ژل میکروسیلیس چیست؟| انواع آن و دلیل محبوبیت آن

ژل میکروسیلیس یا به عبارتی دیگر همان مکمل بتن یک ماده بسیار پرکاربرد در اصلاح خواص بتن است که بیشترین استفاده آن برای آب بندی کردن بتن است. به همین دلیل در خیلی از سازه‌های بتنی که در کنار سواحل جنوبی است و بتن‌هایی که احتمال خوردگی محیطی دارند، از آن استفاده می‌شود.
امروزه افزودنی‌های بسیار زیاد و پیشرفته‌ای برای کاربردهای مختلف وجود دارد، که می‌توانند به استحکام و طول عمر بتن کمک زیادی کنمد. ژل میکروسیلیس هم یکی از این مواد افزودنی مهم است که در تمامی عملیات عمرانی که برای انجام ساخت و ساز بدون تاثیر جوی روی آن، استفاده می‌شود.
میکروسیلیس انواع مختلفی برای استفاده در بتن دارد، که یکی از آن‌ها ژل میکروسیلیس است. در سال‌های اخیر استفاده از این ماده افزودنی صنعتی، نقش ویژه‌ای در صنعت ساخت و ساز پیدا کرده است.
برای خرید میکروسیلیس با بهترین قیمت و بالاترین کیفیت، می‌توانید به سیوان لند مراجعه کنید. 

ژل میکروسیلیس چیست؟

میکروسیلیس با پر کردن منافذ میکروسکوپی موجود در بتن که به وسیله ماسه و سیمان به راحتی پر نمی‌شوند، یک بافت محکم و نفوذ ناپذیری به وجود می‌آورد. از طرفی میکروسیلیس با چسبندگی بیشتر به سیمان و انجام واکنش شیمیایی با آن، مقاومت بتن را افزایش می‌دهد. سطح بتن با استفاده از این افزودنی صاف‌تر می‌شود، لذا برای ساخت کف سالن‌های ورزشی، یا پیست‌های مخصوص و هر جای دیگری که صاف بودن سطح برای آن‌ها مهم است، از میکروسیلیس استفاده می‌شود.

ژل میکروسیلیس جزو بهترین فرآورده‌های افزودنی بتن است که با استفاده از آن در ملات‌های بتنی یک ملات نفوذ ناپذیر در برابر مواد شیمیایی مانند یون‌های کلر و سولفات، نمک و جریان‌های متناوب مکانیکی به وجود می‌آورد.
این ماده پرکاربرد با نام‌های دیگری مانند چسب بتن، چسب آب بند، پودر میکروسیلیس، پاور ژل، ژل سیلیکا هم در صنعت ساختمان می‌شناسند. از ویژگی‌های مهم این ماده سازگار بودن آن با محیط زیست است.

مواد تشکیل دهنده ژل میکروسیلیس

ژل میکروسیلیس از چند جزء اصلی تشکیل شده است. در ادامه،، به تفکیک آن‌ها را بررسی می‌کنیم:

• میکروسیلیس

یکی از اصلی‌ترین و مهم‌ترین مواد تشکیل دهنده این ژل، ماده‌ای به نام سیلیکا فوم یا همان میکروسیلیس است. این ماده از دودکش کارخانه‌های فروآلیاژ به دست می‌آید و در واقع یک نوع ضایعات محسوب شده که به عنوان پوزولان، خواص بسیار زیادی پس از ترکیب با بتن دارد.
جالب است بدانید که نروژ، اولین کشوری بود که توانست کاربرد سیلیکا را کشف کند و کم کم در جاهای دیگر آن را به کار بگیرد.

• روان کننده و فوق روان کننده

وجود روان کننده و فوق روان کننده بتن در ژل میکروسیلیس موجب پخش شدن بهتر دوده سیلیسی و افزایش کارایی و مقاومت بتن می‌شود.

• مواد پلیمری آب کننده

مواد پلیمری با توجه به کاربرد آن انواع مختلفی دارد، این ماده می‌‌تواند به خواص دوده سیلیسی کمک کند.

