش می‌دهد و با تولید ترکیباتی که ساختاری مشابه با هیدراسیون سیمان پرتلند دارد، می‌توانند به عنوان مکمل یا جایگزین سیمان استفاده شوند.
پوزولان‌ها دو نوع هستند، نوع اول پوزولان طبیعی که شامل خاکسترهای آتشفشانی غیربلورین می‌شوند و نوع دوم پوزولان‌های صنعتی یا مصنوعی که شامل دوده سیلیس، خاکستری بادی، ژل میکروسیلیس، پوسته برنج و … هستند.
مزایای مصرف مواد جایگزین سیمان
از جمله مزایای مصرف ژل میکروسیلیس و سایر افزودنی‌های جایگزین سیمان می‌توان به کاهش مصرف سیمان، کاهش سرعت و میزان حرارت هیدراسیون، افزایش مقاومت بتن و افزایش پایایی بتن از طریق کاهش نفوذپذیری آن اشاره کرد.
پودر یا ژل میکروسیلیس؟
دوده سیلیسی یا همان میکروسیلیس محصول جانبی فرآیند تولید سیلیسیم فلزی یا آلیاژهای فروسیلیسیم در کوره‌های قوس الکتریک است. ذرات دوده سیلیس بسیار ریز و معمولا در بازه 05/0 تا 25/0 میکرومتر هستند. سطح ویژه آن‌ها معمولا در حدود 15 تا 30 متر مربع بر گرم و جرم مخصوص آن‌ها در حدود 2/2 تا 3/2 گرم بر سانتی متر مکعب است.
البته نباید دوده سیلیسی را با انواع پودرهای سیلیس غیرفعال مانند سیلیس میکرونیزه، گرد سیلیس و همچنین ژل سیلیکا (که نوعی نم گیر است) اشتباه گرفت.
این ماده به خودی خود نوعی ماده پوزولانی قدرتمند است که توانایی جایگزینی سیمان را دارد. نکته بسیار مهمی که باید آن را در نظر گرفت این است که ژل میکروسیلیس نیز بر پایه همین دوده ساخته می‌شود اما با داشتن فوق روان کننده بر پایه پلی کربوکسیلات اتر، الیاف بتن و سایر افزودنی‌هایی که در گیرش بتن موثر هستند، نسبت به پودر دانسیته بالاتری دارد، پخش و مصرف ژل میکروسیلیس در بتن بهتر خواهد بود و نسبت آب به سیمان را نیز کاهش می‌دهد.
دوده سیلیسی پس از ترکیب با آب و هیدروکسید کلسیم واکنش می‌دهد و در نهایت سیلیکات کلسیم سخت تولید می‌شود که در سخت شدن بتن و افزایش مقاومت‌های آن تاثیر بالایی دارد.
نحوه و میزان مصرف میکروسیلیس در بتن
همراه دوده سیلیس استفاده از فوق روان کننده یا مصرف دوغاب دوده سیلیسی حاوی فوق روان کننده توصیه می‌شود.
استفاده از دوده سیلیس به صورت پودر فقط در صورتی مجاز است که مخلوط کن بتن توانایی توزیع یکنواخت کلوخه‌های دوده سیلیس را در حضور فوق روان کننده داشته باشد.
در صورت استفاده از دوغاب میکروسیلیس باید دقت نمود تا مقدار آب و افزودنی های موحود در دوغاب در محاسبات طرح مخلوط بتن در نظر گرفته شود.
البته باید این نکته را نیز در نظر گرفت که چنانچه اجزای دوغاب دوده سیلیس و افزودنی‌های شیمیایی موجود در آن توسط تولید کننده مشخص نباشد، مصرف آن مجاز نخواهد بود.
میزان مصرف میکروسیلیس در بتن به منظور بهبود پارامترهای دوام در حدود 6 تا 8 درصد وزنی جایگزین سیمان است و استفاده از کمتر از 5 درصد به منظور افزایش دوام توصیه نمی‌شود.
همچنین میزان مصرف دوغاب میکروسیلیس در بتن نیز توصیه می‌شود بین 5 الی 12 درصد وزنی جایگزین سیمان باشد. در کنار این دوغاب میکروسیلیس چون دوده سیلیسی موجود در آن نیاز به آب بیشتری دارد، نیاز است که از یک روانساز به عنوان مکمل استفاده شود.
پیشنهاد می‌شود به میزان نصف ماده افزودنی دوغاب میکروسیلیس که برای اضافه شدن به بتن محاسبه شده است، از آب اختلاط بتن کاسته شود.
نحوه و مقدار مصرف ژل میکروسیلیس در بتن
مقدار مصرف این محصول در بتن به عوامل متعددی مانند نوع بتن، طرح اختلاط بتن، میزان میکروسیلیس موجود در آن و ویژگی‌هایی که می‌خواهیم به آن دست پیدا کنیم بستگی دارد.
اما به طور کلی توصیه شده است درصد مصرف ژل میکروسیلیس در بتن بین 4 الی 8 درصد نسبت به وزن سیمان باشد.
اگرچه در کنار این توصیه، پیشنهاد می‌شود جهت تعیین میزان بهینه مصرف ژل میکروسیلیس در بتن و تاثیر آن بر روی خواص مختلف بتن و سخت شده مانند حفظ کارایی، گیرش، مقاومت‌های اولیه و نهایی، آزمایش‌های کارگاهی و با مصالح و شرایط موجود انجام شود.
این افزودنی را می‌توان با تمام یا بخشی از آب موجود در طرح اختلاط بتن ترکیب و سپس به مصالح خشک در میکسر بچینگ اضافه و میکس کرد. یا اینکه بعد از اینکه کلیه اجزای سازنده مخلوط بتنی ترکیب شدند به آن اضافه شود.
اگر قرار بر این بود که ژل میکروسیلیس در تراک میکسر به مخلوط بتنی اضافه شود، باید حداقل 5 دقیقه با دور تند یا 20 دور در هر دقیقه عملیات اختلاط ادامه یابد. به ازای هر متر مکعب بتن باید حداقل 1 دقیقه عملیات اختلاط انجام شود.
در بتن ریزی سازههای در مجاورت آب مانند سواحل دریا و کلا محیط هایی که بتن در مجاورت مواد خورنده شیمیایی هستند باید از دوغاب، ژل میکروسیلیکا و یا میکروسیلیس با استعلام از مرکز مشاوران استفاده کنید.
میزان مصرف و نحوه استفاده زئولیت در بتن
زئولیت نیز پوزولان طبیعی مناسبی برای بهبود مقاومت و دوام بتن است. مصرف زئولیت در بتن در حدود 5 تا 15 درصد وزن سیمان توصیه می‌شود.
قابل ذکر است که زئولیت نیاز آبی بتن را به شدت افزایش می‌دهد، به همین دلیل باید سازگاری آن با فوق روان کننده‌های مناسب بررسی و کنترل شود. زئولیت و متاکائولن همانند دوده سیلیس باید همراه با فوق روان کننده در بتن مصرف شوند.
پومیس نیز نوعی پوزولان طبیعی است که تنوع زیادی در مناطق مختلف ایران دارد. میزان مصرف آن در بتن معمولا 15 تا 25 درصد وزن سیمان است و عملکرد آن شبیه خاکستر بادی است.
مزایای استفاده از ژل میکروسیلیس در بتن
نکته بسیار مهمی که باید درباره مزایای این افزودنی بیان کرد این است که باید از مقدار مصرف ژل میکروسیلیس در بتن آگاه باشیم. این مقدار در صورتی که بهینه باشد باعث می‌شود خواص مختلفی در بتن ارتقا یابد:
- کاهش جداشدگی و آب انداختگی بتن در بتن های روان و با اسلامپ بالا
- افزایش میزان کارایی بتن در عملیات اجرایی و حفظ آن در طول عملیات بتن ریزی
- کاهش نسبت آب به سیمان در رده‌های مقاومتی مختلف
- کاهش نفوذپذیری بتن در برابر آب و سایر مواد مهاجم
- افزایش دوام بتن در برابر عوامل مهاجم و محیط های خورنده
خرید و قیمت ژل میکروسیلیس
در ایران یکی از کارخانه‌هایی که به صورت دانش بنیان توانسته است به فناوری تولید ژل میکرو سیلیس دست پیدا کند، کارخانه فروسیلیس ایران است که محصولات را خود را تحت برند فروژل تولید و به بازار عرضه کرده است.
در حال حاضر سالانه پنج هزار تن فروژل در این کارخانه تولید می‌شود. برای خرید ژل میکروسیلیس الیاف دار، پایه، با اسلامپ بالا و همچنین خرید فروژل الیاف دار با اسلامپ بالا می‌توانید به این لینک مراجعه کنید.
با مراجعه به فروشگاه اینترنتی آزمان تجهیز مهام علاوه بر اینکه می‌توانید ژل میکروسیلیس را به صورت آنلاین خریداری نماید به لیست قیمت محصولات فروژل نیز دست پیدا می‌کنید.
