عایق سازی حرارتی جداره های ساختمانی ساخته شده با مصالح جدید در کاهش مصرف سوخت و اثرات آن

خلاصه مقاله:

طبق امار ارائه شده در ایران بخش ساختمان بیش از یک سوم انرژی کل مصرفی را به خود اختصاص داده است.

دراین میان گرمایش و سرمایش مهمترین عوامل مصرف انرژی محسوب می شوند بطوریکه حدود ۷۰ درصد گاز طبیعی مصرفی در ساختمان ها صرف گرمایش می شود یکی از مهمترین مواردی که باعث اتلاف انرژی حرارتی درساختمان می شود جداره های ساختمان است.

در واقع بخش اعظمی از اعضای حائل بین داخل و خارج ساختمان را جداره ها تشکیل می دهند که در صورت استفاده بجا و صحیح از مصالح مناسب مخصوصا مصالح جدید میتوان مقاومت حرارتی آن ها را تا حد چشمگیری افزایش داده و در نتیجه اتلاف انرژی به مقدار زیاد جلوگیری نمود.

دراین مقاله ضمن تعیین پارامتر های اصلی موثر بر اتلاف گرمایشی ساختمان و تاثیر هر پارامتر بربار حرارتی کل اثر استفاده از مصالح جدید مانند بلوک لیکا، بلوک هبلکس ، ۳D پانل، عایق کاری حرارتی جداره دیوار ها ، ضخامت عایق و پنجره دو جداره برمصرف انرژی مورد شناسایی قرار گرفته است

نتایج نشان می دهد که با عایق سازی حرارتی دیوار ها با استفاده از مصالح جدید و مناسب می توان بیش از ۷۰ درصد تلفات حرارتی دیوار ها و سقف را کاهش داد.

عایق سازی حرارتی

 

نویسند‌گان:
[ سید حسین حسینی ] – عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی _ واحد کاشمر _ گروه مکانیک
[ مرتضی کاظمی تربقان ] – عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی _ واحد کاشمر _ گروه عمران

واحد تحقیق، بررسی و نظارت شرکت شفید  بام کرمانیان

شرکت سفید بام کرمانیان اولین و بزرگترین تولید کننده محصولات شیمی عمرانی و ساختمانی در جنوب شرق کشور با بیشش از ده سال سابقه فعالیت و تولید توانسته است تا برترین و مرغوبترین محصولات شیمیایی مرتبط با صنعت ساختمان را در ایران تولید نموده و سهم عمده ای از بازار منطقه خاورمیانه و کشور های همجوار را به خود اختصاص دهد.

لایت میکس Tiss Light Mix.220 شرکت سفید بام کرمانیان مرغوبترین عایق حرارت و صوت در ایران

ضد عفونی کننده قوی سطوح

ضدعفونی کننده قوی سطوح برپایه پر اکسید هیدروژن، و حاوی دتر جنت جهت ضدعفونی کردن کلین روم ها، ابزار و تجهیزات، کلینیک های پزشکی، درمانی و دندانپزشکی، محیط های آزمایشگاهی، صنایع غذایی و بهداشتی، اماکن و فضا های عمومی.

ضدعفونی کننده سطوح

  • ضد هرگونه ویروس، باکتری و قارچ
  • فاقد سمیت سلولی و حساسیت جلدی
  • ماقد مسمومیت استنشاقی و تنفسی 
  • بدون هرگونه بوی نامطبوع و تند
  • عدم اثر خورندگی بر روی وسایل فلزی و پلاستیکی 

روش مصرف محلول ضد عفونی کننده:

محلول ضد عفونی کننده لوتوس را بر روی ابزار یا سطوح اسپری نمائید و پس از ۱ الی ۵ دقیقه دستمال بکشید.

نکات ایمنی:
  1. در صورتی که اشتباها نوشیده شود، فورا به پزشک مراجعه شود.
  2. در صورت تماس با چشم، با آب فراوان شستشو داده شود و در صورت نیاز به پزشک مراجعه شود.
  3. در از دسترس اطفال و تابش مستقیم خورشید نگهداری شود
  4. از یخزدگی محلول جلوگیری شود.

 


ضدعفونی کننده دست

ضد عفونی کننده دست ها

ضدعفونی کننده گلیسرینه لوتوس نابودکننده و موثر در برابر انواع ویروس ها، قارچ ها و باکتری های گرم مثبت و منفی

مواد تشکیل دهتده حاوی: الکل ایزوپروپیل ۷۰% – گلیسرین – پراکسید هیدروژن ۰٫۵%

بهترین شرایط نگهداری محلول ایزوپروپیل بین دمای ۵+ تا ۳۵+ درجه سانتی گراد می باشد.

هشدار: این محلول به شدت آتش زا است؛ لذا از اسپری کردن و پاشیدن آن یر روی شعله خودداری شود.

  1. در صورت نوشیده شدن فورا به پزشک مراجعه کنید
  2. فقط برای استعمال خارجی و بر روی پوست سالم مصرف شود
  3. دور از دسترس کودکان نگهداری شود.
ضدعفونی کننده ها بر اساس استاندرد EN اروپـا و فرمولاسیون مورد تائیـد سازمان بهداشت جهـانی (WHO) جهت از بین بردن و نابـود کردن ویروس کرونا ( کوید-۱۹ ) تولید شده است.

 

Hygienic hand disinfection acc to. EN1500

Surgical hand disinfection acc to. EN12791

شماره مجوز وزارت بهداشت: ۱۰/۲/۱۸ و ۱۰/۲/۱۹

شماره پروانه بهره برداری: ۷۵۲۸۳

 

محصولات ضد عفونی کننده در مقابل ویروس کرونا ( کوید ۱۹ ) – تولید شرکت سفیدبام کرمانیان

بتن شفاف و کاربرد آن در صنعت ساختمان

امروزه با استفاده از فناوری نانو امکان تولید بتن شفاف را فراهم شده است، این تحول بزرگ را در پهنه طراحی ساختمان‌ها و سازه‌های شهری هچون پل‌ها ایجاد نموده‌ است.

این نوع بتن با افزودن فیبرهای شیشه به مخلوط خرده سنگ، سیمان و آب به شیوه‌ای متفاوت با شیوه سنتی ساخت بتن، برای تولید محصولی شگفت انگیز و خارق‌العاده تهیه می‌شود.

برای اولین بار قالب نور با استفاده از الیاف پیوسته در سال ۱۹۸۵ در ژاپن ساخته شد. اما محصول جدید لایتراکن اولین بار توسط آرون لوسنری معمار ۲۷ ساله مجارستانی در سال ۲۰۰۱ اختراع شد و بعد از موفقیت‌آمیز بودن طرح، لایتراکن شروع به ساخت کرده و فروش خود را در سال ۲۰۰۴ آغاز کرد.

شرکت بازاریابی بتن شفاف در آلمان و با نام لایتراکن می‌باشد که این واژه نیز از بتن انتقال دهنده نور گرفته شده‌ است.

مزایا و ویژگی های بتن شفاف

  • می‌توان دیوار با هر ضخامتی توسط لایتراکن‌ها ساخت…
  • می‌توان نور را تا ۲۰ متر در سراسر بتن بدون اتلاف روشنایی انتقال دهد.
  • اگر از بتن شفاف بیشتر و بیشتر در ساختمان‌سازی استفاده شود. نور طبیعی بیشتری می‌تواند برای نور دفاتر و انبارها استفاده شود. این می‌تواند منجر به کاهش زیاد در مقدار الکتریسیته استفاده شده برای نور ساختمان‌ها شود.
  • معماران قادر به طراحی و ساخت طیف وسیعی از سازه‌ها که بسیار مناسب برای کف‌ها، پیاده‌روها، بلوک‌های ساختمانی، پانل‌ها و دیوارهای باربر هستند.
  • کاربرد بتن شفاف در صنعت ساختمان برای دیوارها می‌باشد، در چنین حالتی هر دو سمت دیوار و ضخامت دیوارها قابل رویت هستند؛ و در هر دو سمت داخلی و خارجی می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد.
  • قابلیت استفاده به عنوان سازه باربر را نیز داراست و می‌تواند به حالت مسلح نیز ساخته شود.
  • به صورت پیش‌ساخته و در رنگ‌های متنوع ساخته می‌شود.
  • تیرهای بتنی پیوسته تا طول ۲۰ متر می‌سازد که الیاف، نور را به تمام طول انتقال می‌دهند.
  • دقت تولید آن بسیار بالاست.
  • می‌تواند به شکل قطعات تیر، راه پله‌ها، پانل‌های آسانسور، پوشش دیوار، جداکننده اتاق و… بتن شفاف را به کار رود.

کاربردهای مقایسه با سایر روش ها

  1. دیوار: به عنوان متداول‌ترین حالت ممکن این بتن می‌تواند در ساختن دیوارها مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب هر دو سمت و همچنین ضخامت این ماده جدید قابل مشاهده خواهد بود؛ بنابراین سنگینی و استحکام بتن به عنوان ماده اصلی لایتراکن محسوس تر می‌شود و در عین حال انتقال بین نور و ماده شدیدتر می‌شود.این ماده می‌تواند برای دیوارهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار گیرد. به خاطر استحکام زیاد این ماده می‌توان از آن برای ساختن دیوارهای باربر هم استفاده کرد. در صورت نیاز، مسلح کردن این ماده نیز ممکن است. انواع دیوار با عایق حرارتی نیز در دست تولید است.
  2. کف پوش‌ها: وقتی لیتراکن به عنوان یک پوشش کف به کار می‌رود، یکی دیگر از شگفتی‌های نهان خود را آشکار می‌سازد. از طلوع آفتاب و در طول روز که نور به آن می‌تابد مانند یک بتن معمولی به نظر می‌رسد و هنگام غروب نیز بلوک‌های کف در رنگ‌های منعکس شده از نور به زیبایی شروع به درخشیدن می‌کنند.
  3. طراحی داخلی: از بتن شفاف عبور دهنده نور می‌توان برای روکش دیوارها در طراحی داخلی استفاده کرد به صورتی که از پشت نورپردازی شده باشند و می‌توان از نورهای رنگی متنوع برای ایجاد حس فضایی مورد نظر استفاده کرد. لیتراکن می‌تواند به صورت بلوک یا پانل و در رنگ‌های مختلف جلوه‌ای خاص به فضای درونی ساختمان بخشد. لیتراکن به سه رنگ سیاه، سفید و خاکستری در بازار موجود است.
  4. لامپ لایتراکیوب: یکی ازمحصولات موفق لایتراکان در زمینه طراحی، لامپ لایتراکیوب است که در آن بلوک‌ها با قرارگیری روی هم مکعبی را تشکیل می‌دهند که منبع نور در داخل آن قرار دارد و نور با عبور از بتن به بیرون ساطع می‌شود.
  5. بلوک‌ها:مسلح کردن بلوک بتنی عبور دهنده نور: در صورت نیاز به مسلح کردن این بتن شیارهایی در داخل آن تعبیه می‌شوند. در حین ساختن دیوارها، میلگردها به صورت عمودی یا افقی در این شیارها قرار می‌گیرند و فیبرهای اپتیکی به خاطر خاصیت انعطاف‌پذیری خود در اطراف میلگردها جمع می‌شوند و به این ترتیب میلگرد ها دیده نمی‌شوند.
  6. کاربرد در هنر: با پیشرفت‌های تکنولوژی و ارائه خلاقیت طراحان و مجسمه سازان با ابزارهای مختلف، پتانسیل و قابلیت بتن شفاف توسط هنرمندان و طراحان گوناگون در تمام جهان مورد استفاده قرار گرفته‌ است.

عایق رطوبتی دیوار داخلی: عایق کاری رطوبتی برای هر مکان که مرطوب است لازم است که با استفاده از این عایق کاری بتوانیم مانع نفوذ آب و رطوبت به محل مورد نظر شویم.رطوبت دیوارها و مکان هایی که به درستی عایق نشده اند.سبب رشد قارچ ها و همچنین بوی نامطبوع در ساختمان می شوند که این مساله سبب تشدید بیماری هایی همچون رماتیسم می شوند.

شرکت سفیدبام کرمانیان با برند تجاری تیس (TISS)، موفق به ایجاد انواع عایق های رطوبتی برای کاربردهای متفاوت و برای سطوح مختلف ساختمان از زیر زمین گرفته تا سقف ساختمان شده است.

این عایق های چه به صورت عایق رطوبتی مایع، خمیری یا پودری از نفوذ رطوبت به دیوارها و مصالح ساختمانی و همچنین شوره و سفیدک زدن در سطح دیوارها، زنگ زدگی فلزات و…. جلوگیری به عمل می آورند. رطوبت حاصل از ساختمان می تواند از عواملی مانند نفوذ باران در سطح داخلی درز پنجره ها یا تعریق وسایل رطوبت زا باشد و این عایق رطوبتی بهترین محصول برای جلوگیری از رشد و نفوذ رطوبت در ساختمان می شود.

از عایق رطوبتی پلیمری برای عایق نمودن پشت بام، عایق نمودن دیوار داخلی و عایق کاری فلزات می توان استفاده کرد.

عایق رطوبتی نانو چیست؟

برای عایق کاری و عدم نفوذ نم در ساختمان از عایق رطوبتی نانو که از مواد پلیمری تشکیل شده است استفاده می کنند.برای اینکه با کارایی هر یک از محصولات چه به صورت مایع،خمیری و یا پودری آشنا شوید هر کدام را به صورت مجزا شرح می دهیم:

عایق بام:

عایق بام بر پایه رزین های اکریلیک می باشد. این محصول عمدتاً جهت عایق کاری رطوبتی برای پشت بام های سیمانی، آسفالت، ورق های گالوانیزه، نمای ساختمان و دیوار های رو به باران، دیوارها، کف سرویس های بهداشتی، آشپزخانه، پی ساختمان، اطراف ناودان ها، کانال های آب و باغچه ها, عایق حرارتی و رطوبتی کانکس ها، سقف سوله ها، پاسیوها، مرغداری ها، دامداری ها و … مورد استفاده قرار می گیرد.

عایق متال:

عایق رطوبتی پلیمری مایع امولسیونی می باشد که عمدتاً جهت عایق کاری و آب بندی سقف های شیروانی، ایرانیت و عایق سطوح فلزی و گالوانیزه و … مورد استفاده قرار می گیرد.

پرایمر بتن اپوکسی:

بر پایه رزین اپوکسی و سخت کننده پلی آمین طراحی و فرموله شده و دارای چسبندگی بسیار خوب بر روی سطوح بتنی و سیمانی است. از این محصول برای آماده سازی سطوح سازگار و سیراب کردن پوشش کف بتنی کارگاه ها، بیمارستان ها، فرودگاه ها،کارخانه ها،سالن های ورزشی و دیگر محیط های صنعتی به منظور بهبود خواص چسبندگی وکیفیت روکش یا لاک نهایی اپوکسی استفاده می شود.

مقاوم سازی:

مقاوم سازی عبارت است از مجموعه روش ها و سیستم هایی که ظرفیت و توانایی سازه را در مقابل تنش های وارده به سازه افزایش می دهد. سیستم های بازیابی ظرفیت سازه در بخش های مقاوم سازی دسته بندی می شود مانند چسب کاشت بولت در بتن

چسب کاشت بولت و میلگرد تیس:

دربحث مقاوم سازی هدف بهبود و افزایش عملکرد سازه در برابر تنش های وارده می باشد که گاها احساس نیاز می شود تغییراتی در اجزا و المان های سازه جهت تقویت بیشتر اعمال شود که لازمه ی این تغییرات را می توان با افزایش ضخامت المان بروی( تیر، ستون، دیوارهای برشی)، نصب المان های سازه ای(نیلینگ)، کاشت میلگرد(انکربولت)،جایگزین مصالح سبک جدید(LSF) که سبب چسبندگی و گیرداری مناسب به سازه های قدیمی می شود انجام داد.

