میکروسیلیس

توضیحات

میکروسیلیس عمدتا به عنوان یک افزودنی مهم در صنعت تولید بتن شناخته می شود. این ماده دارای ویژگی های منحصر به فردی است که مقاومت وخواص فیزکی بتن را افزایش می دهد. این امر سبب شده است که بسیاری از مهندسان و محققان استفاده های متنوعی از میکروسیلیس داشته باشند. همچنین صنایع مختلفی به وسیله ی استفاده از این ماده ی شگفت انگیز بهبود یافته است. در این محتوا در جهان سنگ الوند به معرفی میکروسیلیس، کاربرد های میکروسیلیس، قیمت میکروسیلیس و خرید میکروسیلیس می پردازیم پس تا انتها همراه ما باشید.

میکروسیلیس چیست؟

 

میکروسیلیس (Microsilica) با نام های متنوعی شناخته می شوند مانند دوده سیلیسی یا پودر میکروسیلیکا. این ماده در دسته بندی سیلیس آموروف از جنس دی اکسید سیلیکون قرار می گیرد. میکروسیلیس یک ماده ی پوزولانی در ساخت بتن محسوب می شود که ساختار آن به شکل کروی و دارای قطر 1 نانومتر است. سیلیس موجود در این ماده چیزی حدود 85 درصد است این امر سبب شده است که خاصیت پوزولانی میکروسیلیس افزایش یابد. همچنین دارای سطح ویژه M2/G20  و دانسیته ی متوسط توده آن 586 کیلو گرم بر متر مکعب است.

پیشنهاد می شود معرفی میکروسیلیس و کاربرد های آن را در نقل قول زیر از سایت ATDM مطالعه کنید تا بهتر متوجه اهمیت بالای میکروسیلیس در صنایع بشوید:

میکروسیلیس یا دوده سیلیس شامل دی اکسید سیلیکون، یک افزودنی معدنی بسیار واکنش ‌پذیر است. این ماده در زمینه‌ های وسیعی مانند گل حفاری ، ساخت و ساز، برق و کوره‌ ها در طول احیای کوارتز بسیار خالص استفاده می‌ شود. میکروسیلیس به سرعت خنک می ‌شود و در عرض یک دقیقه به صورت بسیار ریز در می ‌آید. به عنوان پرکننده یا حجم ‌دهنده در صنعت لاستیک یا پلاستیک استفاده می‌ شود. این ماده در چاه ‌های عمیق وزن ایجاد می ‌کند و همچنین نفوذ پذیری را کاهش می ‌دهد. در ساخت و ساز، استحکام و نفوذ پذیری پنل سقف را بهبود می ‌بخشد.

مواد تشکیل دهنده میکروسیلیس و آنالیز آن ها

ترکیب شیمیایی	درصد وزنی	توضیحات
SiO₂ (دی‌اکسید سیلیسیم)	85% – 98%	اصلی‌ ترین ترکیب؛ وظیفه افزایش مقاومت فشاری، کاهش نفوذپذیری بتن و واکنش پوزولانی.
C (کربن باقی ‌مانده)	0.1% – 2%	از کوره باقی می ‌ماند؛ در بتن نقش خاصی ندارد ولی ممکن است بر رنگ و واکنش ‌پذیری تأثیر بگذارد.
Fe₂O₃ (اکسید آهن)	0.1% – 1.5%	ناخالصی جزئی؛ مقدار زیاد می ‌تواند بر رنگ و خواص حرارتی تأثیر بگذارد.
Al₂O₃ (اکسید آلومینیوم)	0.1% – 1.5%	ناخالصی؛ تأثیر کمی در خواص مکانیکی بتن دارد.
MgO (اکسید منیزیم)	0.1% – 0.5%	تاثیری ندارد، اما در برخی شرایط می تواند باعث تورم شود.
CaO (اکسید کلسیم)	0.1% – 0.5%	ممکن است از مواد اولیه یا گرد و غبار وارد شود؛ مقدار زیاد آن نامطلوب است.
Na₂O + K₂O (قلیاها)	0.1% – 1%	در میزان واکنش ‌پذیری و امکان واکنش قلیایی-سیلیسی مؤثرند؛ مقدار زیاد می ‌تواند مضر باشد.
LOI (افت حرارتی)	1% – 6%	مربوط به مواد فرار و آلی است؛ مقدار زیاد آن نشان ‌دهنده ناخالصی بیشتر است.

