به گزارش بازار، تولیدکنندگان افزودنی های بتن مدعی هستند که با افزودن ژل میکروسیلیس به بتن میتوان مقاومت فشاری آن را تا ۶۰% افزایش داد. اما آیا این واقعیت دارد یا فقط یک ادعای ساده است؟
بله واقعیت دارد اما نه در هر شرایطی. در ادامه، با نتایج واقعی مطالعات، صحت این ادعا را بررسی می کنیم.
ژل میکروسیلیس افزودنی که معادلات را به هم زد!
تحقیقات بسیاری روی تاثیر ژل میکروسیلیس بر مقاومت بتن انجام شده است و نتایج شگفت انگیزی به دست آمده است. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهند ژل میکروسیلیس اگر طبق دستورالعمل استفاده و بتن ریزی درست اجرا شود می توان به مقاومت بسیار بالایی رسید.
یک نکته خیلی مهم این است که با توجه به نوع پروژه، شرایط محیطی و میزان استقامت مورد نیاز باید نوع ژل میکروسیلیس را انتخاب کنید.
ژل میکروسیلیس چیست و چرا اینقدر مهم شده است؟
میکروسیلیس یک ماده پوزولانی بسیار فعال است که ذراتی در حد ۰.۱ میکرون دارد؛ یعنی حدود ۱۰۰ برابر ریزتر از ذرات سیمان. ژل میکروسیلیس طوری طراحی شده است که بطور یکنواخت در بتن توزیع می شود و حفره های موجود در بتن را پر می کند. اما مزیت واقعی میکروسیلیس در چیست؟
- پر کردن فضاهای خالی خمیر سیمان
- واکنش پوزولانی قوی با هیدروکسید کلسیم
- تولید بیشتر ژل C-S-H (عامل اصلی مقاومت بتن)
- کاهش شدید نفوذپذیری
- افزایش چسبندگی سنگدانه و خمیر سیمان
همین ویژگیها باعث شده است ژل میکروسیلیس از یک افزودنی ساده، به یک ابزار مهندسی برای ساخت بتن های پرمقاومت تبدیل شود.
چرا ژل میکروسیلیس بهتر از پودر میکروسیلیس است؟
به دلایل زیر، در بسیاری از پروژه های بزرگ، ژل میکروسیلیس انتخاب اول است و به پودر میکروسیلیس ارجحیت دارد:
- توزیع یکنواختتر در بتن
- حذف مشکل گرد و غبار و خطای توزین
- واکنشپذیری بهتر
- کنترلپذیری بیشتر در کارگاه های عمرانی
- نتایج پایدارتر در مقاومت نهایی
بررسی علمی افزایش مقاومت بتن با ژل میکروسیلیس
نتایج مطالعات و تحقیقات علمی در آزمایشگاه ها با شبیه سازی شرایط کارگاهی نشان می دهد که بتن حاوی ژل میکروسیلیس، در صورتی که افزودنی به درستی فرموله شده باشد و اختلاط آن صحیح باشد، افزایش قابل توجهی در مقاومت فشاری ایجاد می کند. البته، میزان افزایش مقاومت به شرایط طراحی، کیفیت بتن و نوع افزودنیها وابسته است.
اما بهطور کلی، افزایش مقاومت فشاری بتن بین ۱۰ تا ۵۰ درصد در بسیاری از تحقیقات گزارش شده است. این افزایش زمانی قابل توجه است که ژل میکروسیلیس همراه با فوق روان کنندههای قوی استفاده شود. چرا که نسبت آب به سیمان کاهش می یابد.
برای درک بهتر، فرض کنید بتن دارای مقاومت فشاری حدود ۳۰ مگا پاسکال است. در این حالت، با طراحی مناسب مخلوط و استفاده اصولی از ژل میکروسیلیس، رسیدن به مقاومت های ۴۰ تا ۴۵ مگاپاسکال (معادل افزایش ۳۳ تا ۵۰ درصدی) کاملا امکان پذیر است. این اعداد نشان می دهند که اثر ژل میکروسیلیس ناچیز نیست، بلکه یک جهش واقعی در بهبود عملکرد بتن است.
