واحدة من أهم المواد التي تُضاف إلى الخرسانة هي الميكروسيليكا، والميكروسيليكا أو المعروفة أيضًا باسم السيليكا الغروية، هي عبارة عن مادة دقيقة للغاية يتم استخراجها بطريقة معينة سوف نتطرق إليها خلال المقال، وتتميز بقدرتها على تحسين خصائص الخرسانة، فسوف نتعرف كذلك على ما الذي يحدث عند إضافة ميكروسيليكا للخرسانة Microsilica خلال ما يلي.
ما هي الميكروسيليكا؟
مادة الميكروسيليكا هي عبارة عن مادة دقيقة جدًا، تتكون من جزيئات صغيرة للغاية من ثاني أكسيد السيليكون (SiO2)، وتتكون كمنتج ثانوي خلال عملية صناعة السيليكون والفولاذ.
يتم استخراج الميكروسيليكا خلال عملية تسخين الرمال في أفران خاصة لإنتاج السيليكون المعدني، أو يتم استخراجها أيضًا خلال عملية صهر الفولاذ، بعد ذلك، يتم تحويلها إلى مسحوق ناعم جدًا بحجم جزيئات يترواح بين 1 و 100 ميكرون، مما يجعلها من المواد الدقيقة جدًا في الصناعات المختلفة.
لهذه المادة، خصائص فريدة تجعلها مادة ذات تطبيقات متعددة في الصناعات المختلفة، وبفضل جزيئاتها الصغيرة فإنها تتمتع بسطح واسع يمكنه التفاعل مع مواد أخرى بشكل فعال.
تستخدم الميكروسيليكا في العديد من التطبيقات الصناعية، ومن أشهر تطبيقاتها هو إضافة ميكروسيليكا للخرسانة Microsilica ، حيث تعزز من خصائص الخرسانة، كما تُستخدم في صناعة الطلاءات، المواد العازلة، والصناعات الإلكترونية.
بفضل هذه الخصائص والمميزات، تعد الميكروسيليكا مادة متعددة الاستخدامات تلعب دورًا مهمًا في تحسين الأداء في العديد من المجالات.
هل هناك فرق بين دخان السيليكا و Microsilica ؟
وفقًا للسياق والاستخدام المطلوب فيُصبح هناك فرق بينهما، ولكن في الأساس هما نفس المادة.
دخان السيليكا هو الاسم الشائع للمادة التي تتكون كمنتج ثانوي خلال عملية إنتاج سبائك السيليكون أو السيليكون المعدني في الأفران الكهربائية، ويتكون هذا الدخان من جزيئات دقيقة جدًا ذات قطر أقل من 1 ميكرون، مما يجعله مادة فعالة في تحسين خواص الخرسانة، حيث يساعد على زيادة القوة والمتانة وتقليل النفاذية.
والميكروسيليكا هو مصطلح يُستخدم أحيانًا للإشارة إلى نفس المادة، لكنه قد يرتبط أكثر بالمنتجات التي خضعت لمعالجة أو تنقية معينة لتلبي معايير محددة في صناعة البناء والتشييد، بفضل تركيبته الفريدة، يُستخدم دخان السيليكا على نطاق واسع في تحسين الخرسانة عالية الأداء، حيث يساعد في تقليل المسامية وزيادة مقاومة العوامل البيئية مثل التآكل والتشققات.
لذلك، سواء أطلق عليه “دخان السيليكا” أو “ميكروسيليكا Microsilica”، فإن الفوائد والاستخدامات تبقى واحدة، مع احتمالية وجود اختلافات في درجة النقاء أو المعالجة التي خضعت لها المادة.
ماذا يحدث عند إضافة ميكروسيليكا للخرسانة Microsilica
عند إضافة الميكروسيليكا (Microsilica) إلى الخرسانة، تحدث تحسينات جوهرية في خصائصها، مما يجعلها أكثر كفاءة في المشاريع التي تتطلب قوة عالية ومتانة طويلة الأمد، يعود ذلك إلى التفاعل الكيميائي للميكروسيليكا مع الأسمنت، إضافة إلى دورها في تحسين بنية الخرسانة وتقليل المسامية.
أولًا: زيادة قوة الخرسانة
تعمل الميكروسيليكا على تحسين القوة الميكانيكية للخرسانة بشكل كبير، حيث تملأ الجزيئات الدقيقة للميكروسيليكا الفراغات بين جزيئات الأسمنت، مما يزيد من كثافة الخرسانة ويقلل من المسامية.
كما تتفاعل مع هيدروكسيد الكالسيوم الناتج عن عملية الإماهة (Hydration) للأسمنت، مما يؤدي إلى تكوين سيليكات الكالسيوم الهيدراتية (C-S-H)، وهي المركبات التي تمنح الخرسانة قوتها ومتانتها العالية. نتيجة لذلك، تصبح الخرسانة أكثر تحملاً للأحمال الثقيلة وأكثر مقاومة للضغوط والتشققات.
