میکروسیلیس|Microslica

پیشرفت در زمینه علم مصالح و تحقیق روز افزون در مورد مواد متشکل بتنی باعث دستیابی به مصالحی شده که استفاده از آنها به نوبه خود توانسته است اثرهای شگفتی در تولید بتن پرمقاومت برجای می گذارد.میکروسیلیس از جمله موادی است که توانسته است این نقش رابه خوبی ایفاء نماید.استفاده از این ماده چه به صورت جایگزین بخشی از مواد سیمانی و چه به صورت مضاف ,هم توانسته است پاره ای از مشکلات موجود در بتن های معمولی را از بین ببرد و هم ویژگی ها ومشخصات بسیار بهتری را به بتن تولید شده ببخشد.

خصوصیات میکروسیلیس:

در مقاله اخیر مروری بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی میکروسیلیس, فعل وانفعالات شیمیایی میکروسیلیس در بتن , خواص بتن با استفاده از میکروسیلیس,(بتن تازه- بتن سرد),عدم موفقیتهای محتمل در کاربرد میکروسیلیس شده است.

 

مقدمه:

در سالهای اخیر بیشترین پیشرفتهای سریع در محدوده تکنولوژی بتن رخ داده است.افزایش رقابتهای ساخت در ترکیب استفاده از مصالح جدید و تکنولوژی ساخت موقعیت بتن را به عنوان یک ماده ساختمانی تثبیت کرده است.

 

میکروسیلیس بتن سازی

بدون تردید امروزه بتن جایگاه ویژه ای در صنعت ساختمان دارد وپرمصرف ترین مصالح ساختمانی در دنیا است که کاربرد آن روزبه روز فراگیرتر می شود. دلیل احراز جایگاه ویژه, پاسخگو بودن بتن به ضرورتهای فنی, اقتصادی و زیست محیطی جوامع انسانی است.اجرای سازه های بتن آرمه به عنوان ارزانترین و بادوام ترین سازه ها,پژوهشگران به یافتن روشهایی برای افزایش هر چه بیشتر مقاومت بتن واداشته است که در این راه موفقیتهای زیادی نیز حاصل شده است.

 

مقاومت میکروسیلیس در بتن سازی

در این رابطه استفاده از میکروسیلیس و مواد افزودنی فوق روان کننده جهت تولید بتن با مقاومت کاربرد پیدا نموده ونتایج جالب توجه و مهمی حاصل شده است.میکروسیلیس دیگر به عنوان محصول جنبی حاصل از صنایع فلز سیلیکون و آلیاژ فروسیلیکون, ماده ای زائد نیست ویک ماده پوزولانی تثبیت شده است که قادر به بهبود خواص تولیدات سیمان پرتلند می باشد.استفاده از میکروسیلیس در تکنولوژی سیمان وبتن در چند سال اخیر افزایش قابل توجهی یافته است.

 

مشخصه های فیزیکی میکروسیلیس

میکروسیلیس مشخصه های فیزیکی خمیر تازه سیمان وهمچنین ریزسازه ای خمیر پس از سخت شدن را اصلاح می کند. نقش میکروسیلیس در خواص مهندسی بتن به ویژه خواص ریولوژی (نظیر:چسبندگی و یکنواختی), خواص مکانیکی (نظیر: مقاومتهای فشاری,کششی,خمشی,مقاومت پیوستگی با آرماتور,خزش و جمع شدگی و دوام( نظیر: مقاومت در برابرخرابی ناشی از حملات شیمیایی,سایش و فرسایش و سیکلهای یخ زدن و ذوب شدن )حائز اهمیت است.

 

 

تاثیرمثبت میکروسیلیس در بتن عموماً به خاطر دو مکانیزم شناخته شده است:

• یکی بدلیل فعالیت پوزولانی بسیار زیاد آن است که باعث کاهش هیدروکسید کلسیم حاصل از هیدراتاسیون سیمان پرتلند با آب و افزایش ژل تولیدی در خمیر سیمان می گردد.
• دوم اینکه بدلیل نرمی بسیار زیاد آن است که باعث پرکردن خلل و فرج بین ذرات ژل و سیمان می گردد.

 

میکروسیلیس:

میکروسیلیس به روش جذب و فرونشاندن الکترواستاتیکی گرد همراه با گازهای متصاعد از کوره های الکتریکی از نوع قوسی غوطه ور,کارخانجات سیلیس و آلیاژهای آن تهیه می شود.میکروسیلیس بسیار نرم وبه صورت ذره های بی نهایت ریز می باشد و مرکب از مواد غیر بلوری با قطرهای بیت1/0 تا2/0 میکرون است وجرم مخصوص آن با 2/2 گرم بر سانتی متر مکعب دارای بزرگترین سطح مخصوص با مقدار تقریبی(m²/g)20 می باشد.

 

نگاه فنی به کاربرد میکروسیلیس

چگالی ظاهری این ماده (kg/m³)200 می باشد. هدف اصلی کاربرد این ماده ابتدا به عنوان جایگزین بخشی از سیمان و به منظور کاهش قیمت تمام شده بتن بود ولی با افزایش قیمت تمام شده تولید این ماده ,مقرون به صرفه نبود ولی نقش خود را به عنوان یک ماده افزودنی برای به دست آوردن خواص مورد نظر و کسب مقاومت بیشتر, حفظ نمود.میزان سیلیس میکروسیلیس معمولاً 85 تا 98 درصد که به نوع محصول و کوره و کارخانه سیلیس دارد.کوره های الکتریکی که این ماده در آن تولید می شود, اثر مهمی بر کیفیت و رنگ تولیدات خود دارند,این کوره ها معمولاً مجهز به سیستم بازیابی حرارتی و با بدون آن هستند.

 

دما و چسپندگی میکروسیلیس در سیمان

اگر مجهز به سیستم یاد شده باشد دمای گاز خروجی حدود 800 درجه سانتیگراد و میکروسیلیس حاصل دارای رنگ روشن خواهد بود ودر غیر این صورت دمای گاز خروجی حدود 200 درجه سانتیگراد بوده و مقداری کربن در آن باقی می ماند و در نتیجه سیلیسی خاکستری رنگ تولید می شود. مواد معدنی مختلفی برای ساخت بتن های مقاوم وجود دارند, از این مواد برای بهبود و توسعه کارآیی بتن تازه و دوام بتن سخت شده استفاده می شود.یکی از این مواد پوزولانی نظیر میکروسیلیس می باشند,ذرات این مواد 50 تا 100 مرتبه از ذرات سیمان کوچکتر به عنوان مواد پرکننده بین اجزاء متشکله بتن عمل نموده و نه تنها باعث چسبندگی بین ذرات سیمان می شوند بلکه چسبندگی بین سیمان و سنگدانه را نیز افزایش می دهند.

