سیلیس در بتن چه می کند؟
دوده سیلیس یک افزودنی عالی برای بتن است زیرا منجر به خواص مهندسی بهتری می شود. ترک های حرارتی ناشی از گرمای هیدراتاسیون سیمان را کاهش می دهد، دوام را در برابر حمله سولفات و آب های اسیدی بهبود می بخشد و استحکام را افزایش می دهد.
مزایای استفاده از میکروسیلیس می تواند قابل توجه باشد زیرا ترک های حرارتی ناشی از گرمای هیدراتاسیون سیمان را کاهش می دهد و می تواند دوام در برابر حمله سولفات و آب های اسیدی را بهبود بخشد. مزایا و برنامه های کاربردی بررسی شده و تعدادی از تصاویر هسته تست گنجانده شده است.
ویژگی های دوده سیلیس:
۱٫ میکروسیلیس نوعی پرکننده غیر آلی خنثی با خواص فیزیکی و خواص شیمیایی پایدار است. این حاوی آب کریستالی نیست، در واکنش پخت شرکت نمی کند و مکانیسم واکنش را تحت تاثیر قرار نمی دهد.
۲٫ ترشوندگی خوبی به انواع رزین ها، خواص جذب خوب، اختلاط آسان و بدون تجمع دارد.
۳٫ توزیع اندازه ذرات میکرو سیلیس معقول است، چگالی قوی است، سختی عالی است و مقاومت در برابر سایش خوب است. این می تواند تا حد زیادی مقاومت کششی، فشاری، ضربه و مقاومت در برابر سایش مواد جامد را بهبود بخشد و مقاومت پانچ را می توان ۰٫۵ تا ۲٫۵ برابر افزایش داد.
۴٫ می تواند هدایت حرارتی را افزایش دهد، چسبندگی را تغییر دهد و بازدارندگی شعله را افزایش دهد.
۵٫ می تواند دمای پیک گرمازا واکنش پخت رزین اپوکسی را کاهش دهد، ضریب انبساط خطی و انقباض ماده جامد را کاهش دهد، بنابراین تنش داخلی را از بین می برد و از ترک خوردگی جلوگیری می کند.
۶، به عنوان اندازه ذرات ریز و توزیع مناسب، پودر میکرو سیلیس می تواند به طور موثری بارش و طبقه بندی را کاهش داده و از بین ببرد.
۷، بخار سیلیس خالص است، محتوای ناخالصی آن کم است، خواص فیزیکی و شیمیایی پایدار است، به طوری که میعانات دارای عایق و مقاومت قوس خوبی هستند.
۸، ترکیب شیمیایی میکروسیلیس دی اکسید سیلیکون SiO2)) است که بی اثر است و با بیشتر اسید و قلیایی واکنش نمی دهد. دود سیلیس به طور یکنواخت روی سطح جسم پخش شده و پوشانده می شود. مقاومت در برابر خوردگی قوی دارد و توانایی مقاومت در برابر کاویتاسیون ۳ تا ۱۶ برابر است.
۹، چگالی ظاهری کوچک است: به عنوان مواد پر از پلیمر، نسبت به سایر مواد پرکننده معدنی ارزان تر است، با ظرفیت بارگیری کمتر و مصرف پلیمر کمتر، در نتیجه هزینه محصولات را کاهش می دهد.
۱۰، مقاومت در برابر یخبندان: با چرخش ۳۰۰ تا ۵۰۰ بار سریع، مدول الاستیک نسبی ۱۰ تا ۲۰ درصد افزایش می یابد، در حالی که بتن معمولی از ۲۵ تا ۵۰ چرخه و مدول الاستیک نسبی ۳۰ تا ۷۳ درصد کاهش می یابد. بنابراین، مقاومت بتن در برابر یخبندان را می توان بهبود بخشید.
۱۱، استحکام اولیه: بتن میکرو سیلیسی دوره القایی را کوتاه کرده است و ویژگی های مقاومت اولیه را دارد.
