متخصصان در دنیای ساختوساز به طور دائم دنبال راهحلهایی جهت بهبود کیفیت و دوام سازههای بتنی میگردند. از جمله پیشرفتهترین افزودنیهای بتن که در دهههای اخیر برای تولید بتنهای با خصوصیات بهتر مورد استفاده قرار میگیرد، ژل میکروسیلیس نام دارد. این ماده نه تنها ویژگیهای مکانیکی بتن را بهبود میبخشد، بلکه روی افزایش عمر مفید سازههای بتنی نیز تأثیر بسیار زیادی میگذارد.
ژل میکروسیلیس فرم بهبودیافته از دوده سیلیسی محسوب میشود که به صورت خمیر یا ژل تهیه شده و مصرف میشود. میکروسیلیکا پودری معمولاً مشکلاتی مثل پخش شدن در هوا یا کلوخهشدن را در پی دارد؛ در حالی که چین مشکلاتی را در ژلهای میکروسیلیکا نمیبینیم. این افزودنی بتن متشکل از اجزای زیر است:
پوزولانی بودن ژل میکروسیلیکا 2 اثر مهم روی ساختار بتن میگذارد:
ذرات ریز دوده سیلیسی با هیدروکسید کلسیم حاصل از هیدراتاسیون سیمان واکنش میدهند و ژل سیلیکات کلسیم تولید میکنند؛ این حالت باعث کاهش تخلخل و نفوذپذیری بتن خواهد شد و خمیر سیمان را محکمتر و مقاومتر میکند.
به دلیل ریزدانگی بسیار زیاد میکروسیلیکا، این ذرات توانایی نفوذ عمیق در میان ذرات سیمان و سنگدانه را دارند و میتوانند فضاهای خالی میان آنها را پُر کنند. همچنین، روانکنندههای موجود در این ژل، فرایند پر کردن فضاهای خالی را تسهیل کرده و بتن را روانتر میسازند.
استفاده از این ژل در مصارف مختلفی نظیر ملات پاششی و کفسازی اسکرید مزیتهای فراوانی را به همراه دارد. روانکنندههای موجود در این ژل منجر به روانی بهتر ملات، اجرای راحتتر و بدون مشکل میشوند. علاوه بر این، استفاده از این ژل منجر به چسبندگی بالاتر و کاهش ترکخوردگی نیز میشود.
| دستگاه سیمانپاش و شاتکریت | کفسازی اسکرید |
| بهبود چسبندگی بتن به دیوارهای مسلح و جلوگیری از بازگشت مصالح | ایجاد سطح صافتر و یکنواختتر |
| کاهش نیاز به تسریعکنندههای شیمیایی |
کاهش شدید نفوذپذیری (تا ۲۰ برابر کمتر از بتن معمولی) |
| افزایش عملکرد در شرایط پاششی خشک و تر |
افزایش مقاومت سایشی برای کفهای صنعتی و ورزشی جلوگیری از جداشدگی سنگدانه و آبانداختگی |
برای سازههای بتنی که در معرض شرایط سخت قرار دارند، این ژل بسیار کاربردی خواهد بود. این افزودنی سبب بهبود ریزساختار بتن شده و در کاهش نفوذپذیری و افزایش مقاومت مکانیکی بتن نقش زیادی دارد.
استفاده از این ژل روی کاهش نفوذپذیری بتن تأثیر دارد و میتواند در شرایط آزمایشگاهی میتواند نفوذ آب و یونهای کلرور را تا چندین برابر کاهش دهد؛ بنابراین، مقاومت بتن در برابر سولفاتها و سایر حملات شیمیایی افزایش پیدا کرده و عمر مفید سازه بیشتر میشود.
استفاده از این ژل در محدوده 5 الی 15 درصد وزن سیمان، در صورت طراحی درست طرح اختلاط و عملآوری مناسب، میتواند سبب افزایش قابل توجه مقاومت فشاری بتن شود و بتنهایی با عملکرد مکانیکی بالا به وجود آورد.
ریزدانگی بالای ذرات میکروسیلیکا باعث کاهش اندازه حفرات و متراکمتر شدن ساختار بتن میشود؛ این خاصیت میتواند در افزایش مقاومت بتن در برابر سیکلهای مخرب یخزدگی و ذوب نقش مهمی را ایفا نماید.
بتن سبک سازهای یکی از حوزههای مهم کاربرد ژل میکروسیلیکا محسوب میشود؛ چرا که این افزودنی میتواند بخشی از محدودیتهای مکانیکی بتن سبک را جربان نماید. میکروسیلیکا با ذرات بسیار ریز خود، خلل و فرج موجود در بتن سبک را پر کرده و ناحیه انتقال بین خمیر سیمان و سنگدانهها را تقویت میکند که این ویژگی روی بهبود خواص مکانیکی و افزایش یکپارچگی ساختار بتن موثر است.
همچنین، در بتنهای سبک سازهای، استفاده از ژل میکروسیلیس موجب بهبود چسبندگی خمیر سیمان شده و افت مقاومت ناشی از استفاده از سنگدانههای سبکوزن را تا حد قابل توجهی کاهش میدهد.
اگر از دیدگاه اجرایی و کارگاهی بخواهیم این ژل را بررسی کنیم، باید بگوییم که نوع ژلی در مقایسه با نوع پودری یک سری برتری دارد. از جمله محدودیتهای میکروسیلیکاهای پودری میتوانیم به پراکندگی ذرات در هوا و ایجاد مخاطرات بهداشتی، کلوخه شدن و توزیع نامتوازن در مخلوط بتن، نیاز به تجهیزات اختلاط قویتر و دشواری در کنترل دقیق مقدار مصرف اشاره داشته باشیم.
در مقابل، ژل میکروسیلیس مزیتهایی نظیر فرم خمیری آمادهمصرف و سهولت استفاده در کارگاه، توزیع یکنواخت در کل مخلوط بتن، مصرف بهینه و کاهش ضایعات مواد، امکان کنترل دقیق دوز مصرف و کاهش خطرات بهداشتی و بهبود ایمنی محیط کار را در پی دارد.
در پروژههایی که دوام و عملکرد بالا حائز اهمیت باشد، استفاده از این ژل پیشنهاد میشود:
در نهایت، ژل میکروسیلیس یک افزودنی معدنی – شیمیایی کاربردی است که با بهبود ریزساختار بتن، مقاومت مکانیکی و دوام سازههای بتنی را افزایش میدهد. این ژل در مقایسه با نوع پودری از لحاظ ایمنی، سهولت اجرا و یکنواختی عملکرد بهتری دارد. به همین خاطر، استفاده از این ژل در پروژههای عمرانی با الزامات عملکردی بالا یک راهکار موثر محسوب میشود.