 

 

مکانیزم تولید میکروسیلیس در کارخانه

 

مواد خامی (raw materials) که برای تولید میکروسیلیس استفاده می شود

 

قسمتهای مختلف کوره ای که میکروسیلیس در آن تولید می شود

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی میکروسیلیس :

توده ویژه میکروسیلیس تقریباً 2/2 می باشد.یکی از ویژگیهای میکروسیلیس که باعث بهبود خواص بتن تازه وسخت می گردد نرمی ذرات آن است براساس اطلاعات به دست آمده اکثر دانه های میکروسیلیس به نرمی 3/0 الی 01/0 میکرون می باشد و اندازه متوسط آن بین 2/0 الی 1/0 است. دانه های میکروسیلیس که تقریباً 100 برابر از سیمان نرمتر هستند منافذ بین سیمان را در بتن پر می کنند و باعث افزایش مقاومت بتن و کاهش نفوذپذیری آن می گردد.ذرات میکروسیلیس معمولاً به شکل متراکم و توده شده وجود دارند. این عمل به دلیل سهولت در امر حمل ونقل این ماده انجام می گیرد.

 

ذرات کروی میکروسیلیس

این ذرات کروی میکروسیلیس است.بررسی دقیق تر این شکلها ساختار تجمعی این ماده (Agglomorate) را یادآور می شود.نرمی بسیار زیاد میکروسیلیس و ساختار تجمعی آن سبب ایجاد مشکل در مخلوط کردن و کارکردن با بتن حاوی این ماده و همچنین افزایش تقاضای آب مخلوط های بتن می شود البته افزودن فوق روان کننده به مخلوط های حاوی میکروسیلیس برای دفع همین مشکلات ضروری می باشد.

 

تاثیر گذاری ترکیبات شیمیایی میکروسیلیس

قابل ذکر است که ترکیب شیمیایی میکروسیلیس بستگی به ترکیب محصول اصلی دارد که در کوره تولید می شود که آن هم در رابطه با ترکیب شیمیایی مواد خامی است که در کوره ریخته می شوند همچنین نوع کوره نیز برروی ترکیبات شیمیایی میکروسیلیس اثر می گذارد.به عنوان مثال یک کوره مجهز به سیستم بازیابی حرارتی میکروسیلیس با درصد کربن کم تولید می کند. برخلاف سایر پوزولان های مصنوعی ,میکروسیلیس حاصله از یک منبع مشخص دارای ترکیبات شیمیایی تقریباً یکسان در طول زمان خواهد بود. این اثبات شیمیایی ناشی از این حقیقت است که مواد خام تقریباً خالصی در تولید فلز سیلیس و آلیاژهای فروسیلیس مورد استفاده قرار می گیرد.همچنین این ثبات شیمیایی باعث اعتماد بیشتر در مصرف میکروسیلیس در بتن نسبت با پوزولان های دیگر می شود.

 

 

فعل و انفعالات شیمیایی میکروسیلیس در بتن:

بین مواد پوزولانی میکروسیلیس یکی از فعال ترین آنهاست.رفتار پوزولانی میکروسیلیس در بتن مهمترین خاصیتی است که باعث می شود بتن سخت شده دارای خواص قابل ملاحظه ای گردد.تفاوت اساسی بین میکروسیلیس و پوزولان های معمولی مانند خاکستر بادی(fly ash), خاکستر آتشفشانی و رس کلسینه شده این است که فعالیت پوزولانی میکروسیلیس زودتر از پوزولانهای فوق قابل حصول است. میکروسیلیس به واسطه شکل و اندازه ذراتش یک پوزولان خیلی فعال و پرکننده بسیار موثری در بتن است.

اثر میکروسیلیس و فوق روان کننده بر تراکم ذرات

 

شکل(3)دانه بندی ذرات میکروسیلیس را در مقایسه با سیمان پرتلند معمولی و انواع خاکستر بادی نشان می دهد. اگرچه در مخلوط های ساخته شده با سیمان و میکروسیلیس طبیعت هیدراتاسیون اجزاء میکروسیلیس و تاثیر آنها بر روی هیدراتاسیون سیمان به خوبی مشخص نیست.ولی برخی نتایج حاصل از بررسی های انجام شده در این زمینه وجود دارند که اشاره می شود.

 

اثر میکروسیلیس و فوق روان کننده بر تراکم ذرات

در جریان هیدراتاسیون سیمان پرتلند بخش زیادی از فعالیت پوزولانی میکروسیلیس باعث تبدیل کریستالهای هیدروکسیدکلسیم غیرمفید به ژل می شود یعنی میکروسیلیس با هیدروکسیدکلسیم ترکیب شده و آن را تبدیل به ترکیبات سیلیکات کلسیم پایدار می نماید.این ژل (C_S_H)دارایC/S کمتری نسبت به ژل های معمولی است و ظرفیت بالایی در ترکیب با یون های خارجی خصوصاً یونهای بازی دارد.خاصیت پراکنندگی میکروسیلیس نیز باعث توزیع یکنواخت و هموژن محصولات به دست آمده از هیدراتاسیون در مخلوط می گردد.نهایتاً ترکیب در خاصیت پرکنندگی و پوزولانی میکروسیلیس ایجاد یک جسم بسیار متراکم و کم تخلخل خرد را نشان می دهد.

 

فعل وانفعالات شیمیایی میکروسیلیس

یکی از مهمترین واکنشهای شیمیایی مواد پوزولانی در استفاده از میکروسیلیس,کاهش قلیایی های فلزی و محدوده آن مقادیر یک سطح مطمئن از 6/13 به 5/12 توسط پایدار کردن قلیائیها و ترکیبات غیرقابل انبساط و بنابر این کم کردن فعل وانفعالات دراز مدت قلیائی ها خواهد شد.

 

با افزایش میکروسیلیس به بتن درصد هیدروکسیدکلسیم خمیر سیمان به شدت کاهش می یابد و با اضافه کردن 20 درصد میکروسیلیس تقریباًهمه هیدروکسیدکلسیم خمیرسیمان از بین رفته است.با افزایش درصد میکروسیلیس مقادیر زیادی از هیدروکسیدکلسیم به سیلیکات کلسیم هیدراته تبدیل می شود. شکل4 در حالی که باقیمانده هیدروکسیدکلسیم به طرف فرم کریستالهای کوچکتر همانند خمیر سیمان پرتلند خالص کشیده می شود.از جدول 2 می توان مشاهده نمود که نسبت کلسیم به سیلیکات هیدراته کاهش یافته,که حامل واکنشها به یونهای ترکیبی از قبیل آلومینیوم و قلیائیها را نیز در بر می گیرد. می دانید که هیدروکسیدکلسیم خود منشا ضعف بتن می شود زیرا آب می تواند آن را در خود حل نماید و به خارج از بتن انتقال دهد که در این حالت به صورت پودر کربنات کلسیم برروی سطح بتن رسوب می نماید و سبب بروز لایه ای از سفیدک می گردد و یا سولفاتها با آن ترکیب شده که حاصل آن گچ و یا سولفوآلومینات کلسیم است که حجم آن چند برابر بزرگتر است و این تغییر حجم باعث تخریب بتن می گرددو همچنین واکنشهای قلیایی سیلیسی سنگدانه ها نیز با وجود هیدروکسیدکلسیم در خمیر سیمان تشدید می یابد.بنابر این واکنش میکروسیلیس با هیدروکسیدکلسیم از بروز این مشکلات جلوگیری می کند.

