ژل آب بند بتن
95 1400/1/16

ژل آب بند بتن

کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران ( شرکت رایحه بتن سبز ) از جمله شرکت های معتبر و دارای نشنان ملی استاندارد در زمینه تولید افزودنی ها بتن و سایر محصولات شیمیایی بتن می باشد. شما می توانید جهت مشاوره در زمینه انواع افزودنی های بتن از جمله ژل میکروسیلیس و پودر میکروسیلیس ، دریافت مشخصات فنی ، اخذ لیست قیمت انواع افزودنی های بتن و خرید ژل میکروسیلیس و سایر محصولات با بخش بازرگانی کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران ( 44618462 44618379 09120916271 ) تماس حاصل فرمائید.

 

آببندی بتن با استفاده از ژل میکروسیلیس

ارزیابی و بررسی نشت آب

پدیده ی نفوذ آب در بتن ممکن است به علت های مختلفی رخ دهد.

ریز ساختار بتن دارای حفراتی است که بعضا آب از آنها عبور می کند. این حفرات در فضای بین ژل های سیمانی تشکیل شده مدفون است. همچنین وجود ساختارهای بزرگ کلسیم هیدروکسید موجود در خمیر سیمان سخت شده، موجب افزایش جزیی نفوذپذیری می شود. افزایش تراکم در ریزساختار بتن می تواند علاوه بر افزایش آببندی بتن و ملات موجب افزایش مقاومت مکانیکی بتن و ملات نیز می گردد.

آببندی بتن (حجم بتن)

استفاده از حداقل 9 درصد ژل میکروسیلیس موجب آببندی بتن می شود. همچنین در صورت استفاده از ژل میکروسیلیس نیازی به آببندی سطوح داخلی و خارجی دیواره نمی باشد.

 

ژل میکروسیلیس آببندی چیست؟

چرا  ژل میکروسیلیس آببندی در فصل سرما در بتن بکارگرفته می شود؟

مزایای استفاده از ژل میکروسیلیس آببندی چیست؟

علت ارجعیت استفاده از ژل میکروسیلیس آببندی نسبت به سایر دسته بندی های ژل میکروسیلیس چیست؟

مکانیزم عملکرد  ژل میکروسیلیس آببندی در بتن چگونه است؟

اثرات کوتاه مدت و بلند مدت (بتن تازه و بتن سفت شده)  ژل میکروسیلیس آببندی بر بتن چیست؟

ساخت  ژل میکروسیلیس آببندی با استفاده از غبارمیکروسیلیس ارجعیت دارد یا سیلیس میکرونیزه شده؟

و

پاسخ به سوالات فوق می تواند از اصلی ترین توجیح استفاده از  ژل میکروسیلیس آببندی در بتن باشد.

میکروسیلیس اصولا به عنوان مواد مکمل و جایگزین سیمان شناخته و دسته بندی می شود. به این معنی که در بتن و هم زمان با سیمان به کار گرفته می شود. این محصول طبق استاندارد ASTM C 1240  می تواند باعث ایجاد خاصیت های زیر در بتن شود:

 

خاصیت پوزولانی (pozllanic)

اختلاط این محصول با آب هیچگونه واکنشی را در پی ندارد و یا به مقاومت نمی رسد.

 

خاصیت سیمانی (cementitious)

اختلاط مواد سیمانی با آب به علت رخداد واکنش هیدراتاسیون باعث رسیدن به مقاومت در بتن می شود.

 

خاصیت سیمانی-پوزولانی (pozllanic and cementitious)

این خاصیت ترکیبی از دو حالت فوق می باشد. که در نهایت باعث رسیدن به مقاومت بالاتری نسبت به دو حالت پیشین می شود. مانند کاربرد پوزولان ها و فلی اش (fly ash).

