دوده سیلیسی چیست ؟

دوده سیلیسی یا پودر میکروسیلیکا محصولی پودری به رنگ خاکستری است که محصول فرعی کوره های قوس الکتریکی در جریان تولید آلیاژ های فروسیلیس می باشد . پودر میکروسیلیس یا دوده سیلیسی حاوی 94 تا 96 درصد دی اکسید سیلسیوم می باشد . دانه بندی پودر میکروسیلیس در محدوده 05/0 الی 15/0 میکرون است و در مقایسه با ذرات سیمان صد برابر ریز تر و نرم تر است . دوده سیلیسی با توجه به ریز دانه بودن دارای سطح واکنشی بسیار بالایی می باشد . پودر میکروسیلیس یا دوده سیلیسی برای افزایش برخی خواص و ویژگیهای بتن که در ادامه بیشتر به آنها خواهیم پرداخت به بتن افزوده می شوند. افزودن پودر میکروسیلیس یا دوده سیلیسی به مخلوط بتنی باعث ترکیب دی اکسید سیلسیوم با محلول هیدروکسید کلسیم آزاد موجود در منافذ موئینه بتن شود و به این ترتیب کریستال سیلیکات کلسیم نا محلول تولید نماید و در نهایت باعث تراکم ساختار خمیر سیمان و در نهایت افزایش مقاومت فشاری بتن شود. از دلایل ضعف بتن از لحاظ نفوذ پذیری ، فضای خالی بین سنگدانه ها و نبود فیلر مناسب برای پر کردن این خلاء و همچنین لوله های موئینه ایجاد شده در اثر تبخیر آب بتن در فرایند گیرش می باشد که بتن را در برابر آب نفوذ پذیر خواهد نمود. برای پر کردن این فضا های خالی میان سنگدانه های بتن ، پودر میکروسیلیس یا دوده سیلیسی گزینه بسیار مناسبی است . پودر میکروسیلیس موجب افزایش دانسیته بتن خواهد شد و همچنین کیفیت چسبندگی اجزای بتن را بالاتر خواهد برد . پودر میکروسیلیس باعث بالا رفتن مقاومت فرسایشی بتن و همچنین کاهش پتانسیل واکنش قلیایی سنگدانه ها خواهد شد و از این رو عمر بتن نیز افزایش خواهد یافت . پودر میکروسیلیس یا دوده سیلیسی عموما برای تولید بتن های با مقاومت فشاری بالا به کار می رود . ترکیب پودر میکروسیلیس با بتن احتمال بروز پدیده سرطان بتن را کاهش خواهد داد. افزودن 5 تا 10 درصد وزن سیمان مصرفی از محصول پودر میکروسیلیکا به طرح اختلاط بتن می تواند مقاومت فشاری بتن را 1000 تا 12000 psi بالا ببرد. بتن فرموله شده با پودر میکروسیلیس در برابر سایش و ضربه مقاومت بالاتری خواهد داشت و همچنین در برابر تغییرات دما و سیکلهای ذوب و یخبندان مقاومت بالاتری از خود نشان خواهد داد . پس از افزودن پودر میکروسیلیکا به بتن به دلیل سطح بسیار آزاد ذرات دوده سیلیسی ، موجب کاهش آب بتن در محدوده 10 الی 15 درصد خواهد شد.

کاربرد های دوده سیلیسی

دوده سیلیسی در ساخت انواع بتن‌ های با عملکرد بالا، از جمله بتن‌ های:

مقاوم در برابر سایش: مانند بتن‌ های کف کارخانه‌ها و تونل‌ ها
مقاوم در برابر مواد شیمیایی: مانند بتن‌ های مخازن و کانال‌ های انتقال مواد شیمیایی
مقاوم در برابر سیکل‌ های یخ‌ زدگی و ذوب: مانند بتن‌ های سازه‌ های دریایی و پل‌ ها
مقاوم در برابر آتش: مانند بتن‌ های سازه‌ های خاص به کار می‌ رود.
در کل، دوده سیلیسی یک افزودنی ارزشمند برای بتن است که می‌ تواند به طور قابل توجهی خواص و عملکرد بتن را بهبود بخشد.