مقایسه خصوصیات فیزیکی وشیمیایی میکروسیلیس و خاکستر بادی و سیمان

 

خواص بتن با استفاده از میکروسیلیس :

بتن تازه:

تاثیر میکروسیلیس برروی آب مورد نیاز بتن:تحقیقات نشان می دهد که معمولاًمقدار آب لازم برای ثابت نگه داشتن اسلامپ مورد نظر بر حسب مقدار میکروسیلیس اضافه شده به مخلوط تقریباً به صورت خطی تغییر می کنند. میکروسیلیس اگر تنها به کار برده شود بر ویژگیهای مربوط به کارایی بتن تازه اثر منفی می گذارد و از روانی آن می کاهد و برای باز گرداندن روانی بتن به حالت بتن بدون میکروسیلیس, باید مقدار آب اختلاط افزایش داده شود ولی اگر از میکروسیلیس همراه با مواد روان کننده استفاده شود دانه های بسیار ریز و کروی شکل میکروسیلیس از هم جدا شده در حد فاصل دانه های سیمان پراکنده گشته و به نوبه خود,همانند ساچمه به حرکت دانه ها برروی هم و روانی مخلوط کمک می کند. فوق روان کننده ها محصولات آلی یا ترکیبات آلی و مواد غیر آلی هستند. این مواد با خاصیت جذب سطحی با افزودنی های فعال کننده سطح هستند که بیشتر شامل ملامین سولفاته شده یا نفتالین فرم آلوئیدی        می باشند.این مواد ممکن است دارای خواص دیرگیر کننده یا تسریع کننده یا کف کننده باشند.

 

 

قابل ذکر است که استفاده از فوق روان کننده ها در مخلوط های بتنی حاوی میکروسیلیس ضروری است چرا که استفاده موفق میکروسیلیس تنها زمانی نتیجه می دهد که این مواد در سطح بتن توزیع شوند.

شکل 5 تاثیر میکروسیلیس بر روی آب مورد نیاز بتن را نشان می دهد.

 

قابلیت پمپاژ:

همان طور که گفته شد معمولاً چسبندگی مخلوط های بتن حاوی میکروسیلیس بسیار زیاد است.افزایش میزان چسبندگی به دلیل افزایش نقاط تماس ذرات جامد به یکدیگر می باشد وبه همین دلیل است که این مواد می توانند در پمپاژ و یا بتن پاشی مورد استفاده قرار می گیرند.

 

زمان گیرش:

افزودن میکروسیلیس تا حدود 10 درصد وزن سیمان تاثیر مهمی بر زمان گیرش نخواهد داشت ولی مقادیر زیادتر باعث تاخیر در گیرش تا40 دقیقه می شود یعنی زمان افزایش پیدا می کند.

میکروسیلیس از آنجا که جایگزین قسمتی از سیمان می شود بنابراین نتیجه حاصل کاهش قدرت سخت شدن اولیه می گردد.البته درجه حرارت محیط در حصول امر مذکور تاثیر بسزایی و به طور کلی دمای زیاد باعث افزایش دمای آبگیری مواد سیمانی می شود که در نتیجه حاصل آن کاهش زمان گیرش خواهد شد یعنی در دماهای زیاد محیط, تاخیر زمان گیرش کمتر خواهد شد(شکل 6).

 

آب انداختن:

میکروسیلیس پدیده آب انداختگی را کنترل کرده و پرداخت را تسریع می بخشد,با این وجود خطر ایجاد ترکهای جمع شدگی پلاستیک را به ویژه در مناطق گرم وخشک افزایش می دهد.بدون میکروسیلیس, ریز ترین ذرات بتن دانه های سیمان پرتلند است که معمولاً اندازه آنها تا mm80  می باشد و از آنجا که دانه های سنگی درشت و ریز بسیار بزرگتر از دانه های سیمان هستند .لذا ذرات سیمان به عنوان تثبیت کننده باعث کاهش ابعاد لوله هایی می شود که میان آنها آب خود را به سطح بتن می رساند.وقتی ذرات میکروسیلیس به بتن اضافه می شود اندازه لوله های موئینه به مقدار زیادی کاهش می یابد زیرا این ذرات قادر هستند راه خود را به فضاهای خالی و بین ذرات سیمان پیدا کنند و باعث قطعه قطعه شدن کانالهای جریان آب گردند(شکل 7)همچنین باعث افزایش تعداد نقاط تماس ذرات خمیر به یکدیگر ناشی از عملکرد فوق,چسبندگی مخلوط بتن به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد. از دیدگاه دیگر اثر کندگیر کنندگی روان کننده ها باعث خواهد شد تا آب افتادگی برای تحقق, زمان کافی داشته باشد لذا در بتن های حاوی میکروسیلیس میزان آب افتادگی کمتر و دیرتر انجام می شود.

 

تکیدگی(انقباظ- افت):

معمولاً در هوای گرم وخشک به دلیل تبخیر زیاد آب بتن جمع شدگی و نهایتاً ترکهای ناشی از این پدیده مستعد می گردد. دراین نوع بتن ها تکیدگی کمتری نسبت به بتن های معمولی را شاهد هستیم اما به نظر می رسد این امر احتمالاً در مراحل اولیه و ابتدایی بتن ریزی صورت می گیرد(یک تا هفت روز) تکیدگی خشک شدن به صورت خطی با آب آزاد موجود در مخلوط بتن بستگی دارد ضمناً افزایش مدت نگهداری و عمل آوردن بتن از یک روز به چهارده روز در 20 درجه سانتیگراد باعث کاهش تکیدگی بتن های با مقاومت زیاد شده است.

 

تکیدگی خمیری در خصوص بتن های حاوی میکروسیلیس حائز اهمیت بوده و به منظور اطمینان از اینکه رطوبت داخلی سریع از دست نرود مراقبتهای ویژه ضروری است در این غیر این صورت فعالیت پوزولانی انجام نمی گیرد. (شکل 8و 9و10).