انواع میکروسیلیس

میکروسیلیس ها هم به صورت طبیعی و هم به صورت مصنوعی استفاده می شوند. میکروسیلیس های طبیعی در منابع طبیعی وجود دارند و طی عملیات خالص سازی به دست می آیند به همین دلیل دارای ویژگی های خاصی هستند و در صنایع خاص هم کاربرد دارند. در مقابل میکروسیلیس های مصنوعی طی فرایند های صنعتی از سیلیکون و سیلیکون کاربید تهیه می شوند. تفاوت میکروسیلیس مصنوعی با میکروسیلیس طبیعی در ویژگی هایی است که به صورت کنترل شده در آن وجود دارد که سبب می شود برای صنایع بتن و مصالح شاختمانی مفید تر باشد.

میکروسیلیس های مصنوعی

میکروسیلیس سیلیکونی: میکروسیلیس سیلیکونی دارای ذرات کوچکی است و از کوره های الکتریکی تولید سیلیکون تولید می شود.

میکروسیلیس های اصلاح شده: این نوع میکروسیلیس‌ها ممکن است با افزودن مواد دیگر یا فرآیندهای خاصی اصلاح شوند تا ویژگی‌های خاصی مانند زمان گیرش، کارایی و مقاومت را بهبود بخشند.

حالت های میکروسیلیس

• ژل میکروسیلیس
• پودر میکروسیلیس
• دوغاب میکروسیلیس

انواع میکروسیلیس بر اساس درصد SiO₂

همانطور که می دانید، میکروسیلیس در دسته محصولات سیلیسی قرار می گیرد بنابراین مقدار خلوص دی‌اکسید سیلیکون در آن از اهمیت بالایی برخوردار است. به طوریکه میکروسیلیس ها را براساس درصد SiO₂ به گرید های مختلفی تقسیم بندی می کنند که هر گرید کاربرد و قیمت مخصوص به خود را دارد. دسته بندی گریدهای میکروسیلیس براساس جدول زیر است:

درصد SiO₂	کاربرد
SiO₂ بالای 85٪	مناسب بتن‌ های عمومی و دیرگدازهای کم‌عیار
SiO₂ بالای 90٪ (میانگین 92٪)	مناسب بتن‌ های سازه ‌ای و صنعتی
SiO₂ بالای 92٪ (میانگین 94٪)	کاربرد در بتن‌ های پرمقاومت و دیرگدازهای عیار متوسط و بالا
SiO₂ بالای 94٪ (میانگین 95٪)	گرید ممتاز با رنگ روشن ‌تر
SiO₂ بالای 99٪	گرید خاص برای کاربرد های ویژه صنعتی

ویژگی های فیزیکی میکروسیلیس

میکروسیلیس یک ماده پوزولانی بسیار ریزدانه و ارزشمند است که به عنوان ماده افزودنی در صنایع مختلف کاربرد دارد. این ماده به دلیل ساختار فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی که دارد، بیشتر در صنعت بتن و مصالح ساختمانی استفاده می شود. در ادامه به ویژگی های فیزیکی میکروسیلیس به طور کامل شرح می دهیم:

ویژگی های فیزیکی میکروسیلیس
چگالی واقعی	تا ۲٫۳ گرم بر سانتی متر مکعب است که نزدیک به چگالی سیلیس آمورف است.
چگالی ظاهری	در حالت فله و غیرمتراکم بسیار پایین است (۲۰۰–۳۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب) و در حالت متراکم چگالی ظاهری به ۵۰۰–۷۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب میرسد.
رنگ	معمولا خاکستری تیره تا سیاه است در صورت پردازش بیشتر رنگ آن به سفید یا خاکستری روشن تغییر می کند.
میزان رطوبت	معمولاً کمتر از ۳٪ است، اما در شرایط نامناسب نگهداری ممکن است افزایش یابد.
ناخالصی ها	حاوی مقادیر کمی ناخالصی مانند کربن آزاد (تا ۲٪)، اکسید های فلزی (آهن، کلسیم و …) یا ذرات نیمه سوز شده باشد.