همچنین در شرایطی که مهندسین مجبور می شوند تا از روشی جهت تقویت سازه ها یا تغییر مشخصات فنی و نقشه های طرح و اجرای سازه ها، تغییر کاربری و شرایط بهره برداری، ایجاد سهولت در اجرا دانست که یکی از اقتصادی ترین و کارایی ترین راه های افزایش مقاومت بتن را استفاده از خمیر کاشت بولت و  میلگرد دانست.

نظیر تمامی محصولات موجود در صنعت ساخت و ساز، خمیر کاشت میلگرد نیز در انواع و برندهای مختلف تولید می شود که هر کدام ویژگی های منحصر به خود هستند. مشخص است که پیش از انتخاب برند خمیرکاشت میلگرد بایستی تحقیقات کافی و لازم برای شناخت خمیر کاشت میلگرد من جمله ترکیبات شیمیایی و مشخصات مکانیکی بپردازیم و توجه لازم نیز به آیین نامه ها و قوانین مربوطه داشته باشیم تا بتوانیم بهترین انتخاب را بکار ببریم.

محصول شرکت سفید بام با برند تیس:

محصول تولیدی و منحصر به فرد خمیر کاشت بولت و میلگرد تیس با داشتن ویژگی های خاص سبب بالا بردن مقاومت فشاری و خمشی و کششی بالا و محافظت در مقابل خوردگی و زنگ زدگی و همچنین استحکام بالا در برابر محیط های اسیدی و قلیایی داشته اجرا سریع و آسان و گیرشی بسیار سریع داشته همچنین این خمیر تحمل بارگذاری بسیار زیادی دارد که در انواع عملیات سنگین مهندسی قابل استفاده می باشد.

ویژگی های خمیر کاشت بولت و میلگرد تیس را در دارا بودن چسبندگی بسیار زیاد بتن به آرماتور به نحوی که پس از انجام آزمایش pull off و تست بروی نمونه شاهد جدا نشدن آرماتور از سطح بتن شده و تنها بتن گسیخته می شود.علاوه بر این دارای خاصیت خودمتراکمی بالای بوده و امکان کاشت بروی بتن سبک و مقاطع مرکب را فراهم می آورد.

که بر اساس استاندارد ASTM C882-05 ،BS6319، EN1504می باشد.

همچنین بنیان های شیمیایی مختلفی از جمله مصالح پایه سیمانی (برای نگهداری موقت) و رزین ها برای نگهداری دائمی در این خمیر کاشت بولت و میلگرد استفاده شده است. که بر پایه رزین های اپوکسی می باشد که تاثیر گذار به روی خواص مکانیکی و شیمیایی بیشتری نسبت به سایر پایه های خود من جمله وینیل استر و پلی استرها دارند.

چسب های کاشت میلگرد با توجه به ترکیب شیمیایی و مشخصات مکانیکی به سه دسته‌ی کلی تقسیم می شوند که به توضیحاتی مختصر درباره آنها می پردازیم:
۱. چسب کاشت میلگرد کپسولی ۲٫ چسب کاشت میلگرد کارتریجی۳. چسب کاشت میلگرد حجمی

۱-چسب کاشت بولت و میلگرد کپسولی

این محصول از خانواده رزین های پلی‌استر (Polyester ) و اپوکسی وینیل استر(Epoxy Vinyl Ester ) است. از این چسب برای بولت های مخصوص سر مهره دار استفاده می شود.که در این روش چسب کاشت درون کپسول هایی شفاف و شیشه ای تعبیه می شود. این کپسول ها با اندازه و حجم های متفاوت موجود هستند.

۲-چسب کاشت میلگرد کارتریجی

چسب های کاشت کارتریجی برای کاشت در سطح های بتنی، چوبی و سنگی مورد استفاده قرار می گیرند.

چسب کاشت میلگرد کارتریجی نیز دو جزئی است و بر پایه رزین اپوکسی یا پلی استر یا وینیل استر و جز دوم سخت کننده پلی آمین می باشد که از آن برای نصب و کاشت آرماتور در سطوح بتنی استفاده می شود. این نکته قابل ذکر است که این چسب قیمت تمام شده‌ی بیشتری نسبت به قیمت خمیر کاشت میلگرد تیس دارد.

۳-چسب کاشت بولت و میلگرد حجمی

چسب کاشت میلگرد حجمی معمولاً به صورت دو یا سه جز می باشد. نوع دو جزئی بدون حلال بر پایه رزین اپوکسی، هاردنر بتن تشکیل شده است که به منظور کاشت آرماتور و بولت ها در بتن مسلح طراحی شده است. چسب کاشت میلگرد حجمی چسبندگی بسیار بالایی در سطح های مختلف بتنی ایجاد می کند و مقاومت بالای کششی و خمشی که ایجاد می کند که معمولا مورد توجه مهندسین قرار می گیرد.

خمیر کاشت میلگرد تیس جز محصولات دو جزئی بر پایه رزین های اپوکسی می باشد. سیکا، فیوتا ، تایفو از انواع این چسب ها هستند. با توجه به نحوه استفاده پیشنهاد از خمیر کاشت میلگرد برای سطوح عمودی مناسب تر می باشد.

معمولا کاشت میلگرد به سه روش مورد استفاده از مواد پایه سیمان، خمیر کاشت میلگرد(شیمیایی) و یا مهار مکانیکی انجام می شود. که خمیر کاشت میگرد تیس بصورت شیمیایی مورد تولید قرار گرفته است.

با توجه به نیاز و تغییراتی که در سازه اعمال می شود مهندسین بایستی روشی جهت استفاده به کار ببرند که معمولا به دو صورت ذیل مورد کاربرد قرار می گیرد:

مواد پایه سیمانی

در این روش که مواد بر پایه سیمانی هستند ، حفره ای به قطر ۵۵ میلیمتر بزرگتر از قطر میلگرد ایجاد می کنند.حفره ایجاد شده بعد از تمیز کاری و عاری شدن از گرد و غبار به نسبت دو سوم از حجم حفره با ملات حاوی مواد منبسط شونده و روان ساز پر می شود.سپس آرماتور توسط جک به داخل حفره هدایت می شود.

مهار مکانیکی

در روش مهار مکانیکی حفره ای به قطر ۲ میلیمتر بزرگتر از میلگرد ایجاد می شود و میلگرد همراه با مهار مکانیکی داخل حفره جای گذاری می شود. با چرخاندن پیچ آرماتور پره های انتهای آن باز شده و به دیواره ی حفره می چسبند. هرچند این پره ها می توانند موجب خرد شدن دیوار شوند ولی به هر حال در کارهای استاتیکی جزء روش های کاشت بولت و کاشت آرماتور بسیار عالی هستند.

در خمیر کاشت میلگرد تیس ترکیبی از دو روش صورت گرفته بدین ترتیب که ابتدا با استفاده از یک دریل چکشی و مته مناسب ، سوراخی عمود بر سطح به عمق مورد نیاز ایجاد کرده سپس سطح مورد نظر را از هر گونه آلودگی، چربی و گرد و غبار و ذرات سست پاک می کنیم زیرا تمیز بودن سوراخ بسیار مهم است که این کار را می تونیم توسط یک پمپ باد با عمل دمیدن باد در درون حفره انجام دهیم قطر سوراخ را طوری در نظر گرفته تا خمیر کاشت بولت و میلگرد تیس بتواند بعد از پر شدن ۲میلیمتر اطراف میلگرد را پر کند.

ابتدا هر جزء را با همزن برقی کاملا هم زده سپس دو جز را با هم مخلوط نموده و مجدد با همزن برقی میکس کرده سپس خمیر کاشت میلگرد را کمتر از ۳۰دقیقه در داخل حفره ریخته و آرماتور ها را پس از زنگ زدایی و پاک نمودن هر گونه چربی بصورت چرخشی داخل حفره قرار می دهیم.

هشدار:

با توجه به گرما زا بودن دو جز خمیر کاشت میلگرد؛ واکنش دمای محیط روی سرعت سخت شدن بسیار موثر است و نبایستی مواد قبل از مصرف در معرض تابش مستقیم نور خورشید قرار داد و یا از حلال های دیگری جهت رقیق کردن آن استفاده نمود.

کلید واژه: خمیر کاشت میلگرد، میلگرد، چسب میلگرد، مقاوم سازی

نویسنده:مهلا آتشین ارشد مهندسی عمران

ترمیم ترک در بتن

قبل از اقدام به ترمیم هر گونه ترک و شکستگی در بتن، باید ارزیابی کاملی درمورد علت ترک انجام شود. هر حالت و دلیلی باید با اصول اولیه آن مورد توجه قرار گیرد. آنالیز دلایل ممکن است به نتایجی منتهی شود که ترک ها را کاهش داده یا اینکه خرابیهای اصولی در سازه که ممکن است توسعه یابد ترمیم شود.

قبل از شروع عملیات ترمیم باید به الزامات این فرایند توجه شود. ترک سطحی در بتن که هیچ علامت و مشخصه سازه ای ندارد شاید با یک پوشش نازک مرتفع شود.

زمانی که ترک ها ریز باشند با استفاده از عمل هیدراته شدن سیمان و به شرط وجود CO2 ترک ها خود به خود بسته می شوند. در چنین شرایطی باید سازه در مقابل رطوبت محفوظ باشد.

اگر ترمیم سازه نیز جز تعهدات باشد، شرکت مربوطه باید توجه کامل به این امر داشته باشد. بعد از اینکه ترمیم کامل شد عاقلانه است که اجزاء ترمیم شده به صورت آزمایش و یا مغزه گیری مجددا کنترل شوند.

ترک ها معمولا بر اساس فعالیت به دو دسته تقسیم می شوند :

ترک های خفته (غیرفعال)

ترک های زنده (فعال)

برای ترمیم و بستن ترک های خفته معمولا از پر کننده های صلب استفاده می شود . برای بستن و جلوگیری از ورود و نفوذ آب سطحی ممکن است تهیه و قرار دادن گروت سیمان نیز کافی باشد.

اندازه درشت ترین جز مصالح گروت باید ۱/۳ یا ۱/۴ عرض ترک باشد . معمولا از رزین های اپوکسی می توان به عنوان متداول ترین مصالح جهت درزگیری ترک های خفته استفاده کرد.

اپوکسی به دلایل زیر می تواند از مصالح پیشنهادی مرجع باشد :

  • فرمولاسیون آنها در دسترس بوده و عملکرد آنها به گونه ای است که حتی در شرایط رطوبت نیز سخت می شوند و به بتن مرطوب هم می چسبند.
  • دارای قدرت چسبندگی عالی به بتن تازه و سخت شده می باشند.
  • برخی از آنها دارای مقاومت مکانیکی بالا در حضور آب هستند و در مقابل محدود وسیعی از مواد شیمیای نظیر قلیاها و آب فاسد شده درون زمین و حتی در شرایط فصلی و درجه حرارت بالا و پایین اتمسفر مقاومند.

رزین های پلی استر و انواع ویژه ای از لاستیک های مصنوعی نیز برای ترمیم های از نوع تزریقی بکار می روند.

هزینه رزین های پلی استر کمتر از رزین های اپوکسی می باشد و ویسکوزیته کمتر در نتیجه نفوذ بهتری دارند. اگر چه سخت شوندگی پلی استر در شرایط مرطوب ضعیف است، لیکن پلی استر افت عمل آوری بالاتر و مقاومت کمتری در برابر حمله قلیاها دارد.

مواد ترمیمی برای ترک های زنده

برای ترمیم ترک های زنده (فعال ) معمولا از درزگیر های انعطاف پذیر استفاده می شود. دامنه ی وسیعی از درزگیرها برای درزهای متحرک و ترک های زنده وجود دارد.

معمولترین آنها ترکیبات قیری و پلی سولفید و پلی اورتان است. قیرهای ترکیب شده با لاستیک و پلی اورتان ترکیب شده با قطران نیز از آن جمله هستند. لذا انتخاب های زیادی را در مصالح پوششی می توان برای درزگیری سطحی ترک های زنده به کار برد.

ترمیم ترک های خفته

ترک های خفته ریز معمولا به وسیله تزریق با ترکیبی از رزین با پایه اپوکسی ترمیم می شوند. اگر ترک از نظر سازه ای مهم باشد باید بدین روش ترمیم شود .

ترک های که از درون سازه گسترش دارند با ثابت کردن نقاط تزریق در وردی و در طول ترک به شکل سطحی ترمیم می شوند.

فاصله بین نقاط تزریق معمولا حدود۰/۵ تا ۱ برابر عمق لازم برای نفوذ می باشد. بین این نقاط، سطح ترک (هر دو سمت ترک در صورتیکه ترک به صورت عمودی فرو رفته باشد) به طور موثر بوسیله یک ترکیپ تیکسوتروپ ( رزین پایه اپوکسی و آستر و مذاب داغ ترموپلاستیک که در تمام این قبیل ترکها استفاده می شوند) درزگیری می شوند.

پس از تثبیت نقاط تزریق به جهت اطمینان از پر شدن کامل ترک و بلوکه شدن در مقابل ذرات فرساینده، مراقبت لازم باید انجام شود.

اگر ترک باریک و در حدود ۰/۰۵ میلی متر باشد می توان آن را با تزریق اپوکسی به هم پیوند داد. این روش به صورت کاملا مفید و کارا در ترمیم ترک های ساختمان ها، پل ها، سد ها و انواع دیگر سازه ها بکار می رود.
این روش را می توان برای ترمیم بیشتر ترک های سازه ای و غیر سازه ای بکار برد، با این محدودیت که ترک ها باید خفته (غیرفعال) باشند و یا علت ترک خوردگی قبل از استفاده از این روش مرتفع گردیده باشد. این روش برای ترک های فعال کاربرد ندارد. همچنین ، این روش نیاز به مهارت بالایی دارد تا از نظر عملکرد، رضایت بخش باشد.

برای داشتن عملکردی مناسب می توانید از محصولات و ملات های آماده سفید بام کرمانیان استفاده کنید .

ترک های خفته خیلی بزرگ (شکست های خفته)

معمولا عوامل اقتصادی در تصمیم گیری و انتخاب مصالح لازم در ترمیم یک ترک خفته خیلی بزرگ موثر می باشند.

اگر این مساله تقریبا مهم نباشد یک ترکیب ملات گونه از رزین پایه اپوکسی یا گروت می تواند مصالح مناسبی باشند و تنها تدارک لازم، تمیز نمودن محل شکست می باشد. زمانی که حجم مصالح پر کننده بکار رفته مهم باشد، ممکن است راه ارزان تر باز کردن مناسب ترک در آینده و استفاده از یک مخلوط نرم بتنی باشد.

برای به حداقل رساندن افت بتن ( انقباض )، بتن ریزدانه باید تا حد امکان کم آب و با کارایی مناسب و برای جلوگیری از خشک شدن زود هنگام و تامین عمل آوری مناسب، پیشبینی های لازم انجام گیرد. استفاده از واسطه ها، افزودنی ها و عناصر انبساطی دارای ترکیبات آلومینیوم می تواند مفید باشد.

ترک های خفته مضاعف یا متعدد

جایی که ترک های خفته مضاعف یا چندتایی وجود دارد مخصوصا جایی که ترک ها فرم تصادفی دارند، ترمیم ممکن است کند و پر هزینه باشد، که اخیر تکنیک ترمیمی جدیدی ابداع شده است که می توان از آن برای پر کردن تعداد زیادی از این ترک ها بطور همزمان استفاده نمود.

این روش عکس روش تزریق می باشد. به جای جانشین نمودن هوا با رزین تحت فشار، ابتدا هوا توسط پمپ خلاء تخلیه و سپس رزین یا مصالح دیگر شروع به پر کردن حفرات و ترکها می نماید. این روش پر کردن اپوکسی با فرایند خلاء می باشد.

به منظور حذف عیوب و نواقص مذکور در سازه لازم است محلی که قرار است درزگیری شود قابلیت مهر و موم شدن داشته باشد. اینها محدودیت های این سیستم است اما برای جاهایی که ترک های اتفاقی زیادی وجود دارد و سازه می تواند به طور موثر درزگیری شود، مزایایی واضح و مشهودی دارد.

ترمیم ترک های زنده ( فعال )
ترک های زنده باید با توجه به این موضوع تحت ترمیم قرار گیرند که آنها درزهای متحرک هستند تعمیر این ترک های باید بر اساس پتانسیل حرکت آنها صورت گیرد. ترک باید در طول خود با یک تورفتگی (شکاف) به اندازه مناسب برش خورده و سپس توسط یک درزگیر مناسب درزگیری شود.

انتخاب نوع درزگیر به مقدار حرکت پیشبینی شده و محدودیت های وضع شده برای ابعاد تورفتگی ترک که می توان برش زد، همچنین موقعیت و وضعیت ترک ها و نیز به عمودی یا افقی بودن ترک بستگی زیادی دارد.

معمولا از سه نوع درزگیر برای ترمیم این ترک ها استفاده می شود که عبارتند از :

ماستیک ها
ماستیک ها معمولا مایعاتی لزج (غلیظ) از قبیل روغن های نخشکیده یا قیرهای با نقطه ذوب پائین، با رشته هایی از پرکننده ها می باشند.این مواد برای استفاده در جایی که کل ترک از ۱۵ درصد عرض شیار ترک تجاوز نمی کند پیشنهاد می شوند. شیار باید به گونه ای بریده شود که نسبت عمق به عرض ۲ به ۱ باشد.ماستیک ها به صورت پلاستیک باقی می مانند و در مقابل ترافیک سنگین و حلال ها ماندگار نمی باشند.

در هوای گرم ماستیک متوجه فشاری رو به بیرون ناشی از انبساط سازه های مجاور می شود. علاوه بر این پهن شدن یا ضربه خوردن در مقابل ترافیک را در پی دارد. ( ماستیک ها ارزان ترین نوع درزگیر می باشند اما استفاده از آنها منحصر به موقعیت های قائم یا در مواردی که از آنها در برابر ترافیک محافظ می شود، می باشد.)

ترمو پلاستیک ها
ترموپلاستیک ها وقتی گرم می شوند به مایعی لزج و نیمه لزج (ویسکوز و نیمه ویسکوز) تبدیل می شوند. دمای جاری شدن آنها معمولا بالای ۱۰۰ درجه سانتی گراد است. آنها شامل قیرها، قیرهای پلیمری اصلاح شده، نوعی از قیرها و قطران زغال سنگ می باشند. نسبت عمق شیار به عرض آن ۱ به ۱ و کل حرکت طراحی شده ۲۵ درصد عرض شیار می باشد.

اگر چه این مواد از ماستیک ها نرم تر می باشند

الاستومرها
این پوشش، محدوده ی وسیعی از مواد مشتمل بر پلی سولفیدها، پلی سولفید اپوکسی، پلی اورتان ها، سیلیکن ها و اکریلیکها می باشند. بعضی از آنها ((مواد یک قسمتی)) و بعضی دیگر ((دو قسمتی)) هستند.

این مواد می توانند مزایای قابل بررسی بیشتری نسبت به دیگر انواع درزگیرها داشته باشند زیرا نباید قبل از کاربردشان گرم شوند. همچنین آنها چسبندگی عالی به بتن داشته و کشیدگی بالاتری نسبت به دیگر انواع درزگیرها دارند و بسیاری از آنها قادر به کشیدگی بیش از ۱۰۰درصد دارند ولی در عمل این عدد به ۵۰ درصد محدود می شود. نسبت عمق به عرض شیار باید ۱ به ۲ باشد. مواد باید در مقابل چسبیدن به قسمت پائین که ترک آزاد باقی می ماند مثل یک ترک زنده محافظت شوند.

منبع :

کتاب ترمیم ترک در بتن و پل های بتنی

انتشارات : اراکان دانش

تدوین و گردآوری کتاب : رضا اکبری

کلید واژه ها :

ترمیم ترک در بتن ، گروت ، اپوکسی ، ترک های خفته ، ترک های زنده ،مواد ترمیمی برای ترک های زنده ، ترمیم ترک های خفته ، ترک های خفته خیلی بزرگ ، ترک های مضاعف یا متعدد، ترمیم ترک های زنده ( فعال ) ، ماستیک ها ، ترمو پلاستیک ها، الاستومرها

افزودنی های بتن :

افزودنی بتن ، یکی از مواد تشکیل دهنده بتن به غیر از سیمان هیدرولیکی، آب ، سنگدانه ها و الیاف هستند که به منظور تامین خواص معین و بهبود یک یا چند خاصیت بتن تازه یا سخت شده به بتن اضافه می شوند. که این افزودنی ها می توانند قبل از اختلاط، یا در حین اختلاط به بتن افزوده شوند و به صورت پودر و مایع موجود می باشند.

افزودنی های بتن به دو دسته کلی معدنی و شیمیایی تقسیم می شوند.

افزودنی های معدنی بتن :

به مواد طبیعی گفته می شود که با استفاده از آنها می توان میزان مصرف سیمان را بین ۵ تا ۳۰ درصد، در بتن کاهش داد این مواد شامل زئولیت، تراس، توف، متاکائولن و یا پوزولان های مصنوعی خاکستر بادی، دوده سلیس و.. می باشند

افزودنی های شیمیایی بتن :

مواد افزودنی شیمیایی ماده ای که به مقدار کم درون بتن ریخته شده تا برخی خواص بتن در حالت تازه یا سخت شده را اصلاح نماید. خواصی از بتن که با استفاده از این مواد می توانند اصلاح شوند شامل : افزایش روانی و کارایی بتن ، مقاومت فشاری و کششی ، زمان گیرش و مقاومت ذوب و انجماد ، نفوذپذیری و بسیاری از خواص دیگر می باشد.

برخی از مزایای استفاده از افزودنی های بتن :

  • تغییر در زمان گیرش بتن در فواصل مختلف سال و کنترل زمان گیرش اولیه و نهایی آن
  • سهولت پمپاژ و کاهش استهلاک تجهیزات بتن ریزی
  • کاهش شدید نفوذ پذیری و افزایش دوام بتن
  • کاهش میزان مصرف آب به سیمان با حفظ خاصیت بتن
  • حفظ اسلامپ و افزایش کارایی بتن
  • افزایش مقاومت های فشاری، خمشی و کششی در تمام سنین بتن
  • نفوذ پذیری کمتر و مقاومت در برابر عوامل تاثیرگذار محیطی
  • تعدیل مثبت در حرارت زایی بتن برای رفع مشکل حرارتی بتن های حجیم
  • ایجاد بتن های خوش نما یا اکسپوز
  • سهولت بتن ریزی در مقاطع باریک و پر آرماتور
  • تولید بتن های تخصصی HPC)) با حداقل (W/C) [1] و حداکثر دوام و پایایی
  • امکان حمل نقل آسان تر بتن در مسافت های طولانی
  • و …

معایب استفاده از افزودنی های بتن

سبک تر شدن وزن بتن نسبت به بتن های سنتی
بعضی از مواد از افزودنی بتن با برخی از سیمان های موجود سازگار نیستند
تغییر رنگ جزئی بتن
و…
به طور کلی می توان گفت در صورتی که دانش کافی نسبت به مواد اختلاط بتن نداشته باشیم و دقت کافی را برای میزان مصرف مواد افزودنی را به عمل نیاوریم ، این افزودنی ها می توانند متحمل هزینه اضافی و خسارت شوند. بنابراین باید با توجه به شرایط خاص محل کار و کارایی موردنظرتان ، مواد افزودنی را انتخاب کرد و بر طبق دستورعمل های داده شده توسط شرکت ارائه دهنده ، این افزودنی ها را مورد استفاده قرار داد.

نکات مهم و ضروری در کاربرد مواد افزودنی بتن:
هنگام استفاده از مواد افزودنی شیمیایی در بتن لازم است موارد زیر رعایت شود :

  • استفاده از مواد افزودنی تنها با تصوب قبلی دستگاه نظارت و طبق استاندارد ها مجاز می باشد.
  • کلیه محموله ها و محتویات ظروف باید از روانی و کیفیت یکسانی برخوردار باشند
  • اگر بیشتر از یک افزودنی به طور همزمان در بتن بکار رود لازم است سازگاری مواد مصرفی با یکدیگر مورد بررسی قرار گیرد.
  • مواد افزودنی که بیش از مدت مقرر شرکت سازنده در انبار مانده است از رده خارج و غیرقابل مصرف می باشند.
  • میزان مصرف این مواد باید طبق دستور داده شده با دقت انجام پذیرد اگر بیش از یک نوع ماده افزودنی به کار رود اندازه گیری هر یک باید به طور جداگانه انجام پذیرد.
  • باید ثابت شود که هر ماده افزودنی همان ترکیب و عملکردی را که در تعیین نسبت های اختلاط بتن داشته در تمام مدت مصرف در اجرای کار حفظ می کند. بهترین روش کنترل خواص افزودنی ساخت بتن مرجع و کنترل خواص آن می باشد.
  • در ساخت بتن نباید از کلروکلسیم یا هر ماده افزودنی حاوی مقادیر زیاد کلر استفاده شود.
  • زمانی نسبت آب به سیمان کمتر از ۰/۴ است بهتر است به منظور جلوگیری از افت سریع اسلامپ ناشی از رشد فرایند هیدارسیون سیمان، مواد کندگیر کننده به بتن افزوده شود.

انواع افزودنی های بتن

شرکت سفید بام کرمانیان مفتخر است که با سالها تجربه و تخصص، بزرگترین تولید کننده انواع محصولات شیمی ساختمان از جمله افزودنی های بتن باشد.که این مواد با بهره گیری از دانش روز متخصصین و بر طبق استاندارد های روز دنیا ساخته می شوند. این افزودنی ها شامل موارد زیر می باشند :

  • روان کننده های بتن
  • ژل های میکروسیلیس
  • ضد یخ های بتن
  • واترپروف بتن
  • زود گیرهای بتن
  • دیرگیر بتن
  • حباب ساز بتن
  • غلظت دهنده بتن سبک

بتن خود متراکم

بتن خود متراکم پدیده ای نسبتا جدیدی در علم مصالح ساختمانی است . این بتن با ویژگی های خاص خود ، امکانات جدیدی را در اختیار قرار داده که با استفاده از آن می توان بر مشکلاتی که ناشی از عدم تراکم مناسب در سازه های بتنی می باشد از جمله کاهش عمر و دوام سازه ها فائق آمد .

چنین بتنی بدون نیاز به هیچ ویبراتور یا لرزاننده ای تحت اثر وزن خود ، متراکم شده و از کارایی بالایی برخوردار است. از خصوصایت ویژه این بتن ، می توان به کارایی بالا ، مقاومت زیاد در برابر جداشدگی ، عدم نیاز به ویبره داخلی یا بدنه قالب جهت تراکم و تسریع در عملیات ساخت و ساز اشاره کرد.

مزایای استفاده از بتن خود متراکم

  • افزایش سرعت اجرای سازه های بتنی
  • اطمینان از تراکم کافی در مناطق با تراکم بالای آرماتور
  • کاهش آلودگی صوتی
  • بالا رفتن کیفیت محصول نهایی
  • صرفه جویی اقتصادی
  • افزایش مقاومت بتن
  • عدم نفوذ آب بع داخل بتن

بتن خود متراکم یکی از انواع بتن های ساخته شده با سیمان هیدرولیکی ، که با تغییراتی در طرح اختلاط بتن معمولی (نیازمند ویبره ) به دست می آید، و این امکان را فراهم می کند که بتن در حالت خمیری به صورتی سیّالی لزج و بدون جداشدگی، تمام فضایی قالب عضو را پر کند .

استفاده از این نوع بتن در کارخانه های تولید قطعات پیش ساخته می تواند علاوه بر افزایش تولید محصول و کاهش نیروی کار ماهر و آلودگی صوتی ، کیفیت تراکم محصول را که متضمن دوام بیشتر آن است به همراه داشته باشد.

پروژه های مطرحی که در آنها از بتن خود متراکم استفاده شده عبارتند از :

  • برج Landmark
  • پل معلق Akashi –kaikyo
  • منبع گاز LNG
  • بازر بزرگ Midsummer Place واقع در لندن – انگلستان
  • هتل چهار فصل و برج میامی (foure seasons hotle & tower , Miami )

ویژگی های بتن خود متراکم تازه

ویژگی خواص تازه ( خمیری ) بتن خود متراکم (بتن بدون نیاز به ویبره ) در مقایسه با بتن معمولی ( بتن با نیاز ویبره ) به این موضوع ارتباط پیدا می کند که منظور از خود متراکم شوندگی چیست و چگونه تعریف می گردد . در بیان مکانیزم ، چنین ویژگی به رفتار رئولوژی بتن تازه در بیان کاربردی به پارامترهای کارایی مرتبط می شود .

بنابراین به منظور درک بهتر ویژگی های بتن تازه خود متراکم ، نیازبه نگرش صحیح از رفتار رئولوژی و کارایی بتن خود متراکم می باشد.

رئولوژی بتن خود تراکم شونده

خاصیت اصلی تاثیرگذار بر عملکرد بتن تازه در هنگام بتن ریزی و در حین متراکم شدن همان رفتار رئولوژی آن می باشد.

بتن تازه را می توان مانند ذره ای معلق منظور کرد، هرچند که پیچیده تر است، زیرا دارای پراکنندگی بسیار وسیعی در اندازه ذرات بوده و خواص آن وابسته به زمان، بدلیل واکنش های شیمیای می باشد. در صورت معلق فرض کردن آن، تعریف فازهای ذره و مایع آن می تواند به دلیل پراکندگی اندازه ذرات، تغییر کند.

به عنوان مثال، می توان درشت دانه ها در یک ملات (فاز شامل آب ، سیمان و ریز دانه ) و یا ذرات ماسه در یک خمیر مایع ( فاز متشکل از آب، سمان و دیگر ذرات پودری) در نظر گرفت.

بنابراین، ارزیابی رفتار رئولوژی وابسته به اندازه ذرات نیز می باشد. رئولوژی بتن، ملات و خمیر همگی ابزارهای ارزشمندی در درک رفتار و پروسه بهینه سازی تلقی می گردند. همانند دیگر مواد معلق، برقراری تعادل بین خواص رئولوژیکی و جدایی در ارزیابی رئولوژی، ضروری است.

مکانیزم های اصلی موثر بر رفتار رئولوژی بتن، اصطکاک بین دانه ای (ذره ای) و میزان آب آزاد که بستگی به کشش سطحی و پراکندگی ذرات دارند، می باشد

با استفاده از فوق روان کننده به میزان مناسب و استفاده از مواد پودری و همچنین عامل لزج کننده می توان خصوصیات رئولوژی بتن خود متراکم را که شامل تنش تسلیم پایین و لزجت خمیری مناسب می باشد، تامین نمود.

برای اطلاعات بیشتر در مورد روان کننده ها و خرید روان کننده ها اینجا کلیک کنید.

کارایی بتن خود متراکم

کارایی، مجسم کننده ویژگی های رئولوژی بتن با در نظر گرفتن شرایط خاص کارگاهی می باشد. از نظر کارایی، خودمتراکم شوندگی، به صورت توانایی بتن برای جاری شدن، فقط تحت شتاب ثقل پس از خروج از پمپ و همچنین قابلیت آن برای پرکردن فضاهای مورد نظر در قالب به منظور دستیابی به بتنی بی نقص و با کیفیت یکنواخت، تعریف می گردد.

خودمتراکم شوندگی مستلزم برآورده کردن وظایف زیر برای بتن تازه می باشد :

  • توانایی پر کنندگی
  • مقاومت در برابر جداشدگی
  • توانایی عبور کنندگی

۱- توانایی پر کنندگی

از آن جا که بتن خود متراکم، باید قابلیت تغییر شکل یا ایجاد تغییر شکل خوبی تحت وزن خود داشته باشد، قابلیت پرکنندگی از هر دو جنبه جریان مورد بررسی قرار می گیرد. اول بر حسب مقدار مسافتی که بتن می تواند از محل تخلیه طی کند(ظرفیت تغییر شکل ) دوم سرعتی که با آن جاری می شود (سرعت تغییر شکل). با استفاده از آزمایش جریان اسلامپ ظرفیت تغییر شکل می تواند، به عنوان قطر نهایی جریان بتن بعد از اینکه تغییر شکل بتن متوقف شد، مورد ارزیابی قرار گیرد. سرعت تغییر شکل معینی می رساند مورد ارزیابی قرار می گیرد.

برای داشتن قابلیت پرکنندگی باید بین ظرفیت و سرعت تغییر شکل بتن، تعادل برقرار باشد. برای دستیابی به توایی پرکنندگی مناسب ، بتن باید ویژگی های زیر را دارا باشد :

۱-۱- اصطکاک بین ذره های جامد کم باشد
برای کاهش اصطکاک بین سنگدانه ها ، باید امکان تماس بین ذره های سنگدانه را، کم کرد. یکی از راه های رسیدن به آن افزایش فاصله ی بین ذره ای توسط کاهش میزان سنگدانه ی یا به عبارت دیگر افزایش خمیر سیمان می باشد.

۱-۲ –خمیر، توانایی تغییر شکل عالی داشته باشد
تغییر شکل بتن، رابطه نزدیکی با قابلیت شکل پذیری خمیر دارد و با استفاده از فوق روان کننده ها می تواند افزایش پیدا کند ، در حالی که استفاده ی از آب بیشتر، دو عامل تنش تسلیم و لزجت را کاهش می دهد ولی استفاده از فوق روان کننده، باعث کاهش بیشتر تنش تسلیم ( قابلیت روانی بهتر ) و کاهش محدود در لزجت می گردد. در نتیجه بتنی با روان گرایی بالا بدون کاهش قابل توجه در قوام با استفاده از روان کننده ها، قابل دستیابی است. از طرفی کاهش نسبت آب به پودر می تواند توانایی تغییر شکل خمیر سیمان را محدود نماید.

بنابراین برای داشتن قابلیت پرکنندگی مناسب، اقدامات زیر باید در نظر گرفته شود :

افزایش قابلیت تغییر شکل خمیر :

استفاده از فوق روان کننده ها
نسبت آب به پودر (w/p) متعادل
کاهش اصطکاک بین ذره ای :
حجم کم سنگدانه ی درشت ( میزان بالای خمیر )
مناسب ترین پودر دانه بندی شده نسبت به سنگدانه ها و سمیان مصرفی

۲- مقاومت در برابر جداشدگی

جداشدگی بتن تازه، در اثر بخش غیر یکنواخت مواد متشکله ی آن ایجاد می گردد که این امر باعث توزیع ویژگی ها در سازه می شود.

در بتن خود متراکم نباید انواع جداشدگی های زیر در هنگام سکون یا حرکت اتفاق افتد :

  • آب انداختگی
  • جداشدگی سنگدانه های درشت که مجر به انسداد ( بلوکه شدن ) شود
  • جداشدگی خمیر سنگدانه
  • توزیع غیر یکنواخت حفرات هوا

به منظور جداشدگی بین آب و ذرات جامد، باید میزان آب قابل حرکت در مخلوط کم گردد. منظور از آب منقول، آبی است که چسبیده به ذرات جامد نیست و می تواند در مخلوط مستقل از ذرات جامد، حرکت کند.

آب منقول را می توان با مصرف آب کم، نسبت (w/p) پایین و همچنین استفاده از مواد پودری با سطح مخصوص بالا کاهش داد، زیرا آب بیشتری در سطح مواد پودری که دارای سطح مخصوص بالاتری هستند، باقی خواهند ماند.

همچنین مقاومت دربرابر جدایی بین آب و مواد جامد را می توان توسط اضافه کردن لزجت آب به کمک مواد لزج کننده، بهبود بخشید. سایر جداشدگی ها با داشتن فاز خمیری که بتواند سنگدانه و هوا را با کمترین جابجایی نسبی فاز به فاز نگه دارد، قابل جلوگیری است.

این امر با داشتن نیروی اندرکنش زیاد بین دو فاز، میسر می شود. این نیرو می تواند ترکیبی از نیروی اصطکاک و چسبندگی در نظر گرفته شود. بالا بردن مقاومت در برابر جداشدگی با اضافه کردن اصطکاک زیاد بین ذرات، اثر نامطلوبی بر توانایی شکل پذیری داشته و امکان ایجاد انسداد را، بالا می برد.

بنابراین افزودن چسبندگی بین دو فاز روش مفیدتری به نظر می رسد. در اجرا چنین عادت شده که خمیر با نسبت (w/p) پایین به منظور افزایش چسبندگی فاز به فاز استفاده می شود.

به نظر می رسد از میان چهار نوع جداشدگی ، جدایی از نوع سنگدانه های درشت در خود متراکم شوندگی مقاطع با تراکم بالای آراماتور، قطعی است.

به منظور داشتن مقاومت مناسب در برابر جداشدگی، اقدامات زیر باید انجام شود :

کاهش فاصله بین ذرات جامد ( که این امر از طریق محدود کردن سنگدانه های مصرفی، کاهش در حداکثر اندازه ی سنگدانه ی مصرفی ، نسبت (w/p) [1]پایین و استفاده از مواد لزج کننده، انجام می گیرد).

به حداقل رساندن آب انداختگی ( که این عمل، از طریق استفاده از آب کم، نسبت(w/p) پایین، مواد پودری با سطح مخصوص بالا و استفاده از مواد لزج کننده، انجام می گیرد).

۳- توانایی عبور کنندگی

بتن خود متراکم برای داشتن عملکرد موثر، باید روانگرایی کافی همراه با مقاومت مناسب در برابر جداشدگی داشته باشد و در مواقعی که قالب ها دارای بازشو های تنگ و باریک هستند یا با تراکم بالای آرماتور مواجه هستند، نیاز به ارضاء الزام دیگری می باشد تا از انسداد سنگدانه های درشت در دهانه های باریک جلوگیری کرد.

بنابراین ایجاد سازگاری بین اندازه و مقدار ذارت درشت در بتن خود متراکم و فاصله ی آزاد بین آرماتورها و بازشوهای قالب که بتن باید از میان آنها عبور کند، الزامی است.

به طور خلاصه، برای بتن خودمتراکم با توانایی پرکنندگی مطلوب و مقاومت منسب در برابر جداشدگی، انسداد تحت شرایط زیر امکان پذیر است :

  • حداکثر اندازه سنگدانه، بسیار بزرگ باشد
  • میزان سنگدانه درشت، بسیار زیاد باشد.

اگر بتن مستعد جداشدگی ذرات درشت تر باشد، امکان ایجاد انسداد افزایش می یابد. بنابراین امکان وقوع انسداد، حتی اگر اندازه بزرگ ترین سنگدانه خیلی زیاد نباشد وجود دارد.

زمانی که از بتن خود متراکم با حداکثر اندازه سنگدانه مشخص و میزان معینی از سنگدانه درشت استفاده می شود، با به کار بردن آرماتور با قطر زیاد ممکن است امکان وقوع پدیده انسداد در بتن افزایش یابد. زیرا آرماتور با قطر زیاد، تکیه گاه پایدارتری برای تشکیل قوس حاصل از قرار گرفتن سنگدانه در کنار هم فراهم می کند.

به طور کلی، برای فراهم کردن توانایی عبور مناسب باید اقدامات زیر درنظر گرفته شود :

  • بالا بردن قوام به منظور کاهش جداشدگی سنگدانه ها
  • نسبت (w/p) پایین
  • استفاده از عامل لزج کننده

و برای کاهش انسداد ، باید سازگاری مناسبی بین سنگدانه های درشت و فواصل آزاد در نظر گرفته شود.

به این منظور اقدامات زیر موثر می باشد :

  • کاهش حجم سنگدانه درشت
  • کاهش حداکثر اندازه سنگدانه ها

مرجع :

کتاب بتن خود متراکم دکتر مقصودی

دانلود

دانلود

منحنی استاندارد دما و زمان

بتن سبک با مقاومت زیاد

مقدمه

همواره سبکی بتن،همراه مقاومت کم آن تلقی شده است .سبکدانه های درشت نقش مهمی را در تغییر مقاومت بتن سبکدانه بازی می کنند.

نزدیک به دو دهه پیش مطالعه برای تولید بتن سبکدانه با مقاومت زیاد به ویژه در پروژه های نفتی آغاز شد وتوانستند با استفاده از سبکدانه های خاص وبکارگیری مرغوب اعم از سیمان، دوده سیلیسی وفوق روان کننده ها به مقاومت های فشاری فراتر ازMPa20 دست یابند.

در ایران نیز تلاش هایی برای دست یابی به بتن سبکدانه پرمقاومت با مصالح موجود در ایران آغازشد؛اما به دلیل ضعف سبکدانه های درشت ،محدویت های جدی دراین راه وجود دارد.با این حال احساس می شودبتن از سبکدانه از مقاومت زیاد یا متوسط به عنوان بتن بادوام جهت بتن ریزی در قطعات بتن مسلح در حاشیه خلیج فارس ودریای عمان استفاده نمود.

اگر بتوان علیرغم کاهش وزن مخصوص بتن ،مقاومت مناسبی را به دست آورد و یا نسبت مقاومت به وزن مخصوص را بالا برد وبار مرده سازه های بتنی را کاهش داد،وضعیت مطلوبی حاصل می شود.گاه سبکی بتن یک خواسته درپروژه خاص می باشد.

با استفاده از سبکدانه می توان بتن سبکدانه تولید کرد.علیرغم تلاشهایی که قبل از دهه ۸۰میلادی(به ویژه در دهه ۷۰)صورت گرفته بود .عملا مقاومت های فشاری بتن سبکدانه رشد قابل توجهی نداشت و به ۵۰MPaمحدود می شد.به دلیل نیاز برخی شرکت های نفتی درامریکا ونروژبرای ساخت سازه هاو مخازن ساحلی وفرا ساحلی وسکوهای نفتی تلاش هایی در دهه۸۰و اوایل دهه۹۰صورت گرفت.

آنها توانستند با استفاده از دوده سیلیسی وفوق روان کننده وهمچنین سبکدانه های مرغوب و پر مقاومت به مقاومت هایی فراتر از۷۰MPaوحتی به مرزهای ۱۰۰MPaبرسند.در این پروژه ها مسئله دوام بتن ها به ویژه موضوع خوردگی میلگرد ها و پایایی در یخ بندان وآب شدگی وهمچنین مجاورت با آب دریا اهمیت زیادی داشت.این مطالعات و اجرایی این بتن ها راه را برای اقدامات مشابه در سایر کشورها باز نمود.

اما جالب است بدانیم ازنیمه دوم دهه ۹۰تاکنون تحقیقات ناچیزی برروی بتن ها انجام ومنتشر شده است.و به نظر می رسد نیاز به تحقیقات گسترده تراحساس نمی شود ویا منابع مالی لازم در اختیار محققین قرار نمی گیرد.در ایران نیز از حدود سال هایآخر دهه ۷۰ هجری شمسی(اواخر دهه ۹۰م)تلاشهایی برای تولید بتن سبک پر مقاومت آغاز شد که نتایج آن در این مقاله از نظر می گذرد.

فلسفه بکارگیری بتن سبک پر مقاومت وکاربردها:

بتن معمولی از جرم حجمی۱۵۰/۲تا۳۵۰/۲تن بر مترمکعب برخوردار است وتوانسته اند درحالات عادی به مقاومت های بیش ازMPa 60 وتا حدودMPa120دست پیدا کنند .اگر به طور متوسط مقاومت بتن پر مقاومت معمولی راMPa90 در نظر بگیریم ،نسبت مقاومت به جرم حجمی خشک ۴۰خواهد بود.

بتن نیمه سبکدانه جرم حجمی خشک ۵۵/۱تا ۸۵/۱تن بر متر مکعب را دارا می باشد.مقاومت های فشاری بتن های نیمه سبکدانه قبل از دهه۸۰ معمولابین MPa25تا ۴۵MPaبود؛که متوسط آن ۳۵Mpaمی باشد.نسبت مقاومت به جرم حجمی متوسط خشک در حدود ۲۰بود ؛بنابراین مصرف بتن نیمه سبکدانه توجیهی نداشت.ب

تن های تمام سبکدانه جرم حجمی خشک ۲۵/۱ تا ۴۵/۱تن بر متر مکعب را دارا بود ؛اما مقاومت فشاری آن به زحمت ازMPa 25 فراتر می رفت ونسبت مقاومت به جرم حجمی متوسط خشک کمتر از۲۰می شد وبسیاری از اوقات این نوع بتن جنبه سازه ای نداشت وبه عنوان مصالح غیر سازه ای بکار می رفت.

ازآن جا به دلیل نیاز به سبکی در برخی پروژه های نفتی می خواستند از بتن سبکدانه سازه ای استفاده نمایند ناچار به دنبال افزایش مقاومت برآمدند و همان گونه که بتن پر مقاومت معمولی ساخته شده بود سعی شد نیمه سبکدانه پر مقاومت معمولی تولید شود و باید به نسبت مقاومت به جرم حجمی ۴۰ دست می یافتند یعنی مقاومت فشاری به حدودMPa 70می رسید تا مصرف آن از جمیع جهات توجیه داشته باشد.

هر چند بتن سبکدانه سازه ای ازسال های جنگ جهانی اول ودوم درقایق ،بارج ،کشتی های جنگی وغیر جنگی کوچک وبزرگ به کار رفته بود؛

اما بعد ها به ویژه پس از جنگ جهانی دوم ساختمان ها و پلها ی زیادی در امریکا وکانادا واروپا با مقاومت های فشاری بیش ازMPa25 ساخته شد.ساخت مخازن مغروق ونیمه مغروق،مخازن گاز طبیعی ،اسکله شناور ،ساختمان های فراساحلی همچون سکوهای نفتی با بتن سبکدانه سابقه داشت ؛اما از اواسط دهه ۸۰تا ۹۰ ساخت این نوع سازه های دریایی با بتن نیمه سبکدانه معمول شد.

ساخت بتن نیمه سبکدانه پر مقاومت مصالح ونسبت ها:

برای ساخت بتن نیمه سبکدانه درشت با کیفیتی مقاومتی خوب ،از ماسه یا سنگدانه ریز با وزن مخصوص معمولی استفاده می شودکه سیمان وافزودنی های دیگر معدنی وشیمیایی یه همراه آب آن را تکمیل می کند.معمولا بتن سبکدانه پر مقاومت به بتنی اطلا ق می شود که مقاومت فشار استوانه ای ۲۸روزه آن یبش از۳۵مگا پاسکال باشد.

سبکدانه درشت معمولا وزن مخصوص توده ای غیر متراکم کمتر ازkg/m 3880 را دارا ست.سبکدانه های رسی منبسط شده مانند لیکا یا لیاپور ویا فیبوکه ممکن است اسامی دیگری را درکشورهای مختلف داشته باشد از جمله سنگدانه های سبک مصرفی در این بتن ها می باشد.شیل منبسط شده نیز از جمله سبکدانه یه های مصرفی است که در برخی کشورها لیاپور نیز نام گرفته است.

سیلیس منبسط شده (لیسا)در بتن سبکدانه پر مقاومت به میزان گسترده ای بکا رفته است.خاکستر سوخت پخته شده (لیتاژ) وروباره منبسط شده (پلیت)از جمله این سبکدانه ها است.به هر باید گفت معمولا وزن مخصوص توده ای غیر متراکم این سبکدانه ها لازم است بیش از۶۰۰ وتا حدود بیش ازkg /m 3 800باشد وتا از تو پری واستحکام مناسبی برای این بتن ها برخوردار گردد.

