نکاتی دربارۀ میزان مصرف میکروسیلیس در بتن

حداکثر میزان مصرف Microsilica در بتن که منجر به افزایش مقاومت فشاری آن میگردد چه میزان است؟
برای دریافت این مطلب ،یک سری اطلاعات فشرده را در سه بخش مقالات داخلی ، مقالات خارجی و چند نمونه از آزمایشات انجام گرفته بیان خواهم نمود.
در این نوشتار سعی بر آن است تا خلاصه ای از مقالات مختلف ،در نتیجه گیری از میزان مناسب مصرف Microsilica در اختیار شما قرار داده شود. البته گاهی نکات دیگری هم که میتوانست در ارایه یک طرح اختلاط بتن با مقاومت بالا مورد استفاده قرار گیرد در لابلای این نوشتار بیان گردیده است.
به سبب اینکه هر طرح اختلاط بتن حتی با اندکی تغییر ، ترکیبی یکتا و انحصاری تشکیل می دهد و حال اینکه شرایط آزمایش و حتی نوع و عیار بتن مصرفی در مقالاتی که در زیر به آنها رجوع خواهیم نمود با دیگری تفاوت بسیار دارد از هرگونه نتیجه گیری در باره حداکثر میزان مصرف Microsilica ، درپایان مبحث اجتناب نموده ام.
به خاطر داشته باشید هنگامی که در مقالات از میزان بهینه مصرف Microsilica  در بتن نام برده می شود،این الزاما به معنای حداکثر میزانی که منجر به افزایش مقاومت فشاری بتن می گردد نیست . گرچه عمده مقالات میزان بهینه را درصدی از Microsilica  که استفاده بیشتر از آن موجب کاهش مقاومت بتن می شود در نظر گرفته اند.

الف) مقالات ایرانی Microsilica :
۱)دکتر خالو در مقالۀ «نقش Microsilica در افزایش دوام بتن»می نویسد:مقدار بهینۀ آن بین ۶ تا ۱۰ درصد وزن سیمان می باشد.
۲- در جزوۀ “طرح اختلاط بتن مقاومت بالا “نوشته فرامرز صارمی نکات زیر به چشم می خورد:
-مصرف ۱۰ تا ۱۵ درصد Microsilica برای کلیۀ نسبت های آب به سیمان بیشترین تأثیر را در افزایش مقاومت بتن خواهد داشت.
-در نسبت های پایین آب به مواد سیمان w(ctm) مخلوط های حاوی میکروسیلیسها در مقایسه با مخلوط های سادۀ خمیر سیمان پرتلند به روان ساز ممتاز کمتری نیاز دارند.
۳- در مقالۀ«ارائۀ روشی جهت طرح اختلاط بتن با مقاومت بالا» داوود مستوفی نژاد-مجید نزهتی با نگاهی به جداول این میزان متغیر میان ۱۰ تا ۱۵ درصد بدست می آمد و نشان داده شده که با مصرف میزان  ۲۰ درصد مقاومت کاهش می یابد.
۴- در مقاله ای با عنوان «تأثیر بتن و ماسۀ سیلیسی و میکروسیلیس بر مقاومت فشاری،زمان گیرش اولیه،درصد انبساط حجمی و مقاومت الکتریکی بتن»که توسط چنگیز دهقانیان،دانشیار دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی اصفهان، و مریم حیدری در ششمین کنگره ملی مهندسی شیمی ارائه شده است.
نتایج به شرح زیر ارائه شده است:
الف)تا ۵ درصد Microsilica نسبت به نمونۀ شاهد مقاومت فشاری تغییری نکرده و اضافه کردن Microsilica باعث افزایش زمان گیرش در مقایسه با بتن شاهد می شود.
ج)با افزایش Microsilica مقاومت الکتریکی بتن افزایش یافته و شدت نفوذ یونها به داخل آن کاهش می یابد.
-میزان   (sio2) در Microsilica ایرانی بین ۹۱ تا ۹۲ درصد اندازه گیری شده است.
در یک پایان نامه که از دانشگاه مشهد ارسال شد آمده است:
-با افزایش Microsilica مقدار هیدروکسید کلسیم در بتن کم می شود و با اضافه کردن ۲۰ درصد Microsilica تقریباً همۀ ca(OH)2 خمیر سیمان از بین می رود.
در صورتی که نسبت آب به سیمان بیش از ۵۰ درصد باشد مصرف Microsilica به عنوان مادۀ مضاف مقاومت فشاری بتن را افزایش می دهد اما در صورت مصرف به عنوان پزولان مقاومت کوتاه مدت بتن را کاهش می دهد.
۵-در یک پایان نامه که از دانشگاه مشهد برایم ارسال شد چنین آمده است:
-با افزایش Microsilica مقدار هیدروکسید کلسیم در بتن کم می شود و با اضافه کردن ۲۰ درصد Microsilica تقریباً همۀ ca(OH)2 خمیر سیمان از بین می رود.
در صورتی که نسبت آب به سیمان بیش از ۵۰ درصد باشد مصرف میکروسیلیس به عنوان مادۀ مضاف مقاومت فشاری بتن را افزایش می دهد اما در صورت مصرف به عنوان پزولان مقاومت کوتاه مدت بتن را کاهش می دهد.
۶- -در مقالۀ «دست یابی به مقاومت زیاد در بتن سبک با استفاده از Microsilica»دکتر هرمز فامیلی-مهندس جهانفر که گردآوری و قیاس کار سه دانشمند اروپایی است اساساً در هیچ کجا Microsilica به میزان بیش از ۲۰ درصد مصرف نمی گردد.