 

بتن سخت شده:

تاثیر میکروسیلیس بر مقاومت بتن:

تاثیر میکروسیلیس بر مقاومت بتن بستگی به روش استفاده و هدف از کاربرد این ماده دارد.چنانچه این ماده به عنوان افزودنی مصرف شود تاثیر منفی بر روی مقاومتهای کوتاه مدت بتن ندارد و افزایش قابل توجهی در خلال 3 تا 28 روز عمل آوری و نگهداری در شرایط مرطوب ایجاد می گردد ولی هنگامی که به عنوان جایگزین بخشی از سیمان پرتلند مصرف شود با توجه به میزان مصرف آن,مقاومت های کوتاه مدت بتن خصوصاً برای مخلوط هایی با نسبت آب به سیمان بیش از 5/0 مقداری کاهش می یابد. با به کار بردن میکروسیلیس و روان کننده قوی بدست آوردن مقاومت فشاری حدود Mpa100 تا Mpa150 نسبتاً  امری آسان است.تحقیقات قابل توجهی بر روی میزان تاثیر میکروسیلیس به مقاومت و سایر خواص بتن در مقایسه با تاثیر سیمان انجام شده است. (شکل 11 )به طور شماتیک اثر خواص مختلف میکروسیلیس شامل خاصیت پرکنندگی با دانه های بسیار ریز,خاصیت افزایش آب مورد نیاز را بر روی مقاومت نشان می دهد.

 

البته گراف فوق نمی تواند از نظر کمی بدلیل وجود عوامل مختلف موثر در نحئه واکنش میکروسیلیس,متغیر می باشد. این عوامل موثر عبارتند از:

• مقدار سیمان.
• ترکیب شیمیایی سیمان و ریز دانه های آن.
• مدول نرمی ماسه.
• نسبت ماسه به کل دانه ها.
• نوع ومقدار مصرف ماده مضاف روان کننده.
• درجه حرارت.

به علاوه براساس این که مقاومت بتن در چه سنی اندازه گیری شده باشد و یا کدامیک از پارامترهای مقاومتی مورد نظر باشد, منحنی فوق می تواند تغییر کند.به عنوان مثال با افزایش مقدار سیمان نقطه اوج منحنی به سمت راست تمایل پیدا می کند.ضمناً همان گونه که اشاره شده افزایش آب مورد نیاز را می توان با استفاده از روان کننده و ترجیحاً روان کننده های قوی با مقدار سیمان زیاد جبران نمود.

 

از نقطه نظر تاثیر میکروسیلیس بر مقاومت بتن,ابتدا نظری به رابطه بین مقاومت فشاری و نسبت آب به سیمان می اندازیم.یک قانون اساسی در تکنولوژی بتن,همواره رابطه واحدی را بین مقاومت فشاری و نسبت آب به سیمان برای یک بتن با مصالح مشخص بیان می کند.

وقتی میکروسیلیس در بتن استفاده می شود این رابطه از لحاظ کیفی ثابت می ماند ولی از نظر کمی تغییر می کند.استفاده از مقدار ثابتی میکروسیلیس در بتن , باعث تثبیت پیدا کردن منحنی مقاومت بر حسب W/C به سمت بالاتر می شود ولی شکل منحنی ثابت می ماند.(شکل 12).این مطلب را برای مقاومت 28 روزه بتن با سیمان پرتلند معمولی با مقادیر صفر,8 و 16 درصد میکروسیلیس نشان می دهد.برای یک مقدار مشخص میکروسیلیس نقاط روی منحنی انحراف سیستماتیکی از منحنی عمومی را نشان نمی دهد و این بیانگر این مطلب نیز هست که با وجود اینکه مقادیر مختلف روان کننده تاثیر قابل توجهی بر روی خواص بتن تازه دارد ولی خواص مکانیکی بتن سخت شده را تحت تاثیر قرار نمی دهد.

 

تحقیقات مالهوترا بر روی سه مجموعه مخلوط بتن هوادار و بدون هوا و حاوی میکروسیلیس نتایج جالبی را ارائه داده است:

تحقیقات وی, مخلوط اول شامل kg/m³ 284 سیمان پرتلند نوعI  ,نسبت آب به مواد سیمانی برابر با 6/0 و مقادیر میکروسیلیس صفر,5 , 10 ,15 درصد به عنوان جایگزین بخشی از سیمان ,مخلوط دوم شامل kg/m³431 سیمان پرتلند نسبت آب به مواد سیمانی 4/0 و مقادیر میکروسیلیس مشابه مخلوط قبلی است. مقدار هوای بتن های هوادار بین 5 تا 7 درصد بوده است.

 

همه مخلوط ها برای اسلامپ mm100-75 طراحی شده اندو لذا هرگونه کاهش اسلامپ ناشی از استفاده میکروسیلیس با افزودن فوق روان کننده جبران شده است.از آزمایشهای وی نتایج زیر استنتاج می گردد:

• میکروسیلیس تغییر مهمی در مقاومت فشاری تا 3 روزه بتن های با نسبت آب به مواد سیمانی برابر با 5/0 و6/0 نداشته است در حالی که با نسبت آب به مصالح سیمانی برابر با 4/0 افزایش مقاومت با افزایش مقدار میکروسیلیس همراه بوده است.
• صرف نظر از نسبت آب به مصالح سیمانی,مقاومت های فشاری 7 و 28 روزه بتن افزایش یافته است و مقداری افزایش متناسب با مقدار میکروسیلیس مصرفی در مخلوط است.
• کلیه بتن های هوادار اعم از با و بدون میکروسیلیس دارای مقاومت های کمتری در مقایسه با بتن های نظیر بدون هواست و مقدار افت مقاومت حدود 5 درصد به ازای هر یک درصد هوا است.

 

مقاومت در برابر سایش:

در چنین بتن هایی,رابطه مستقیمی بین مقاومت فشاری و مقاومت سایشی وجود دارد.شایان ذکر است که مقاومتهای بالای بتن در صورتی قابل دسترسی می باشد که بتن کاملاً متراکم از سنگدانه های مقاوم استفاده می گردد.عواملی که به افزایش مقاومت کمک می کند به مقاومت در برابر سایش نیز تاثیر می گذارند.ولسیفز(wolsiefer) نشان داد که مقاومت سایش بتن های حاوی میکروسیلیس با مقاومت فشاری بالا,بهبود می یابد.آزمایشهای هلند(Holland) نیز نشان دهنده عملکرد بسیار خوب بتن حاوی میکروسیلیس در برابر سایش می باشد.

 

مقاومت در برابر خوردگی و نفوذ پذیری:

نفوذ پذیری:

‌در فرآیند خوردگی, واکنش کاتدی به اکسیژن و آب نیاز دارد و برای ادامه واکنش آندی وجود یونهای کلر ضروری است.این عناصر مورد نیاز فرآیند خوردگی یعنی اکسیژن, آب و یونهای کلر معمولاً از محیط اطراف بتن به داخل بتن نفوذ می کنند.از طرف دیگر برای ادامه روند خوردگی باید یونهای هیدروکسیدOH از محل کاتد به محل آند منتقل شده و بنابر این نفوذپذیری بتن عامل مهم فرآیند خوردگی است, هر چند مکانیزم های نفوذپذیری متفاوت است و به شرایط محیطی و نوع عناصر نفوذپذیر بستگی دارد,معمولاً مکانیزم های نفوذپذیری به فرآیندهای جذب(Absorption), انتشار(Piffasion) و نفوذ(Perneation)تقسیم می شود.