لاز م به ذکر است وزن مخصوص غیر متراکم لیکای ایران با توجه به حداکثراندازه آن در حدود ۳۵۰تا۴۵۰kg/m 3 می یاشد وپرواضح است که درآزمایش های مقاومتی جوابگو نخواهد بود.

برای بتن سبکدانه پر مقاومت حداکثر اندازه سبکدانه معمولا بیش از۱۶ میلی متر وغالبا به۱۰تا۱۲ میلی مترمحدود می شودمسلما با کاهش حداکثر اندازه،وزن مخصوص غیر متراکم بیشترشده ودرآزمایش های مکانیکی نیزبهبودآشکاری از خود نشان می دهد.به طور مثال با کاهش حداکثراندازه۲۵به۱۶ میلی متر،مقاومت فشاری بتن سبکدانه حاوی لیکا در حدود ۳۰درصد افزایش یافته است.اگر این کاهش با حداکثراندازه ادامه یابدباز هم مقاومت بیشتر می شود؛اما باید دانست وزن مخصوص بتن نیز بالا می رود.سیمان مصرفی معمولا از نوع ۱یا ۲ وحتی ۳ می باشد.مقدار سیمان دربتن سبکدانه پر مقاومت اکثرا بین۴۰۰تا۵۵۰kg/m 3می باشد هر چند با مصرف دوده سیلیسی ممکن است مقادیر کمتر سیمان نیز در کارهای انجام شده مشاهده شود.

معمولا امروزه در همه بتن های پر مقاومت من جمله بتن سبکدانه پر مقاومت،دوده سیلیسی وجود دارد ونقش مهمی را ایفا می کند.مقدار دوده سیلیسی معمولا بین ۹تا ۱۵ درصد وزن سیمان مصرفی می باشد.تجربیات موجود نشان می دهد اثر دوده سیلیسی در مقاومت بتن سبکدانه بیشتر از تاثیر آن بر مقاومت فشاری بتن معمولی است.وجود دوده سیلیسی،مقاومت کششی را به طورقابل توجهی دربتن سبکدانه افزایش می دهدو نفوذپذیری دربرابر یون کلر را به شدت کاهش می دهد.

لازم به ذکر است برخی محققین از مواد دیگری همچون خاکستربادی به جای دوده سیلیسی استفاده نموده اند.افزودنی های شیمیایی مصرفی از نوع فوق روان کننده های نسل دوم ونسل سوم می باشد.فرم آلدئیدملامین سولفوناته فشرده وفرم آلدئید نفتالین سولفو ناته فشرده ازجمله فوق روان کننده های نسل دوم هستند که کاهندگی آب آنها به۲۵درصد میرسد؛در حالی که کاهندگی فوق روان کننده های پلی کربوکسیلی نسل سوم به بیش از ۳۵ درصد بالغ می شود به هرحال در بتن های سبکدانه پر مقاومت میزان قابل توجهی فوق روان کننده مصرف می شودو غالبا به حداکثر میزان مجاز مصرف این مواد در بتن میرسد.

تغییر در سبکدانه وسنگدانه معمولی نیز می تواند باعث تغییر مقاومت گردد.بدیهی است با افزایش ماسه معمولی و کاهش سبکدانه درشت می توان مقاومت فشاری را افزایش داد،اما وزن مخصوص بتن نیز بالا می رود.به هر حال سعی می شودتا حد امکان مقدار سبکدانه درشت راکم وبر مقدار ماسه معمولی بیفزاییم تا نتیجه مناسب عاید شود.

شکل سبکدانه درشت وماسه مصرفی نیز تا حدودی برمقاومت ها تاثیر می گذارد که چندان مهم تلقی نمی شود.

کاهش نسبت آب به سیمان طبق روال معمول برمقاومت بتن می افزاید.در بتن سبکدانه پر مقاومتمعمولا این نسبت از۲۵/۰تا۳۵/۰ می باشد که به ندرت به۴/۰ نیز می رسد.مسلما افزایش میزان آب واسلامپ کنترل می شود؛زیرا اسلامپ های زیاداغلب موجب جداشدگی بتن های سبک به ویژه درهنگام اجرا میشود مگر این که از عیار سیمان ومواد چسباننده بیش ازkg/m 3450 برخوردار باشد.

بتن نیمه سبکدانه پر مقاومت در ایران:

عمده تحقیقات در ایران بر روی مقاومت بتن سبکدانه و نیمه سبکدانه معمولی انجام شده است.درمرکز تحقیقات ساختمان ومسکن با نسبت های آب به سیمان بیشتر از ۳۹/۰ وحداکثر عیار سیمانkg/m 3545 ووزن مخصوص ۳ kg/m1670مقاومت مکعبی ۲۸روزه بتن حاوی لیکا وماسه معمولی در حدود kg/m 3275بدست آمده است که برای بتن سبکدانه این مقاومت از۳ kg/m200 تجاوز نموده است.

در یک تحقیقات در دانشگا ه خواجه نصیر طوسیبا یکارگیریkg/m 3550 سیمان ومیکرو سیلیس مقاومت ۲۸روزه مکعبی بتنی حاوی لیکا وماسه با نسبت آب به سیمان تقریبی ۳۸/۰در حدود kg/m 3205 حاصل شده است.

در ایران بتن سبک پر مقاومت با سبکدانه های وارداتی نیز ساخته اند که در آن هااز سبکدانه با چگالی حجمی بیشتر از۰/۱ استفاده شده است.

اینجانب در دانشگاه علم و صنعت تلاش هایی را به انجام رساندم که نتایج مقاومت ۷و۲۸ روزه استوانه ای ومکعبی آن به همراه مشخصات ،مقادیر ونسبت های مصالح مصرفی در ۱دیده می شود.

بیشترین مقاومت استوانه ای ۲۸ روزه در حدود ۳۵ مگا پا سکال و برای بتن نبمه سبکدانه با نسبت آب به سیمان۰/۲۵ وعیار مواد چسبنانندهkg/m 3 450با وزن مخصوص خشک kg/m­ ۳ ۱۷۹۵ بدست آمده وحداکثر اندازه سبکدانه ۱۰میلی متر بوده است.با نسبت آب سیمان ۳۳/۰ بیشترین مقاومت فشاری استوانه ای ۲۸روزه به kg/m­ ۳۵/۳۲ رسید که عیار مواد چسباننده آن kg/m­ ۳۵۵۰ و وزن مخصوص خشک آن kg/m­ ۳ ۱۸۱۰ بوده است.در این بتن حداکثر اندازه سبکدانه درشت ۶میلی متر بوده ومقدار آن نیز کمتر از سایر بتن ها می باشد؛در حالی که در بتن مشابه با حداکثر اندازه سبکدانه۱۰ میلی متری با مقدار سبکدانه بیشتر ،مقاومت فشاری در حدود MPa 30 بدست آمده است بنابراین دیده می شود که نتوانسته ایم عملا به بتن نیمه سبکدانه پر مقاومت با لیکای ایران حتی با استفاده از دوده سیلیسی با میزان ۱۰ درصد سیمان دست یابیم.آزمایش هایی با درصد میکرو سیلیس بیشتر نیز انجام شده که نتایج جالب توجهی به دست نداده است.

خوب است بدانیم مقاومت فشاری استوانه ای ۲۸ روزه بتن معمولی با نسبت آب به سیمان ۳۳/۰ که دارای دوده سیلیسی وعیار مواد چسبناننده kg/m­ ۳۵۵۰ بوده است در حدود MPa48 بدست آمد ه وبرای تمام سبکدانه در این شرایط مقاومت مربوطهMPa5/18 شده است.

ویزگی های بتن سبک با مفاومت زیاد(نسبت آب به سیمان کم ):

نسبت مقاومت کششی وخمشی بتن های سبکدانه یا نیمه سبکدانه به مقاومت فشاری کمتر از این نسبت برای بتن معمولی نیست و حتی بیشتر نیز می باشدعلت این امرتاثیر کمتر کیفیت سنگدانه بر مقاومت کششی بتن است ونقش خمیر سیمان وملات در این امر چشمگیرتر است.برای بتن های سبک با لیکای ایران با نسبت آب به سیمان کمتر از۴/۰ می توان گفت نسبت مقاومت کششی شکافتی به مقاومت فشاری استوانه ای در حدود ۱۱/۰بد ست آمده که این نسبت برای بتن های مزبوربین۰۹/۰تا ۱۳/۰ بوده است .با توجه به روابط موجود در ACI می توان گفت این روابط بین مقاومت کششی وفشاری برای این بتن هاتقریبا صادق است.

مقاومت خمشی بتن ها ی نیمه سبکدانه عملا در حدود۵/۱ برابر مقاومت کششی شکافتی بدست آمده است. در بتن های نیمه سبکدانه با نسبت آب به سیمان کم وبا لیکای ایران نسبت به مقاومت فشاری استوانه ای به مکعبی ابدا تناسبی با این نسبت برای بتن معمولی ندارد.برخی اوقات مقاومت استوانه ای بیش از مکعبی بوده وعملا این نسبت بین ۹/۰ تا ۱/۱ بوده است.در تحقیقات دیگرنیز به این امر اشاره شده است و معتقدند با مصرف سبکدانه مقاومت های استوانه ای به مکعبی نز دیک شود.

مدول الاستیسیته استاتیکی بتن نیمه سبکدانه حاوی لیکای ایران می تواند از روابط موجود در ACI بدست آید.مدول الاستیسیته این بتن ها عمدتا بین ۱۰تا ۲۰گیگا پاسکال بوده است.مدول الا ستیسیته دینامیکی این بتن ها در مقایسه با بتن معمولی و با توجه به وزن مخصوص بتن بیش از حد انتظار بدست آمده است این مدول الا ستیسیته بین ۱۷ تا ۲۵ گیگا پاسکال می باشد که قابل توجه به نظر میر سد سرعت پالس در این بتن ها گاه با سرعت پالس در بتن های معمولی تفاوت چندانی را نشان نیمدهد.جمع شدگی بتن نیمه سبکدانه با نسبت آب به سیمان کم با لیکای ایران از بتن های معمولی بیشتر است.

در رابطه با جذب آب وجذب آب موئینه می توان گفت هر چند کیفیت بتن نیمه سبکدانه مانند بتن معمولی مشابه نیست ؛اما تفاوت های بازرسی را نشان نمی دهد.

از نقطه نظرمقاومت الکتریکی نیز در مقایسه با بتن معمولی مشابه(به ویژه در حالت نگهداری شده در آب)تفاوت ها چندان زیاد نیست؛در حالی که بتن تمام سبکدانه وضعیت بهتری را در مقایسه با بتن معمولی نشان داده است.

هر چند ضریب نفوذ یون کلر بتن نیمه سبکدانه تقریبا ۵/۱ برابر بتن معمولی است ؛اما جالب این است که بتن تمام سبکدانه در شرایط مشابه مانند بتن معمولی یا بهتر ازآن ارزیابی شده است.

همچنین در رابطه با آزمایش های خوردگی میلگرد،بتن نیمه سبکدانه ضیف تر از بتن معمولی مشابه بوده است ولی مجدد ا باید خاطر نشان کرد که بتن تمام سبکدانه شبیه به بتن معمولی وحتی بهتر از آن عمل کرده است.

کار برد بتن سبک با نسبت آب به سیمان کم در ایران ومحدویت های موجود:

به نظر میرسد با شرایط موجود ساخت بتن سبکدانه پر مقاومت با نسبت آب به سیمان کم حتی با مصرف دوده سیلیسی و فوق روان کننده به کمک لیکای ایران مقدور نباشد،مگر این که تغییر اساسی در کیفیت مقاومتی و وزن مخصوص لیکای موجود ایجاد شود.به هر حال با مقاومت های حاصله ونسبت مقاومت به وزن مخصوص عملا کاریردی برای بتن های سبک در کارهای سازه ای پیش بینی نمی شود .مصرف مقادیر قابل توجهی سیمان ،دوده سیلیسی وفوق روان کنند ه هزینه بسیار زیادی را ایجاد خواهد کرد وتحت این شرایط در کارگاه ممکن است صرفا مقاومت های کمتر از MPa 25 حاصل شود که توجیه اقتصادی نخواهد داشت .در استفاده از بتن سبکدانه به مسائل اجرایی به ویژه جداشدگی باید توجه داشت و این نیز می تواند در ایران می تواند مشکلات اساسی را به وجود آورد؛هر چند با استفاده از عیار سیمان زیاد و دود ه سیلیسی این مشکل تا حدودی حل می شود.

هر چند بکارگیری بتن نیمه سبکدانه سازه ای در ایران توجیه نداردهر چند بکارگیری بتن نیمه سبکدانه سازه ای در ایران توجیه ندارد؛اما دو تحقیق جدا گانه نشان داده است بتن تمام سبکدانه نیمه سازه ای که با لیکای ایران ساخته شده ،دوام قابل توجهی را در برابرخوردگی میلگردها از خود نشان داده ومشابه بتن های معمولی و حتی بهتر از آن در شرایط پایداری از خود بروز داده است.لذا شاید بتوان از این نوع بتن در موارد خاصی در حاشیه خلیج فارس و دریای عمان استفاده کرد.

تولید سیمان که ماده اصلی چسبندگی در بتن است در سال ۱۷۵۶ میلادی در کشور انگلستان توسط «John smeaton » که مسئولیت ساخت پایه برج دریایی «Eddystone » را بر عهده داشت آغاز شد و درنهایت سیمان پرتلند در سال ۱۸۲۴ میلادی در جزیره ای به همین نام در انگلستان توسط «Joseph Aspdin » به ثبت رسید . مردم کشور ما نیز از سال ۱۳۱۲ با احداث کارخانه سیمان ری با مصرف سیمان آشنا شدند و با پیشرفت صنایع کشور ، امروزه در حدود ۲۶ الی ۳۰ میلیون تن سیمان در سال تولید می گردد . با آگاهی مهندسان از نحوه استفاده سیمان در کارهای عمرانی ، این ماده جایگاه خودش را در کشورمان پیدا کرد .
یکی از روشهای ساختمان سازی که امروزه در جهان به سرعت توسعه می یابد ساختمانهای بتنی است . بعد از انقلاب اسلامی به علت کمبود تیر آهن در نتیجه تحریمها و نیز گسترش ساخت و سازهای عمرانی در کشور ، کاربرد بتن بسیار رشد نمود . علاوه بر این موضوع ساختمانهای بتنی نسبت به ساختمانهای فولادی دارای مزایایی از قبیل مقاومت بیشتر در مقابل آتش سوزی و عوامل جوی ( خورندگی ) آسان بودن امکان تهیه بتن به علت فراوانی مواد متشکله بتون و عایق بودن در مقابل حرارت و صوت می باشند که توسعه روز افزون این نوع ساختمانها را فراهم می سازد .
یکی از معایب مهم ساختمانهای بتنی وزن بسیار زیاد ساختمان می باشد که با میزان تخریب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقیم دارد . اگر بتوانیم تیغه های جدا کننده و پانل ها را از بتن سبک بسازیم وزن ساختمان و در نتیجه آن تخریب ساختمان توسط زلزله مقدار زیادی کاهش می یابد . ولی کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است . استفاده از میکروسیلیس در ساخت بتن سبک سبب شده است که مقاومت بتن سبک بالا رود و این محدودیت کاهش یابد . در این تحقیق ضمن توضیحاتی در مورد بتن و تاثیر آب بر روی مقاومت بتن ، بیشتر در باره بتن سبک و روشهای افزایش مقاومت آن با استفاده از میکروسیلس ، خواص مکانیکی و همچنین موارد کاربرد آن بحث می شود .
۱- سیمان
– سیمان تولید شده در کشور ما با سیمان تولید شده در کشورهای صنعتی متفاوت است که لازم است تفاوت آن تا حد ممکن بررسی شود .
– طبقه بندی سیمانها شناسایی شود .
– عدم تنوع در کیفیت سیمان نشانه ضعفهایی از سیستم ساخت و ساز می باشد .
– عدم استفاده از سیمان با کیفیت بالا از عوامل اولیه عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد .
۲ – شن و ماسه
– معیارها و آئین نامه های تولید کلان شن و ماسه بررسی شود .
– تولید کلان شن و ماسه در کشور ما از نظر معیار و رعایت آئین نامه های تولید بررسی شود .
– معایب شن و ماسه تولیدی در کشور در حد کلان بدلائل زیر آنرا در درجه دوم و یا سوم کیفیت قرار می دهد .
الف : وجود گرد و غبار
ب : عدم شستشو
ج : دانه بندی نا صحیح
د : استفاده از شن و ماسه رودخانه ای بجای شن و ماسه شکسته .
– استفاده از شن و ماسه درجه ۲ و یا ۳ از عوامل ثانوی عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد .
افزایش مقاومت بتن مد نظر تمام دست اندرکاران صنعت تولید بتن می باشد .

