هیچ مادۀ واحدی بهتر از میکروسیلیس عهده دار گشودن دروازۀ دستیابی به مقاومت و دوام فوق العاده بالا نبوده است. میکروسیلیس پسماند یک مواد معدنی فوق العاده ریز متشکل از آمورفوس[1] شیشه ای دی اکسید سیلی است که از گاز تولید شده کوره های قوس الکتریکی- زیر شارژی در جریان تقلیل کوارتز بسیار خالص در ساخت آلیاژهای سیلی و فرو سیلی ایجاد میشود. آلیاژ سیلی برای کاربری های متعددی پردازش میشود. در نتیجه، انواع مختلفی از میکروسیلیس تولید میشود. بسته به خصوصیات مواد خام و فرآیند درگیر، خواص فیزیکی و شیمیایی میکروسیلیس میتواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد (1987، Malhotra و همکاران).
میکروسیلیس بهطور کلی به رنگ خاکستری تیره تا سیاه و سفید است. بسیاری از میکرو سیلیس ها که در بتن استفاده میشود حاوی 85 تا 95 درصد آمورفوس (SiO2) ذرات شیشه ای میباشند. اندازۀ متوسط ذرات میکرو سیلیس در محدودۀ 0/1 تا m0/3 است که در حدود 100 برابر کوچکتر از دانه های سیمان پرتلند میباشد. سطح مخصوص (سطح کل ذرات در واحد جرم) میکروسیلیس در محدودۀ 15 تا m2/g30 قرار دارد. میکروسیلیس با عنوان سیلیکا فوم و یا میکروسیلیس غلیظ شده نیز بیان میشود.
سیلیکا فوم
سلیکا فیوم فرآورده فوق العاده ریز و غیر بلورین است که در کوره های قوس الکتریکی به عنوان یک محصول فرعی از ساخت آلیاژ فروسیلیس و سیلی تولید میشود. میکرو سیلیس کاملاً پوزولانی درنظر گرفته میشود و به دلیل نرمی خارق العادهاش، تقاضای آب را بهطور چشمگیری افزایش میدهد. به همین دلیل، به هنگام استفاده از میکروسیلیس در مخلوط بتن، مصرف مواد افزودنی فوقِ کاهنده آب یک امر ضروری به شمار میآید. اگر تقاضای آب با استفاده از مواد افزودنی فوق کاهنده آب جبران نشود، دوده سیلیس میتواند خواص مورد نظر را از بین ببرد. محصولات اختصاصی حاوی میکروسیلیس ممکن است دارای مواد افزودنی شیمیایی متعادل شده نیز باشد.
مقدار مصرفی دوده سلیس در مخلوط بتن با مقاومت بالا معمولاً بین 5 الی 10 درصد جرم مواد سیمانی است. هنگامی که این ماده در مقادیر مؤثر استفاده شود، تأثیر چشمگیری بر روی افزایش مقاومت و کاهش نفوذپذیری دارد. این ماده به دلیل ترکیبات شیمیایی و فیزیکی برای دستیابی به مقاومت بسیار بالا در سنین اوّلیه و ثانویه بسیار مؤثر است (2004، Mazlom و همکاران). اامات میکروسیلیس تحت ASTM C 1240[1]و EN13263[2] تعیین میشود.
[1]. مشخصات استاندارد برای دوده سیلیسی مصرفی در مخلوط های سیمانی.
به دلیل ماهیت فیزیکی سیلیکافیوم، خواص تازه و رفتار بتن به طور قابل توجهی تحت تأثیر این ماده است. میکروسیلیس، همچسبی ذرات ریز را افزایش میدهد و آب آزاد را حفظ کرده و از جداشدگی و آب انداختگی جلوگیری میکند. از دیدگاه نظری، کاهش آب اندختگی برای سیستم بسیار مطلوب است، چون از جداشدگی ذرات پیرامون آرماتورهای تقویتی ممانعت کرده و سبب انسداد شریان های حرکتی آب در بتن میشود. بدلیل اندازه فوق العاده ریز سیلیکافیوم، قابلیت پمپاژ و روانسازی بتن افزایش یافته و بتن ریزی در عناصر پر تقویت آسان تر خواهد شد.
میکروسیلیس در ترکیبات سیمانی دارای دو سطح از عملکرد است. میکروسیلیس افزوده شده در بتن تازه از نظر شیمیایی با CH واکنش نشان میدهد و منجر به تولید CSH مضاعف میشود. این واکنش دو مزیت دارد: افزایش مقاومت فشاری و پایداری شیمیایی. اتصال خمیر بتن و سنگدانه های درشت دانه در ناحیه گذار تا حد زیادی ترقّی میکند و مقاومت فشاری میتواند از MPa 105 نیز بیشتر رود. CSH مضاعف تولید شده بواسطۀ میکروسیلیس در مقایسه با CH ضعیف تر، پایداری بیشتری در مقابله با حمله مواد شیمیایی مضر دارد. ثانیاً، میکروسیلیس در ترکیبات سیمانی یک نقش فیزیکی نیز ایفا می کند.
نظر به اینکه ذرات میکروسیلیس بسیار کوچکتر از ذرات سیمان هستند، می توانند حفره هایی که توسط آب آزاد در خمیر ایجاد شده، را پر کنند. این عمل را اصطلاحاً انباشتگی ذراتگویند که به تصحیح ریز ساختار بتن از طریق ایجاد ساختار منفذی چگال تر اشاره دارد. میکروسیلیس با کاهش اندازه و تعداد مویرگ های موجود در بتن، عملاً نفوذ عوامل خطرزا را مختل میکند. به این ترتیب، نفوذپذیری به نحو مطلوبی کاهش مییابد. بنابراین، میکروسیلیس نه تنها سبب افزایش مقاومت بتن میشود، بلکه باعث افزایش دوام بتن در برابر عوامل مضر محیطی نیز خواهد شد. میکروسیلیس به عنوان یک مواد پر کننده و پوزولانی، کنش دوگانه ای در ترکیبات سیمانی دارد و این در سراسر فرآیند هیدراسیون مشهود است (1987، Malhotra و همکاران).
درباره این سایت