استفاده از میکروسیلیس در بتن:
دوده سیلیس را می توان به طور کامل پراکنده کرد و در شکاف بین ذرات سیمان پر کرد، دوغاب را متراکم تر کرد، شاخص فعالیت خاکستر آتشفشانی پودر میکرو سیلیس می تواند به ۱۱۰ برسد، ضریب جایگزینی موثر به ۳-۴ می رسد. نیروی جذبی قوی به Ca (OH) 2 تولید شده پس از هیدراتاسیون سیمان وجود دارد و یک ژل سیلیکات کلسیم توسعه یافته را تشکیل می دهد که بسیار توسعه یافته است و مقاومت بتن را بهبود می بخشد.
۱، افزایش مقاومت: هنگامی که مقدار اختلاط ۵-۱۰٪ است، مقاومت فشاری بتن را می توان ۱۰-۵۰٪ افزایش داد، و مقاومت خمشی بیش از ۱۰٪ افزایش می یابد.
۲، افزایش چگالی: هنگامی که با ۱۰٪ مخلوط می شود، نفوذ ناپذیری ۵-۸ برابر افزایش می یابد و مقاومت در برابر کربن بیش از ۴ برابر افزایش می یابد.
۳، افزایش مقاومت در برابر یخبندان: بتن مخلوط با ۱۰٪ پودر میکرو سیلیکون، مدول الاستیک دینامیکی نسبی را ۱-۲٪ پس از ۳۰۰-۵۰۰ بار چرخه انجماد و ذوب کاهش می دهد و مدول الاستیک دینامیکی نسبی ۳۶- کاهش می یابد. ۷۳% پس از گردش بتن معمولی برای ۲۵-۵۰ بار.
۴، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر حفره را افزایش دهید: بتن میکرو سیلیس می تواند ۰٫۵-۲٫۵ برابر مقاومت سایشی را افزایش دهد و مقاومت حفره را ۳-۱۶ برابر افزایش دهد. این بهترین ماده برای استهلاک و تعمیر نیروگاه های برق آبی، مخزن و سدها است.
میکروسیلیس و نانوسیلیس
به خوبی شناخته شده است که افزودن میکرو سیلیس می تواند استحکام و دوام بتن را بهبود بخشد و افزودن نانو سیلیس نیز می تواند خواص خاصی از بتن را بهبود بخشد. با این حال، تحقیقات سیستماتیک برای بهره‌برداری از مزایای استفاده ترکیبی از MS و NS و به طور خاص‌تر، برای ارزیابی کارایی و اثر هم افزایی آنها مورد نیاز است. در این مطالعه، یک برنامه تجربی برای بررسی اثرات ترکیبی MS و NS بر رفتار فشاری بتن راه‌اندازی شد. مخلوط‌های بتن با نسبت آب / مواد سیمانی
W/CM))، محتوای MS و محتوای NS اما کارایی مشابهی برای آزمایش تولید شد. مشخص شد که NS نسبت به MS تقاضای فوق روان کنندهSP)) و راندمان سیمانی بسیار بالاتری دارد.
با این وجود، در همان قدرت، تقاضای SP برایMS+NS)) بیشتر از سیمان خالص نیست.
برای کسب اطلاعات در حوزه بتن لینکدین شرکت بتن شیمی را دنبال کنید
مواد سیمانی تکمیلیSCM))
مواد سیمانی تکمیلیSCM)) ممکن است به دو دسته اصلی تقسیم شوند: SCM طبیعی مانند توف آتشفشانی و زئولیت و SCM مصنوعی مانند خاکستر بادی، سرباره، دوده سیلیس و متاکائولین است. با توجه به واکنش پوزولانی آنها، افزودن آنها می تواند به طور موثری ریزساختار، خواص مکانیکی و دوام بتن را بهبود بخشد. در میان آنها، مواردی که از سیمان ریزتر هستند، مانند دوده سیلیس که میکرو سیلیس MS)) نیز نامیده می شود، بسیار مؤثر هستند، نه تنها به دلیل سطح بزرگ آنها که آنها را بسیار واکنش پذیر می کند، بلکه به دلیل اندازه ریز آنها. که به آنها اجازه می دهد تا فضای خالی بین مواد سیمانی را برای افزایش تراکم بسته بندی پر کنند.
