ژل میکروسیلیس در واقع همان دوده سیلیسی و فوق روان‌کننده بصورت خمیری شکل و آماده مصرف است که ضمن دارا بودن قابلیت افزایش مقاومت‌های شیمیائی و مکانیکی بتن، مسائل و مشکلات سیستم دو جزئی دوده سیلیسی و فوق روان کننده را هم بطور اساسی حل کرده است. خواص و مزایای استفاده از ژل میکروسیلیس، افزایش روانی بتن، کاهش نفوذ پذیری بتن،کاهش هزینه حمل و نقل، افزایش مقاومت فشاری بتن، حفاظت کاتدی از میلگرد‌ها، امکان کاهش مصرف آب و سیمان است. علاوه بر ویژگی‌های بارز و مشهود فیزیکی و شیمیائی ژل میکروسیلیس، قیمت رقابتی آن (درمقایسه با میکروسیلیس و فوق روان کننده) و کاهش هزینه‌های سربار از جمله حمل و نقل، تخلیه، بسته بندی و پرت مصرف، این محصول را در پروژه‌های ملی، پرمصرف و بی بدیل ساخته است.
ژل میکروسیلیس
کاربرد ژل میکروسیلیس
۱۳ کاربرد عمده ژل میکروسیلیس در صنعت شامل موارد زیر است.
ژل میکروسیلیس در ساخت بتن الیافی شاتکریت تر و نمای دکوراتیو سیلو‌های سیمان کاربرد دارد.
ژل میکروسیلیس بتن ریزی را در برابر باد وکوران یا اشعه خورشید محافظت می‌کند.
در مناطق خشک برای جبران نسبی خسارت ناشی از تاخیر در انجام کیورینگ اولیه مناسب است.
در سازه‌هایی که در معرض بارهای دینامیکی و ضربه هستند، کاربرد دارد.
در سازه‌هایی که مقاطع نازک بتنی دارند، استفاده می‌شود.
در سازههای بتنی که در معرض سیکل‌های شدید ذوب و انجماد هستند.
در سازه‌هایی که احتمال آب بندی و بروز انواع ترک در آنها وجود دارد ژل میکروسیلیس آن را به حداقل ریسک ترک خوردن می‌رساند.
حمایت از سازههای بتنی که در معرض کاویتاسیون هستند.
کم کردن خطر تلاشی پذیری سازههای بتنی که در معرض ریسک انفجار و آتش سوزی هستند.
ژل میکروسیلیس در سازههای بتنی نظامی و تدافندی کاربرد دارد.
برای بهبود بخشیدن به خواص موجود در سازههای بتن با حداقل هزینه و حداکثر بازدهی.
سازههای بتنی که در معرض سایش، عرشه پل‌ها، سازه پارکینگ‌ها هستند.
در سازه‌هایی که احتیاج به مدول الاستسیته بالا دارند و در کانال‌های روباز انتقال آب، کاربرد دارد.
مصرف ژل میکروسیلیس
ژل میکروسیلیس به مقداره ۵% الی ۸% وزن سیمان مصرفی به بتن، هنگام ساخت بتن نفوذ ناپذیر در بچینگ یا پس از ساخت بتن الیافی در تراک میکسر اضافه می‌شود. هنگام اضافه کردن ژل میکروسیلیس در تراک میکسر باید از اختلاط کامل آن در بتن الیافی مطمئن شد. تجربیات و آزمایشات، نشان داده، مخلوط کردن ژل میکروسیلیس در تراک میکسر، به ۳ الی ۵ دقیقه زمان احتیاج دارد. برای اطمینان بیشتر، گاهی ژل میکروسیلیس در کارگاه‌ها به صورت دو جزئی مصرف می‌شود که نتیجه بسیار بهتری می‌دهد.
عوارض مصرف کمتر یا بیشتر ژل میکروسیلیس
مصرف کمتر از ۵% ژل میکروسیلیکا باعث عدم وجود قدرت واقعی فوق روان کنندگی در بتن است و باعث افت سریع‌تر خاصیت روانی بتن شده و قدرت میزان جذب آهک آزاد را کاهش می‌دهد و باعث پایین آمدن نسبی مقاومت‌های فشاری، کششی و خمشی در بتن می‌شود.
کاربرد میکروسیلیس
میکروسیلیس برای تهیه بتن جهت مقاومت در برابر محلول‌های شیمیایی مثل کلر و سولفات، برای تولید بتن با مقاومت کششی، سایشی، خمشی بالا، تهیه بتن با نفوذ ناپذیری کمتر در سازههای بتنی، تهیه بتن با مقاومت بالا و دوام بیشتر در سازههای آبی بخصوص در مناطق جنوبی کشور، برای تولید بتن با مقاومت در برابر خوردگی، برای بالابردن دوام بتن درمقابل نمک‌های یخ زا، برای بالا بردن دوام در برابر سیکل‌های ذوب و یخبندان، بالابردن دوام مواد در محیط‌های مختلف با درجه حرارت بالا، برای پایین آوردن مصرف سیمان و حرارت هیدراتاسیون و برای کاهش میزان نفوذ عوامل مخرب مثل کلر و هیدروکسید میکروسیلیس و… کاربرد دارد.
