در این مقاله قصد داریم تا در مورد ماده‌ای بنام ژل میکروسیلیس صحبت کنیم. پودر میکروسیلیس یا پوزولان میکروسیلیس از جمله افزودنی‌های معدنی است که در بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. بطور کلی در مناطق ساحلی جنوب کشور و البته در مناطقی که احتمال خوردگی بتن به هر دلیلی وجود دارد، بکاربردن این ماده امری بدیهی و رایج است. این مقاله به شرح خواص این ماده، مشخصات فنی آن، میزان مصرف آن و غیره خواهد پرداخت.

 

ژل میکروسیلیس چیست؟

ژل میکروسیلیس شامل موادی مانند پودر میکروسیلیکا، فوق روان کننده، دیرگیر کننده، الیاف بتن، آب و سایر مواد مورد نیاز است. ژل میکروسیلیکا با توجه به میزان روان کننده یا فوق روان کننده بکار گرفته شده و نوع آن، به صورت‌های کاملا مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. میزان مصرف ژل میکروسیلیس در حال حاضر 1 تا 10 بوده و به صورت کلی در بتن این ماده به صورت حداقلی استفاده می‌شود.  

ژل میکروسیلیس در موارد مختلفی از جمله برای تهیه آب‌بند بتن، بتن نفوذ ناپذیر و همچنین بتن بادوام به کار گرفته می‌شود. ژل میکروسیلیس دارای ترکیباتی مشابه با دوده سیلیسی و فوق روان‌کننده بتن می‌باشد. در واقع ژل میکروسیلیس، ماده‌ای آماده‌ی مصرف و خمیری شکل بوده که باعث افزایش مقاومت مکانیکی و شیمیایی بتن شده و همچنین در حل مشکلات فوق روان کننده‌ها و مشکلات دوجزئیی دوده سیلیسی، تاثیر زیادی دارد. بطور معمول در بتن ریزی‌های مربوط به قطعات پیش ساخته، اسکله‌های دریایی، شمع‌ها، ستون‌ها و سازه‌هایی که در معرض سولفات‌ها و یون کلر قراردادند، بشدت مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

مشخصات و ویژگی‌های ژل میکروسیلیس

ژل میکروسیلیس ویژگی‌هایی را برای بتن فراهم می‌کند که یکی از آن‌ها نفوذناپذیری بتن می‌باشد و می‌توان گفت این ماده برای بتن، نوعی مکمل محسوب می‌شود. این خاصیت به دلیل استفاده از مواد ویژه‌ای است که برای تولید این محصول بهینه شده‌اند. ژل میکروسیلیس به علت اینکه از موادی مانند روانسازها، آب‌بند کننده‌ها، الیاف پروپیلن و دوده سیلیسی باعث ایجاد نفوذناپذیری برای تولید آن استفاده می‌شود، می‌تواند در بتن خاصیت نفوذناپذیری را ایجاد کند. 

ماده‌ای در ژل میکروسیلیس به نام روان کننده وجود دارد که باعث حرکت ریز بتن که فضای خالی سنگدانه‌های درشت را به کار برده‌اند و حرکت پودر میکروسیلیس شده و در نتیجه باعث افزایش مقاومت بتن در بافت می‌شود. 

ناگفته نماند که افزایش استحکام بتن توسط مکمل ژل میکروسیلیس، موجبات جلوگیری از خوردگی آرماتور یا میلگرد موجود در بتن مسلح را نیز فراهم می‌کند. استفاده از این ژل به بتن کمک می‌کند تا در مقابل حملات سولفاتی نیز بطرز چشمگیری مقاوم باشد.

 

مصرف ژل میکروسیلیس

اگر از این ژل در کف‌سازی نیز استفاده شود، تاثیرات چشمگیری خواهد داشت. در انجام پروسه کف‌سازی‌های صنعتی، بتن و میکروسیلیس دچار نفوذ آب و رطوبت نمی‌شوند. همین امر موجبات انجام گرفتن این عملیات را به شکلی سریع فراهم می‌کند. در انتها کارفرما به یک سطح بتنی عالی در کف دست پیدا می‌کند و پیمانکار با افزودن ژل میکروسیلیس به بتن، هم مدت زمان کوتاه تری را به این امر اختصاص می‌دهد و هم نیروی انسانی کمتری را بکار خواهدگرفت. ناگفته نماند که این کف‌سازی بتنی هم مقاومت 30 درصد بالاتری دارد و هم سطحی صاف تر را برای کارفرما فراهم میکند. البته مصرف این ژل تاثیر خاصی بر روی فرآیند هیدراتاسیون نمی‌گذارد.

به این موضوع نیز توجه کنید که با افزودن مواد دیرگیر کننده یا زودگیر کننده به این ژل، می‌توان آن را برای استفاده در آب‌و‌هواهای متفاوت سرد و گرم بهینه کرد. از دیگر خصوصیات ژل میکروسیلیس این است که با استفاده از آن می‌توان  5 الی 10 درصد از عیار سیمان مورد استفاده در بتن را کم کرد. این ژل روان‌کنندگی و نفوذ ناپذیری بالایی دارد که همین ویژگی‌ها از آن یک گزینه مناسب برای استفاده در استخرها، سیلوها و مخازن ساخته است. این مکمل بتنی کمک می‌کند که علاوه بر مقاوم شدن این سازه‌ها، طول عمر آنان نیز افزایش یابد. در شرایط ویژه آزمایشگاهی و البته با درنظر گرفتن آب‌وهوای منطقه میزان مصرف دقیق این ژل مورد بررسی قرار می‌گیرد.