با ظهور فناوری نانو، انواع مختلفی از مواد نانو با اندازه‌های ظریف‌تر از MS برای استفاده‌های احتمالی در مواد مبتنی بر سیمان پدیدار شدند. مشخص شده است که نانو CaCO3 می تواند گیرش و سخت شدن خمیر سیمان را تسریع کند و ریزساختار و استحکام را بهبود بخشد، و نانو TiO2 را می توان برای حذف آلاینده های هوا اضافه کرد. همچنین مطالعات مختلفی بر روی اثرات نانو Fe2O3، نانو Fe3O4، نانو Al2O3 و نانو رس بر رئولوژی، ریزساختار، خواص مکانیکی و دوام مواد مبتنی بر سیمان انجام شده است. علاوه بر این، با افزودن نانولوله های کربنی یا نانوالیاف کربنی، مواد کاربردی برای ساخت سازه های بتنی هوشمند تولید شده است. در میان این نانو مواد، نانو سیلیس به دلیل ظرافت فوق العاده بالا و واکنش پوزولانی بالا، توجه زیادی را برای توسعه بیشتر فناوری بتن به خود جلب کرده است.
اخیراً، استفاده ترکیبی از انواع مختلف SCM از جمله حداقل یک ماده بسیار ریز برای استفاده خوب از اثر پرکننده یا واکنش پذیری بالای مواد بسیار ریز به یک موضوع تحقیقاتی محبوب تبدیل شده است. در سال ۲۰۱۰، کوان و نگ مشاهده کردند که افزودن ترکیبی خاکستر بادی و MS می تواند به طور قابل توجهی عملکرد و استحکام بتن خود تلفیقیSCC)) را بهبود بخشد. در سال ۲۰۱۵، Güneyisi و همکاران. SCC را با اضافه کردن خاکستر بادی و NS ایجاد کردند و دریافتند که خاکستر بادی و NS می توانند مکمل یکدیگر باشند تا از ایجاد اثرات نامطلوب بر رفتار رئولوژیکی SCC جلوگیری کنند. در سال ۲۰۱۶، شیخ و همکاران. نشان داد که استفاده ترکیبی از ۱۰٪ MS + 2٪ NS می تواند استحکام کشش الیاف فولادی و پلی پروپیلن را به بالاتر از حد قابل دستیابی با اضافه کردن ۱۰٪ MS یا ۲٪ NS به تنهایی افزایش دهد. در همان سال، Borosnyói نشان داد که استفاده ترکیبی متاکائولین و MS به مقاومت اسیدی بهتر بتن کمک نمی کند. در سال ۲۰۱۷، چنگ و همکاران. دریافتند که اختلاط خاکستر بادی، سرباره و متاکائولین می‌تواند استحکام و مقاومت کلریدی بتن را بهبود بخشد. در همان سال، لی و همکاران. نشان دادند که افزودن هر دو MS و NS اثرات ترکیبی قابل توجهی بر استحکام، ریزساختار، دوام و خواص تازه ملات دارد. با این حال، تحقیقات سیستماتیک و جامع هنوز وجود ندارد و اثرات ترکیبی SCM و مواد بسیار ریز کاملاً درک نشده است.
توجه : کارگرانی که این ذرات بسیار کوچک سیلیس کریستالی را استنشاق می کنند در معرض خطر ابتلا به بیماری های جدی مرتبط با سیلیس هستند، از جمله:
سیلیکوزیس، یک بیماری لاعلاج ریوی که می تواند منجر به ناتوانی و مرگ شود.
سرطان ریه؛
بیماری انسدادی مزمن ریه و
بیماری کلیوی.
برای محافظت از کارگران در معرض سیلیس کریستالی قابل تنفس، OSHA دو استاندارد سیلیس کریستالی قابل تنفس صادر کرده است: یکی برای ساخت و ساز و دیگری برای صنایع عمومی و دریایی است.
میتوانید برای کسب اطلاعات بیشتر در حوزه افزودنی های بتن مانند پاورژل میکروسیلیس و….مقاله دیگر ما را مطالعه کنید: