مکمل بتن ویژه الیاف دار یا ژل میکروسیلیس

مکمل بتن (ژل میکروسلیس) ساده والیاف دار
تعریف
با پیشرفت تکنولوژی در صنعت ساختمان مواد افزودنی جدید هر روز با ترکیبات نو به بازار عرضه میگردد . از نمونه مواد افزودنی جدید میتوان مکمل بتن را نام برد که متشکل از فوق روان کننده ، میکروسیلیس و واتر پروف بتن می باشد . مکمل بتن ترکیبی از مواد شیمیایی زیر است :
1 – پلیمرهای آب بند کننده و کریستال ساز
2 – نسل جدید فوق روان کننده
3 – میکروسیلیس
4 – کاتالیزور و فیلرهای پر کننده
خواص و اثرات
1- بالا بردن اسلامپ .
2- رفع نفوذ پذیری بتن .
3 ممانعت از ورود و نفوذ یون کلر و سایر مواد شیمیایی مخرب به داخل بتن .
4- امکان کاهش آب اختلاط بتن
5- سازگار بودن با انواع سیمان های پرتلند .
6- کاهش در هزینه ساخت بتن .
7- تسریع زمان ساخت بتن و حمل آسان .
8 – افزایش مقاومت فشاری حدود 30% .
9 –کاهش میزان مصرفی در حدود 10% .
10 – امکان جایگزینی سیمان تیپ 2 با تیپ 5
11 – بالا بردن مقاومت فرسایشی .
موارد مصرف
1 – ساخت بتن های پر مقاومت .
2 – بتن ریزی در مناطق تحت حمله مواد شیمیایی نظیر نواحی شمالی و جنوبی کشور و شوره زارها .
3 – ساخت بتن اسکله ها ، پل ها ، مخازن ، منابع ، و .......
4 – ساخت بتن تصفیه خانه ها و فاضلاب ها .
میزان مصرف
بسته به نوع بتن و اسلامپ و مقاومت فشاری مورد نیاز میزان مصرف با آزمایشهای کارگاهی مشخص خواهد شد اما این میزان حدود 5 الی 9 درصد وزن سیمان خواهد بود .
روش مصرف
مکمل بتن را میتوان به دو صورت به بتن اضافه نمود :
1 – پس از اختلاط کامل تمام اجزاء بتن .
2 – در آب اختلاط بتن حل نموده و سپس به اجزاء خشک افزوده گردد .
مشخصات فیزیکی و شیمیایی
حالت فیزیکی
خمیر
وزن مخصوص
gr/cm³ 15/1
PH
9
رنگ
قهوه ای تیره
قابلیت انحلال
در آب
ملاحظات
شرایط نگهداری : دور از سرما و یخبندان و تابش مستقیم و طولانی نور خورشید و در دمای 15 تا 25 درجه سانتی گراد .
مدت نگهداری : یکسال در بسته بندی اولیه .
عملکرد شیمیایی مکمل بتن
از علل آسیب پذیری بتن می توان به هیدرواکسیداسیوم Ca(oH)2 قابل انحلال اشاره نمود که در زمان هیدراته شدن سیمان موجود در بتن حدود یک چهارم بتن را تشکیل میدهد . مکمل بتن به جهت سطح مقطع بسیار ریز اجزاء سازنده اش که عمده آن را SiO2 تشکیل میدهد ، میل زیادی به انجام واکنش با هیدرو اکسید کلسیم ناپایدار دارد (عامل نفوذ پذیری و تشدید قلیایی شدن بتن) که
نهایتاً سیلیکات کلسیم بسیار سخت و غیر قابل انحلال تولید مینماید.
از خصوصیات بارز سیلیکات کلسیم میتوان به مقاومت در برابر سولفات ها ، نیترات ها ، یون کلر و واکنش قلیایی مصالح سنگی اشاره نمود . از این رو در صورت عدم دسترسی به سیمان تیپ 5 میتوان با استفاده از مکمل بتن و سیمان تیپ2 خواص کیفی بتن و پایایی آن را ارتقاء بخشیم .
مکمل بتن به واسطه پلیمرهای اصلاح شده با طول زنجیره بلند و داشتن کاتالیزورهای لازم ،در هنگام ساخت طرح اختلاط با کاهش 10% از نسبت آب به سیمان علاوه بر بالا بردن اسلامپ و ساخت بتن خود تراکم ، میل ترکیب Ca(oH)2 و SiO2 را افزوده و سرعت می بخشد و پس از انجام هیدراتاسیون ،شاهد ترکیب بهتر مولکولهای نامبرده می باشیم .
وجود کاتالیزور در مکمل بتن باعث تسریع و تکمیل واکنش این افزودنی با بتن خواهد شد و در مقایسه با طرح اختلاطی که با میکروسیلیس و مواد روانساز ساخته می شوند به دلیل برطرف شدن واکنش گر محدود، حدود 15 % بهبود می یابد . ضمناً این کاتالیزور باعث جلوگیری از به هدر رفتن و تکمیل واکنش SiO2 افزوده شده به بتن میگردد . لذا میزان مصرف مکمل بتن حدود5/1% الی 2% کمتر از میزان مصرف میکروسیلیس در طرح های اختلاط قدیمی که با استفاده از میکروسلیس و مواد روانساز ساخته می شدند ، خواهد بود .
ضمناً از دیگر نواقص بتن میتوان به انقباض ناشی از تبخیر آب و به وجود آمدن لوله های موئین پس از انجام واکنش هیدراتاسیون اشاره نمود که این مورد هم به واسطه وجود مواد شیمیایی پلیمری کریستال ساز با ساختار آزاد و بسیار ریز مولکولی در زمان ساخت بتن در کل مخلوط پراکنده شده و تمام خلل و فرج و لوله های موئین را مسدود میسازند . اما در طرح های اختلاطی که میکروسیلیس و مواد روانساز به صورت جداگانه به بتن اضافه میگردند به جهت نقصان پلیمر های یاد شده انجام چنین
واکنشی به هیچ وجه میسر نخواهد بود . می دانیم نفوذ پذیری رابطه مستقیمی با شدت کربناسیون دارد ، افزودنی مکمل بتن با توجه به توانایی بالایی که در ساخت کریستال و به واکنش رسانیدن SiO2 موجود در میکرو سیلیس دارد ، نقش بسزائی در کاهش نفوذ پذیری داشته و با تشکیل دادن سیلیکات کلسیم و کاهش نسبت Ca(oH)2 در بتن ، خطر سرطان بتن (A-A-R ) را می کاهد جایگزینی مکمل بتن در طرح های اختلاط به جای میکروسیلیس و مواد روانساز علاوه بر بهبود کیفی بتن شده و تأثیر گذاری بسیار در پایائی آن باعث کاهش 5 الی 7 درصد از قیمت تمام شده بتن خواهد شد . و با استفاده از یک افزودنی بتن در زمان ساخت طرح اختلاط خطر عدم کنترل دقیق کارگاهی و رعایت نسبت ها کاهش خواهد یافت .
میزان مکمل
نوع سازه
نوع سیمان
میزان کاهش سیمان
5%
سازه آبی سبک
تیپ 1
5%
5%
تصفیه خانه های آب
تیپ 2 یا 5
8%
6%
تصفیه خانه های آب
تیپ 1
5%
تیپ 2 یا 5
8%
7%
سازه های آبی سنگین مانند سدها
تیپ 2 یا 5
5%
8%
مخازن- خطوط انتقال – تصفیه خانه های فاضلاب
تیپ 2 یا 5
8%
9%
ستون ها – پی ها – پلها – شمع ها
تیپ 1
5%
تیپ 5
8%