ب)نوشته های خارجی Microsilica :
۱- در کتاب« دستنامۀ اجرای بتن»تألیف وادل دوبرووسکی-پس از مصرف ۲۰ درصدی Microsilica میزان هیروکسید کلسیوم از۳/. به۰۷/. کاهش یافته است و در نهایت به جهت مقاومت فشاری بتن می گوید:«داشتن بتن با مقاومت بالا و دوام زیاد با استفاده از دورۀ سیلیسی به میزان ۱۰ تا ۲۰ درصد وزنی سیمان امکان پذیر است.»
۲- نشریه اداره کل بزرگراههای آمریکا میزان نرمال مصرف ۷ تا ۱۰ درصد ، عنوان میکند .
و مصرف بیش از ۱۵ درصد را در بتن شکننده با مقاومت بسیار بالا می داند
۳- در سایت concrete network  حداکثر میزان مصرف ۱۰ تا ۱۵ درصد وزنی سیمان عنوان شده است.
۴- در طرح اختلاط بتن با مقاومت زیاد (ارائه شده در ۱۹۸۴- کتاب تکنولوژی بتن پیشرفته) میزان Microsilica مصرفی ۲۰ درصد می باشد.
-طبق تمامی تحقیقاتی که من مشاهده کرده ام میزان Microsilica از بالای ۲۰ درصد مقاومت بتن را کاهش می دهد.
معمولاً کسی حاضر به تست درصد های بالای ۲۰ درصد Microsilica با سیمان نیست.
درصد های بهینه معمولاً ۷،۱۰و۱۵ درصد گزارش می شوند و بالای ۱۵ یا ۲۰ درصد باعث کاهش مقاومت بتن می شود.
و اما ۳ نکته:
ج) چند طرح اختلاط آزمایشگاهی Microsilica :
۱)بالاترین مقاومتی را که با لیکای ایرانی مشاهده کرده ام مربوط به تیم مسابقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان- که موفق به کسب مقام اول مسابقات کشوری سال ۸۴ شدند- بود؛در طرح اختلاط آنها میزان ۱۷.۵ درصد Microsilica استفاده شده بود.
۲)دوستانمان در دانشگاه ساری نیز میزان Microsilica را بالای ۲۰ درصد مصرف می کردند (و توانستند به مقام نایب قهرمانی مسابقات قاب محافظ دست یابند.)
۳)طی یک اشتباه که در یکی از طرح اختلاط های بتن سبک تیم ما ((NORTHصورت گرفت میزان Microsilica به ۴۰ درصد افزایش یافت اما با کمال تعجب دیده شد بر خلاف اینکه استفاده از ۲۰ و ۳۰ درصد Microsilica باعث کاهش مقاومت فشاری بتن می گردید در ۴۰ درصد مقاومت بتن افزایش یافت و این باعث ان شد که ما در نهایت تا ۶۰ درصد میزان آن را افزایش دادیم که نتایج جالبی در بر داشت و البته تغییرات مقاومتی غیر قابل پیش بینی به خصوص در سنین مختلف ما را از ادامۀ آزمایشات بر روی درصد های بالاتر از ۴۰ درصد باز داشت.
تا زمانی که تیم ما از لیکا به عنوان سبک دانه استفاده می کرد  ما بالا ترین مقاومت را از میزان  ۴۰ درصدی مصرف میکروسیلیس بدست آوردیم.

http://concrete.blogfa.com/post-26.aspx