به طور کلی نفوذ پذیری بتن تابع مقدار تخلخل و اندازه منافذ(Por Size Distribution) است.بخصوص مقدار منافذ بزرگتر (بزرگتر از mm 1/0) در میزان نفوذپذیری تاثیر بسزایی دارد.

 

درباره اثر میکروسیلیس در ساختار منافذ دو نظریه کاملاً متضاد وجود دارد:

 

Gjorv , Mehta معتقدند که با افزودن میکروسیلیس به بتن,منافذ بزرگتر به اندازه کوچکتر تغییر می یابند(شکل13). ولی نتایج دیگران نشان می دهد که مقدار منافذ بزرگ(بزرگتر از mm 1/0) در بتن میکروسیلیس در مقایسه با بتن معمولی بیشتر است ولی درباره نفوذپذیری بتن میکروسیلیس در مقابل کلر تقریباً نظریه واحد بین متخصصین وجود دارد.براساس این نظریه,نفوذ پذیری بتن میکروسیلیس در مقایسه با بتن معمولی به مراتب کمتر است.

 

RoJ , Li نشان دادند که نفوذ پذیری بتن میکروسیلیس در مقابل کلر(با نسبت آب به سیمان35/0) 10*6/7 و نفوذ پذیری بتن معمولی برابر 10*156 به عبارت دیگر نفوذپذیری بتن معمولی در مقابل کلر حدود 20برابر بتن میکروسیلیس است.(شکل 14).

 

مکانیزم رفتار بتن میکروسیلیس در مقابل نفوذپذیری:

درباره رفتار بتن میکروسیلیسی, نظریه های متفاوت ارائه شده است.

Mehta, Feldman معتقدند که در بتن پوزولانی بدلیل تبدیل هیدروکسیدکلسیم Ca(OH2)به فاز سیلیکات کلسیم هیدراته شده C_S_Hباعث کوچکتر شدن منافذ می گردد.هر چند این فازC_S_H تشکیل یافته در مقایسه با C_S_H موجود در خمیر سیمان معمولی از تراکم کمتری برخوردار است ولی به هر حال منافذ بزرگتر پر می شود,همچنین Mehtaنظریه ای ارائه می دهد که براساس آن وجود ذرات پوزولانی از ضخامت منطقه انتقالی Transition Zone (سطح تماس) بین خمیر سیمان و سنگدانه ها می کاهد.این فرآیند براساس چندین مکانیزم انجام می شود:

 

اولاً:وجود ذرات ریز پوزولانی از آب آوری در منطقه انتقالی می کاهد.

 

دوماً:ذرات ریز پوزولانی سبب بلوری شدن هیدروکسیدکلسیم شده و به جای بلورهای بزرگ,بلورهای کوچکتر در امتداد تصادفی( به جای یک امتداد مشخص)ایجاد می گردد.

 

سوماً:واکنش شیمیایی که شامل تبدیل هیدروکسیدکلسیم به C_S_H است,سبب کاهش ضخامت منطقه انتقالی می شود.

هرچند نظریه های مورد استفاده درباره مکانیزم نفوذپذیری پوزولانهای دیگر عامل مهم محسوب می شود ولی به نظر نمی آید که درباره بتن میکروسیلیسی چندان صادق باشد یا حداقل مکانیزم تعیین کننده باشد.زیرا همانطور که در بخش نفوذپذیری مشاهده گردید,ممکن است که منافذ بزرگ در بتن میکروسیلیس بیشتر از بتن معمولی باشد.

به عبارت دیگر کاهش نفوذپذیری پتن میکروسیلیسی در مقابل آب و اکسیژن کاملاً محرز نیست ولی به طور مسلم نفوذپذیری بتن میکروسیلیسی در مقابل کلر کمتر از بتن معمولی است این پدیده نشان می دهد که باید مکانیزم نفوذپذیری را در قابلیت تحرک یونها جستجو کرد.

به عبارت دیگر ساختار شیمیایی بتن میکروسیلیس مهم تر از ساختار فیزیکی (منافذ)است و کاهش نفوذ پذیری کلر بیشتر به ساختار شیمیایی بتن میکروسیلیس ارتباط دارد.

در محلول منفذ بتن,یونهایی از قبیل K ,Si ,Ca ,Al  وجود دارد که یون K سبب تحرک بیشتر Clدر منافذ می گردد ولی یونهای Si ,Ca ,Alاز تحرک کلر می کاهند.

در شکل 15 مشاهده می شود که مقدار یونهایCl  در خمیر سیمان میکروسیلیسی کمتر از خمیر سیمان معمولی است.

از طرف دیگر مقدار Si نیز در بتن میکروسیلیسی بیشتر از بتن معمولی است.پس می توان نتیجه گرفت که تحرک یونهای Cl در بتن میکروسیلیسی کمتر از بتن معمولی است.

از طرف دیگر تحرک Cl فقط تابع یونهای موجود در منافذ نیست بلکه شکل منافذ نیز در فرآیند نقش دارد.ظاهراً منافذ در بتن پوزولانی دارای پیچ وخم (Tortuosit) بیشتری نسبت به بتن معمولی است. وجود خم در منافذ باعث می شود که حرکت یونهای کلر در داخل بتن با کندی صورت پذیرد,هرچند مقدار منافذ در بتن سیلیسی بیشتر از بتن معمولی است ولی خمیدگی منافذ نقش مهمی در نفوذپذیری کلر دارد.

 

خوردگی:

به طور کلی اکثر تحقیقات نشان می دهد که شروع خوردگی بتن میکروسیلیس در زمان طولانی تر از بتن معمولی است و شدت خوردگی آن نیز به مراتب کمتر از بتن معمولی می باشد.Maslehuddion و همکارانش آزمون های ابتدایی بتن را در داخل سولفات-کلر قرار دادند و مشاهده کردند که شروع خوردگی برای بتن میکروسیلیسی و بتن معمولی به ترتیب 645 روز و 108 روز می باشد ,همچنین شدت خوردگی بتن میکروسیلیسی 03/0 در مقابل uA/cm²56/3 در بتن معمولی است.روند کاهش شدت خوردگی بتن میکروسیلیسی (خوردگی از نوع گالوانیکی که در آن میلگرد آند از میلگرد کاتد جدا می باشد)توسط French, Lorentz نیز مشاهده شده است نتیجه این تحقیق در شکل 16 نشان داده شده است.

 

مکانیزم کاهش شدت خوردگی در بتن میکروسیلیسی:

به نظر می آید که کاهش شدت خوردگی در بتن میکروسیلیسی تابع ساختار فیزیکی(مقدار واندازه منافذ) نیست (هرچند شکل و خم منافذ مهم است)بلکه ساختار شیمیایی(وجود یون های مختلف)از اهمیت بیشتری برخوردار است. به طور کلی در فرآیند خوردگی,بتن در نقش الکترولیت عمل می کندکه انتقال یونها را بر عهده دارد.بنابراین با افزایش مقاومت الکتریکی بتن از تحرک و انتقال یونها کاسته می شود و در نتیجه شدت خوردگی کاهش می یابد.