ثانيًا: تحسين مقاومة النفاذية
إحدى الفوائد الرئيسية لإضافة الميكروسيليكا هي تقليل نفاذية الخرسانة، حيث تعمل على تقليل حجم المسام الداخلية، مما يقلل من امتصاص الماء والمواد الكيميائية الضارة.
هذا الأمر يجعل الخرسانة أقل عرضة للتلف بسبب التعرض المستمر للرطوبة والملوثات البيئية، كما يحمي الهياكل الخرسانية من تسرب المياه، وهو أمر بالغ الأهمية في الجسور والسدود والمنشآت تحت الأرض.
ثالثًا: زيادة مقاومة التآكل والتفاعلات الكيميائية
الميكروسيليكا تجعل الخرسانة أكثر مقاومة للعوامل البيئية والكيميائية، مما يحميها من التدهور الناتج عن التعرض للكلوريدات والكبريتات وغيرها من المواد الكيميائية الضارة.
هذا يجعل الخرسانة المزودة بالميكروسيليكا مناسبة للبيئات القاسية مثل المنشآت البحرية والمنشآت الصناعية التي تتعرض لظروف تآكل عالية، كما أن تقليل النفاذية يمنع وصول المواد الكيميائية إلى حديد التسليح، مما يقلل من خطر التآكل ويزيد من العمر الافتراضي للهياكل الخرسانية.
رابعًا: تحسين مقاومة الخرسانة للحرارة العالية
من بين الخصائص المميزة للميكروسيليكا قدرتها على تحسين مقاومة الخرسانة للحرارة العالية، حيث تقلل من التشققات الحرارية الناتجة عن التمدد والانكماش.
هذا يجعلها مثالية للاستخدام في المنشآت المعرضة لدرجات حرارة مرتفعة، مثل الأفران والمنشآت الصناعية، كما أن قلة المسامية تعزز استقرار الخرسانة في الظروف الحرارية المختلفة، مما يحافظ على تماسكها لفترات طويلة.
بشكل عام، تعد الميكروسيليكا من الإضافات الفعالة التي تعزز وتقوّي من أداء الخرسانة في مختلف البيئات والتطبيقات، مما يجعلها أكثر قوة، متانة، ومقاومة للعوامل البيئية المختلفة.
مقارنة الميكروسيليكا مع مكونات الأخرى للخلطة الخرسانية
عند تصميم الخلطات الخرسانية، يتم استخدام مجموعة متنوعة من المواد لتحسين خواص الخرسانة من حيث القوة، المتانة، ومقاومة العوامل البيئية، ولكن تختلف تأثيرات كل مادة على الخرسانة وفقًا لتركيبها الكيميائي وطريقة تفاعلها مع الأسمنت.
يوضح الجدول التالي مقارنة بين الميكروسيليكا والمكونات الأخرى المستخدمة في الخلطات الخرسانية، مع إبراز تأثير كل منها على خصائص الخرسانة المختلفة:
| المكون | المصدر والاستخدام | الحجم الجزيئي | التأثير على قوة الخرسانة | التأثير على النفاذية | مقاومة التآكل | مقاومة الحرارة | الأثر على التشغيلية | التكلفة |
| الميكروسيليكا (Microsilica) | منتج ثانوي من صناعة السيليكون، يُستخدم لتحسين القوة والمتانة | أقل من 1ميكرون | تزيد القوة بشكل كبير بسبب تكوين سيليكات الكالسيوم الهيدراتية | تقلل النفاذية بشكل كبير | تحسن مقاومة التآكل والتفاعلات الكيميائية | تزيد من تحمل الخرسانة للحرارة العالية | تقلل من التشغيلية، وقد تتطلب مضافات لتحسين قابلية الصب | مرتفعة نسبيًا |
| الأسمنت البورتلاندي | المادة الأساسية في الخرسانة، يتفاعل مع الماء ليشكل عجينة رابطة | 10-50 ميكرون | يحدد القوة الأساسية للخرسانة | يعتمد على نسبة الماء إلى الأسمنت | مقاوم للتآكل بدرجة متوسطة | يتحمل الحرارة حتى حدود معينة، لكنه قد يفقد قوته عند درجات حرارة عالية | يعتمد على نسبة الماء والإضافات | متوسطة |
| الرماد المتطاير (Fly Ash) | ناتج ثانوي من احتراق الفحم، يُستخدم لتحسين التشغيلية والاقتصاد في الخلطة | 1-100 ميكرون | يحسن القوة على المدى الطويل، ولكن بمعدل أبطأ | يقلل النفاذية ولكنه أقل فعالية من الميكروسيليكا | يحسن مقاومة التآكل لكنه أضعف من الميكروسيليكا | يساعد في تحسين مقاومة الحرارة | يحسن التشغيلية ويقلل الحاجة إلى الماء | أقل من الميكروسيليكا، اقتصادي |
