از جمله دلایل نفوذپذيري بتن می توان به ریز تخلخل های میکروسکوپیک بین مصالح سنگی اشاره نمود که ناشی از کسری فیلر سنگدانه ها میباشد. لوله های مویین به وجود آمده در اثر تبخیر آب بتن نیز از جمله سایر دلایل مؤثر در نفوذپذیری بتن میباشند. بنابراین هرچه مقدار آب مصرفی جهت افزایش کارایی بتن بیشتر شود، با تبخیر آب در زمان انجام واکنش هیدراسیون میزان جمع شدگی (shrinkage) و نفوذپذیری شدت بیشتری پیدا میکند.
یکی از مهمترین چالشها در صنعت بتن، نفوذپذیری بتن و کاهش دوام سازههای بتنی در برابر عوامل مخرب محیطی است. وجود حفرات ریز و لولههای مویین در ساختار بتن میتواند مسیر مناسبی برای نفوذ آب، یونهای مهاجم و مواد شیمیایی ایجاد کند. این مسئله در طول زمان باعث کاهش مقاومت، خوردگی آرماتورها و در نهایت تخریب سازه میشود. استفاده از مواد افزودنی معدنی یکی از روشهای مؤثر برای بهبود ساختار بتن و افزایش دوام آن است. در این میان دوده سیلیسی PSI-E.M.MICROSILICA به عنوان یکی از موثرترین مواد پوزولانی، نقش مهمی در ارتقای کیفیت بتن ایفا میکند.
در بتن معمولی، بخشی از فضای خالی میان سنگدانهها و خمیر سیمان به دلیل کمبود ذرات بسیار ریز پر نمیشود. این موضوع باعث ایجاد ریزتخلخلهای میکروسکوپی در ساختار بتن میشود که نفوذپذیری را افزایش میدهد. همچنین تبخیر آب در فرآیند هیدراسیون سیمان باعث تشکیل لولههای مویین در بتن میگردد که مسیرهایی برای نفوذ آب و مواد خورنده ایجاد میکنند.
دوده سیلیسی PSI-E.M.MICROSILICA با داشتن ذرات بسیار ریز و فعال، میتواند این فضاهای خالی را پر کرده و ساختار بتن را متراکمتر کند. در نتیجه، نفوذپذیری بتن کاهش یافته و مقاومت مکانیکی و دوام آن افزایش مییابد. استفاده از این ماده به همراه فوق روانکنندههای بتن نیز میتواند تاثیر قابل توجهی در کاهش نسبت آب به سیمان و افزایش کیفیت بتن داشته باشد.
میکروسیلیس یا دوده سیلیسی یک ماده پودری بسیار ریز است که به عنوان محصول جانبی فرآیند تولید فروسیلیسیوم در کورههای قوس الکتریکی به دست میآید. این ماده عمدتاً از دیاکسید سیلیسیوم (SiO₂) تشکیل شده و میزان خلوص آن معمولاً بین 85 تا 96 درصد است.
دوده سیلیسی PSI-E.M.MICROSILICA به صورت پودری با رنگ خاکستری روشن تا خاکستری تیره تولید میشود و به دلیل اندازه بسیار کوچک ذرات، سطح ویژه بالایی دارد. همین ویژگی باعث میشود این ماده به عنوان یک پوزولان بسیار فعال در بتن عمل کند.
زمانی که میکروسیلیس به مخلوط بتن اضافه میشود، سیلیس فعال موجود در آن با هیدروکسید کلسیم آزاد (Ca(OH)₂) که در فرآیند هیدراسیون سیمان تولید میشود واکنش میدهد. نتیجه این واکنش تشکیل ژل سیلیکات کلسیم هیدراته (C-S-H) است که ساختار خمیر سیمان را متراکمتر کرده و باعث افزایش مقاومت بتن میشود.
افزودن میکروسیلیس به بتن باعث ایجاد دو اثر مهم در ساختار بتن میشود:
ذرات بسیار ریز میکروسیلیس میتوانند فضای خالی بین ذرات سیمان و سنگدانهها را پر کنند. این موضوع باعث افزایش تراکم خمیر سیمان و کاهش منافذ داخلی بتن میشود.
سیلیس فعال موجود در میکروسیلیس با هیدروکسید کلسیم حاصل از هیدراسیون سیمان واکنش داده و ترکیبات مقاومتری تولید میکند که موجب افزایش مقاومت و دوام بتن میشود.
با کاهش حجم منافذ و لولههای مویین، مسیرهای نفوذ آب و مواد شیمیایی در بتن مسدود شده و در نتیجه نفوذپذیری بتن به میزان قابل توجهی کاهش مییابد.
استفاده از دوده سیلیسی PSI-E.M.MICROSILICA میتواند تاثیرات بسیار مهمی بر خواص بتن تازه و بتن سخت شده داشته باشد. مهمترین ویژگیهای این محصول عبارتند از:
افزودن میکروسیلیس باعث تولید ترکیبات مقاومتر در ساختار بتن شده و مقاومت فشاری بتن را به طور قابل توجهی افزایش میدهد.
این محصول با متراکم کردن ساختار خمیر سیمان، نفوذپذیری بتن را کاهش داده و از ورود آب و مواد خورنده جلوگیری میکند.
بتن حاوی میکروسیلیس در برابر سایش و فرسایش عملکرد بهتری دارد و برای سازههایی که در معرض سایش هستند مناسب است.
میکروسیلیس میتواند احتمال بروز واکنش قلیایی سنگدانهها (ASR) را کاهش دهد و از تخریب بتن در طول زمان جلوگیری کند.
با کاهش نفوذپذیری و بهبود ساختار بتن، مقاومت آن در برابر عوامل مخرب محیطی مانند یون کلر، سولفاتها و مواد شیمیایی افزایش مییابد.
در برخی طرحهای اختلاط بتن، استفاده از میکروسیلیس میتواند بخشی از سیمان مصرفی را کاهش داده و در عین حال مقاومت بتن را حفظ یا حتی افزایش دهد.
به دلیل ویژگیهای منحصر به فرد این ماده، دوده سیلیسی PSI-E.M.MICROSILICA در بسیاری از پروژههای عمرانی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
در پروژههایی که نیاز به بتن با مقاومت فشاری بسیار زیاد دارند، استفاده از میکروسیلیس نقش مهمی در دستیابی به بتنهای توانمند دارد.
یکی از کاربردهای مهم میکروسیلیس، کاهش احتمال بروز پدیده سرطان بتن (واکنش قلیایی سنگدانهها) است که میتواند باعث ترکخوردگی و تخریب سازه شود.
بتنهای مورد استفاده در سازههای دریایی، اسکلهها، سدها و کانالهای آبی نیاز به دوام بالا در برابر آب و یونهای مهاجم دارند. استفاده از میکروسیلیس میتواند مقاومت بتن در این شرایط را افزایش دهد.
در محیطهایی که بتن در تماس مستقیم با مواد شیمیایی و رطوبت قرار دارد، استفاده از میکروسیلیس میتواند دوام بتن را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.
سازههایی که در تماس با آبهای زیرزمینی یا خاکهای خورنده قرار دارند نیازمند بتن با نفوذپذیری بسیار پایین هستند که با استفاده از میکروسیلیس قابل دستیابی است.
میکروسیلیس یکی از مهمترین اجزای بتنهای توانمند محسوب میشود و نقش مهمی در دستیابی به بتنهایی با مقاومت بالا، دوام زیاد و عملکرد طولانیمدت دارد.