کاربرد های میکروسیلیس

میکروسیلیس دارای درصد بسیار بالای سیلیس است که همین امر باعث شده است تقاضا برای استفاده از میکروسیلیس در صنایع مختلف بالا برود. به طور کلی کاربرد های میکروسیلیس عبارتند از:

• ساخت بتن های سبک و قابل حمل
• بتن های میکروسیلیس با مقاومت بالا
• بتن ژئوپلیمری
• بتن خود تراکم و فوق توانمند
• سازه های بتنی مسلح و غیر مسلح
• ساخت اسکله و پل
• ساخن تونل آب و سد ها
• سازه های دریایی و کانال های ضد آب
• ساخت مخازن بتنی ضد آب
• سازه های سنگین و ضد انفجار
• بهبود کارایی بتن مثل کاهش نفوز پذیری بتن، کاهش ترک خوردگی بتن

به نقل از سایت microsilica-fume  ، با افزودن ۵ تا ۱۰ درصد میکروسیلیس، مقاومت فشاری و خمشی بتن به میزان قابل توجهی افزایش می ‌یابد، مقاومت فشاری می ‌تواند ۱۰ تا ۳۰ درصد و مقاومت خمشی بیش از ۱۰ درصد افزایش یابد. همچنین نفوذ ناپذیری ۵ تا ۱۸ برابر و توانایی ضد شیمیایی بیش از ۴ برابر افزایش می ‌یابد. مقاومت در برابر یخ ‌زدگی پس از ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه سریع انجماد-ذوب، مدول الاستیسیته نسبی پودر میکروسیلیس ۱۰ تا ۲۰ درصد کاهش می باید، در حالی که بتن معمولی پس از ۲۵ تا ۵۰ چرخه به ۳۰ تا ۷۳ درصد کاهش یافت. مقاومت در برابر سوراخ شدن بتن میکروسیلیسیوم فوم ۰.۵ تا ۲.۵ برابر و قابلیت ضد کاویتاسیون ۳ تا ۱۶ برابر نسبت به بتن معمولی بهبود می ‌یابد.

کاربرد میکروسیلیس در بتن و ملات

میکروسیلیس به عنوان یک ماده افزودنی در ملات و بتن در جهت افزایش مقاومت آن استفاده می شود. همچنین میکروسیلیس برای تولید انواع بتن کاربرد دارد که عبارتند از:

• بتن مقاوم
• بتن بادوام
• بتن پاششی (شاتکریت)
• بتن آب‌ بند

در ادامه به طور کامل آن ها را بررسی می کنیم.

بتن مقاوم

بتن های مقاوم بر خلاف بتن های معمولی به گونه ای تولید شده اند که فشار را تا محدوده ۱۲۰MPa تا ۱۸۰MPa تحمل کنند. این مقاومت بالا به دلیل آن است که طرح اختلاط ویژه ‌ای که در آن از سنگدانه‌ های ویژه، میکروسیلیس و عامل کاهنده آب (روان کننده بتن) استفاده شده است.

بتن با دوام یا HPC

همانطور که گفتیم بتن هایی که در ملات آن ها از میکروسیلیس استفاده شده است دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند و نفوز پذیری کمتری دارند. یکی از انواع این بتن ها، بتن توانمند یا HPC می باشد. که به دلیل دوام و ماندگاری بالایی که دارد در پروژه‌ های دریایی استفاده ویژه ای از آن ها می شود. در این بتن ها به دلیل جلوگیری از حمله سولفاتی و کلریدی در سازه‌ های بتنی استفاده می شود.

از جمله این پروژه‌ ها می ‌توان به ترمیم حوضچه ‌های آرامش سد کینزو در ایالات متحده، سازه‌ های بتنی پالایشگاه گاز عسلویه، مجتمع بندرعباس، مجتمع بندر امام، مجتمع بندر نوشهر در شمال و برخی سد ها، مثل کرخه، ستارخان، مجتمع بندر بوشهر، احداث برج بینونا در ابوذبی، هتل ساحلی شیکاگوبیچ، امتداد فرودگاه دوبی و چندین پروژه در عربستان سعودی و …اشاره کرد.