• الیاف

الیاف جزو مواد دائمی تشکیل دهنده فرمولاسیون ژل میکروسیلیس نیست، اما گاهی اوقات به منظور حذف ترک‌های مویی در بتن نیاز است که از ژل میکروسیلیس الیاف دار، که از الیاف پلی پروپیلن و فولاد تشکیل شده، استفاده شود.

• مواد آنتی باکتریال
• آب
• افزودنی‌های خاص

با توجه به هدف، می‌توان از افزودنی‌های مختلفی استفاده کرد.

کاربردها و موارد استفاده از ژل میکروسیلیس

ژل میکروسیلیس که با نام‌هایی چون چسب بتن و ژل آب بند هم مورد استفاده قرار می‌گیرد، کاربردهای گسترده‌ای در صنعت بتن و ساخت ساز دارد. یکی از دلایل اصلی استفاده از این افزودنی برای افزایش مقاومت سازه‌ها است.

در ادامه تعدادی از مهمترین موارد استفاده از ژل میکروسیلیس در بخش‌های مختلف ساخت و ساز را بررسی می‌کنیم.

استفاده در بتن‌های آب بند

ژل میکروسیلیس به دلیل وجود مواد روان‌کننده‌ای که در ساختار آن است، به راحتی موجب آب‌بندی بتن شده و تمامی حفرات میکروسکوپی بتن را پر کرده و مانع نفوذ آب در فرایند تولید بتن می‌شود.

استفاده در بتن‌های پر مقاومت

دوده سیلیسی در کنار سیمان موجب تشکیل سیلیکات کلسیم سخت شده که موجب به وجود آمدن بتن با مقاومت بالا می‌شود.

استفاده در بتن‌های بادوام

در همه سازه‌هایی که نیاز به بتن بادوام دارند، مانند سازه‌های ساحلی، سازه‌های نگهدارنده آب و… از این ژل برای آب‌بندی و افزایش دوام استفاده می‌شود.

استفاده در بتن‌های خود متراکم

از بتن‌های خود متراکم در سازه‌های مختلفی که نیاز به قوام بالایی دارد، استفاده می‌شوند. از جمله ساخت پل‌ها با دهانه‌های بزرگ، تونل‌های شهری و آبی، سازه‌های زیر آبی، ساخت ساختمان و برج‌های بلند و غیره.
همینطور این افزودنی به طور کلی، اغلب برای تمامی سازه‌هایی که نیاز به افزایش و بالا بردن مقاومت بتن و جلوگیری از تخریب بتن توسط عوامل جوی دارند، استفاده می‌شود. به همین علت در مکان‌های زیر استفاده از این افزودنی بتن، رایج است.

• سازه‌های ساحلی.
• سازه‌های نگهدارنده آب.
• روسازی‌های بتنی.
• بتن‌های پر مقاومت برای ساخت انواع سازه بتنی با مقاومت بالا در برج‌ها و ساختمان‌های مرتفع.
• سازه‌های در معرض بارهای دینامیکی، ضربه و خستگی.
• مقاطع نازک بتنی.
• سازه‌های بتنی در معرض سیکل‌های شدید ذوب و انجماد.
• بتن نظامی و پدافندی.

ژل یا پودر میکروسیلیس؟

اغلب دیده‌ایم که استفاده از ژل میکروسیلیس بسیار رایج‌تر از استفاده از پودر آن است، اما دلیل آن چیست؟

1. کار با پودر میکروسیلیس خطرناک و سرطان زا است. از آنجا که پودر می‌تواند از راه پوست، چشم، دهان و بینی وارد بدن شود، معمولا توصیه می‌شود که میکروسیلیس تبدیل به دوغاب یا ژل شود و بعد مورد استفاده قرار گیرد.
2. اختلاط پودر سیلیسی در بتن بسیار سخت‌تر از اختلاط ژل آن در زمان میکس است.

