ژل سیلیکا فیوم چیست؟

ژل سیلیکا فیوم که یک ماده ترکیبی می باشد برپایه روان کننده، میکروسیلیس ومواد دافع آب تولید گردیده است که بعنوان پدیده ای کارآمد وتجربه شده در دستورکار اغلب کار فرمایان ومشاورین قرار گرفته است. امروزه با آشکار شدن مزایای بتن هایی که در ساختار آنها از میکروسیلیس وفوق روان کننده به خاطر قیمت مناسب وخصوصیات ارزنده که در قسمت مربوط به میکرو سیلیکا شرح گردیده است خصوصیات ارزنده ای به بتن می دهد ولی میکروسیلیس به خاطر وزن حجمی کم و ریزی ذرات، حمل ونقل، نگهداری ومصرف ان مشکل وپرهزینه بوده وچون هنگام اضافه شدن به بتن، اختلاط به طور کامل ومطلوب انجام نمی گیرد لذا خصوصیات بهینه آن بطور کامل ظهور نکرده به علاوه از نظر محیط زیست وشرایط بهداشتی ٫ همواره برای مصرف کننده گان مشکل آفرین بوده است ومیزان روان کننده نیز همیشه به تناسب مصرف وزمان مخلوط با میکروسیلیس همیشه مورد اشتباه قرار می گرفت.لذا جهت رفع مشکلات فوق از این ماده که با توجه به تکنولوژی پیشرفته وبهینه سازی مواد اقدام گرفته وعرضه می گردد.

مصارف:

ساخت بتن های پرمقاومت

بتن ریزی در مناطقی که تحت حمله مواد شیمیایی وخورنده قرار گرفته است

بتن ریزی در سواحل جنوبی کشورواسکله ها

ساخت بتن اسکله، پل، مخازن وسدها

ساخت بتن با نفوذ پذیری کم

خصوصیات ویژه:

با توجه به خصوصیات مندرج در بخش میکرو سیلیس و فوق روان کننده می توان گفت این ماده کلیه خصوصیات هر دو را در بتن بوجود می اورد.

افزایش روانی بتن بدون نیاز به فوق روان کننده.

مقاومت شیمیایی، مکانیکی و نفوذ ناپذیری بتن

اقتصادی ومقرون به صرفه بودن

جابجایی، نگهداری ومصرف بسیار آسان وراحت

حفظ سلامت وبهداشت کارکنان در اثر عدم پخش ذرات ریز میکرو سیلیس در هوا

استفاده دقیق وبهینه از افزودنی با توجه به استفاده یک جزء برای ساخت بتن

مشخصات فیزیکی وشیمیایی:

حالت فیزیکی

ژله ای

رنگ

خاکستری مایل به قهوه ای

وزن مخصوص gr/cm3 4/1

PH    10-9

یون کلر   ندارد

میزان مصرف:

مقدار مصرف مناسب باید به وسیله آزمونهای آزمایشگاهی به منظور حصول مقاومت وکارایی بهینه صورت گرفته شود ولی بعنوان معیار مناسب میزان5الی10درصد وزن سیمان مصرفی پیشنهاد می گرددوبایستی به میزان تقریبی 10الی20درصد از آب مصرفی و 5 درصد ازسیمان مصرفی کاست.

نحوه مصرف ونکات ضروری:

خمیر میکرو سیلیس را می توان پس از اختلاط کامل تمام اجزاء (با احتساب کاهش سیمان وآب مصرفی) به بتن افزود ویا درآب بتن حل نمود وسپس به اجزاء خشک بتن افزوده گردد . حتما از مواد عمل آورنده مانند کیورینگ جهت حصول مقاومت بالاتر استفاده نمود از مصرف بیش ازحد 25% وزن سیمان خودداری شود. ژل سیلیکافیوم را می توان در ظروف دربسته ودر دمای 5الی 25درجه سانتیگراد نگهداری نمود

معرفی بتن الیافی

بتن الیافی نوعی بتن است که در ساخت آن از الیاف استفاده می‌کنند و سیمان، آب، سنگدانه و مواد افزودنی را همراه با الیاف مخلوط می‌کنند، الیاف باعث افزایش پیوستگی، مقاومت کششی، کاهش ترک های بتن و افزایش نرمی بتن میگردد. جنس الیاف و اندازه آنها به نوع مصرف بتون و مقاومت کششی مد نظر بستگی دارد. الیاف می‌تواند الیاف شیشه یا الیاف فلزی و یا الیاف پلیمری باشد و اندازهٔ آنها معمولاً 3 الی 20 میلیمتر است .

الیاف فولادی

الیاف فولادی در اندازه های مختلف تولید میشود که مشهور ترین آن الیافی است که از مقطع دایره ای تهیه میگردد .

کاربرد الیاف فولادی در مسلح ساختن بتن های غیر سازه ای و کف سازی ها باعث حذف مش و میلگرد شده و نیز میتوان از ضخامت لایه بتنی کاست درضمن ، در سقفهای کامپوزیتی اضافه کردن الیاف فولادی به بتن باعث حذف میلگرد گذاری میگردد . مقاومت این گونه سقف ها در برابر آتش سوزی تا 1500 درجه سانتیگراد میباشد .

در ساخت بنادر و یارد های ساحلی با توجه به شرایط خوردگی و بارهای سنگین و همچنین لرزش بر اثر حرکت ماشین آلات سنگین ، استفاده از الیاف فولادی در بتن بهترین راه حل جهت افزایش دوام و کارایی بتن میباشد

در ساخت اتوبان ها با روکش بتنی به جای آسفالت استفاده از الیاف فولادی باعث افزایش مقاومت کششی سطح جاده و همچنین مقاومت بالا در برابر نفوذ آب و مایعات (خصوصا نمک) می شود که با توجه به این خصوصیات میتوان از قطر پوشش بتن نیز کاست .