در جوامع بین المللی این محصول با نام های دیگری نیز شناخته می شود، مانند:

Condensed silica fume

Microsilica

Volatilized silica

میکروسیلیس ممکن است بصورت های مختلفی در بتن بسته به زمینه های مورد کاربرد و رعایت مسایل ایمنی بکار گرفته شود. از جمله:

  • رسوب میکروسیلیس (precipitated silica)
  • دوده میکروسیلیس (fumed silica)
  • ژل میکروسیلیس (silica gel)
  • میکروسیلیس کلوئیدی (colloidal silica)

 

پودر میکروسیلیس و غبار میکروسیلیس (silica flour and silica dust): این محصول به علت استفاده از سیلیس کریستاله شده بایستی با احتیاط کامل در بتن به کار گرفته شود.

میکروسیلیس از محصولات جانبی کارخانه های ذوب silicon metal و ferrosilicon alloys با استفاده از روش قوس الکتریکی در کوره ها بدست می آید. مواد وفلزات ذوب شده در صنایع بسیاری از جمله آلومینیوم و فولاد بکارگرفته می شود. همچنین در ساخت قطعات کامپیوتری (chips)، قطعات سیلیکونی، روغن ها وآب بندها بکار گرفته می شود. بیشترین کاربرد محصول فرعی این فلزات (میکروسیلیس) استفاده و به کار بردن آن در بتن می باشد.

میکروسیلیس را می توان به عنوان یکی از فراوان ترین افزودنی بتن به شمار آورد. میکروسیلیس یک پوزولان ویژه می باشد که در فصول مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. ویژگی خاص این ماده آن را مستعد کاربرد در فصول گرما و سرما ساخته است. که در ادامه به یک شرح کوتاه از علت استفاده از آن در فصول مختلف می پردازیم و در قسمت های آتی به تفصیل جامع پرداخته می شود.

فصل سرما: میکروسیلیس موجود در بتن به علت ایجاد واکنش های شیمیایی خاص باعث افزایش نفوذناپذیری بتن، افزایش دوام بتن، افزایش مقاومت بتن در برابر سیکل های ذوب و یخبندان، افزایش کقاومت فشاری و کششی بتن و می شود.

فصل گرما: کاربرد میکروسیلیس در فصل گرما علاوه بر بهبود خصوصیات اشاره شده در فصل سرما با جایگزینی مقداری از سیمان مصرفی علاوه بر جبران و جایگزینی سیمان با کاهش حرارت ناشی از هیدراتاسیون سیمان مانع از ترک خوردن های سطحی در بتن می شود.

 

دانه بندی (particle size)

دانه بندی میکروسیلیس بسیار ریز می باشد، و 95 درصد ذرات آن تا حد 1 میکرومتر حتی می تواند ریز شود. دانه بندی محصول تاثیر بسیاری بر خواص فیزیکی و شیمیایی این محصول در بتن حاوی میکروسیلیس دارد.

 

دانسیته ی حجمی (bulk density)

دانسیته حجمی محصول شدیدا وابسته به فلز مورد استفاده و روش های ذوب در کوره های ذوب می باشد. از آنجا که چگالی حجمی این محصول پایین می باشد. توجیح اقتصادی در حمل های طولانی این محصول وجود ندارد. (یکی از علل استفاده این محصول بصورت ژل).

 

وزن مخصوص (specific density)

وزن مخصوص میکروسیلیس یک عدد نسبی در مقایسه با آب می باشد. وزن مخصوص در محاسبه ی طرح اختلاط مصرفی و میزان مصرف میکروسیلیس در بتن بسیار حائز اهمیت می باشد. وزن مخصوص این محصول در حدود 2.2 که مقداری کمتر از وزن مخصوص سیمان (3.15) است. بنابراین افزودن میکروسیلیس در بتن باعث افزایش وزن مخصوص بتن نمی شود.

سطح مخصوص ویژه (specific surface)

به سطح کلی ذرات از یک جرم خاص محصول می گویند. از آنجا که ذرات این محصول بسیار ریز می باشند، بنابراین سطح مخصوص بسیار بالایی را شامل می شوند. ذکر این مسئله از اهمیت وافری برخوردار می باشد، که هرچه قدر سطح ذرات ریزتر باشد. بنابراین مقدار آب مورد نیاز برای رسیدن به یک کارایی مشخص بیشتر می شود. (توجه به این مهم بدلیل تاثیر در دوام بتن بسیار بااهمیت می باشد). از علل استفاده از پاورژل (حاوی کربکسیلات) در بتن، مسئله ی نیاز به آب بیشتر می باشد.

 

عملکرد شیمیایی و فیزیکی

در ادامه به بررسی مزیت های دیده شده از افزودن میکروسیلیس به بتن در سطح ریز ساختار بتن پرداخته می شود. این مزیت ها در دو دسته بندی شیمیایی و فیزیکی تقسیم می شوند.

فیزیکی

با افزودن میکروسیلیس به بتن میلیون ها میلیون ذرات بسیار ریز به بتن اضافه می شود. در یک مشابه سازی می توان گفت همانطور که فیلرهای موجود فضاهای بین سنگدانه ها را پر می کنند، ذرات میکروسیلیس فضاهای بین ذرات سیمان را پر می کنند و این عملکرد باعث تقویت، تراکم، چسبندگی بهتر و ذاتی بتن می شود.

بنابراین می توان نتیجه گرفت که حتی اگر ذرات میکروسیلیس باعث واکنش شیمیایی در بتن نشوند با پرنمودن فضاها می تواند باعث بهبود در بتن ساخته شده شوند. در ادامه در شکل و جدول آمده یک مقایسه عددی و شهودی برای درک بهتر اندازه ذرات میکروسیلیس در مقایسه با دیگر اجزا بتن می شود.

مقایسه اندازه ذرات بتن و میکروسیلیس

اگر اندازه یک ذره میکروسیلیس به اندازه یک انسان باشد. اندازه ذره ی سیمان به ارتفاع برج واشینگتن می باشد.

 

شیمیایی

به علت وجود مقدار بسیار بالای amorphous silicon dioxide، میکروسیلیس به یک ماده پوزولانی بسیار واکنش پذیر در بتن تبدیل شده است. کلسیم هیدروکسید تولید شده در بتن از زمان شروع واکنش شیمیایی سیمان پرتلند در بتن شروع می شود.

میکروسیلیس موجود در بتن با کلسیم هیدروکسید تولید شده در نقش یک چسباننده اضافی، واکنش می دهد. خروجی این واکنش کلسیم هیدراته شده می باشد. که  این محوصل بسیار شبیه به کلسیم هیدراته شده تولید شده از واکنش سیمان می باشد. این چسبانندگی مضاعف تولید شده در بتن باعث بهبود خواص بتن در مدت مدید سخت شدگی و بهره برداری می شود.

 

بهبود خواص بتن در حالت تازه و سخت شده

قبل از ورود به بحث خواص بهبود یافته شکل های زیر یک نمای کلی از بهبود خواص بتن را در حالت خمیری و تازه و سخت شده نشان می دهد.

افزایش چسبندگی

بتن ساخته شده در حالت تازه به علت خاصیت پرکنندگی شرح داده شده در قبل برای میکروسیلیس دارای چسبندگی بیشتر و مقاومت بالاتری در برابر جدایش سنگدانه ها دارد. جهت مقایسه این حالت با بتن معمولی offset بتن حاوی میکروسیلیس 40الی50 میلیمتر بیشتر از  بتن معمولی می باشد. نمونه واضح و شهودی این امر امکان اجرای ضخامت های بالای شاتکریت در بتن های حاوی میکروسیلیس می باشد.

کاهش آب انداختگی

سطح مخصوص بالای این ذرات درکنار میزان آب مورد نیاز پایین در هنگام استفاده از پاورژل میکروسیلیس باعث کاهش میزان آب انداختگی بتن های حاوی میکروسیلیس می شوند. اگر میزان استفاده از میکروسیلیس به 5 درصد وزن سیمان برسد دیگر هیچگونه آب انداختگی مشاهده نمی شود. آب انداختگی در بتن به علت عدم قرارگیری مناسب اجزای بتن در کنار یکدیگر می باشد. مصالح سنگین تر نشست نموده و مصالح سبکتر مانند آب را طی یک تنش upward به بالا رانده و باعث آب انداختگی می شود.

از جمله نفوذ یون های کلر در بتن و خوردگی ارماتورها، حمله یون های مهاجم موجود در خاک از جمله سولفات ها و خوردگی و زوال بتن، نفوذ آب به داخل بتن در فصول سرما و یخ زدن آب، افزایش تنش های داخلی و منهدم نمودن بتن و تعدادی از اثرات مخرب این لوله ها می باشد. ژل میکروسیلیس آببندی به علت استفاده از پلیمرهای خاص در کنار میکروسیلیس باعث مسدود نمودن این حفرات و لوله ها می شود. و بهبود عملکرد بتن و افزایش دوام و مقاومت آن در بلند مدت وابستگی مناسب وخوبی به مسدود این لوله های موئینه دارد.

 

افزایش خصوصیات مکانیکی بتن

استفاده از میکروسیلیس در بتن در ابتدا برای افزایش مقاومت فشاری المان های بتنی مورد توجه واقع شد. اما در ادامه و با انجام تحقیقات بیشتر شاهد بهبودهای بیشتری در بتن بودند. که می توان به چند مورد زیر اشاره نمود:

 

  • بهبود مدول الاستیسیته بتن
  • افزایش مقاومت خمشی بتن
  • افزایش قاومت کششی بتن
  • افزایش مقاومت در برابر افزایش حجم نمک های موجود
  • افزایش مقاومت در برابر سیکل های ذوب و یخبندان
  • کاهش نفوذپذیری بتن
  • افزایش نسبی مقاومت سایشی بتن
  • و .

توجه به نکات زیر در رابطه با علت استفاده از پاورژل میکروسیلیس در قیاس با دیگر روان کننده ها ضروری می باشد:

 

افزایش مقاومت زودرس در بتن.

در صورت استفاده از ژل میکروسیلیس در بتن، شاهد افزایش مقاومت بتن در تمامی سن های نمونه ها می باشیم. بنابراین مقاومت های بدست آمده در بتن های حاوی ژل میکروسیلیس در سنین 3 و 7 روزه در قیاس با سن 28روزه قابل توجه می باشد.

بطور مثال در مقایسه ی بتن های معمولی و بتن های حاوی ژل میکروسیلیس، بتن های تقویت شده در سن 3 روزه به مقاومت تقریبی 50 درصد و در سن 7 روزه به مقاومت تقریبی 70 درصد بتن معمولی می رسند. افزودن اضافی میکروسیلیس در تمامی حالات باعث افزایش و بهبود خواص بتن می شود. اما استفاده از مکمل ها و تقویت کننده ها در کنار میکروسیلیس نرخ زمانی دستیابی و میزان بهبود در بتن را تحت تاثیر قرار می دهند.

به همین دلیل استفاده از ژل میکروسیلیس به دلیل استفاده از پلیمرهای خاص و فرمول بندی ویژه ی آن محصولی بسیار مناسب برای بتن ریزی های خاص و مهم می باشد.

 

کاهش سطح مقاطع المان ها واعضا

افزایش مقاومت بتن باعث کاهش سطح و ابعاد مقاطع می شود. همین امر باعث کاهش وزن کلی سازه و بالطبع کاهش اثرات نیروی زلزله بر سازه می شود.

