چگونه بتن پلیمری بسازیم؟ + کاربرد های آن

تلاش در جهت حفظ و تخریب کمتر محیط زیست، شاید کم اهمیت ترین فاکتور در فرآیندهای تولیدی صنایع بزرگ از جمله ساخت و ساز به حساب می آمد.

امروزه پیشرفت در زمینه های مختلف و ارتقاء سبک انجام کارهایی همچون ساختمان و برج سازی، وابسته به در اولویت قرار دادن کاهش آلودگی های ناشی از این فرآیندهاست.

بتن هایی که در گذشته از مخلوط سیمان و آب و سنگدانه به وجود می آمدند، اکنون به عنوان عاملی در افزایش آلاینده های تخریب گر زمین به حساب می آیند.

کنار گذاشتن بتن ها توسط مهندسین به سبب دارا بودن ویژگی های مقاومتی و اقتصادی ممتاز، امری غیر ممکن است، در نتیجه تلاش های لازم جهت تطبیق آن ها با زیست محیط بدون کاهش کیفیت آن ها از سال ها قبل انجام گرفته و حالا شاهد انواع بتن های پلیمری در بازارها هستیم.

 

تولید بتن پلیمری به چه صورت است؟

مزیت اصلی پلیمر کانکریت نسبت به پرتلند کانکریت در عدم استفاده از سیمان است. سیمانی که دارای معایبی از جمله قابلیت تخریب سخت می باشد، دیگر در مخلوط بتن های دوست دار محیط زیست جایی ندارد.

برای ساخت این بتن ها در دسته بندی های متفاوت و کارآمد، در هنگام مخلوط مواد اولیه بتن که شامل سیمان پرتلند، آب و سنگدانه ها می باشد و پیش از فرآیند قالب گیری یا بتن ریزی، مواد پلیمر اضافه می گردند.

توجه داشته باشید که برای کارایی حداکثر مواد افزودنی، میکس آن با مواد اولیه بایستی به طور کامل صورت گیرد. بتونیر یا میکسر، این مسئولیت را به طور لایقی بر عهده دارد.

تفاوت بتن پلیمری با پرتلند

مزیت اصلی پلیمر کانکریت نسبت به پرتلند کانکریت در عدم استفاده از سیمان است. سیمانی که دارای معایبی از جمله قابلیت تخریب سخت می باشد، دیگر در مخلوط بتن های دوست دار محیط زیست جایی ندارد.

دسته بندی بتن های پلیمری

بتن های تشکیل شده از پلیمر را می توان به سه گروه زیر تقسیم و تشریح نمود:

• بتن پلیمری (PC)

اولین و ساده ترین نوع از این بتن ها، از پلیمریزاسیون (بسپارش) مخلوطی از مونومر و سنگدانه ها تشکیل می شود و در آن هیچ نوع دیگری از مصالح چسبنده به کار نمی رود.

• بتن اصلاح شده با لاتکس (LMC)

بتن پلیمری با سیمان پرتلند (PPCC)، نام دیگر آن است که در واقع همان بتن با سیمان پرتلند معمولی است و کاملاً در بتن ریزی فضاهای دارای میلگردهای نصب شده توسط انواع اسپیسر کاربردی است، با این تفاوت که یک لاتکس (امولسیون پلیمر) جایگزین بخشی از آب بتن شده است.

• بتن با پلیمر تزریقی (PIC)

تزریق مونومر به درون بتن با سیمان پرتلند سخت شده، فرآیندی است که در تولید بتن های با پلیمر تزریقی اجرا می گردد.

 

مونومر چیست و چه ارتباطی با پلیمر دارد؟

واژه «مونومر» در توضیحات پیشین ممکن است برای بسیاری ناآشنا و نامفهوم باشد. مونومرها موادی هستند که از مولکول های واحد تشکیل شده اند و کربن و هیدروژن، اصلی ترین اتم ها در ساختمان تشکیل دهنده آن به حساب می آیند.

سپس از اتصال این مواد به یکدیگر زنجیره پلیمر به وجود خواهد آمد. در این زنجیره، هزاران اتم مونومر در یک ردیف قرار گرفته اند و علت خواص منحصر به فرد پلاستیک پلیمر شامل سفت و سخت و شیشه ای بودن نیز در همین ساختار خلاصه می گردد.

البته این نکته را در نظر داشته باشید که در بتن های پلی مری به دلیل استفاده از پلیمر به جای استفاده از سیمان پرتلند، هزینه بتن افزایش می یابد. در نتیجه به طور معمول زمانی از پلیمرها استفاده می شود که خواص، هزینه عمل آوری و جا به جایی آن را بتوان توجیه کرد.

کاربردهای بتن پلیمری

حال اگر نگران این هستید که بتن های پلیمری به کار شما نمی آیند، چرا که در ساخت و ساز خود از نوع کلاسیک ملات سیمان استفاده کرده اید، بهتر است بدانید که آن ها نه تنها پتانسیل جایگزینی کامل، بلکه مقاوم سازی سیمان پرتلند به عنوان یک عامل مکمل را نیز دارند.

بتن پلیمری به علت مقاومت بالا و عمل آوری سریعی که دارد، می تواند گزینه ای مناسب برای سازه هایی که نیاز به بازگشت سریع به چرخه بهره برداری، دارند در نظر گرفته شود؛ برخی از این موارد شامل تعمیر عرشه ها و پل ها و درزهای تونل ها است.

همچنین همانطور که در ابتدا اشاره کردیم، از این نوع بتن می توان به عنوان پوششی محافظتی برای بتن های معمولی در برابر خوردگی استفاده نمود.

مزایای استفاده از بتن های با تکنولوژی پلیمر

علاوه بر هدف زیست محیطی که برای سازندگان ملزم نموده است به دنبال جایگزین پرتلند باشند، مزیت های قابل توجهی در استفاده از سیمان پلیمری وجود دارند که عبارت اند از:

• سبک بودن
• انعطاف پذیری و قابلیت برش آسان تر، در نتیجه قابلیت تخریب مکانیکی راحت تر بدون آسیب دیدن آرماتورهای اسپیسر پلاستیکی بندی شده در داخل آن ها
• مقاومت بسیار بالاتر این بتن در برابر عوامل شیمیایی
• مقاومت بالا در برابر شرایط جوی متفاوت
• صرفه جویی در مواد مصرفی تا 50 درصد نسبت به سیمان پرتلند
• جذب پایین آب و در نتیجه گیرش بهتر و سریع تر
• توانایی به کارگیری در محیط های سرد و دماهای پایین به سبب عدم وجود آب
• دارا بودن خاصیت ضد خورندگی

نکاتی در عمل آوری بتن پلیمری

حال که با بتن پلیمریزه شده و مزایای آن به خوبی آشنا شدید، بایستی تا نکاتی را در زمینه مرحله پیش از استفاده از آن، یعنی عمل آوری آن، به خوبی رعایت کنید:

• دقت کنید بتن پلیمری تازه، می بایست در برابر آب که عاملی فرسایشی است، محافظت شود.
• دمای سیمان در فرآیند عمل آوری به طور پایدار باید بالاتر از 40 درجه سانتی گراد (معمولاً 70 تا 80 درجه) باشد تا سرعت واکنش پلیمری کاهش نیابد.
• اگر دمای سیمان بیش از 90 تا 100 درجه فارنهایت باشد، واکنش های پلیمری بسیار یلی سریع تر از حالت نرمال انجام می گیرد. انجام این عملیات در خنک ترین ساعات شبانه روز می تواند این مشکل را حل نماید.