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 بتن و آب بندی کردن است. به همین دلیل در خیلی از سازه های بتنی که در کنار سواحل جنوبی است و بتن‌های که احتمال خوردگی محیطی دارد، استفاده  می شود و پرطرفدار است.
امروزه افزودنی های بسیار زیاد و پیشرفته‌ای برای کاربردهای مختلف وجود دارد، که می تواند به استحکام و طول عمر بتن کمک زیادی کند. 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 سال های اخیر استفاده از این ماده افزودنی صنعتی، نقش ویژه‌ای در صنعت ساخت و ساز پیدا کرده است.
برای مطالعه مقاله فوم بتن، می‌توانید به مقاله آن مراجعه کنید.

ژل میکروسیلیس چیست؟

میکروسیلیس با پر کردن منافذ میکروسکوپی که به وسیله  ماسه و سیمان به راحتی پر نمی‌شود، یک بافت محکم و با نفوذ ناپذیری خیلی بالا به وجود می آورد.  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 صاف تر می‌شود، لذا برای ساخت کف سالن های ورزشی، یا پیست های مخصوص و هر جای دیگری که صاف بودن سطح برای آنها مهم است، استفاد می شود.

ژل میکروسیلیس جز بهترین فرآورده های افزودنی بتن است که با استفاده از آن در ملات های بتنی یک ملات نفوذ ناپذیر در برابر مواد شیمیایی مانند یون های کلر و سولفات، نمک و جریان های متناوب مکانیکی به وجود می‌آورد.
این ماده پر کاربرد با نام های دیگری مانند چسب بتن، چسب آب بند، پودر میکروسیلیس، پاور ژل، ژل سیلیکا هم در صنعت ساختمان می‌شناسند، از ویژگی های مهم این ماده سازگار بودن آ ن 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 اصلی ترین و مهم ترین مواد تشکیل دهنده این ژل، ماده ای 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 می‌شود 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 جز مواد دائمی تشکیل دهنده فرمولاسیون ژل میکروسیلیس نیست اما گاهی اوقات به منظور حذف ترک های مویی در بتن نیاز است که از ژل میکروسیلیس الیاف دار که از الیاف پلی پروپیلن وفولاد تشکیل شده، استفاده می‌شود.

• مواد آنتی باکتریال

• آب

• افزودنی های خاص

با توجه به هدف، می‌توان از افزودنی های مختلفی استفاده کرد.

کاربردها و موارد استفاده از  ژل میکروسیلیس

ژل میکروسیلیس که با نام هایی 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 می کنیم.

استفاده در بتن های آب بند

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

استفاده در بتن های 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 بتن های بادوام

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

استفاده در بتن های خود متراکم

بتن های خود متراکم در سازه های مختلفی که نیاز به قوام  بالایی دارد، استفاده می‌شوند، از جمله ساخت پل ها با دهانه‌های بزرگ، تونل های شهری و آبی، سازه های زیر آبی، ساخت ساختمان و برج های بلند و غیره.
همینطور این افزودنی به طور کلی، اغلب برای تمامی سازه هایی که نیاز به افزایش و بالا بردن مقاومت بتن و جلوگیری از تخریب بتن توسط عوامل جوی دارند، استفاده می‌شود. به همین علت در مکان های 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 برج ها و ساختمان‌های مرتفع.
• سازه‌های در معرض بارهای دینامیکی، ضربه و خستگی.
• مقاطع نازک بتنی.
• سازه‌های بتنی در معرض سیکل های شدید ذوب و انجماد.
• بتن نظامی و پدافندی.

ژل یا پودر میکروسیلیس؟

اغلب دیده ایم که استفاده از ژل میکروسیلیس بسیار رایج تر 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 سخت تر از اختلاط ژل آن در زمان میکس است.

انواع ژل میکروسیلیس

ژل های میکروسیلیس باتوجه به کاربردشان ، در انواع مختلفی تولید شده است، 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 الیاف های فولاد یا پلی پروپیلن و مواد دیگر تولید می‌کنند، که این ژل بر اساس الیاف های 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 افزودنی هایی 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

• بهبود آیتم های بتن از لحاظ دوام.
• کاهش آب انداختگی و جداشدگی سنگدانه های بتن.
• افزایش مقاومت مکانیکی بتن.
• سهولت پمپاژ بتن و کاهش استهلاک در تجهیزات بتن ریزی.
• افزایش دوام و پایایی بتن در سیکل های ذوب و انجماد.
• افزایش چسبندگی بتن.
• کاهش میزان نفوذ پذیری تا 20 برابر کمتر از بتن های معمولی.
• به تاخیر انداختن زمان گیرش بتن در فصول گرما.
• مانع جدا شدگی بتن.
• استفاده کمتر از آب برای بهبود خواص بتن.

مشخصات فنی ژل میکروسیلیس

احتمالا عده ای علاقمند هستند که مشخصات فنی این ژل پرکاربرد را ببینید تا بیشتر با  ساختارش آشنا بشوند.
وزن مخصوص ژل میکروسیلیس: 1.6 گرم بر سانتی متر مکعب.
انحلال ژل میکروسیلیس: در آب.
PH ژل میکروسیلیس: خنثی و حدود 7.
رنگ ژل میکروسیلیس: خاکستری و طوسی.
حالت فیزیکی ژل میکروسیلیس: خمیر کشسان.
یکی از بارزترین نکات درباره مشخصات فنی ژل میکروسیلیس فاقد یون کلر بودن این محصول است که باعث می شود 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 مقاومت های بالا در بتن، باید حداقل 25% وزن سیمان را از ژل استفاده کنید.