انواع ژل میکروسیلیس

ژل‌های میکروسیلیس با توجه به کاربردشان، در انواع مختلفی تولید می‌شوند که در ادامه انواع آن رو به تفکیک بررسی می‌کنیم:

ژل میکروسیلیس بر پایه مواد شیمیایی

ژل میکروسیلیس را بر اساس محصولات پایه‌ای که در آن استفاده می‌شود نام گذاری می‌کنند. در حال حاضر انواع ژل میکروسیلیس بر پایه نفتالین، بر پایه کربوکسیلات و بر پایه لیگنو بیشترین کاربرد را دارند.

ژل میکروسیلیس الیاف دار

میکروسیلیس الیاف دار همانطور که از نام آن پیدا است از الیاف‌های فولاد یا پلی پروپیلن و مواد دیگر تولید می‌کنند، که این ژل بر اساس الیاف‌های موجود به چند گروه تقسیم می‌شود:
1.ژل سیلیکا الیاف دار.
2.میکروسیلیس ژل الیاف دار.
3.نانو ژل الیاف دار.
4.پاور ژل الیاف دار.

ژل میکروسیلیس بر اساس گیرش

می‌توان با افزودنی‌هایی که به این ژل اضافه می‌شود، آن را در چند رده بندی قرار داد.

• ژل دیرگیر.
• ژل زودگیر.
• ژل نرمال.

مهمترین مزایای ژل میکروسیلیس در بتن

ژل میکروسیلیس در بتن

• بهبود آیتم‌های بتن از لحاظ دوام.
• کاهش آب انداختگی و جداشدگی سنگدانه‌های بتن.
• افزایش مقاومت مکانیکی بتن.
• سهولت پمپاژ بتن و کاهش استهلاک در تجهیزات بتن ریزی.
• افزایش دوام و پایایی بتن در سیکل‌های ذوب و انجماد.
• افزایش چسبندگی بتن.
• کاهش میزان نفوذ پذیری تا 20 برابر کمتر از بتن‌های معمولی.
• به تاخیر انداختن زمان گیرش بتن در فصل گرما.
• مانع جداشدگی بتن.
• استفاده کمتر از آب برای بهبود خواص بتن.
• کاهش ترک‌خوردگی بتن.
• ظاهر بهتر بتن بعد از خارج شدن از قالب.

پیشنهاد می‌شود پس از مطالعه این مقاله، مقاله مرتبط با پاور ژل میکروسیلیس را نیز بررسی کنید.

مشخصات فنی ژل میکروسیلیس

احتمالا عده‌ای علاقمند هستند که مشخصات فنی این ژل پرکاربرد را ببینید تا بیشتر با ساختارش آشنا بشوند.

یکی از بارزترین نکات درباره مشخصات فنی ژل میکروسیلیس فاقد یون کلر بودن این محصول است که باعث می‌شود هیچ آسیبی به محیط زیست وارد نشود و در برخورد با فلزات موجب پوسیدگی و خوردگی آن‌ها نمی‌شود.

طرح اختلاط بتن حاوی ژل میکروسیلیس

طرح اختلاط بتن حاوی میکروسیلیس، کاملا بستگی به نوع کارایی بتن دارد، برای مثال اینکه شما چه نوع بتنی(آب بند، پر مقاومت یا خود تراکم) برای سازه خود نیاز دارید، می‌تواند طرح اختلاط شما را تحت تاثیر قرار دهد.

• طرح اختلاط بتن خود متراکم با ژل میکرو:

برای ساخت این نوع بتن باید از ژل بر پایه پلی کربوکسیلات استفاده کنید، همچنین به گونه‌ای باید ترکیبات طرح اختلاط را مشخص کنید، که مقدار پودر مورد نیاز برای تهیه بتن خود تراکم را تامین کنید.

• طرح اختلاط بتن آب بند با ژل میکروسیلیس:

برای دستیابی به بتن آب بند مناسب با ژل، لازم است حداقل 14% وزن سیمان از ژل استفاده کنید.

• طرح اختلاط بتن پر مقاومت با ژل:

برای دستیابی به مقاومت‌های بالا در بتن، باید حداقل 25% وزن سیمان را از ژل استفاده کنید.