بتن پاششی (شاتکریت)

یکی دیگر از محصولات بتنی که در آن میکروسیلیس استفاده می شود، ملات یا بتن پاششی (شاتکریت) است. این ملات در بخش هایی کاربرد دارد که نیاز باشد ملات یا بتن بر روی سطحی پاشیده شود. وجود دوده سیلیسی در مواد بتن باعث می شود که چسبندگی آن افزایش پیدا کند و پیوستگی آن را بهبود می ‌بخشد. بنابراین ماده ارزشمندی برای بتن پاششی خشک و تر جهت کاهش بازگشت مصالح بتن به حساب می آید. از دیگر مزیت های آن واکنش پذیری بالای بتن پاششی (شاتکریت) و کاهش دادن مقدار تسریع کنندگی یا از بین بردن این نیاز برای گیرش اولیه بتن می باشد.

بتن آب ‌بند

همانطور که از اسم این محصول مشخص است، بتن آب بند در سازه هایی مانند سد ها، پل ‌ها، تونل‌ ها، کانال‌ ها و مخازن آب بسیار حیاتی است در این بتن میکروسیلیس در قالب ژل میکروسیلیس استفاده می شود  که باعث می شود حفره های بزرگ خمیر سیمان به حفرات کوچک ‌تر تغییر پیدا کند و نفوذپذیری بتن را کاهش می دهد و آن را به بتن آب بند تبدیل می کند.

از دیگر ویژگی های آن این است که ناحیه انتقال (ITZ) بین خمیر سیمان و سنگدانه‌ ها را بهبود می ‌بخشد و در نتیجه، مقدار هیدروکسید کلسیم در ITZ بر اثر واکنش پوزولانی میکروسیلیس کاهش پیدا می کند. همچنین سبب می شود تخلخل و نفوذپذیری بتن‌ ها در ناحیه انتقال شده  نیز کاهش پیدا کند و در مقابل، پیوستگی خمیر و سنگدانه‌ را افزایش دهد.

به طور کلی مخلوط بتنی آب بند حاوی مواد مواد زیر است:

• ۱۰۰kg/m3 سیمان پرتلند
• ۲۰٪ میکروسیلیس
• یک فوق روان کننده بتن

میزان استاندارد مصرف میکروسیلیس در بتن چقدر است؟

به طور کلی، براساس آنالیز ها و آزمایشات به دست آمده؛ هر ماده ای که با بتن ترکیب می شود حتی با اندکی تغیر، ترکیبی انحصاری و خاص با ویژگی های متفاوت تشکیل می دهد. بنابراین میزان مصرف میکروسیلیس در بتن باید دقیق باشد. اما باید بدانید تمام مواردی که در ادامه شرح خواهیم داد براساس شرایط آزمایش و حتی نوع و عیار بتن مصرفی از عمده مقالات معتبر به دست آمده که ممکن است با مقالات دیگر تفاوت داشته باشد. بنابراین تعیین دقیق و نتیجه گیری در این باره باید به صورت ویژه و اختصاصی توسط کارشناسان برای شما انجام گردد.

به نقل از مقاله «نقش میکروسیلیس در افزایش دوام بتن» به نویسندگی دکتر خالو : مقدار بهینۀ میکروسیلیس بین ۶ تا ۱۰ درصد وزن سیمان می باشد.

همچنین در جزوۀ “طرح اختلاط بتن مقاومت بالا “نوشته فرامرز صارمی آمده است: مصرف ۱۰ تا ۱۵ درصد میکروسیلیس برای کلیۀ نسبت های آب به سیمان تاثیر بسزایی در افزایش مقاومت بتن خواهد داشت.

داوود مستوفی نژاد_ مجید نزهتی در مقاله ای به نام «ارائۀ روشی جهت طرح اختلاط بتن با مقاومت بالا» نوشته اند: میزان میکروسیلیس متغییر بین ۱۰ تا ۱۵ درصد بدست می آید و اگر بیشتر از آن باشد درصد مقاومت بتن کاهش می یابد.