چرا دوده سیلیسی به بتن اضافه می‌شود؟

اضافه کردن دوده سیلیسی به بتن باعث بهبود قابل توجهی در خواص بتن می‌ شود. برخی از مهم‌ ترین مزایای استفاده از دوده سیلیسی در بتن عبارتند از:

افزایش مقاومت فشاری: دوده سیلیسی با پر کردن منافذ ریز بتن، باعث افزایش تراکم و در نتیجه افزایش مقاومت فشاری بتن می‌ شود.
کاهش نفوذ پذیری: دوده سیلیسی با پر کردن منافذ ریز بتن، نفوذ پذیری بتن را کاهش داده و از نفوذ آب، یون‌ های مضر و مواد شیمیایی به داخل بتن جلوگیری می‌ کند.
افزایش دوام: دوده سیلیسی با افزایش مقاومت بتن در برابر عوامل مخرب مانند سیکل‌ های یخ‌ زدگی و ذوب، سولفات‌ ها و کلرید ها، دوام بتن را به طور قابل توجهی افزایش می‌ دهد.
کاهش جمع‌ شدگی: دوده سیلیسی با کاهش میزان آب مورد نیاز برای اختلاط بتن، از جمع‌ شدگی بتن می‌ کاهد.
کاهش حرارت هیدراتاسیون: دوده سیلیسی با کاهش سرعت هیدراتاسیون سیمان، از افزایش دمای بتن در هنگام سخت شدن جلوگیری می‌ کند و خطر ترک‌ خوردگی ناشی از تنش‌ های حرارتی را کاهش می‌ دهد.

ویژگی‌ های دوده سیلیسی

ریز دانه بودن: ذرات دوده سیلیسی بسیار ریز تر از ذرات سیمان هستند و به همین دلیل سطح تماس بسیار بالایی دارند.
واکنش‌ پذیری بالا: دوده سیلیسی با هیدروکسید کلسیم آزاد موجود در بتن واکنش داده و ترکیباتی با مقاومت بالا ایجاد می‌ کند.
چگالی بالا: دوده سیلیسی چگالی بالایی دارد و به همین دلیل باعث افزایش وزن مخصوص بتن می‌ شود.

خواص و اثرات دوده سیلیسی

• دوده سیلیسی باعث افزایش چشمگیر مقاومت های فشاری ، کششی و خمشی بتن خواهد شد.
• ترکیب دوده سیلیسی با طرح اختلاط بتن موجب پرشدن خلاء فیلر های بین سنگدانه های خواهد شد و از این رو پایایی و دوام و تراکم بتن افزایش خواهد داشت.
• با افزودن دوده سیلیسی یا پودر میکروسیلیس به ساختار بتن چسبندگی ذرات بتن افزایش خواهد داشت
• دوده سیلیسی خواص الکتریکی بتن را افزایش می دهد و از این رو مانع ایجاد خوردگی در میلگرد ها می شود .
• بتن فرموله شده با دوده سیلیسی در برابر حملات شیمیایی مقاوم تر خواهد بود .
• با افزودن دوده سیلیسی به ساختار بتن موجب افزایش دوام و عمر بتن خواهیم شد.
• افزودن دوده سیلیسی یا پودر میکروسیلیس موجب افزایش روانی بتن خواهد شد . از این رو برای حصول روانی برابر با بتن شاهد و افزایش مقاومت کاهش 10 تا 15 درصدی آب اختلاط بتن در دسترس خواهد بود .
• افزودن دوده سیلیسی به بتن موجب متراکم شدن توده بتن خواهد شد.
• از بارزترین اثرات دوده سیلیسی در بتن کاهش نفوذپذیری می باشد.
• دوده سیلیسی احتمال بروز پدیده سرطان را در بتن کاهش می دهد.
• دوده سیلیسی یا پودر میکروسیلیس پتانسیل واکنش قلیایی شدن سنگدانه ها را کاهش خواهد داد.
• از بارزترین اثرات دوده سیلیسی در بتن بالا رفتن مقاومت فرسایشی بتن است

دوده سیلیسی یا پودر میکروسیلیس یکی از فراورده های میکروسیلیس است، و یک پودر بسیار ریز و خاکستری رنگ است که به عنوان محصول جانبی در فرآیند تولید آلیاژ های فروسیلیس در کوره‌ های قوس الکتریکی تولید می‌شود. این پودر حاوی مقدار زیادی دی‌ اکسید سیلیکون (SiO₂) است که بخش عمده‌ ای از خواص ویژه آن را تشکیل می‌ دهد.