بتن وسنگدانه | بتن یکی از پرمصرف ترین مواد در
صنعت ساختمان می باشد. یکی از معایب بتن،
ترک خوردگی آن در دراز مدت می باشد، برای بهبود
عملکرد بتن در برابر ترک از مواد مختلفی استفاده
می شود. از جمله این مواد میکروسیلیس و یا لاتکس
می باشد که به دو صورت استفاده در مخلوط بتن به
عنوان جایگزین سیمان و یا استفاده بعد از ساخت
بتن و به هنگام ترک خوردن به عنوان عامل بیرونی
استفاده می شود.علاوه بر خواصی که این دو ماده بر
روی پوشش ترک و نفوذناپذیری بتن دارند بسیار
مهم می باشد که عملکرد آن ها بر خواص مکانیکی
بتن نیز مورد بررسی و مقایسه قرار بگیرد تا بتوان
دید جامع تری نسبت به انتخاب یکی از این دو ماده
داشت. درمورد مقاومت فشاری بتن، میکروسیلیس
بر خلاف لاتکس باعث افزایش مقاومت می شود،
اما در مورد مقاومت کششی و خمشی میکروسیلیس
و لاتکس تقریبا مشابه باهم کار می کنند. میکروسیلیس
یک محصول جانبی از صنعت سیلیس و فروسیلیس
می باشد. تبدیل کوارتز با خلوص بالا در دمای ۲۰۰۰ درجه
سانتیگراد بخار SiO2 تولید می کند، که اکسید
می شود و در ناحیه با دمای کم تبدیل به ذرات
ریز شامل سیلیس غیرکریستالی می شود. محصولات
جانبی صنعت آلیاژهای سیلیس و فروسیلیس
شامل ۷۵ %یا بیشترشان حاوی ۸۵ %تا ۹۵ %سیلیس
غیرکریستالی هستند. محصولات جانبی تولید آلیاژ
فروسیلیکن شامل ۵۰ %سیلیکن محتوی سیلیس
کمتری دارد و کمتر پوزولانی می باشد. به هر حال
محتوی میکروسیلیس بستگی به نوع آلیاژی دارد
که تولید می شود. از طرفی بتن حاوی پلیمر از
دهه ۱۹۵۰ مورد استفاده قرار گرفته است، که
شامل بتن حاوی سیمان پرتلند به همراه یک
افزودنی پلیمر مانند اکریلیک یا استایرن بوتادین (SBR )
پولی وینیل استاتو یا اتیلن وینیل استات می باشد.
حجم پلیمر در بتن معمولا بین ۱۰ تا ۲۰ درصد وزنی
سیمان (به عنوان جایگزین سیمان) می باشد.
تنها بعضی از پلیمرها برای اضافه کردن به بتن
مناسب می باشند، اکثر آن ها یک PMC بی
کیفیت تولید می کنند. بتن حاوی میکروسیلیس
و لاتکس دارای خاصیت پرکنندگی و کاهش
نفوذپذیری بین ذرات می باشد، از طرفی مقایسه
بین تاثیر این دو ماده در بتن می تواند کمک
شایانی به انتخاب درست در شرایط خاص کند.
هر دو ماده در چسبندگی بتن ذرات بتن تاثیر گذار
می باشند،میکروسیلیس از طریق کامل کردن
دانه بندی و پرکردن منافذ خالی بین ذرات در
بتن و لاتکس نیز از طریق خاصیت چسبندگی و
همچنین ذرات ریز به افزایش نفوذپذیری و
همچنین تأثیر مثبت و منفی بر خواص بتن کمک می کند.
بنتور و همکاران درسال ۱۹۸۷ گزارش دادند
که مقاومت بتن حاوی سیلیکا بیشتر از مقاومت
بتن کنترل می باشد. در بتن سیمانی، سنگدانه ها
به عنوان پرکننده نقش ایفا میکنند ولی با توجه
به وجود یک ناحیه انتقالی ضعیف، مخلوط بتن
ضعیف تر از خمیر سیمان می باشد. ولی در بتن
حاوی میکروسیلیس، حضور میکروسیلیس با
تقویت پیوستگی دانه بندی خمیر سیمان و شکل
دادن یک ریزساختار همگن و با نفوذپذیری کم
در ناحیه انتقالی، این ضعف ارتباطی را از بین می برد.
بنابراین بتن حاوی میکروسیلیس بتن قوی تری
می باشد. کارهای بسیاری در ارتباط با تاثیر
میکرو سیلیس بر مقاومت بتن در دنیا انجام شده است.
مظلوم و همکاران مشاهده کردند که در
مقاومت ۲۸ روزه بتن با ۱۵ %میکروسیلیس
تا ۲۱ %افزایش مقاومت فشاری مشاهده کرده اند.
اما در مقاومت بیشتر از ۹۰ روزه، بتن میکروسیلیس
و بتن کنترل تفاوت چندانی نداشته اند.