ساختار بتن :

– بتن دارای چهار رکن اصلی می باشد که به صورت مناسبی مخلوط شده اند ، این چهار رکن عبارتند از :
الف : شن
ب : ماسه
ج : سیمان
د : آب
– در برخی شرایط برای رسیدن به هدفی خاص مواد مضاف به آن اضافه می شود که جزﺀ ارکان اصلی بتن به شمار نمی آید .
– توده اصلی بتن مصالح سنگی درشت و ریز ( شن و ماسه ) می باشد .
– فعل و انفعال شیمیایی بین سیمان و آب موجب می شود شیرابه ای بوجود آید و اطراف مصالح سنگی را بپوشاند و مصالح سنگی را بصورت یکپارچه بهم بچسباند .
– استفاده از آب برای ایجاد واکنش شیمیایی است .
– برای ایجاد کار پذیری لازم بتن مقداری آب اضافی استفاده می شود تا بتن با پر کردن کامل زوایای قالب بتواند دور کلیه میلگرد های مسلح کننده را بگیرد .
– جایگاه استفاده آب در بتن به لحاظ انجام عمل هیدراتاسیون دارای حساسیت بسیار زیادی است .

ویژگیهای آب مصرفی بتن :

– آب های مناسب برای ساختن بتن
۱- آب باران
۲- آب چاه
۳- آب برکه
۴- آب رودخانه در صورتی که به پسابهای شیمیایی کارخانجات آلوده نباشد و غیره …
بطور کلی آبی که برای نوشیدن مناسب باشد برای بتن نیز مناسب است باستثناﺀ مواردی که متعاقبا توضیح داده خواهد شد .
– آبهای نا مناسب برای ساختن بتن
۱- آبهای دارای کلر ( موجب زنگ زدگی آرماتور می شود )
۲- آبهایی که بیش از حد به روغن و چربی آلوده می باشند .
۳- وجود باقیمانده نباتات در آب .
۴- آب گل آلود ( موجب پایین آوردن مقاومت بتن می شود )
۵- آب باتلاقها و مردابها
۶- آبهای دارای رنگ تیره و بدبو
۷- آبهای گازدار مانند۲ co و…
۸- آبهای دارای گچ و سولفات و یا کلرید موجب اثر گذاری نا مطلوب روی بتن می شوند .
نکته : ۱- آبی که مثلا شکر در آن حل شده است برای نوشیدن مناسب است ولی برای ساخت بتن مناسب نیست .
نکته : ۲- مزه بو و یا منبع تهیه آب نباید به تنهایی دلیل رد استفاده از آب باشد .
نکته : ۳- ناخالصیهای موجود در آب چنانچه از حد معین بیشتر گردد ممکن است بشدت روی زمان گرفتن بتن ، مقاومت بتن ، پایداری حجمی آن ، اثر بگذارد و موجب زنگ زدگی فولاد شود .
نکته : ۴- استفاده از آب مغناطیسی بعنوان یکی از چهار رکن اصلی مخلوط بتن می تواند بعنوان تاثیرگذار بر روی یارامترهای مقاومت بتن انتخاب گردد .

تمایز بتن از نظر چگالی :

الف : بتن معمولی : چگالی بتن معمولی در دامنه باریک ۲۲۰۰ تا ۲۶۰۰ kg/m3 قرار دارد زیرا اکثر سنگها در وزن مخصوص تفاوت اندکی دارند ( ادامه این مبحث از بحث ما خارج است )
ب : بتن سنگین : از این بتنها در ساختمان محافظهای بیولوژیکی بیشتر استفاده می شود مانند ساختار ، آکتورهای هسته ای و پناهگاههای ضد هسته ای که مورد بحث ما نمی باشد که چگالی آن معمولا بیشتر از ۲۲۰۰ تا ۲۶۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد .
ج : بتن سبک : مصرف بتن سبک اصولا تابعی از ملاحظات اقتصادی است ضمن اینکه استفاده از این بتن بعنوان مصالح ساختمانی دارای اهمیت بسیار زیادی است این بتن دارای چگالی کمتر از ۲۲۰۰ تا ۲۶۰۰ کیلوگرم در متر مکعب می باشد . بدلیل اینکه دارای چگالی کمتر از بتن سنگین است دارای امتیاز قابل توجهی از نظر ایجاد بار وارده بر سازه می باشد چگالی بتن سبک تقریبا بین ۳۰۰ و ۱۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد یکی از امتیازات مهم امکان استفاده از مقاطع کوچکتر و کاهش مربوطه در اندازه پی ها می باشد ضمن اینکه قالبها فشار کمتری را از حالت بتن معمولی تحمل می کنند و همچنین در کاهش جابجایی کل وزن مصالح بدلیل افزایش تولید جایگاه ویژه ای دارد .
روش های کلی تولید بتن سبک :
– روش اول : از مصالح متخلخل سبک با وزن مخصوص ظاهری کم بجای سنگدانه معمولی که تقریبا دارای چگالی ۶/۲ می باشد استفاده می کنند .
– روش دوم : بتن سبک تولید شده در این روش بر اساس ایجاد منافذ متعدد در داخل بتن یا ملات می باشد که این منافذ باید به وضوح از منافذ بسیار ریز بتن با حباب هوا متمایز باشد که بنام بتن اسفنجی ، بتن منفذ دار و یا بتن گازی یا بتن هوادار می شناسند .
– روش سوم : در این روش تولید ، سنگدانه ها ی ریز از مخلوط بتن حذف می شوند . بطوریکه منافذ متعددی بین ذرات بوجود می آید و عموما از سنگدانه های درشت با وزن معمولی استفاده می شود . این نوع بتن را بتن بدون سنگدانه ریز می نامند .
نکته : کاهش در وزن مخصوص در هر حالت به واسطه و جود منافذ یا در مصالح یا در ملات و یا در فضای بین ذرات درشت موجب کاهش مقاومت بتن می شود .

طبقه بندی بتن های سبک بر حسب نوع کاربرد آنها :

– بتن سبک بار بر ساختمان
– بتن مصرفی در دیوارهای غیر بار بر
– بتن عایق حرارتی
نکته ۱- طبقه بندی بتن سبک بار بر طبق حداقل مقاومت فشاری انجام می گیرد .
مثال : طبق استاندارد ۷۷ – ۳۳۰ ASTM C در بتن سبک —- مقاومت فشاری بر مبنای نمونه های استوانه ای استاندارد از شده پس از ۲۸ روز نباید کمتر از Mpa 17 باشد . و وزن مخصوص آن نباید از ۱۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب تجاوز نماید که معمولا بین ۱۴۰۰ او ۱۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است .
نکته : ۲- بتن مخصوص عایق کاری معمولا دارای وزن مخصوص کمتر از ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب و مقاومت بین ۷/۰ و Mpa 7 می باشد .

انواع سبک دانه هایی که به عنوان مصالح در ساختار بتن سبک استفاده می شود :

الف – سبک دانه های طبیعی : مانند دیاتومه ها ، سنگ پا ، پوکه سنگ ، خاکستر ، توف که بجز دیاتومه ها بقیه آنها منشاﺀ آتشفشانی دارند .
نکته :۱- این نوع سبک دانه ها معمولا بدلیل اینکه فقط در بعضی از جاها یافت می شوند به میزان زیاد مصرف نمی شوند ، معمولا از ایتالیا و آلمان اینگونه مصالح صادر می شود .
نکته : ۲- از انواعی پوکه معدنی سنگی که ساختمان داخلی آن ضعیف نباشد بتن رضایت بخشی با وزن مخصوص ۷۰۰ تا ۱۴۰۰ کیلو گرم بر متر مکعب تولید می شود که خاصیت عایق بودن آن خوب می باشد اما جذب آب و جمع شدگی آن زیاد است . سنگ پا نیز دارای خاصیت مشابه است .
ب – سبک دانه های مصنوعی : این سبک دانه ها به چهار گروه تقسیم می شوند .
– گروه اول : که با حرارت دادن و منبسط شدن خاک رس ، سنگ رسی ، سنگ لوح ، سنگ رسی دیاتومه ای ، پرلیت ، اسیدین، ورمیکولیت بدست می آیند .
– گروه دوم : از سرد نمودن و منبسط شدن دوباره کوره آهن گدازی به طریقی مخصوص بدست می آید .
– گروه سوم : جوشهای صنعتی ( سبکدانه های کلینکری) می باشند .
– گروه چهارم : مخلوطی از خاک رس با زباله خانگی و لجن فاضلاب پردازش شده را می توان به صورت گندوله در آورد تا با پختن در کوره تبدیل به سبک دانه شود ولی این روش هنوز به صورت تولید منظم در نیامده است .
در جدول ( ۱ ) خواص انواع بتن های سبک که با این سنگدانه ها ساخته می شوند نشان داده شده اند :

الزامات سبکدانه ها بتن سازه ای :

الزامات سبکدانه ها در آیین نامه های ASTM C330-89 ( مشخصات سبکدانه ها برای بتن سازه ای در آمریکا ) و BS 3797:1990 ( مشخصات سبکدانه ها برای قطعات بنایی و بتن سازه ای در بریتانیا ) داده شده اند . در استاندارد بریتانیایی مشخصات واحدهای بنایی نیز مورد بحث قرار گرفته است . این آیین نامه ها محدودیتهایی برای افت حرارتی ( ۵% درASTM و۴% در BS)و همچنین در BS برای مقدار سولفات ۱% ۳ so (به صورت جرمی ) را مشخص نموده اند . برخی الزامات دانه بندی این آیین نامه ها در جداول ۲ ، ۳ و ۴ نشان داده شده اند .
ذکر این نکات برای فهم بهتر این جداول مفید است :
۱- آیین نامه BS 1047:7983 مشخصات دوباره در هوای سرد شده ، که منبسط نشده است را در بر می گیرد .
۲- سبکدانه های به کار رفته در بتن سازه ای ، صرفنظر از منشأ آنها تولیداتی مصنوعی می باشند و در نتیجه معمولا یکنواخت تر از سبکدانه طبیعی می باشند . بنابراین سبکدانه را می توان برای تولید بتن سازه ای با کیفیت ثابت مورد استفاده قرار داد .
نکته : سبکدانه ها دارای خصوصیت ویژه ای هستند که سنگدانه های معمولی فاقد آن می باشند و در رابطه با انتخاب نسبتهای مخلوط و خواص مربوط به بتن حاصل دارای اهمیت ویژه ای می باشند .این ویژگی عبارتست از توانایی سبکدانه ها در جذب مقادیر زیاد آب و همچنین امکان نفوذ مقداری از خمیر تازه سیمان به درون منافذ باز ( سطحی ) ذرات سبکدانه (مخصوصا ذرات درشت تر ) در نتیجه این جذب آب توسط سبکدانه ، وزن مخصوص آنها زیادتر از وزن مخصوص ذراتی می شود که در گرمچال خشک شده اند .

روشهای افزایش مقاومت بتن سبک :

کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است برای بدست آوردن بتن سبک با مقاومت زیاد روشهای زیادی مورد توجه قرار گرفته است .
نکته : عامل موثر و مشترک در کلیه این پژوهشها مصرف میکروسیلیس در بتن می باشد . در اینجا اجمالا به چند روش اشاره می گردد :
۱- تحقیقات مشترک V.Novokshchenov و W.Whitcomb جهت افزایش مقاومت بتن سبک و بهبود دیگر خواص آن با استفاده از سبکدانه های سیلیسی منبسط شده ، به اعتقاد آنان مقاومت بتن سبک تابعی از مقاومت سبکدانه ها و ملات است که این رابطه به صورت ذیل ارائه گردید .
fc = fm (vm)+fa (1-vm)
fc = مقاومت بتن fa = مقاومت سبکدانه
fm = مقاومت ملات vm = حجم نسبی ملات
بدین ترتیب مشاهده می شود که می توان با افزایش مقاومت سبکدانه و مقاومت و حجم ملات مقاومت بتن سبک را افزایش داد .

نتیجه گیری

– بتن نیمه سبکدانه پرمقاومت با استفاده از لیکای مرغوب وسیلیس منبسط شده با مقاومت ۲۸ روزه استوانه ای بیش از MPa50 در دنیا ساخته و مصرف شده است که نسبت آب به سیمان آن معمولا کمتر از ۳۵/۰ می باشد.

– عمده کاربرد بتن نیمه سبکدانه پر مقاومت امروزه د رکارهای دریایی و نفتی می باشد.

– دوده سیلیسی وفوق روان کننده از ملزومات تولید بتن سبکدانه پرمقاومت می باشد وعیار سیمان مصرفی معمولا بیش از۴۰۰و تا حدود kg/m3 550بوده است.

– حداکثر اندازه سبکدانه نقش مهمی را در تغییر مقاومت ایفا می کند و امروزهبرای بتن نیمه سبکدانه پر مقاومت،حداکثر اندازه سبکدانه بین ۵/۱۲-۵/۹ میلی متر می باشد.

– ساخت بتن نیمه سبکدانه پر مقاومت با لیکای ایران حتی با مصرف دوده سیلیسی وفوق روان کننده و بکارگیری نسبت آب به سیمان ۲۵/۰ عملا مقدور نمی باشد.

– لیکای ایران از نظر کیفیت مقاومتی و جذب اب نمی تواند مرغوب تلقی شود ولی از وزن مخصوص پایینی برخوردار می باشدو صرفا برای تولید بتن های نیمه سبکدانه سازه ای با مقاومت معمولی می تواند به کار گرفته شود.

– بتن های تمام سبکدانه با نسبت آب به سیمان کم می تواند همانند بتن معمولی مشابه در محیط های خورنده وبه صورت مسلح بکار گرفته شود؛هر چند از مقاومت فشاری پایینی برخوردارمی باشد.

خطوط تولید بلوکهای بتن سبک هبلکس ، گازی با ظرفیت ۵۰۰ متر مکعب در روز ساخت کشور چین .
این نوع بتن در نتیجه یک واکنش شیمیایی که گاز را در ملات تازه ایجاد میکند ساخته میشود. این بتن هنگامی که سخت میشود شامل تعداد زیادی حباب های گازی میباشد. این نوع بتن بعلت وزن کم ( دانسیته ۷۰۰-۵۰۰ کیلوگرم به متر مکعب )وخواص عایق بندی حرارتی باعث کاهش جرم ساختمان و صرفه جویی در مصرف انرژی میگردد. از خواص عمده بتن گازی وزن مخصوص کم ,مقاومت مناسب عایق بندی حرارتی ومقاوم در برابر آتش و عایق صوتی قابل ذکر میباشد.

بتن تولید سیمان که ماده اصلی چسبندگی در بتن است در سال ۱۷۵۶

رنگ ترافیک اکریلیک ترموپلاست TISS P-777
این رنگ بر پایه رزین آکریلیک ترمو پلاست می باشد. چسبندگی بر روی سطح و سرعت خشک شدن و مقاومت سایشی باالی این رنگ بر روی سطوح سیمانی و آسفالت بسیار قابل توجه است. رنگ ترافیکی دارای رنگدانه هایی با بازتاب نور مناسب می باشد.