با افزایش مقدار آب (رطوبت بتن) و مقدار کلر آزاد در بتن از مقاومت الکتریکی کاسته می شود.

عوامل دیگری که مقاومت الکتریکی را تحت تاثیر قرار می دهند عبارتند از:

 

• مقدار و توزیع اندازه منافذ
• نوع یونهای موجود در منافذ و در ژل سیمان
• قدرت تحرک یونها
• مقدار یون ها

 

به طور کلی مقاومت الکتریکی تنها خاصیت بتن است که با تمام عوامل کنترل کننده شدت خوردگی,ارتباط دارد.

ممکن است در بتن معمولی مقدار وتوزیع اندازه منافذ عامل مهم کنترل شدت خوردگی باشد ولی ظاهراً نوع و مقدار یونها و قدرت تحرک آنها در بتن میکروسیلیسی کنترل کننده اصلی در شدت خوردگی می باشد.به هر حال تمام این عوامل متغیر سبب تغییر در مقاومت الکتریکی می شوند.

مهمترین یونها در ژل سیمانOH ,Al ,Fe ,Si ,Ca است و یونهای داخل منافذ OH ,Ca ,K ,Na می باشد.سرعت یونهای K ,Na ,Ca ,OHدر داخل آب به ترتیب 10*6/20 ,10* 2/6 , 10* 2/5 , 10* 6/7 m²/Vs است.

به عبارت دیگر سرعت یونهای OH, Kنسبتاً بیشتر است و این یونها در بتن میکروسیلیسی کمتر از بتن معمولی است و در نتیجه کاهش این یونها از تحرک یونهای کلر کاسته می شود.

وجود یونSi نیز باعث کاهش تحرک کلر می شود که به وفور در بتن میکروسیلیسی یافت می شود.مقدار افزایش مقاومت الکتریکی در بتن میکروسیلیسی توسط Gjorv ارائه شده است.(شکل17).

 

اثر میکروسیلیس در مقاومت الکتریکی بتن در دانشگاه علم وصنعت نیز مورد تحقیق قرار گرفته است.در این تحقیق , آزمون های بتن با سیمان پرتلند معمولی و 10 درصد جایگزینی با میکروسیلیس ساخته شد و برای ساخت این آزمون ها از kg/cm²370 سیمان (کل سیمان پرتلند و میکروسیلیس)استفاده گردید.پس از 28 روز عمل آوری در آب ,مقداری ازآزمون ها در معرض آب و تعدادی دیگر در محلول 13درصد NaCl قرار داده شدند.نتایج به دست آمده در جدول 3 ارائه شده است.نتایج نشان می دهد که مقاومت الکتریکی بتن معمولی و میکروسیلیس در آب روند افزایشی دارند,زیرا با افزایش سن بتن و افزایش محصولات هیدراتاسیون از مقدار یونها کاسته می شودو همچنین به دلیل کاهش تخلخل تحرک یونها نیز کاهش می یابد.ولی در محلول نمک بدلیل وجود یونهای Cl در بتن و تحرک این یونها از مقدار مقاومت الکتریکی کاسته شده است.

 

هر چند هر دو نمونه بتن معمولی و میکروسیلیسی در محلول نمک کاهش در مقاومت الکتریکی را نشان می دهد ولی احتمالاً مکانیزم کاهش مقاومت الکتریکی در دو نوع بتن ,متفاوت می باشد.در بتن معمولی بدلیل نفوذ زیاد (عمق زیاد) یونهای کلر سبب کاهش مقاومت الکتریکی شده است.ولی در بتن میکروسیلیسی عمق نفوذ کلر کم است ولی بدلیل وجود کلرهای آزاد, مقاومت الکتریکی کاهش یافته است.

 

مقاومت در برابر سولفات ها:

به طور کلی ,مقاومت بتن حاوی میکروسیلیس در برابر حمله سولفات ها خوب است.براساس آزمایشات انجام گرفته توسط Mather,درمقایسه با ملات های معمولی,ملات های حاوی میکروسیلیس مقاومتی بسیار بهتر در برابر حمله سولفاتها دارند.محققین دیگر نیز با قراردادن نمونه های بتن در معرض محلولهای سدیم,کلسیم,کلر,منیزیم, به این نتیجه رسیده اند که 10% جایگزینی میکروسیلیس باعث افزایش دوام ,بخصوص برای نمونه هایی که دارای آب نسبت به مصالح سیمانی حدود 45/0و عمل آورده شده به مدت 28 روز می گردد.

علت افزایش مقاومت در برابر سولفاتها, تغییر در توزیع منافذ و همچنین کاهش منافذ موجود در بتن است.همان طوری که اشاره شده است,خمیر سیمان پرتلند با استفاده از میکروسیلیس دارای منافذ ریزی هستند که به آسانی قابل نفوذ نمی باشند.

 

(واکنش قلیایی- سیلیس):

سیلیس غیر کریستالی و برخی از کانی های سیلیکاتی که کاملاً کریستالی نیستند,در محیط های قلیایی PH بیشتر از (13) تحت حمله قرار می گیرند وبا واکنش منبسط شونده همراه می شوند.با افزودن میکروسیلیس در خمیر سیمانی این واکنش را تا حدودی می توان کنترل کرد.

حضور میکروسیلیس,سبب کاهش سریع مواد قلیای موجود در آب حفره ای لعاب شده و این مواد را از دسترس خارج ساخته و از واکنش بعدی آنها با سیلیس موجود در سنگدانه ها ,که در آب موجود در بتن حل می شود,ممانعت می کند.همچنین میکروسیلیس معمولاً آب اضافی خمیر سیمان را جذب کرده و حل شدن سیلیس سنگدانه ها را مشکل می کند.به این ترتیب مصرف میکروسیلیس در بتن,احتمال بروز پدیده واکنش قلیایی را تا حد نزدیک به صفر کاهش می دهد.مقدار میکروسیلیس برای کنترل این واکنش بستگی به میزان فعالیت پوزولانی آن دارد.میزان معمول میکروسیلیس برای کنترل این واکنش 10% می باشد.شایان ذکر است که از سال 1977 برای مقابله با واکنش قلیایی –سیلیس- در بتن کارخانجات سیمان در ایسلند,سیمان پوزولانی حاوی 5 تا 10 درصد میکروسیلیس تولید می کنند.در کشور ایسلند سیمان تولیدی معمولاً با میزان قلیایی بالا است و بسیاری از سنگدانه های مصرفی در این کشور از نوع فعال می باشند.

 

دوام:

در این مورد بیشتر آزمایشها کارکرد خوبی از این بتنها نشان داده اند.این بتنها با داشتن تراکم زیاد و نفوذپذیری بسیار زیاد که در اثر میزان کم آب ,به عنوان یک ماده  واردکننده هوا در بتن عمل می نماید,ایجاد می شود و همچنین توانایی آنها در دفع یونهای خارجی در ساختمان هیدراتها این عملکرد مثبت به جای گذاشته است.