۶۰% مقاومت؛ واقعیت یا بزرگنمایی؟
وقتی صحبت از افزایش مقاومت تا ۶۰% می باشد، مبنای مقایسه بتن معمولی است نه یک بتن اصلاح شده. در واقع، این عدد اغلب حاصل مقایسه بتن معمولی با بتن حاوی ژل میکروسیلیس و بهینه شده است. در شرایطی که در ادامه مطرح می شود، دستیابی به افزایش مقاومت تا ۵۰ یا حتی ۶۰ درصد امکان پذیر است:
- افزودن ژل میکروسیلیس حدودا ۷ تا ۱۲ درصد وزن سیمان
- استفاده از فوق روان کنندههای قوی
- کاهش نسبت آب به سیمان
- عملآوری صحیح و کنترلشده
در چنین شرایطی، افزایش مقاومت فشاری در مقایسه با بتن اولیه میتواند ۵۰ تا ۶۰ درصد شود. بنابراین، عدد ۶۰% یک ادعای ساده نیست بلکه اگر مقایسه به درستی انجام شود و اصول فنی و مهندسی دقیق رعایت شده باشد، یک واقعیت است.
ترکیب شگفت انگیز: ژل میکروسیلیس + نانو سیلیکا
صنعت افزودنی های بتن همگام با پیشرفت علم و تکنولوژی در حال تغییر و تحول است. در تحقیقات جدید، ترکیب میکروسیلیس با نانو سیلیکا میتواند یک اثر همافزایی قوی ایجاد کند. برای مثال فقط با اضافه کردن نانو سیلیکا مقاومت فشاری حدود ۳۰ تا ۳۷ درصد افزایش یافته است. وقتی نانو سیلیکا با ژل میکروسیلیس ترکیب میشود:
- تراکم خمیر سیمان به شدت افزایش مییابد
- فرآیند هیدراتاسیون سریعتر و کاملتر انجام میشود
- مقاومت اولیه و نهایی بتن بطور چشمگیری بهبود مییابد
با انجام آزمایش های لازم در پروژه های مختلف، ترکیب این دو ماده مقاومت بتن تا ۲ برابر افزایش یافته است. هرچند این نتایج مربوط به شرایط کنترل شده آزمایشگاهی هستند اما دور از انتظار در واقعیت نیستند.
شواهد تجربی و نتایج آزمایشگاهی
چند نمونه از نتایج تحقیقات که در شرایط خاص آزمایشگاهی و فرمولاسیونهای دقیق انجام شده اند:
- در برخی مطالعات، اضافه کردن مقدار مشخصی از میکروسیلیس (بدون استفاده از الیاف) باعث افزایش مقاومت فشاری تا ۳۰ درصد نسبت به بتن بدون میکروسیلیس شده است.
- در تحقیقاتی که میکروسیلیس با افزودنی های پیشرفتهتر مانند فیبر کربن ترکیب شده، افزایش مقاومت فشاری بیش از ۴۰ درصد نسبت به بتن اولیه گزارش شده است.
- ترکیب میکروسیلیس با نانوذرات یا الیاف که می تواند بطور قابلتوجهی در خواص خمشی و کششی بهبود ایجاد کند.
اگر چه افزایش مقاومت تا ۶۰% در شرایط خاص ممکن است و در واقعیت نیز نباید افزایش مقاومت بتن های حاوی ژل میکروسیلیس را نادیده گرفت. چرا پروژه های عمرانی بسیاری هستند که نمونه واقعی از سازه های بتنی مقاوم ساخته شده با بتن حاوی ژل میکروسیلیس هستند. پس در یک جمله باید گفت اگر به دنبال مقاومت بالایی هستید ژل میکروسیلیس با کیفیت و برند معتبر یک ضرورت است نه انتخاب.
نتیجه گیری
افزایش مقاومت بتن های حاوی ژل میکروسیلیس بین ۳۰ تا ۵۰ درصد کاملا امکان پذیر است و افزایش مقاومت ۶۰ درصدی در شرایط خاص و مقایسه درست یک واقعیت است و دروغ نیست.
افزایش مقاومت بتن حاوی ژل میکروسیلیس وابسته به پارامترهایی از جمله میزان مصرف، نوع میکروسیلیس، دوز افزودنیها، نسبت آب به سیمان و شرایط عملآوری است. به همین دلیل، نمیتوان یک عدد ثابت مانند ۶۰٪ را برای همه پروژه ها اعلام کرد.
ژل میکروسیلیس نه یک معجزه، بلکه یک ابزار قدرتمند مهندسی است؛ ابزاری که اگر درست استفاده شود، می تواند بتن معمولی را به بتن پرمقاومت، متراکم و بادوام تبدیل کند.
نظر شما