خواص ژل میکروسیلیس در انواع کاربرد آن

همان‌طور که تا الان متوجه شده‌اید، میکروسیلیس می‌تواند با توجه به ترکیباتش انواع مختلفی داشته باشد که هر کدام از آن‌ها نیز خواص متفاوتی دارند. در ادامه به بررسی برخی از مهم‌ترین خواص ژل میکروسیلیس در کاربردهای مختلف آن می‌پردازیم.

خواص ژل میکروسیلیس در بتن تازه

• کاهش احتمال بروز پدیده جداشدگی (Segregation) و آب انداختگی (Bleeding) در بتن: مقاومت پودر میکروسیلیس و کاهش نسبت آب به سیمان به دلیل حضور روان کننده در آن، سبب جلوگیری از جدا شدن آب از سنگدانه بتن می‌شود.
• افزایش کارایی بتن
• کاهش دمای بتن: استفاده از پوزولان‌ها به جای بخشی از سیمان، سبب کم شدن عامل تولید حرارت (سیمان) شده و مانع از افزایش دمای بتن می‌شود.
• افزایش مدت زمان حفظ اسلامپ بتن
• کاهش ترک‌های حرارتی در بتن

خواص ژل میکروسیلیس در بتن سخت شده

• افزایش مقاومت فشاری، خمشی و کششی بتن
• افزایش مقاومت چسبندگی بتن
• افزایش مقاومت سایشی بتن
• افزایش مقاومت بتن در برابر ضربه و کنده‌کاری
• افزایش مقاومت بتن در برابر آتش‌سوزی و دمای بالا
• کاهش نفوذپذیری بتن و در نتیجه افزایش محافظت بتن از فولاد در برابر خوردگی
• افزایش مقاومت بتن در برابر حملات شیمیایی مخرب
• مسدود کردن کانال‌های مویرگی تعریق

خواص و تاثیر ژل میکروسیلیس در سنگ مصنوعی

ژل میکروسیلیس در زمینه‌ی سنگ مصنوعی و موزاییک پلیمری نیز کاربرد دارد که از نمونه‌ خواص آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• حضور دوده سیلیسی در این افزودنی‌ها، سبب می‌شود که فیلر ملات افزایش یابد، تخلخل‌های ریز ملات حذف شده و در نتیجه محصولات موزاییکی، سطح صافی داشته باشند.
• جبران کننده کیفیت کم سیمان
• جلوگیری از لب پر شدن موزاییک
• افزایش مقاومت خمشی و مقاومت در برابر ضربه
• کاهش نفوذپذیری موزاییک

ژل میکروسیلیس چگونه میزان نفوذ آب در بتن را کاهش می‌دهد؟

یکی از مهم‌ترین کارهایی که ژل میکروسیلیس برای بتن انجام می‌دهد، این است که میزان نفوذ آب به آن را کم می‌کند. که علت این امر نیز تغییرات مثبتی است که اضافه کردن میکروسیلیس در ساختار فیزیکی و شیمیایی بتن موجب می‌شود. که  این تغییرات عبارتند از:

• افزایش چگالی بتن: اضافه کردن میکروسیلیس به بتن باعث افزایش چگالی آن و در نتیجه کاهش نفوذ آب در بتن می‌شود.
• تشکیل پل‌های هیدروژنی: ژل میکروسیلیس می‌تواند با آب پل‌های هیدروژنی تشکیل دهد که این پل‌ها از نفوذ آب به بتن جلوگیری می‌کنند.
• تشکیل مواد ژلی در ساختار بتن: استفاده کردن از میکروسیلیس در بتن باعث تشکیل مواد ژلی در ساختار آن می‌شود. که این ساختار ژلی جلوی نفوذ آب به بتن را می‌گیرد.

جمع‌بندی

در این مقاله ژل میکروسیلیس را از جنبه ‌های مختلف به صورت کامل بررسی کرد. این ماده یکی از مهم‌ترین افزودنی‌های بتن است که استفاده از آن برای افزایش روانی بتن و جلوگیری از ترک‌خوردن و آب انداختگی آن بسیار توصیه می‌شود. باید متذکر شویم که افزودن آب به بتن هیچ‌گاه نمی‌تواند جای افزودنی را بگیرد و بالعکس، می‌تواند باعث نتایج مخرب شود.