مقایسه فنی ژل میکروسیلیس با بتن الیافی حاوی ژل میکروسیلیس
ژل میکروسیلیس از نظر مقاومت
مقاومت‌های خمشی و کششی بتن الیافی حاوی ژل میکروسیلیس نسبت به بتن حاوی ژل میکروسیلیس تقریباً برابر هستند. مقاومت فشاری در بتن‌های دارای ژل میکروسیلیس در سنین پایین مثلا ۱ و ۳ روزه تقریباً مساوی است ولی در مقاومت فشاری بتن حاوی ژل میکروسیلیس در سنین بالاتر نمی‌توان گفت اندازه بتن الیافی حاوی ژل میکروسیلیس تکامل، کامل انجام شده است.
نفوذ پذیری مقدار آب در ژل میکروسیلیس و عوامل مهاجم به آن
مقدار نفوذپذیری در بتن الیافی حاوی ژل میکروسیلیس بسیار کمتر از بتن بدون مواد افزودنی است. از طرفی دیگر عوامل فیزیکی در طول عمر سازههای بتنی باعث ایجاد نفوذپذیری در سازههای بتنی می‌شود. در مورد بتن‌هایی که دارای ژل میکروسیلیس هستند کمترین نفوذ پذیری را دارند. اثر این عوامل روی بتن آب بند حاوی ژل میکروسیلیس کمتر است.
ضریب وارفتگی در بتن الیافی حاوی ژل میکروسیلیس
ضریب وارفتگی در بتن الیافی حاوی ژل میکروسیلیس نسبت به بتن شاهد کمتر است ولی نسبت به بتن نفوذ ناپذیر حاوی ژل میکروسیلیس بیشتر است.
مقاومت سایشی بتن الیافی ژل حاوی میکروسیلیس
اگرچه مقاومت سایشی بتن الیافی حاوی ژل میکروسیلیس نسبت به بتن بدون مواد افزودنی یا بتن حاوی مواد افزودنی سوپر روانساز بتن زیاد‌تر است اما مقاومت سایشی بتن الیافی حاوی ژل میکروسیلیس از مقاومت سایشی بتن حاوی ژل میکروسیلیس بیشتر نیست. استفاده از ژل میکروسیلیس برای کاهش ترک‌های پلاستیک در بتن‌های نفوذ ناپذیر مخصوصاً در شات‌کریت‌تر و بتن‌های آب بند برای افزایش مقاومت مد نظر است.
نکات حرارتی در بتن الیافی حاوی ژل میکروسیلیس
کاربرد بتن نفوذ ناپذیر حاوی ژل میکروسیلیس نسبت به بتن حاوی ژل میکروسیلیس برای بتن‌هایی که مشکل حرارتی دارند بسیار مناسب‌تر است چرا که آزاد شدن حرارت بر حسب وزن سیمان مصرفی در بتن کمتر است و کاهش ترک‌های پلاستیک و ارتقاء نسبی مقاومت‌های دینامیکی فشاری، کششی و خمشی بتن دیده می‌شود.
واکنش‌های شیمیایی بتن الیافی حاوی ژل میکروسیلیس
از نظر واکنش‌های شیمیایی تفاوتی بین بتن حاوی ژل‌های میکروسیلیس وجود ندارد ولی میزان آهک های آزاد که وارد واکنش می شوند به مراتب کمتر است.
افزایش روانی بتن بدون نیاز به اضافه کردن سوپر روان کننده بتن
بتن الیافی حاوی ژل میکروسیلیس، ممکن است نسبت کمتری را به بتن آب بند حاوی ژل میکروسیلیس نشان دهد ولی از نظر قابلیت کارایی این دو بتن دارای ژل میکروسیلیس تفاوتی با هم ندارند.
سیلیکافیوم
ژل سیلیکافیوم که یک ژل سیلیکافیوم الیاف دار است برای تولید بتن با مقاومت بالا، بتن آب بند، بتن نفوذ ناپذير و بتن پردوام و ملات‌های ويژه برای كاهش ترك‌ها و ارتقاء نسبی مقاومت‌های كششی و خمشی بتن استفاده می‌شود. همچنین ژل سیلیکافیوم مناسب برای تولید بتن سبک و دارای اثر هوازایی در بتن است. در بتن الیافی حاوی ژل سیلیکافیوم از الیاف پلی پروپیلن استفاده شده است. در شرايطی كه بتن در معرض ضربه و بارهای متناوب ديناميكی است استفاده از ژل سیلیکا فیوم بسیار مناسب است.
برای ساخت بتن الیافی استفاده از ژل سیلیکافیوم نسبت به میکروسیلیس الویت دارد. ژل سیلیکافیوم نه تنها با بالا بردن مقاومت بتن در برابر عوامل مخرب بیرونی فيزيکی و شيميايی محيطی، در برابر عوامل مخرب داخلی بتن نیز استفاده می‌شود و عمر سرويس‌دهی سازههای بتنی را به به بالا‌ترین حد می‌رساند، از آسيب‌های احتمالی طولانی مدت ناشی از عدم رعایت در كيورينگ مناسب در ساعات اوليه و پس از ريختن بتن تا میزان زيادی جلوگیری می‌کند.
