تاثیر ژل میکروسیلیس و فوق روان‌ کننده بر مقاومت بتن

در پروژه‌های کوچک و بزرگ ساختمانی و عمرانی، بتن مقاوم و بادوام اهمیت زیادی دارد. بتن معمولی دیگر برای شرایط سخت، بارهای سنگین و طول عمر بالا کافی نیست. به همین دلیل، استفاده از افزودنی‌های بتن بسیار رایج شده است. سه افزودنی پرکاربرد در این زمینه عبارت‌اند از: روان‌ کننده بتن، فوق‌ روان‌ کننده بتن و ژل میکروسیلیس.

این مواد با اصلاح ساختار بتن، کاهش نسبت آب به سیمان و افزایش تراکم خمیر سیمان، منجر به تولید بتن‌ های با مقاومت بالا و دوام بسیار زیاد می‌شوند. در این مطلب، ابتدا هرکدام از این افزودنی‌ها را معرفی می‌کنیم، سپس بررسی می‌کنیم چرا ترکیب ژل میکروسیلیس با فوق‌ روان‌ کننده اهمیت دارد و در پایان، اثر این ترکیب بر مقاومت و دوام بتن را با هم مقایسه می‌کنیم.

مروری بر ژل میکروسیلیس و فوق‌ روان‌کننده بتن

• ویژگی‌ ها و ترکیب شیمیایی ژل میکروسیلیس

ژل میکروسیلیس یکی از مهم‌ترین افزودنی‌های معدنی بتن است که از ذرات بسیار ریز دی‌ اکسید سیلیس تشکیل شده است. این ماده به دلیل سطح ویژه بالا و فعالیت پوزولانی قوی، قادر است با ترکیبات هیدراته سیمان واکنش داده و ترکیبات C-S-H اضافی تولید می کند. نتیجه این واکنش عبارت است از:

1. افزایش مقاومت فشاری و خمشی بتن به دلیل تشکیل ترکیبات اضافی C-S-H، بتن حاوی ژل میکروسیلیس تا ۵۰٪ مقاومت بیشتری نسبت به بتن معمولی دارد.
2. کاهش نفوذپذیری بتن با پر شدن منافذ و کاهش تخلخل، نفوذ آب و یون‌های مهاجم به بتن بسیار کاهش می‌یابد.
3. افزایش دوام بتن بتن حاوی ژل میکروسیلیس در برابر عوامل محیطی مانند سیکل‌های یخ‌زدگی–ذوب‌شدگی، حملات سولفاتی و کلریدی بسیار مقاوم‌تر است.
4. کاهش ترک‌های حرارتی این ماده با اصلاح جمع‌شدگی و کاهش حرارت هیدراتاسیون، احتمال بروز ترک‌های حرارتی را کاهش می‌دهد.

برای خرید محصولات بتن شیمی خاتم با 22924145-021 تماس بگیرید.

• عملکرد فوق روان کننده‌ ها در بتن

فوق روان کننده بتن نوعی روان کننده بتن با قدرت بالا است که به‌طور ویژه برای تولید بتن‌های پرمقاومت و خودتراکم طراحی شده است. وظیفه اصلی آن کاهش شدید نسبت آب به سیمان (W/C) است، بدون آنکه کارایی بتن کاهش یابد.مهم‌ترین ویژگی‌های فوق روان کننده عبارتند از:

1. کاهش آب مصرفی تا ۳۰ الی ۳۵ درصد.
2. افزایش چشمگیر روانی بتن حتی در نسبت‌های پایین آب به سیمان.
3. جلوگیری از تشکیل حباب‌های بزرگ و بهبود تراکم بتن.
4. فزایش مقاومت‌های مکانیکی به‌ویژه مقاومت فشاری و خمشی.
5. امکان تولید بتن‌های ویژه مانند بتن خودتراکم (SCC).

بنابراین، استفاده از فوق روان کننده بتن یک راهکار مطمئن برای تولید بتن‌هایی با کیفیت بالا در پروژه‌های عظیم است.

ضرورت ترکیب ژل میکروسیلیس با فوق روان‌ کننده بتن

با وجود اینکه هر یک از این افزودنی‌ ها به‌ تنهایی عملکرد قابل توجهی دارند، ترکیب همزمان آنها مزایای دو چندانی ایجاد می‌کند. استفاده از ژل میکروسیلیس باعث افزایش مقاومت و کاهش نفوذپذیری بتن می‌ شود، اما به دلیل افزایش سطح ویژه ذرات، روانی بتن کاهش می‌یابد. این مسئله می‌تواند مشکلاتی در حمل، ریختن و تراکم بتن ایجاد کند. اینجاست که استفاده از فوق روان کننده بتن ضرورت پیدا می‌کند. این ماده با افزایش روانی، کار با بتن حاوی ژل میکروسیلیس را آسان کرده و در عین حال، نسبت آب به سیمان را پایین نگه می‌دارد. نتیجه این هم‌افزایی، تولید بتنی با:

1. با مقاومت فشاری بسیار بالا
2. دوام بی‌نظیر
3. کارایی مناسب
4. قابلیت استفاده و اجرا در پروژه‌های خاص

با توجه به موارد بالا و و دلایلی که در ادامه به آنها اشاره می کنیم این دو افزودنی برای داشتن بتن پر مقاومت ضروری است. اما به یک نکته توجه کنید که با توجه به پروژه در دست باید استفاده مجزا یا همزمان این ماده را داشته باشید. پس توصیه می شود با کارشناسان فنی این حوزه مشورت نمایید.

1. دستیابی به مقاومت‌های بالاتر از ۷۰ مگاپاسکال
2. افزایش مقاومت بتن در برابر سیکل‌های ذوب و یخبندان
3. کاهش چشمگیر نفوذ یون کلر و سولفاتها
4. بهبود دوام بتن دراجرای سازه‌های خاص دریایی، پل‌ها، سدها و برج‌ های بلند و…

 

مقایسه بتن حاوی ترکیب ژل میکروسیلیس و فوق روان کننده با بتن معمولی

بررسی آزمایش‌ های مکانیکی و دوام

• آزمایش مقاومت فشاری

مطالعات نشان می‌ دهد بتن‌ های حاوی ژل میکروسیلیس و فوق روان کننده بتن تا ۵۰٪ مقاومت بیشتری نسبت به بتن‌ های معمولی دارند.

• آزمایش مقاومت خمشی

به دلیل کاهش تخلخل و بهبود پیوستگی بین ذرات، مقاومت خمشی بتن نیز به شکل قابل توجهی افزایش می‌یابد. این ویژگی باعث می‌شود بتن در برابر ترک‌های ناشی از بارگذاری‌ های دینامیکی مقاوم‌تر باشد.

• آزمایش دوام

نتایج نشان داده‌اند که بتن حاوی این ترکیب:

1. در برابر نفوذ آب بسیار مقاوم است.
2. در سیکل‌های یخ‌زدگی و ذوب، پایداری بالایی دارد.
3. میزان خوردگی آرماتور در آن به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد.

بیشتر بخوانید: چسب بتن معمولی یا پلیمری؛ کدام بهتر است؟

جمع‌ بندی و نتیجه‌ گیری

استفاده از ژل میکروسیلیس و فوق روان کننده بتن یک رویکرد علمی و کارآمد برای تولید بتن‌های توانمند و بادوام است. این دو ماده با ایجاد اثر هم‌افزایی، خواص مکانیکی و شیمیایی بتن را ارتقا می‌دهند و امکان اجرای پروژه‌های عظیم در شرایط محیطی سخت را به بهترین شکل فراهم می‌کنند.