مقدار مصرف ژل میکروسیلیس در بتن

استفاده از افزودنی‌های جایگزین سیمان، نظیر ژل میکروسیلیس، مزایای متعددی را به همراه دارد. از جمله این مزایا می‌توان به کاهش مصرف سیمان، کاهش سرعت و میزان حرارت هیدراسیون، افزایش مقاومت بتن و بهبود پایایی آن از طریق کاهش نفوذپذیری اشاره کرد.

میکروسیلیس یا دوده سیلیسی؟

دوده سیلیسی یا میکروسیلیس، محصول جانبی فرآیند تولید سیلیسیم فلزی و آلیاژهای فروسیلیسیم در کوره‌های قوس الکتریک است. ذرات این ماده بسیار ریز و معمولاً در اندازه‌های ۰.۰۵ تا ۰.۲۵ میکرومتر هستند. سطح ویژه آن‌ها معمولاً بین ۱۵ تا ۳۰ متر مربع بر گرم و چگالی آن‌ها حدود ۲.۲ تا ۳.۲ گرم بر سانتی‌متر مکعب است.

مهم است که دوده سیلیسی را با پودرهای سیلیس غیرفعال، نظیر سیلیس میکرونیزه یا گرد سیلیس و همچنین ژل سیلیکا که نوعی نم‌گیر است، اشتباه نگیرید. این ماده به عنوان یک پوزولان قدرتمند، توانایی جایگزینی سیمان را دارد.

تفاوت بین پودر و ژل میکروسیلیس

ژل میکروسیلیس بر پایه دوده سیلیسی ساخته می‌شود و با افزودن فوق روان‌کننده‌های بر پایه پلی کربوکسیلات اتر و الیاف بتن، دارای دانه‌بندی بهتری است. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که ژل میکروسیلیس نسبت به پودر، پخش بهتری در بتن داشته باشد و نسبت آب به سیمان را کاهش دهد.

دوده سیلیسی پس از ترکیب با آب و هیدروکسید کلسیم واکنش می‌دهد و سیلیکات کلسیم سخت تولید می‌کند که در افزایش مقاومت و سخت شدن بتن مؤثر است.

نحوه و میزان مصرف میکروسیلیس در بتن

استفاده از دوده سیلیسی همراه با فوق روان‌کننده یا دوغاب دوده سیلیسی حاوی فوق روان‌کننده توصیه می‌شود. استفاده از دوده سیلیسی به صورت پودر، تنها در صورتی مجاز است که مخلوط‌کن بتن توانایی توزیع یکنواخت دوده سیلیسی را داشته باشد.

هنگام استفاده از دوغاب میکروسیلیس، مهم است که مقدار آب و افزودنی‌های موجود در دوغاب در محاسبات طرح مخلوط بتن لحاظ شود. همچنین، اگر اجزای دوغاب و افزودنی‌های شیمیایی آن به‌وضوح مشخص نشده باشد، مصرف آن مجاز نخواهد بود.

میزان مصرف میکروسیلیس برای بهبود دوام بتن معمولاً در حدود ۶ تا ۸ درصد وزنی جایگزین سیمان است، و استفاده از کمتر از ۵ درصد برای افزایش دوام توصیه نمی‌شود. همچنین، میزان مصرف دوغاب میکروسیلیس باید بین ۵ تا ۱۲ درصد وزنی جایگزین سیمان باشد. به دلیل نیاز دوده سیلیسی به آب بیشتر، استفاده از یک روانساز به عنوان مکمل ضروری است.

توصیه می‌شود که به میزان نیمی از مقدار افزودنی دوغاب میکروسیلیس که برای بتن محاسبه شده است، از آب اختلاط بتن کاسته شود.

 نحوه و میزان مصرف ژل میکروسیلیس در بتن

مقدار مصرف ژل میکروسیلیس در بتن تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند نوع بتن، طرح اختلاط، میزان میکروسیلیس موجود و ویژگی‌های مورد نظر قرار دارد. به‌طور کلی، توصیه می‌شود که درصد مصرف این افزودنی بین ۴ تا ۸ درصد وزن سیمان باشد.

تعیین میزان بهینه مصرف

برای تعیین میزان بهینه ژل میکروسیلیس و تأثیر آن بر خواص مختلف بتن، از جمله کارایی، گیرش و مقاومت‌های اولیه و نهایی، انجام آزمایش‌های کارگاهی با مصالح و شرایط موجود پیشنهاد می‌شود.

 روش‌های افزودن ژل میکروسیلیس

این افزودنی می‌تواند با تمام یا بخشی از آب موجود در طرح اختلاط ترکیب شود و سپس به مصالح خشک در میکسر بچینگ اضافه گردد. همچنین، می‌توان آن را پس از ترکیب تمامی اجزای مخلوط بتنی به آن اضافه کرد.

اگر ژل میکروسیلیس در تراک میکسر به مخلوط بتنی اضافه شود، باید حداقل ۵ دقیقه با سرعت بالا (حدود ۲۰ دور در دقیقه) مخلوط شود. به ازای هر متر مکعب بتن، حداقل ۱ دقیقه عملیات اختلاط الزامی است.

استفاده در محیط‌های خورنده

در بتن‌ریزی سازه‌های نزدیک به آب یا در محیط‌های حاوی مواد شیمیایی خورنده، استفاده از دوغاب یا ژل میکروسیلیس با مشاوره از کارشناسان توصیه می‌شود.

 میزان مصرف و نحوه استفاده زئولیت در بتن

زئولیت، به عنوان یک پوزولان طبیعی، می‌تواند به بهبود مقاومت و دوام بتن کمک کند. میزان مصرف زئولیت معمولاً بین ۵ تا ۱۵ درصد وزن سیمان توصیه می‌شود. 

 توجه به نیاز آبی زئولیت

زئولیت به شدت نیاز آبی بتن را افزایش می‌دهد، بنابراین باید سازگاری آن با فوق روان‌کننده‌های مناسب مورد بررسی قرار گیرد. زئولیت و متاکائولن باید همراه با فوق روان‌کننده‌ها در بتن استفاده شوند.

 مصرف پومیس

پومیس نیز نوعی پوزولان طبیعی است که در مناطق مختلف ایران وجود دارد. میزان مصرف آن در بتن معمولاً بین ۱۵ تا ۲۵ درصد وزن سیمان است و عملکرد آن مشابه خاکستر بادی می‌باشد.

 مزایای استفاده از ژل میکروسیلیس در بتن

استفاده بهینه از ژل میکروسیلیس می‌تواند خواص مختلف بتن را به شکل قابل توجهی ارتقا دهد:

کاهش جداشدگی : این افزودنی جداشدگی و آب‌افتادگی بتن را در بتن‌های روان و با اسلامپ بالا کاهش می‌دهد.
افزایش کارایی :کارایی بتن را در عملیات اجرایی افزایش داده و آن را در طول بتن‌ ریزی حفظ می‌کند.
کاهش نسبت آب به سیمان: نسبت آب به سیمان را در سطوح مقاومتی مختلف کاهش می‌دهد.
کاهش نفوذ پذیری: نفوذپذیری بتن در برابر آب و مواد مهاجم را کاهش می‌دهد.
افزایش دوام: دوام بتن را در برابر عوامل محیطی و خورنده افزایش می‌دهد.

با توجه به این مزایا، ژل میکروسیلیس به عنوان یک افزودنی ارزشمند در بهبود کیفیت و عملکرد بتن شناخته می‌شود.