 

عدم موفقیتهای محتمل در کاربرد میکروسیلیس:

هرچند کاربرد میکروسیلیس در بتن,کیفیت آن را بهبود می بخشد,دستیابی به این بهبود کیفیت,مستلزم شناخت و مراعات نکات ریز و حساسی به شرح زیر است که بی توجهی به هر یک از آنها می تواند منشاء عدم موفقیتهای کوچک و بزرگ باشد.

 

کنترل کیفیت میکروسیلیس

همان طور که اشاره شد, میکروسیلیس تولید جنبی صنایع تولید آلیاژهای سیلیکون است. بدیهی است که مواد معدنی اولیه که در کارخانه های مختلف ,حتی در مقاطع زمانی مختلف در یک کارخانه,مصرف می شوند,یکسان نیستند و این یکسان نبودن مواد اولیه سبب می شود که تولید جنبی کارخانه ها هم مشخصه های صد در صد ثابت و معلوم نداشته باشند.لذا برای حصول اطمینان از قابلیت مصرف و عملکرد میکروسیلیس تولید شده در این کارخانه ها,باید به طور مستمر میزان نرمی(سطح مخصوص دانه ها),,درصد سیلیس,نسبت بخش بی شکل و آمورف سیلیس به قسمت بلوری آن, درصد قلیایی و درصد کربن موادی که از الکتروفیلترها استحصال می شوند,کنترل گردند.

اگر قطر دانه های مواد استعمال شده بزرگ باشد و مواد نرمی لازم را نداشته باشند,یا درصد سیلیس و سهم غیر بلوری آن کم باشد و یا کیفیت از زمانی به زمان دیگر تغییرات زیاد و نوسان شدید داشته باشد, میکروسیلیس مورد بحث,با اطمینان کافی قابل مصرف نخواهد بود.وحتی ممکن است به نتایجی برخلاف جهت نتایج مورد انتظار منجر شود.

 

تعیین مقدار و کنترل سازگاری روان کننده ممتاز:

گرچه با تعیین بسیار دقیق نسبتهای اختلاط مصالح سنگی و رعایت موکد آنها در عمل,دستیابی به مقاومت های زیاد,بدون کمک گرفتن از روان کننده های ممتاز میسر است ولی عملاً بدون کاربرد مواد روان کننده ممتاز, تولید بتن پر مقاومت در کارگاه با کارآیی مناسب ,به ویژه وقتی که میکروسیلیس در بتن به کار برده می شود,میسر نمی باشد. افزودن مقداری مناسب روان کننده ممتاز به مخلوط, سبب می شود که ذرات ریز سیمان و دانه های بسیار ریز میکروسیلیس به طور یکنواخت در آب پراکنده شده,در یک جا مجتمع نگشته به صورت دُلمه در نیایند.

برای تعیین مقدار مناسب روان کننده ممتاز ,جزء آزمایش و توسل به روش آزمون و خطا راهی وجود ندارد و معمولاً معیار قضاوت,نسبت آب به مواد سیمانی است. اگر منظور اصلی دستیابی به بیشترین مقاومت بتن باشد, باید کار را با کمترین مقدار ممکن نسبت آب به مواد سیمانی آغاز کرد,که طبعاً نظیر بیشترین مقدار روان کننده ممتاز خواهد بود,اگر روانی و قوام بتن هدف اصلی باشد, باید بیشترین مقدار نسبت آب به مواد سیمانی را,که با مقاومت مورد نظر سازگار باشد,اختیار نمود.و مقدار روان کننده را آنقدر تغییر داد که کارآیی مورد نظر بتن بدست آید.

 

باید توجه داشت که عملکرد روان کننده های مختلف با سیمانهای مختلف,حتی اگر سیمانها از یک نوع,مثلاً تیپ 1, باشند,متفاوت است. این تفاوت از یک سو مربوط به مقدار ناچیز برخی مواد موجود در سیمانها است,که معمولاً در مشخصات سیمانها درج نمی شوند و از سوی دیگر مربوط به روان کننده های ممتاز است که استاندارد پذیرش خیلی مشخص ندارند.مجموعه این عوامل گاه سبب می شود که یک نوع روان کننده یا روان کننده ممتاز , با یک نوع مشخص سیمان سازگاری نداشته باشد.

عدم توجه به این مسئله و مصرف روان کننده های ممتاز بدون انجام آزمایشهای لازم,ممکن است بروز مشکلاتی راسبب گردد.

 

کاربرد میکروسیلیس در بتنهای معروض به یخبندان:

خردشدن سنگ,بتن و مصالح مشابه آنها در اثر یخبندان,به عوامل متعددی بستگی دارد که عملکردهائی ضدونقیض دارند و بدلیل همین کثرت عوامل موثر,بررسی مسئله پیچیده است:

 

• سنگ یا بتن در وضعیت متعارف,به دلیل دارا بودن خلل وفرج ,مقداری آب جذب می کند که معمولاً از حد اشباع آن کمتر است.هر چند خلل و فرج زیادتر باشند درصد جذب آب متعارف بیشتراست.
• برای هر سنگ یا بتن یک درصد آب بحرانی وجود دارد که اگر آب موجود در حجم سنگ یا بتن به این حد برسد ,اگر در دمای زیر صفر قرار گیرد,به جای انقباض ,دچار انبساط می گردد.این درصد از مقدار آب جذب شده در شرایط متعارف بیشتر و از حد اشباع کمتر است.
• هر چه درصد آب جذب شده در وضع متعارف به درصد آب بحرانی نزدیکتر باشد,سنگ یا بتن به یخبندان حساستر خواهد بود.
• اثر مخرب یخبندان ناشی از این است که وقتی آب یخ می زند, حجم آن به میزان 9 درصد افزایش می یابد.
• اگر مقدار آب از مقدار نظیر درصد بحرانی کمتر باشد,هوای موجود در خلل و فرج سنگ یا بتن در کنار یخ,در اثر فشار یخ متراکم شده واجازه نمی دهد که سنگ یا بتن خرد شود. مصرف مواد حبابساز در بتن, از این نقطه نظر,کیفیت بتن را بهبود می بخشد و بر مقاومت آن در برابر یخبندان میافزاید.
• اگر مقدار آب از مقدار نظیر درصد بحرانی بیشتر باشد, هوای موجود در کنار یخ ,قادر به مستهلک کردن فشار یخ نخواهد بود و سنگ یا بتن در اثر یخبندان آسیب می بیند.
• در این حالت به ازای نیروی فشاری ایجاد شده در یخ, نیروی کششی در جسم سنگ یا بتن به وجود می آید که با نیروی فشاری در حال تعادل است.
• این تعادل در عین حال تابع سطح مقطع نسبی یخ و جسم توپر سنگ یا بتن در هر مقطع و ضریب تغییر شکل یخ,سنگ وبتن است.
• هر چه ضرایب تغییر شکل ها بزرگتر باشند ,تغییر شکل ها کمتر و نیروها بیشتر خواهند بود.
• همچنین هر چه مقطع نسبی یخ بیشتر باشد نیرو بزرگتر خواهد بود و برعکس ,اگر خلل و فرج کم شود مقطع نسبی یخ کمتر و نیرو کوچکتر می شود.
• هرچه نیرو بزرگتر باشد,به همان نسبت تنش کششی در سنگ یا بتن افزایش خواهد یافت و ممکن است به گسیختگی آن منجر شود.
• هرچه قاب کششی سنگ یا بتن بیشتر باشد,گسیختگی دیرتر رخ خواهد داد.مصرف مواد حبابساز که وضع حبابهای هوا رادر داخل بتن تثبیت می کنند,باعث کاهش ,نسبی مقاومت شده و از این دیدگاه, آسیب پذیری بتن را در برابر یخبندان زیادتر می کند.
• هرچه سنگ یا بتن تردتر باشد,گسیختگی زودتر پدیدار خواهد شد.