  • موارد کاربرد:
    در خط کشی جاده ها، پارکینگ ها، باند فرودگاه ها
    خط کشی عابر پیاده و در مسیرهای تردد

 

  • مزایای رنگ ترافیکی:
    چسبندگی عالی به سطوح سیمانی و آسفالت
    خشک شدن سریع
    مقاومت سایشی
    مقاومت عالی در برابر تغییرات آب و هوایی

روش استفاده:
تینر۷۷۷ T.T مخصوص رقیق نمودن رنگ ترافیکی می باشد و میزان مصرف آن بستگی به روش اعمال از ۵ تا ۱۵درصد متغیر می باشد، ولی در صورت امکان از حداقل میزان ممکن استفاده نمایید. افزایش بیش از اندازه تینر باعث افزایش مدت زمان خشک شدن و افزایش احتمال شره کردن رنگ و ضخامت کم اجرا می شود.
سطح اجرا باید تمیز و خشک و عاری از چربی و گرد و غبار باشد.

در هنگام اجرای رنگ ترافیکی هوا آفتابی و دمای محیط باالی ۱۰درجه سانتیگراد و سه درجه بالاتر از نقطه شبنم باشد.
این رنگ معمولا با ماشین های مخصوص خط کشی اجرا می گردد. اما با قلم مو، غلتک و دستگاه پاشش نیز قابل اجرا می باشد.

شرایط نگهداری:
در دمای ۵+ تا ۳۵+ درجه سانتیگراد به دور از انجمادو تابش مستقیم نور خورشید و نگهداری شود.

مدت زمان نگهداری:
در بسته بندی اولیه بصورت باز نشده ۱۲ ماه می باشد.

میزان مصرف:
هرکیلوگرم رنگ ترافیکی ۵/۱ مترمربع را پوشش میدهد.

  • بهداشت و ایمنی:
    رنگ ترافیکی ترموپلاست بر پایه حلال می باشد و قابلیت اشتعال پذیری بالایی دارد.
  • از تنفس بخارات متصاعد شده هنگام اجرا جداً خودداری کنید.
  • در هنگام اجرا از دستکش و ماسک مخصوص و عینک ایمنی استفاده نمایید
  • از تماس فیلم رنگ در حالت تر با پوست و چشم جداً خودداری کنید.
  • در حمل و نقل و انبار داری اصول ایمنی در مورد مواد آتش زا باید حتما رعایت گردد.
  • در هنگام استفاده در محیط های بسته از تهویه مناسب استفاده گردد.

میکروسیلیس بتن:

میکروسیلیس(میکروسیلیکا) افزودنی پودری که عمدتاً از دی اکسید سیلیس آمورف ساخته شده‌است. عبارت “فوم سیلیکا متراکم” یا “فوم سیلیکا” نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال،می‌توان گفت که هر گونه پودری در صنعت ذوب تولید می‌شود، در حالی که “microsilica” موادی است که دارای ویژگی و کیفیت مناسب برای استفاده در بتون است

Microsilica در بتون ابتدا در اوایل دهه ۱۹۵۰ در نروژ موردآزمایش قرارگرفت. نتایج خوبی در بتون بدست آمد و پس از آن مشخص شد که آزمایش‌ها درمعرض قرار گرفتن سولفات در آن روزهای ابتدایی نشان داده شد که بتن میکروسیلیس به همان اندازه که بتون با سیمان مقاوم در برابر سیمان ساخته‌شده، بادوام است.

بااینحال، در آن زمان تولید صنعتی غیر ممکن بود: هیچ روشی برای حفظ مقادیر زیادذرات فوق در دسترس نبود. بنابراین، این نتایج مطلوب فقط به عنوان یک رویداد به پایان رسید و ممکن است فراموش شده باشد. سپس، در اوایل دهه ۱۹۷۰، دولت نروژی قوانین سختگیرانه محیط زیست را برای صنعت ذوب اعلام کرد. این باعث شد که پیشرفت های عظیم در فن آوری فیلتر کردن وجود داشته باشد،

در نتیجه در عرض چند سال مقادیر قابل‌توجهی در دسترس قرار گرفتند. این عواقب اقدامات نظارتی موقتا میکروسیلیس را تبدیل به یک ماده زباله می کند، چیزی که هنوز هم قابل توجه است. به منظور جمع آوری و استفاده از حجم زیادی از مواد، تلاش های تحقیقاتی گسترده و شدید توسط شرکت های عمده فروشی نروژی انجام شد. این کارها، بر اساس کارهای اولیه در تروندهایم، بخش بزرگی از تکنولوژی میکروسلیکا را تشکیل می دهند و برای استفاده بزرگ و مکرر از میکروسیلیکا در سراسر جهان ضروری هستند.

-مواد

-ظاهر

Microsilica (همچنین به عنوان سیلیکا دود) در فرم اولیه آن یک پودر خاکستری (تقریبا سفید تا تقریبا سیاه) است. بسته به برنامه کاربردی و امکانات مربوط به دستکاری، در چندین فرم موجود است.

میکروسیلیس به عنوان یک افزودنی

خصوصیات فیزیکی:

ذرات میکروسیلیس اولیه کروی است و قطر متوسط آن حدود ۱۵/۰ است.

مشخصات شیمیایی:

معمولا Microsilica حاوی بیش از ۸۵ درصد دی اکسید سیلیس است. اگر منشاء یک کوره فروسلیلیون باشد، مقادیر نسبتا زیاد آهن ممکن است وجود داشته باشد، عناصر دیگر تنها در مقدار کمی (۱ درصد و کمتر) وجود دارد.

اثرات بر روی بتن تازه:

مکانیسم:

اندازه کوچک ذرات میکروسیلیس به این معنی است که ماده یک ناحیه سطح خاص بزرگ دارد. این امر بر خواص مخلوط بتن تازه بر میکروسیلیس اثر می گذارد.

در یک دوز ۱۰ درصد میکروسیلیس با وزن سیمان، بین ۵۰،۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰ microsphere برای هر دانه سیمان اضافه می شود.

به همین دلیل مخلوط با مواد خوبی پوشانده می شود و علاوه بر این موجب افزایش سطح داخلی می شود. به عنوان مثال، در یک ترکیب معمول:

۳۵۰ کیلوگرم سیمان(Blaine = ۳۰۰۰) ۳۵۰ x ۱۰۰۰ x ۰.۳ = ۱۰۵۰۰۰ متر

۸ % microsilica ۲۸( ۲۸ کیلوگرم)، x ۱۰۰۰ x ۲۰ = ۵۶۰۰۰۰ m ^ ۲

کارایی:

افزایش زیاد مساحت سطوح منجربه افزایش در نیروهای سطح داخلی می شود که به معنای افزایش انسجام مقاومت بتن است.

مترجم:حسین ابراهیمی تکلو

Microsilica as an Addition

Per Fidjestol and Robert Lewis

کلید واژه ها:

میکروسیلیس,میکروسیلیس بتن,ژل میکروسیلیس

References and notes
۱. Bernhard JC. Rapport om forsok utfort med stoff fra Fiskaa, Report from
Betonglaboratoriet, NTH, 11 September 1951 (in Norwegian).
۲. Bernhard JC. SiO2-st0v som cementtilsetning. Betongen Idag, 1952; 17(2): 1952.
۳. Fiskaa O, Hansen H, Moum J. Belong i Alunskifer. Norge Geotekniske Institutt,
Oslo, Publ. no. 86, 1971.
۴. RILEM Committee 73-SBC. Final Report. Siliceous by-products in concrete.
۵. Wallevik OH, Gjorv Oe. Effekt av silika pa betongens stopelighet og arbeidbarhet.
Trondheim: Institutt For Bygningsmateriallaere, 1988; Report no. BML 88.202.
۶. Fidjestol P et ai Silica fume-efficiency versus form of delivery. In: Proceedings of the
۳rd International Conference on the Use of Fly Ash Slag, Silica Fume and Natural
Pozzolans in Concrete, Trondheim, 1989, supplementary papers volume.
۷. Sandvik M, Haug AK, Hunsbedt OS. Condensed silica fume in high strength concrete
for offshore structures – a case record. Proceedings of the 3rd International Conference
on the Use of Fly Ash Slag, Silica Fume and Natural Pozzolans in Concrete, Trondheim,
۱۹۸۹. American Concrete Institute; SP 114-54.
۸. Burnett ID. The development of silica fume concrete in Melbourne, Australia. In:
Proceedings of International Conference on Concrete For The Nineties, Leura,
Australia, 1990.

 

مقایسه “عایق های رطوبتی سنتی” با تعدادی از “انواع نوین” در ابنیه

دانلود PDF

بررسی تأثیر الیاف و منسوجات بر عایق سازی حرارتی و صوتی

احسان قربانی,[۱] *، پرهام سلطانی۲،محمد قانع۳

۱- دانشجوی دکتری، دانشگاه صنعتی اصفهان

۲- استادیار و عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان

۳- دانشیار و عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان

دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران ۸۴۱۵۶-۸۳۱۱۱

چکیده

عدم توجه به مسائل حرارتی و آکوستیکی در ساخت و ساز ساختمان ها موجب شده است که اتلاف انرژی زیادی در زمینه حرارتی و آکوستیکی پیرامون ساختمان ایجاد شود. تلاش های زیادی برای به کارگیری روش های موثر بر کاهش آلودگی صوتی و سر و صدا که یکی از مهمترین عوامل زیان آور محیط زیست است، صورت گرفته است. منسوجات بی بافت یکی از مناسبترین مواد برای کاربرد در جاذب های صدا می‌باشند. در این پژوهش تأثیر استفاده از الیاف و منسوجات برای تولید مواد جاذب و عایق صوت و عایق حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از الیاف و پارچه در پانلهای گچی به میزان قابل توجهی ضریب هدایت حرارتی و عایق سازی صوتی را بهبود می‌بخشد.

کلمات کلیدی: آلودگی صوتی، عایق صوتی، عایق حرارتی، آکوستیک، منسوجات

مقدمه

در سال های اخیر، لزوم محاسبه میزان مصرف و صرفه‌جویی در مصرف انرژی به عنوان یک ضرورت قطعی و چاره ناپذیر مطرح می باشد. بخش ساختمان بیش از یک سوم انرژی مصرفی کشور را به خود اختصاص داده و اکثر ساختمان های کشور فاقد ضوابط فنی شناخته شده برای جلوگیری از هدر رفتن انرژی می باشند. تغییر وضع موجود به سوی وضعیتی قابل قبول تلاش هماهنگ عظیمی مردم و مسئولین را می طلبد. عایق کاری حرارتی یا گرمابندی مناسب عناصر ساختمان و حفظ شرایط آسایش حرارتی براحتی و همراه با صرفه جویی در مصرف انرژی انجام می گردد [۱]. نفوذ نوفه ناشی از ترافیک زمینی و هوایی در فضای داخلی ساختمان ها ناشی از زندگی ماشینی امروزی در شهرهای بزرگ، مشکلاتی را به وجود آورده است که برای محدود کردن نفوذ آن به ساختمان در حد قابل قبول بایستی تغییراتی در ساختمان های جدید نسبت به ساختمان های قدیمی داده شود. بخصوص در ساخت دیوارها باید از مصالحی استفاده گردد که با حداقل وزن، حداکثر عایقبندی صوتی لازم را برای رسیدن به حد مجاز داشته باشند [۲]. استفاده از برخی الیاف نساجی با محاسن گسترده از جمله؛ وزن مخصوص پایین، استحکام بالا، استحکام بالا، مقاومت سایشی خوب، مقاومت شیمیایی، عدم لکه گیری، و از همه مهمتر عایق حرارتی و قیمت مناسب؛ در کلیه صنایع از جمله نساجی و همچنین تولید کفپوش های نساجی روبه رشد می باشد [۳].

یکی از روش های کاهش آلودگی در مهندسی آکوستیک، جذب صوت می باشد. مواد جاذب صدا، موادی هستند که انرژی امواج صدا را از طریق پدیده جذب کاهش می دهند. این مواد از طریق تبدیل انرژی صوت به سایر انرژی ها معمولا انرژی گرمایی، صدا را جذب می کنند. به طور کلی در هنگام برخورد امواج صدا با ماده سه حالت اتفاق می افتد:

۱- قسمتی از امواج منعکس می شود.

۲- قسمتی از امواج از ماده عبور می کند.

۳- بخشی از امواج توسط ماده جذب می شود.

یکی از خصوصیات اصلی مواد جاذب صوت، ساختار متخلخل آنهاست. در واقع مواد برای اینکه بتوانند صدا را جذب کنند باید متخلخل باشند تا امواج صدا بتواند به راحتی داخل ماده حرکت کند. خیلی از مواد پر تراکم مانند فلزات قابلیت جذب صدا را دارند، اما قسمت اعظم صدای دریافتی را بازتاب کرده و با برگرداندن امواج صدا به محیط منجر به آلودگی محیط زیست می شوند و به دلیل داشتن وزن بالا و قیمت زیاد کاربرد زیادی در ساختمان و صنعت حمل و نقل ندارند. در مقایسه، الیاف نساجی و منسوجات با داشتن ساختار متخلخل به امواج صدا اجازه عبور از داخل خود را داده و به عنوان ماده جاذب صوت استفاده می شوند. امواج با ورود به داخل ماده، به الیاف اصابت کرده و آنها را به نوسان وا می دارد. پدیده نوسان میان الیاف باعث ایجاد اصطکاک شده و اصطکاک عامل تولید کننده گرماست. بنابراین هرچه ضخامت ماده بیشتر باشد، پدیده جذب بهتر انجام می شود [۴].

استفاده ازمواد نساجی برای کاهش آلودگی صوت نسبت به مواد رایج دیگر دارای دو مزیت عمده: وزن مخصوص کمتر و قیمت پایین تر است. مواد معدنی همچون شیشه، پشم سنگ یا آزبست می توانند به عنوان مواد جاذب صوت به کار روند اما به دلیل تاثیراتی که بر روی سلامتی انسان به جای می گذارند، از این مواد استفاده چندانی نمی شود [۵].

تحقیقات انجام شده

استفاده از الیاف مصنوعی به عنوان مواد جاذب صوت رو به افزایش است. طبق تحقیقات انجام شده بر روی خصوصیات الیاف، همچون جرم واحد سطح، نوع الیاف، مقاومت ویژه، تجعد و… الیاف پلی استر به عنوان بهترین نوع لیف شناخته شده است [۶]. تحقیقات کمی در زمینه استفاده از ضایعات نساجی در مواد جاذب صوت صورت گرفته است. به هر حال بازدهی یک جاذب به ساختار متخلخل و ضخامت لایه تولیدی بستگی دارد خواه آن ماده برای اولین بار استفاده شده باشد، خواه ماده بازیافتی باشد. کارخانجات تولید کننده منسوجات بی بافت، ضایعات حاصله را اغلب می سوزانند یا دفن می کنند که این امر منجر به آلودگی و تخریب محیط زیست می شود. یکی از موارد مصرف این ضایعات، تولید مواد جاذب صوت می­باشد.