 

کاهش نفوذپذیری

همانطور که در قبل شرح داده شد، استفاده از ژل میکروسیلیس با تراکم بتن و با آزادسازی حباب هوای محبوس در بتن باعث بهبود خواص نفوذپذیری بتن می شود. خواص فیزیکی در کنار واکنش های شیمیایی رخ داده باعث افزایش چسبندگی بیشتر و همچنین کاهش لوله های موئینه می شود. شکل زیر نمو واضحی از عملکرد میکروسیلیس در آب بندی و نفوذناپذیری سطوح نشان می دهد.

با کاهش نفوذناپذیری بتن و بالطبع کاور آرماتورها میزان نفوذ یون های کلر و رسیدن آنها به سطح آرماتورها کاهش می یابد. نفوذ یون های کلر باعث خوردگی و زنگ زدگی آرماتورهای موجود می شود. زنگ زدگی بوجود آمده در سطوح باعث افزایش حجم شده و بتن را از درون تحت تنش های فشاری قرار داده و ترک می خورد.

 

این ترک ها تا رسیدن به سطوح بتن قابلیت شناسایی سختی دارند و به نوعی این آسیب دیدگی بتن به مرگ خاموش بتن شناخته می شود.

کاهش حرارت ناشی از هیدراتاسیون

با جایگزینی میکروسیلیس با مقداری از سیمان مصرفی می توان در کاهش حرارت ناشی از هیدراتاسیون کمک نمود. افزایش حرارت هیدراتاسیون علاوه بر کاهش و از دست دادن بسیاری از آب مورد جهت تکمیل فرایند هیدراتاسیون باعث ایجاد ترک های موئینه در بتن می شود.

ایجاد این ترک ها علاوه بر پدید آمدن ترک های ثانویه و عمقی بتن باعث مستعد شدن بتن در برابر حملات یون های مهاجم و کاهش مقاومت در برابر سیکل ذوب و یخبندان می شود.

و .

 

 

 

 

کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران

مجموعه کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران در قالب دو شرکت تولید رایحه بتن سبز و مهندسی ژرف تابان مهر از سال 1385 فعالیت خود را آغاز نموده است. این مجموعه با شناخت خلا موجود در زمینه ارائه خدمات تخصصی بتن در سطح کشور ، با بکارگیری پرسنل تخصصی و نیز تجهیزات ویژه ، در این سالهای سعی نموده گامی کاربردی و موثر در زمینه رفع نیاز متخصصین ، کارفرمایان ، مهندسین ، دانشجویان ، مشاورین و پیمانکاران بردارد. در این قالب و بهره گیری از تجربیات روزافزودن خود ، با عنایت به اخذ استانداردهای بین المللی ( استاندارد CE  اتحادیه اروپا و استاندارد ایزو 9001 ) ، این مجموعه  همواره سعی است خدماتی به روز و تخصصی و کاربردی تر ارائه نماید. شرح خلاصه خدمات ارائه شده توسط این شرکت شامل بخشهای زیر می باشد. این شرکت در حال حاضر عضو وندور لیست صنایع دفاع ، لیست بلند وزارت نفت ، وندورلیست سازمان تامین اجتماعی و عضو انجمن ملی بتن ایران می باشد.

 

مجموعه تولیدی و بازرگانی رایحه بتن سبز :

 

مجموعه مهندسی ژرف تابان مهر :

 

در حال حاضر مجموعه کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران ، دارای دفتار و نمایندگی هایی در بسیاری از مناطق و شهر ها می باشد.علاقمندان می توانند برای بهره گیری از خدمات و محصولات این شرکت و یا مشاوره و دریافت رزومه فعالیت ها و یا مشخصات فنی محصولات این شرکت ، با نمایندگی این مجموعه و یا دفتر مرکزی این شرکت ( 44618462-44618379) تماس حاصل فرمایند. همچنین علاقمندان به همکاری با این شرکت می توانند جهت اخذ نمایندگی و عاملیت فروش خدمات و محصولات این شرکت با شماره تلفن 09120916272 تماس حاصل نمایند.