 

کاربرد میکروسیلیس در بتن به کاهش میزان تخلخل در بتن و ابعاد خلل و فرج آن منجر می شود که می تواند از سوئی میزان جذب آب متعارف را افزوده, آن را به درصد اشباع نزدیکتر کرده و بر حساسیت بتن در برابر یخبندان بیفزاید و از سوی دیگر به دلیل تقلیل میزان خلل و فرج از نیروی فشاری داخل آن بکاهد.

 

همچنین بتن حاوی میکروسیلیس دارای مقاومت بیشتری است که پایداری آن را در مقابل نیروی فشاری داخلی افزایش می دهد, ولی معمولاً بیشتر شدن مقاومت, با افزایش ضریب تغییر شکل همراه است و زیادترشدن ضریب تغییر شکل به افزایش نیروی فشاری داخل بتن می انجامد.

به طوری که ملاحظه می شود کاربرد میکروسیلیس در بتن,همانند مواد حبابساز , اثرهای متناقضی بر عوامل موثر در پایداری بتن در برابر یخبندان دارد.پژوهشهای  انجام شده نیز این تناقض را تایی می کنند.این مسئله ,کاربرد بتن حاوی میکروسیلیس رادر سازه هایی که معروض به یخ زدن و باز شدن یخ باشند, با ابهام روبه رو می سازد. و برای رفع ابهام , راه حلی جزء انجام آزمایشهای مناسب در هر مورد خاص , وجود ندارد.

 

ضرورت عمل آوردن بتن های حاوی میکروسیلیس:
میکروسیلیس موجود در بتن, به سرعت آب آزاد موجود در بتن را جذب می نماید و بروز ترکهای ناشی از نشست خمیری و خشک شدن سطح را تشدید و تسریع می کند.از این دیدگاه, بتن های حاوی میکروسیلیس باید بلافاصله پس از جادادن و پرداخت سطح, مراقبت شوند و از خشک شدن سطوح آزاد آنها به هر قیمت,جلوگیری به عمل آید. این امر به ویژه در مناطقی که اقلیم خورنده دارند و همچنین در صورت مصرف سنگدانه هایی که مشکوک به دارا بودن پتانسیل واکنش قلیایی می باشند, حائز اهمیت بسیار است زیرا ترکهای سطحی می توانند بهترین راه را برای ورورد مواد خورنده به داخل بتن باشند و مناطق طرفین ترک معمولاً مناسب ترین محل برای آغاز شدن واکنش قلیائی می باشند.

 

نتیجه گیری:

• میکروسیلیس به عنوان یک ماده مکمل نقش اساسی را در افزودن مقاومت بتن سبک و بهبود خواص دیگر آن ایفا می کند.
• میکروسیلیس با ریزی بسیار زیاد و فعالیت پوزولانی قابل ملاحظه بر ایجاد واکنشهای شیمیایی با هیدروکسید کلسیم سبب کاهش تخلخل و نفوذ پذیری و افزایش دوام و مقاومت در بتن ها می شود.
• افزودن میکروسیلیس به بتن کارآیی آن را کاهش می دهد و با کاربرد مقدار مناسبی روان کننده ممتاز نه تنها کارآیی بهبود می پذیرد بلکه یکنواختی بافت بتن نیز افزایش می یابد, مشروط بر اینکه روان کننده مورد مصرف به دقت انتخاب و مصرف شده باشد.
• افزودن میکروسیلیس باعث تاخیر در زمان گیرش می شود.
• میکروسیلیس پدیده آب انداختگی را کنترل کرده و پرداخت را تسریع می بخشد.
• در بتن های حاوی میکروسیلیس تکیدگی کمتری نسبت به بتن های معمولی ایجاد می شود.
• با استفاده از میکروسیلیس به عنوان جایگزین بخشی از سیمان می توان به مقاومتهای زیاد در بتن دست یافت.
• در چنین بتن هایی رابطه مستقیمی بین مقاومت فشاری و مقاومت سایشی وجود دارد .شایان ذکر است که با افزایش مقاومت فشاری,مقاومت سایشی نیز افزایش می یابد.
• فعل وانفعالات پوزولانی دوده سیلیسی باعث کاهش نفوذپذیری بتن و میزان قلیایی آن(هیدروکسیدکلسیم) می گردد.
• مصرف میکروسیلیس در بتن ,دقت در تمام جزئیات اجرایی را ایجاب می نماید و قبل از هر چیز باید کیفیت میکروسیلیس مصرفی تضمین شده و قابل اعتماد باشد و در غیر اینصورت باید یه طور همه جانبه کنترل شود.

 

 

منابع:

• مکانیزم و علل کاهش آسیب پذیری بتن دارای میکروسیلیس: دکتر پرویز قدوسی.
• تاثیر دوده سیلیسی بر خواص بتن های مقاومت: دکتر نصرت الله تاجیک.
• بتن با مقاومت زیاد : دکتر علی اکبر رمضانپور.
• خواص مکانیکی و فیزیکی میکروسیلیس ایران: دکتر اسماعیل گنجیان.
• میکروسیلیس و ضریب بازده آن در مقاومت بتن :دکتر رمضانپور و مهندس منصور پیرایش.
• مواد مضاف و روان کننده : دکتر طیبه پرهیزگار
• مقاومت در برابر سایش : دکتر طیبه پرهیزگار
• کاربرد میکروسیلیس در ملات و بتن در ایران به ویژه در بهسازی : دکتر مهدی قالیبافیان.
• رفتار سازه ای بتن دارای میکروسیلیس : دکتر علیرضا خالو.

 

لطفا جهت استعلام قیمت آنتراسیت تماس بگیرید: 09127336158

معدن سیلیس همدان   | سیلیس تصفیه آب  | سیلیس صادراتی