کاربرد ژل سیلیکافیوم در بتن
برای ساخت بتن الیافی و مواردی که نیاز به استفاده از اثر هوایی در بتن داریم مثل بتن سبک، از ژل سیلیکافیوم استفاده می‌شود. ژل سیلیکافیوم برای بتن ريزی مواردی که كوران و باد يا اشعه خورشيد و مناطق خشک، جبران خسارات ناشی از تاخير مجاز در انجام كيورينگ اوليه، در سازه‌هایی بتنی که در معرض بارهای ديناميكی، ضربه و خستگی، در سازههای بتنی که دارای مقاطع نازك بتنی هستند، سازههای بتنی در معرض سيكل‌های شديد ذوب و انجماد، در سازههای آب بند بتنی كه احتمال به وجود آمدن ترک در آن ها وجود دارد برای کم کردن ريسک ترک استفاده می شود، سازههای بتنی در معرض كاويتاسيون، برای كم كردن خطر تلاشی پذيری بتن‌هایی که در معرض ريسک انفجار و آتش سوزی، در بتن‌های نظامی و پدافندی هم استفاده می‌کنند.
تاثیر ژل میکروسیلیس در ضریب نفوذپذیری آب در بتن
از جمله عواملی که می‌تواند منجر به خوردگی بتن و آرماتورهای فولادی شده و در سرمای شدید موجب ترک خوردن بتن شود، نفوذ آب به داخل بتن است. بتن هر چند از ترکیب دانه‌های سنگی، سیمان و آب است ولی اغلب مستعد خرابی با نفوذ آب و ترکیبات شیمیایی است. از این رو ضریب تروایی بتن فاکتور مهم در پیش بینی دوام بتن است. یکی از راه‌حل‌هایی که به منظور کاهش نفوذ پذیری و افزایش دوام بتن به کار می‌رود، استفاده از مواد پوزولانی به عنوان مواد متشکله بتن، که میکروسیلیس یکی از مواد پوزولانی است که در ترکیب با مواد فوق روان کننده به صورت ژل به کار می‌رود. یکی از فاکتورهای دوام بتن تعیین ضریب نفوذپذیری بتن در مقابل آب است.
دستگاه آزمايش نفوذ‌پذيری پس از اعمال فشار سلولی مناسب به جداره يك نمونه، فشاری كمتر از آن را به عنوان فشار آب داخلی اعمال کرده که از منافذ بتن عبور کرده و بطور مستمر ميزان آب ورودی توسط سسنسور، اندازه‌گيری و حجم آب ورودی و آب خروجی از سطح انتهایی نمونه با استوانه مدرج اندازه‌گيری و ثبت می‌شود. پس از اشباع كامل نمونه كه با تثبيت وضعيت دبی مشخص می‌شود، می‌توان مقدار آب عبور از نمونه را بر زمان مربوطه تقسيم و دبی عبوری را محاسبه كرد.
ژل میکروسیلیس MTOMIX 4500
ژل میکروسیلیس MTOMIX 4500 در بتن‌های نفوذ ناپذیر کارایی بالایی دارند و باعث کاهش ترک‌ها و ارتقاء نسبی مقاومت‌های فشاری، کششی و خمشی در بتن می شود. اگر در بتن‌های آب بند، شاتکریت تر، بتن الیافی و نمای دکوراتیو سیلو‌های سیمان بخواهیم کار کنیم استفاده از ژل میکروسیلیس بهترین روش است. در مواردی که بتن در معرض ضربه و بارهای دینامیکی تر و خشک قرار می‌گیرد، حمله‌ی سولفات‌ها و کلراید‌ها و عوامل جوی مثل چرخه ذوب و انجماد شروع می‌شود و در این گونه شرایط از ژل میکروسیلیس استفاده می‌کنیم. ژل میکروسیلیس علاوه بر کاهش چشمگیر نسبت آب به سیمان از آسیب‌های ناشی از عدم امکان اجرای سریع کیورینگ طی ساعات اول و پس از آن می‌کاهد. ژل میکروسیلیس قابل استفاده در شاتکریت تر و ساخت بتن الیافی از نظر جذب و انجام واکنش با آهک آزاد نسبت به انواع دیگر ژل میکروسیلیس محدودیت دارد. در مواردی که اندازه آزاد آهک در سیمان پایین باشد یا جذب کامل آهک آزاد مورد رضایت نیست از ژل میکروسیلیس استفاده می‌کنیم.
کاربرد‌ها
سازههای ساحلی
سازههای نگهدارنده آب
روسازی‌های بتنی
بتن‌های پر مقاومت
سازههای در معرض بارهای دینامیکی، ضربه و خستگی
مقاطع نازک بتنی
سازههای بتنی در معرض سیکل‌های شدید ذوب و انجماد
بتن‌های نظامی و پدافندی