| خبث الأفران (GGBS – Ground Granulated Blast Furnace Slag) | ناتج من صناعة الحديد، يُستخدم لتحسين المتانة وتقليل الحرارة الناتجة عن التفاعل | 1-100 ميكرون | يحسن القوة ببطء، لكنه يعطي نتائج جيدة على المدى الطويل | يقلل النفاذية ويحسن متانة الخرسانة | يحسن مقاومة التآكل بشكل جيد | يزيد من مقاومة الحرارة لكنه أقل فعالية من الميكروسيليكا | يحسن التشغيلية ويقلل حرارة الإماهة | معتدل إلى مرتفع |
| الحجر الجيري (Limestone Powder) | مادة مالئة تُستخدم لزيادة كثافة الخرسانة وتحسين قابلية التشغيل | 1-50 ميكرون | لا يؤثر بشكل كبير على القوة ولكنه يساعد في تحسين التماسك | تأثير طفيف على النفاذية | لا يحسن مقاومة التآكل بشكل كبير | ليس له تأثير كبير على مقاومة الحرارة | يحسن التشغيلية ويجعل الخرسانة أكثر سهولة في الصب | منخفض |
الميكروسيليكا هي الأكثر كفاءة في تحسين قوة الخرسانة ومقاومتها للتآكل وتقليل النفاذية، لكنها قد تؤثر سلبًا على التشغيلية وتتطلب مضافات لتحسين العمل بها.
أما الرماد المتطاير أو رماد الفحم وخبث الأفران يقدمان تحسينات جيدة على القوة والمتانة، لكن تأثيرهما أبطأ من الميكروسيليكا.
بالنسبة للحجر الجيري فيستخدم فقط كمادة مالئة وليس له تأثير كبير على قوة أو متانة الخرسانة، لكنه يساعد في تحسين التشغيلية.
كما أن الأسمنت البورتلاندي هو المكون الأساسي في الخرسانة، لكن إضافة الميكروسيليكا أو المواد الأخرى يمكن أن تعزز من خصائصه حسب الحاجة.
باختصار، الميكروسيليكا هي الخيار الأفضل عندما يكون الهدف هو تحقيق أعلى قوة ومتانة ممكنة، خاصة في البيئات القاسية مثل المنشآت البحرية والجسور والمنشآت الصناعية، لكنها تتطلب تعديلات في الخلطة لتحسين التشغيلية وتقليل التكلفة، ولكن بشكل عام يعد إضافة ميكروسيليكا للخرسانة Microsilica من أقوى المواد الفعالة التي يمكن أن تُضاف للخرسانة.
أفضل شركة توفر لك الميكروسيليكا
إذا كنت تبحث عن شركة لتجارة المواد الكيماوية توفر لك هذه المواد بأعلى جودة ممكنة، فشركة العناية الذكية لتجارة الكيماويات متخصصة في توريد المواد الكيماوية وتوفير الحلول الكيماوية المتخصصة لتلبية متطلبات المشاريع الخاصة.
تتميز الشركة بخبرتها الواسعة في توريد المواد الكيماوية لمختلف القطاعات، بما في ذلك الصناعية، الإنشائية، الزراعية، والطبية، مما يجعلها شريكًا موثوقًا للمؤسسات والشركات التي تحتاج إلى مواد كيماوية عالية الأداء.
لا تقتصر خدمات الشركة على توفير المواد الكيماوية فحسب، بل تقدم أيضًا استشارات فنية متخصصة لضمان استخدام المنتجات بالشكل الصحيح، ويمكنك أخذ استشارة المجانية الآن من هذا الرابط.
بفضل التزامها بمعايير الجودة والسلامة العالمية، تضمن الشركة أن جميع منتجاتها مطابقة للمواصفات القياسية وتخضع لاختبارات دقيقة لضمان فعاليتها وأمانها.
سواء كنت بحاجة إلى مواد كيماوية للبناء، المعالجة الصناعية، تصنيع المنتجات، أو تطبيقات متخصصة أخرى، يمكنك الاعتماد على شركة العناية الذكية لتوفير الحلول المناسبة لك.
تعمل الشركة على تلبية احتياجات العملاء من خلال خدمات التوريد السريعة، المنتجات الموثوقة، والدعم الفني المستمر، مما يجعلها شريكًا استراتيجيًا لكل من يبحث عن مواد كيماوية بجودة استثنائية تلبي متطلبات السوق الحديث.
فلا تتردد في التواصل معنا اليوم للحصول على أفضل الحلول الإنشائية المبتكرة، من خلال الرقم التالي: 0096655388500 عبر الواتساب
احصل على استشارات وحلول متكاملة لمشاريعك الإنشائية.