راتیان نوآوری و خلاقیت
میکروسیلیکا، که به عنوان یکی از محصولات جانبی در فرآیند تولید فروسیلیس به دست می‌آید، ماده‌ای است که در دهه‌های اخیر اهمیت فراوانی در صنایع مختلف یافته است. فروسیلیس، که یکی از مواد اولیه کلیدی در زنجیره تولید فولاد و چدن به شمار می‌رود و به‌خوبی در داخل کشور تولید می‌شود، به همراه خود غباری به نام میکروسیلیکا تولید می‌کند.
تا اواخر دهه ۱۹۶۰ میلادی، میکروسیلیکا به‌عنوان ضایعات صنعتی شناخته می‌شد و غالباً با هزینه‌های اضافی و پس از مخلوط شدن با آب و سیمان، به‌صورت گندله از محیط‌های کاری دفع می‌گردید یا به عنوان سنگ‌ریز در سنگ‌فرش‌های پارک‌ها و پیاده‌روها مورد استفاده قرار می‌گرفت. اما امروزه، با پیشرفت‌های علمی و شناخت خواص فیزیکی و شیمیایی آن، میکروسیلیکا به یکی از مواد مهم در صنایع مختلف تبدیل شده است. از جمله کاربردهای آن می‌توان به استفاده در بتن، تولید پودرهای پوششی، عایق‌ها، صنعت نساجی، لنت‌های ترمز و حتی لوازم آرایشی اشاره کرد.
میکروسیلیکا حاوی 85 تا 95 درصد دی‌اکسید سیلیس است و به دلیل ساختار غیر کریستالی و ذرات کروی شکل با میانگین ابعادی حدود 0.15 میکرون، به ماده‌ای با سطح ویژه حدود 20 متر مربع بر گرم تبدیل شده است. این ویژگی‌ها به آن امکان می‌دهد که در فرآیند هیدراتاسیون، با کلسیم آزاد موجود در منافذ مویینه بتن ترکیب شده و ساختار خمیر سیمان را متراکم‌تر و مقاوم‌تر کند. با این حال، به دلیل ریزی بسیار زیاد ذرات، این ماده به‌تنهایی در بتن قابل استفاده نیست، زیرا تمایل دارد آب بیشتری جذب کند که این موضوع باعث کاهش مقاومت و دوام بتن می‌شود. برای رفع این مشکل، استفاده از روان‌کننده‌ها به همراه میکروسیلیکا توصیه می‌شود.
یکی از چالش‌های استفاده از پودر میکروسیلیکا، علاوه بر ریزی ذرات و وزن حجمی کم، مشکلات مربوط به حمل، نگهداری و مصرف آن است که می‌تواند اثرات نامطلوبی بر سلامت کارگران و محیط زیست داشته باشد. برای رفع این مشکلات و تسهیل استفاده از این ماده، شرکت‌های تولیدکننده افزودنی‌های شیمیایی بتن، ژل میکروسیلیکا را به بازار عرضه کرده‌اند. این محصول نه تنها جایگزین سیستم پیشین استفاده از پودر میکروسیلیکا و روان‌کننده‌ها شده است، بلکه ویژگی‌های بتن را نیز بهبود می‌بخشد.
مزایای استفاده از ژل میکروسیلیکا شامل افزایش کارایی بتن، افزایش مقاومت شیمیایی و مکانیکی، کاهش نفوذپذیری، و همچنین جابجایی، نگهداری و مصرف آسان‌تر آن است. از سوی دیگر، این محصول با حفظ سلامتی کارگران و دوستدار محیط زیست بودن، به عنوان یکی از راهکارهای پایدار در صنعت ساخت‌وساز معرفی می‌شود.
مزایای استفاده از ژل میکرو سیلیکا عبارتند از:
تأثیرات مثبت میکروسیلیکا در بتن عمدتاً به دلیل دو مکانیزم کلیدی است: اول، فعالیت پوزولانی بسیار بالای آن که منجر به کاهش هیدروکسید کلسیم حاصل از هیدراتاسیون سیمان پرتلند می‌شود و در نتیجه افزایش ژل تولیدی در خمیر سیمان را به دنبال دارد؛ و دوم، نرمی بالای میکروسیلیکا که موجب پر کردن خلل و فرج بین ذرات ژل و سیمان می‌گردد. با این حال، سهم میکروسیلیکا در افزایش مقاومت بتن به عوامل مختلفی مانند نوع سیمان، نسبت آب به سیمان و شرایط عمل‌آوری نیز بستگی دارد.
به عنوان مثال، افزایش مقاومت فشاری بلندمدت در مخلوط‌های حاوی 10 درصد میکروسیلیکا داخلی، نسبت به بتن‌های بدون میکروسیلیکا، برای مخلوط‌های با عیار 350 کیلوگرم بر متر مکعب به مراتب بیشتر از مخلوط‌های با عیار 400 کیلوگرم بر متر مکعب است.