میکروسیلیس چگونه تولید می شود؟

میکروسیلیس، در حقیقت محصولی است که از فلز سیلیسیم یا آلیاژهای فروسیلیسیم به صورت گاز در کوره های قوس الکتریکی غوطه ور و تولید می شود و کاربرد های متنوعی در صنایع تولید چیپ کامپیوتر ها، روغن ها و درزگیر ها،  تولید آهن و آلمینیوم دارد. به ویژه در تولید بتن نقش اساسی را ایفا می کند. در ادامه قصد داریم مراحل تولید میکروسیلیس را شرح دهیم:

تولید سیلیکون و فروسیلیس:

همانطور که گفته شد فروسیلیس یک محصول فرعی از سیلیکون به دست می آید. به این صورت که ابتدا سیلیس (SiO₂) را به همراه کربن در کوره های قوس الکتریکی واکنش می دهند تا سیلیکون (Si) یا فروسیلیس (FeSi) تولید شود.

جمع‌آوری دود:

در طی فرایند گرما و حرارت دادن فروسیلیس و سیلیکون، گاز ها و دوده هایی حاوی ذرات ریز سیلیس تولید می شود. این دوده ها به کمک فیلتر های مخصوصی جمع آوری می شوند تا از آن ها استفاده شود.

فرآوری میکروسیلیس:

پس از آن که  ذرات سیلیس جمع آوری شد، آن ها را فراوری می کنند. فرایند فراوری به ترتیب شامل مراحل زیر می شود:

• خشک کردن
• آسیاب کردن
• دانه بندی مجدد

بسته بندی:

در نهایت میکروسیلیس فراوری شده را در کیسه‌ هایی با حجم متفاوت، متناسب با نیاز صنایع، بسته بندی می کنند. این کیسه ها معمولا ۲۵ کیلوگرمی یا بیگ ‌بگ‌ های ۱ تنی می باشد.

به طورکلی بسته بندی استاندارد و رایج میکروسیلیس به صورت زیر عرضه می شود:

• کیسه ‌های ۲۰ کیلوگرمی: برای استفاده‌های خرد و سریع مناسب است.
• کیسه‌ های ۴۰ کیلوگرمی: برای استفاده ‌های آسان ‌تر و سریع ‌تر کاربرد دارد.
• بیگ بگ (جامبو) ۱۰۰۰ کیلوگرمی: جامبو‌های ۱ تُنی به حجم تقریبی ۱ متر مکعب می باشد.
• فله ‌ای: میکروسیلیس فله‌ای به دلیل تراکم ناپذیری در بونکرهای حمل سیمان با ظرفیت حدود 7 تن بار زده می ‌شوند.

خرید میکروسیلس

شرکت جهان سنگ الوند با بیش از 20 سال تجربه و سابقه در زمینه استخراج سنگ های معدنی از جمله استخراج میکروسیلیس طبیعی و مرغوب همچنین تولید میکروسیلیس مصنوعی باکیفیت با به روز ترین تکنولوژی و کوره های صنعتی دنیا، انتخاب مناسبی برای تهیه و خرید میکروسیلیس است. میکروسیلیس یکی از باارزش ترین انواع سیلیس است که کاربرد های مختلفی در صنایع دارد. جهت خرید و اطلاعات بیشتر می توانید با شماره  09120260820 تماس حاصل فرمایید. همچنین می توانید با مراجعه به وبسایت ما از نحوه ی خرید و قیمت محصولات ما مطلع شوید.

قیمت میکروسیلیس

اگر قصد خرید میکروسیلیس را دارید اما قبل از خرید می خواهید درمورد قیمت میکروسیلیس اطلاعات کسب کنید، باید بدانید که قیمت میکروسیلیس متغیر است و عوامل متعددی وجود دارد که قیمت آن را مشخص می کند. این عوامل شامل نوع میکروسیلیس، درصد خلوص، میزان ناخالصی ‌ها، دانه ‌بندی، فرآوری انجام‌ شده، حجم سفارش، نوع بسته‌ بندی، هزینه حمل ‌و نقل و شرایط بازار مواد معدنی و کارخانه تولید کننده و…

میکروسیلس به صورت بسته بندی جهت مصارف صنایع مختلف در حجم های متفاوت و به صورت دانه بندی ارائه می شود. خریداران می توانند با مراجعه به وب سایت شرکت جهان سنگ الوند از قیمت میکروسیلیس و همچنین دیگر سنگ های معدنی ما مطلع شوند. همچنین می توانید با شماره ی 09120260820 تماس حاصل فرمایید.