 

کاربرد ژل میکروسیلیس

کم کردن عیار سیمان تا میزان 5 الی 10 درصد، کم شدن آب انداختگی در بتن، بالابردن مقاومت مکانیکی بتن، بالابردن سرعت پمپاژ بتن و کم کردن استهلاک ماشین‌الات مورد استفاده، بالا بردن و افزایش دادن پایداری بتن در پروسه‌های ذوب و انجماد، سازگار بدون این ژل با انواع مختلف سیمان، افزودن مقاومت الکتریکی و همچنین سایشی بتن، بالا بردن مقاومت بتن در مقابل آب و رطوبت، یون کلر و همچنین هجوم سولفات‌ها، پایین آوردن میزان ترک‌های ایجاد شده در بتن، بکار بردن ژل میکروسیلیس با انواع روان‌سازها، تهیه و ساخت بتنی کاملا خمیری، بوجود آوردن سطحی کاملا صاف و بالابردن روانی بتن بدون استفاده از فوق روان‌کننده‌ها، همگی از کاربردهای مهم ژل میکروسیلیس است.

 

راهنمای مصرف ژل میکروسیلیس

روشی که در گذشته برای تهیه پودر میکروسیلیس بکار گرفته میشد، در کنار عدم ترکیب‌پذیری آن و همچنین آلودگی‌های ایجاد شده از آن برای نیروهای انسانی، مشکلات فراوانی را برای استفاده کنندگان خود نیز به همراه داشته است. اما وقتی ژل میکروسیلیس تهیه و وارد بازار شد نه تنها مشکلات استفاده از پودر میکروسیلیس یا دوده سیلیس را مرتفع کرد، بلکه به عنوان یک مکمل بتن قوی مورد ارزیابی قرار گرفت. میکروسیلیس درست مانند سیمان در هنگام ساخت بتن به آن اضافه شده و با آن مخلوط می‌شود. میزان مناسب این ماده در هنگام ترکیب با بتن 10 الی 15 درصد وزن سیمان مورد مصرف است. یعنی به همین میزان می‌توان از مقدار سیمان مورد استفاده کم کرد.

 

مزایا و معایب ژل میکروسیلیس

مانند تمامی مواد دیگر، استفاده از ژل میکروسیلیس نیز دارای مزایا و معایبی است. اما اگر بتوان آن را به خوبی با بتن مخلوط کرد و از ماده فوق روان‌کننده مناسبی نیز بهره برد، می‌توان به مزیت‌های فوق‌العاده این ماده امیدوار بود. اما اگر موارد مهم در هنگام ترکیب شدن آن با بتن رعایت نشود، نه ‌تنها نسبت آب به سیمان را افزایش داده و مقاومت و دوام را کم می‌کند، بلکه کارایی بتن را کم کرده، آن را چسبنده می‌کند و به عبارتی پمپ کردن آن را با مشکل روبرو خواهد کرد.

در اشاره به مزایای ژل میکروسیلیس می‌توان گفت که مقاومت مکانیکی بتن را به صورت چشمگیری افزایش می‌دهد. ضمن اینکه نفوذپذیری را نیز در بتن کم خواهد کرد. همچنین باعث کاهش تحریک‌پذیری بتن با یون کلر شده و از آرماتور موجود در بتن مسلح در برابر خوردگی محافظت می‌کند.

 

کاربرد ژل میکروسیلیس

از جمله کاربردهای ژل میکروسیلیس ساخت بتن الیافی شاتکریت‌تر و ساخت نمای دکوراتیو برای سیلوهای سیمانی است. همچنین این ژل قابلیت محافظت از بتن‌ریزی در برابر کوران باد و اشعه خورشید را نیز دارد. در سازه‌هایی که در معرض ذوب و با انجماد شدید هستند نیز انتخاب ژل میکروسیلیس بسیار مناسب است. مقاطع نازک بتنی نیز برای اعمال عملکرد بهتر به این ژل نیاز دارند. ناگفته نماند که سازه‌هایی با احتمال آب‌بندی و بروز ترک به استفاده از این ژل نیاز خواهند داشت. شاید برایتان جالب باشد که بدانید این ژل حتی برای سازه‌هایی که در معرض انفجار و آتش سوزی نیز قرار دارند موثر است و از رخ دادن هر گونه پیامد جلوگیری به عمل می‌آورد.

  

سخن آخر

ژل میکروسیلیس همانطور که به آن پیشتر هم اشاره کردیم یک محصول نهایی و فرعی است که حاصل کوره‌های قوس الکتریکی می‌باشد. این ماده محتوی بیش از 90 درصد سیلیس است. حالتی کریستالی دارد و از ذراتی بی‌نهایت ریز تشکیل شده است. این ماده به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد بطور اختصاصی در بتن ریزی‌های مجاور ساحل دریا مانند خلیج فارس مورد استفاده قرار می‌گیرد و به شدت مورد توجه مهندسین ساختمان است.