کاربرد در تونل سازی : در ساخت تونل ها با دستگاههای حفار تمام اتوماتیک ، قطعات پیش ساخته میبایستی از درون تونل به دستگاه هدایت شده و در مکان خود نصب گردند . فن اوری بالای ساخت این قطعات به لطف استفاده از الیاف فولادی باعث مقاومت بالا در برابر ضربه ناشی از جابجایی و همچنین مهار فشار های وارده از دیواره های تونل میگردد .

در بتن های پاششی ( شاتکریت) جهت تثبیت خاک در انواع حفاری ها ( تونل سازی ، راهسازی و...) استفاده از الیاف فولادی با طول کوتاه تر میتواند باعث حذف مش گذاری گردد . که علاوه بر کاستن از هزینه ها باعث بالا رفتن ایمنی و سرعت و مقاومت کار میگردد.

الیاف پروپیلن

بتن با مقاومت بالا دارای معایبی همچون شکنندگی و عدم مقاومت در برابر آتش سوزی می باشد. جهت رفع این نقیصه میتوان از الیاف پلی پروپیلن با توجه به خواص مطلوب و اقتصادی بودن آن استفاده کرد.استفاده از مقادیر معین از الیاف در مخلوط بتن بر خواص مکانیکی آن تاثیر نا مطلوب نخواهد داشت.الیاف پلی پروپیلن براستحکام فشاری و مقاومت حرارتی بتن تاثیر میگذارد.

از جمله محاسن بتن های مصلح(الیافی) ودارای مقاومت بالا، بهبود خواص مکانیکی و کاهش نفوذپذیری ،مقاومت شیمیایی بالا در برابر عوامل مخرب و مقاومت در برابر ضربه های مکانیکی شدید می باشد. در کنار محاسن یاد شده، شکنندگی و مقاومت کم در برابر حرارت و آتش از معایب بارز این گونه بتنها محسوب می شود.از آنجایی که مقاومت و نرمی، دارای نسبت عکس می باشند، بتنهای با استحکام بالا از بتن های معمولی شکننده ترند.

ویژگی ها

• در سنین اولیه بتن، از هنگام بتن ریزی تا 24 ساعت بعد، مقاومت کسب شده توسط بتن ناچیز است و کمترین تنشی می تواند منجر به ترک خوردگی شود. مقاومت کششی بسیار زیاد الیاف پلی پروپیلن در این زمان، باعث عدم ترک خوردگی بتن میشود.

• الیاف پلی پروپیلن باعث جلو گیری از آب انداختگی بتن شده و از انتقال آب به سطح بتن جلوگیری می کند که نتیجه آن همگن شدن بتن و یکسان بودن نسبت آب به سیمان در تمام بتن و تداوم عمل هیدراتاسیون می باشد.

• الیاف پلی پروپیلن باعث جلوگیری افزایش چشمگیر مقاومت بتن در برابر بارهای ضربه ای می شود که این امر در بارگذاری دینامیکی مانند تند بادها، زلزله ارتعاش ماشین آلات سنگین و انفجار ... اهمیت دارد.

• استفاده از الیاف پلی پروپیلن باعث افزایش مقاومت کششی، خمشی و برشی بتن می شود و بتن بعد از شکست یکپارچه باقی می ماند. افزایش مقاومت در برابر سیکل های ذوب و انجماد که ناشی از کاهش نفوذ پذیری بتن بوده و افزایش مقاومت در برابر خستگی، سایش و کاویتاسیون از دیگر مزایای استفاده از الیاف پلی پروپیلن می باشد.

مزایا و مقایسه فنی بتن حاوی ژل سیلیکافیوم الیاف دار بتن برای ساخت بتن الیافی کلاس AP2RB نسبت به بتن حاوی ژل میکروسیلیس P1RB :
مقاومتها - نفوذ پذیری آب و نفوذ پذیری عوامل مهاجم بیرونی در بتن الیافی حاوی ژل سیلیکافیوم دارای الیاف پلی پروپیلن - ضریب وارفتگی بتن الیافی حاوی ژل سیلیکافیوم دارای الیاف پلی پروپیلن - مقاومت سایشی بتن الیافی حاوی ژل سیلیکافیوم دارای الیاف PP - مسائل حرارتی در بتن الیافی حاوی ژل سیلیکافیوم دارای الیاف PP - واکنشهای شیمیایی در بتن الیافی حاوی ژل سیلیکافیوم AP2RB - افزایش روانی بتن بدون نیاز به فوق روان کننده ها

ژل سیلیکافیوم الیاف دار بتن برای ساخت بتن الیافی کلاس ژل AP2RB نه تنها با بالا بردن مقاومت بتن در برابر عوامل مخرب فیزیکی و شیمیایی محیطی و حتی عوامل مخرب داخلی بتن، عمر سرویس دهی سازه را به حداکثر می رساند،بلکه از آسیبهای احتمالی دراز مدت ناشی از عدم دقت در کیورینگ مناسب طی ساعات اولیه پس ازریختن بتن الیافی تا حدود زیادی میکاهد.

نویسنده : کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران/دپارتمان تحقیق و توسعه.((مشاور و تولید کننده محصولات افزودنی بتن و ارائه دهنده خدمات مهندسی بتن))