در یکی از تحقیقات صورت گرفته از ضایعات منسوجات بی بافت از جنس پلی پروپلین و پلی استر که در مکان هایی نظیر بیمارستان، راه آهن و… یافت می شود، برای تولید مواد جاذب صوت استفاده شده است. در این تحقیق از دو جنس مختلف بی بافت ( پلی استر و پلی پروپلین ) که بیشترین کاربرد را دارند و همچنین از الیاف پلی استر و پلی پروپلین و پارچه پلی استر استفاده شده است. برای تهیه نمونه، منسوج مورد نظر به صورت مربع هایی خرد شده و بعد از برداشتن وزن معینی از هر منسوج، در نسبت مورد نظر مخلوط شده اند. سپس منسوج خرد شده در یک کاغذ آلومینیوم بسته بندی شده و داخل قالب گذاشته شده است. این قالب به شکل دو صفحه ی آهنی است که پس از قرار دادن نمونه در وسط قالب، توسط پیچ دو صفحه را به هم محکم شده و برای رسیدن به ضخامت مورد نظر، قالب در دمای ۲۳۰ °c به مدت ۲۵ دقیقه تحت فشار قرار میگیرد تا نمونه داخل آن فشرده شود. بعد از تهیه نمونه آن را داخل استنتر قرار می گیرد. در این تحقیق برای مقایسه میزان جذب نمونه ها از یک میکروفن، یک اسپیکر، رایانه استفاده شده است. ابتدا با استفاده از اسپیکر، نویز مشخصی تولید می شود، این نویز بعد از عبور از نمونه ها به میکروفن می رسد و سپس با استفاده از کامپیوتر، امواج صدا قابل مشاهده می باشد. می توان با مقایسه دسی بل نمونه ها، میزان جذب صوت آنها را با هم مقایسه کرد [۷].

در تحقیقی به بررسی استفاده از الیاف و پارچه های ضایعاتی پلی پروپیلن در پنل های گچی، جهت ارزیابی خصوصیات حرارتی و صوتی آنها پرداخته شده است. با استفاده از الیاف پلی پروپیلن، پارچه بی بافت ازجنس پلی پروپیلن، گچ، آب، قالب هایی با شکل های هندسی و اندازه های مختلف (مکعب- مستطیل) و روغن نمونه ها ساخته شده اند. نمونه های حرارتی براساس دستگاه اندازه گیری ضریب هدایت حرارتی مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۸۶۲۱ و همچنین نمونه های صوتی نیز بر اساس اندازه های مربوط به دستگاه موجود در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ساخته شده اند.

اصول کلی ساخت تمام نمونه های حرارتی و صوتی بدین گونه است که، دوغابی متشکل از گچ و آب تهیه شده که مقدار گچ به اندازه ی حجم قالب و آب مورد استفاده هشتاد درصد از وزن گچ می باشد. گچ را از الک ۶۰۰ میکرون عبور داده تا از نظر اندازه یکنواخت باشد. الیاف و پارچه خردشده از جنس پلی پرو پیلن که تحت عنوان عایق با گچ مخلوط می شوند، به میزان یک سوم از حجم قالب وزن دارند.

برای خشک کردن نمونه ها از آون با دمای ۸۰ درجه سانتیگراد استفاده و برای سرد شدن، نمونه ها باید به مدت ۲۴ ساعت در محیط قرار گیرند و در آخر نمونه ها را تحت آزمون تعیین ضر یب هد ایت حرارتی مطابق استاندارد در دمای مرجع ۱۰ درجه ی سانتیگراد قرار می گیرند تا خصوصیات حرارتی آن اندازه گیری شود. به منظور ارزیابی خصوصیات حرارتی و صوتی پانل های گچی حاوی الیاف و پارچه های پلی پروپیلن، نتایج تجزیه و تحلیل های آماری نشان می دهد که افزودن پلی پروپیلن در هر سه حالت آزمایش های صورت گرفته باعث بهبود ضریب هدایت حرارتی و مقاومت حرارتی می گردد. نمونه های لایه ای دارای ضریب هدایت حرارتی ۰۸۳۵/۰ وات بر متر در درجه سانتیگراد می باشند و این مقدار بیانگر عایق حرارتی مطلوب می باشد و ضریب هدایت حرارتی برای نمونه های مخلوط ۲۳۸/۰ وات بر متر در درجه سانتیگراد است یعنی این نوع از نمونه ها عایق کمتری در برابر حرارت می باشند که به دلیل قرار گرفتن مقداری گچ در فواصلی از نمونه های مخلوط که الیاف وجود ندارد، می باشد.

اما از نظر سهولت کار و یکنواختی بهتر نمونه های مخلوط بهتر از لایه ای ها می باشند. بنابراین در مکان هایی که ساختمان از نظر راحتی بیشتر مورد توجه است تا حرارتی، از نمونه های مخلوط و در مکان هایی که خاصیت حرارتی و عایق بودن مدنظر است از نمونه های لایه ای استفاده می شود. بر همین اساس شکل ۱ رابطه ی ضریب هدایت حرارتی با مقاومت حرارتی را نشان می دهد که نمونه های لایه ای دارای ضریب هدایت حرارتی کمتر ولی مقاومت حرارتی بیشتر می باشند که این نشان دهنده ی عایق حرارتی بهتر می باشد در مقابل نمونه ی مادر عکس نمونه ی لایه ای است [۸].

شکل (۱) نمودار تغییرات ضریب و مقاومت حرارتی [۸]

نتیجه‌گیری

نتایج تحقیقات انجام گرفته بر ضریب هدایت حرارتی و شاخص کاهش صوت پانل های گچی با الیاف و منسوجات حاکی از آن است که درصد مخلوط و نحوه‌ی قرار دادن الیاف و پارچه های پلی پروپیلن در عایق سازی صوتی و حرارتی موثر است. ارزیابی ضریب هدایت حرارت ی و شاخص کاهش صوت نشان می دهد که استفاده از الیاف و پارچه های پلی پروپیلن در سازه های ساختمانی، آنها را از نظر حرارتی و صو تی عایق می کند.

آنالیز نمودارهای حاصل از آزمایشات جذب صوت منسوجات بی بافت نشان می دهد که افزایش ضخامت و تراکم، میزان جذب صوت را افزایش می دهد. افزایش وزن واحد متر مربع منسوج، جذب صوت را افزایش می دهد. استفاده از الیاف در مواد جاذب صوت کارایی بهتری نسبت به پارچه دارد. هرچه میزان ماده پرکننده بیشتر باشد، میزان جذب صوت افزایش می یابد. در کل استفاده از منسوج بی بافت نسبت به پارچه و الیاف تفاوت چندانی ندارد اما با توجه به ارزان تر بودن ضایعات منسوجات بی بافت، استفاده از آن در مواد جاذب صوت بهینه می باشد.

مراجع

هولمن جک فیلیپ ، انتقال حرارت هولمن ۱، حقیقتی تاجور حسن، اول، نشر نیما مشهد، (پائیز۱۳۶۴).
هدایتی محمد جعفر، بررسی افت صوتی دیوارهای سبک، اول، ۱۳، (پائیز۱۳۷۶) .
احمدزاده و همکاران، برگرفته از مقاله ی مقایسه ی نخ های تولیدی از الیاف پلی پروپیلن با سطوح مختلف. ارائه شده در ششمین کنفرانس ملی مهندس نساجی ایران، ۱۸ تا ۱۹ اردیبهشت ۱۳۸۶، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی نساجی.
Mevlat, T., acoustical properties of nonwoven fiber network structures, Clemson University، (may2005).
Dodson, C.T.J., and Sampson, W.W., Modeling a Class of Stochastic Porous Media, Applied Mathematics Letters, 10(2), pp 87-89 ،(۱۹۷۷).
Helen, E.K.O., Alava, M.J., Niskanen, K.j., porous structure of thick fiber webs, journal of Applied physics, 81, pp 6425-6440 ،(۱۹۹۷).
مظفری، و، اسلامی، ح، پیوندی، پ، “تولید جاذب صوتی با استفاده از ضایعات منسوجات بی بافت”، هشتمین کنفرانس ملی مهندسی نساجی ایران، دانشگاه یزد، ۷۳، (اردیبهشت ۱۳۹۱).
بنی فاطمه، ا، و همکاران، بررسی تاثیر الیاف و پارچه پلی پروپیلن در عایق سازی مصالح ساختمانی، هشتمین کنفرانس ملی مهندسی نساجی ایران، دانشگاه یزد ، ۶۷، (اردیبهشت ۱۳۹۱).

[۱] Corresponding author: Ehsan Ghorbani

Email: Ehsan.Ghorbani@tx.iut.ac.ir

آب شرب به دلیل ورود مستقیم به بدن انسان، از اهمیت بهداشتی بالایی برخوردار است. مخازن فلزی ذخیره آب عمدتا به دلیل فرآیند خوردگی فلزات از جمله فولاد، آلوده به ترکیبات یونی فلزی می شوند. پوشش دهی راهکاری مناسب برای حفاظت از سازه های فلزی می باشد ولی به دلیل آزاد سازی ترکیبات شیمیایی مضر از جمله مواد آلی فرار(VOC)، آلایندگی بالایی در محیط اطراف خود ایجاد می کنند. مناسب ترین گزینه در چنین مواردی، پوشش دهی قسمت درونی مخازن به وسیله اپوکسی های بدون حلال(solvent free epoxy) است.

به طور معمول پوشش های بر پایه رزین اپوکسی از دو جز تشکیل شده اند جز نخست شامل گروه های اپوکساید فعال و جز دوم عمدتا ترکیبات آمینی یا آمیدی یا ترکیبی از این دو می باشد. نکته مهم و به عبارتی تفاوت اصلی در پوشش های بدون حلال، عدم وجود جز رقیق کننده یا حلال در آن است. به عبارتی پوشش های بدون حلال مایع که در رنگ آمیزی مخازن بهداشتی، آب شرب و کفپوش سالن ها در صنایع بهداشتی و دارویی کاربرد دارند، اپوکسی های با وزن مولکولی پایین می باشند که به طور طبیعی مایع بوده و نیازی به حلال های مضر و فرار ندارند.

این ویژگی منحصر به فرد و هم چنین قدرت چسبندگی، استحکام بالا وکیورینگ سریع از دیگر ویژگی های این نوع پوشش ها است که موجب می شود این نوع اپوکسی ها در رنگ آمیزی مخازن بهداشتی از اهمیت خاصی برخوردار باشند.
همچنین در فرآیند فرموله کردن این پوشش ها از رنگ دانه ها و مواد افزودنی مناسب استفاده می شود تا هر گونه اثر نا مطلوب بر روی بو، رنگ و مزه آب ایجاد نکند

رئیس مرکز تحقیقات راه،مسکن وشهرسازی می گوید: مصرف انرژی درساختنان های کشور۴برابرکشورهای اروپایی است و این موضوع بایدهرچه سریع تر مورد بررسی قرار گیرد. به گفته محمدشکرچی زاده، باوجود گذشت ۲۰سال از تدوین مبحث ۱۹مقررات ملی ساختمان، فقط در ساخت ۱۵درصد از ساختنان های کشور از این قانون بهرگیری می شود.

پیش از این حامد مظاهریان معاون مسکن وساختمان وزیر راه وشهرسازی گفته بود مصرف انرژی ۸۵درصد واحدهای مسکونی کشور بیش ازمیانگین جهانی است و اگر رشد مصرف انرژی به همین منوال ادامه پیداکند تاسال ۲۰۳۰برای تولید انرژی نیازمند ۲،۲میلیون تن نفت خام هستیم.

این در حال است که کشورهای پیشرفته در جهان در حال اجرای بهینه سازی انرژی و استفاده از انرژی های جایگزین هستند.

به نقل از ایسنا:در سال ۱۳۹۵ کل تولید انرژی در کشور برابر ۳۴۱۱.۵ میلیون بشکه معادل نفت خام بوده که نسبت به سال قبل از آن ۱۷.۷ درصد افزایش داشته است. ترکیب حامل‌های انرژی اولیه کشور شامل ۴۰.۲ درصد نفت خام، ۵۹.۰ درصد گاز غنی، ۲۴ درصد سوخت‌های سنتی، ۰.۸ درصد زغال سنگ، ۰.۴۰ درصد برق‌آبی، بادی، اتمی، خورشیدی، زیست توده و بقیه( ۰.۰۱ درصد) انرژی‌های نو خورشیدی حرارتی می‌شود.

متاسفانه کشور ما در بین ۱۴۱ کشور تولید کننده انرژی مقام ۱۲۵ را دارد در واقع ایران نهمین کشور مصرف کننده انرژی در جهان است و بیشتر آن به دلیل عدم رعایت نکات استاندارد به هدر می رود.

بر اساس گزارش دنیای اقتصاد؛ روند تولید انرژی در کشور منفی و شدت مصرف آن در ایران رو به افزایش است. درواقع به اندازه‌ای که مصرف سوخت در کشور زیاد می‌شود تولید ناخالص داخلی زیاد نمی‌شود و این نشان دهنده آن است که برای بهینه سازی و هدر رفت انرژی باید تلاش بیشتری داشته باشیم.

چسب هایی که با واکنش شیمیایی سخت میشوند

چسب چیست ؟

چسب ماده ای است که میتواند بین دو سطح اتصال چسبی بوجود آورد. یک اتصال چسبی دو سطح جامد به هم اتصال یافته است که لایه نازکی از یک چسب را شامل می شود . چسبندگی دو جسم به یکدیگر توسط یک جسم پدیده ای است که در آن سطوح اتصال یابنده ممکن است از طریق جذب فیزیکی (برای مثال نیروهای بین سطحی) و یا جذب شیمیایی (مثل نیروهای و اندروالسی ، القائی ، پیوند های هیدروژنی) به یکدیگر اتصال یابند.
چسبندگی را میتوان بصورت میزان جذب بین یک سطح جامد و یک فاز دوم هم تعریف نمود . فاز دوم از قطرات خیلی ریز یک مایع ، و یا فیلمی پیوسته از یک مایع (یا جامد ) تشکیل یافته است.

اجزای تشکیل دهنده چسب‌ها

مواد پلیمری: چسب‌ها ، همگی حاوی پلیمر هستند یا پلیمرها در حین سخت شدن چسب‌ها بوسیله واکنش شیمیایی پلیمر شدن افزایشی یا پلیمر شدن تراکمی حاصل می‌شوند. پلیمرها به چسب‌ها قدرت چسبندگی می‌دهند. می‌توان آنها را به صورت رشته‌هایی از واحدهای شیمیایی همانند که بوسیله پیوند کووالانسی به هم متصل شده‌اند، در نظر گرفت.
پلیمرها در دماهای بالا روان می‌گردند و در حلال‌های مناسب حل می شوند. خاصیت روان شدن آنها در چسب‌های حرارتی و خاصیت حل شوندگی آنها در چسب‌های بر پایه حلال ، یک امر اساسی می‌باشد. پلیمرهای شبکه‌ای در صورت گرم شدن جریان نمی‌یابند، ممکن است در حلال‌ها متورم گردند، ولی حل نمی‌شوند. تمامی چسب‌های ساختمانی ، شبکه‌ای هستند، زیرا این مورد خزش (تغییر شکل تحت بار ثابت) را از بین می‌برد.

بسیاری از چسب‌ها ، علاوه بر مواد پلیمری دارای افزودنیهایی هستند از قبیل:

  • مواد پایدار کننده در برابر تخریب توسط اکسیژن و UV
  • مواد نرم کننده که قابلیت انعطاف را افزایش می دهد و دمای تبدیل شیشه ای را کاهش می دهد.
  • مواد پرکننده معدنی که میزان انقباض در سخت شدن را کاهش می دهد و خواص روان شدن را قبل از سخت شدن تغییر می دهد و خواص مکانیکی نهایی را بهبود می بخشد.
  • مواد تغلیظ کننده
  • معرف های جفت کننده سیلانی

یکی از مهم ترین نوع چسب ها، چسب هایی هستند که به وسیله واکنش های شیمیایی سخت می شوند که به انواع مختلفی تقسیم می شوند:

۱- چسب های اپوکسیدی: اپوکسیدها بهترین نوع چسب های شناخته شده ساختمانی هستند و بیشترین کاربرد را دارند. تعداد اندکی از رزین های اپوکسی تجاری وجود دارند اما با دامنه وسیعی از سخت کننده ها که شامل آمین ها و اسید انیدریدها هستند مخلوط میشوند. مزیت اپوکسی ها این است که در جریان پخت ترکیبات فرار تولید نمی کنند و میزان انقباض خیلی پایینی دارد. یکی از عیب های اپوکسی ها این است که می توانند باعث بیماری های پوستی شوند.

۲- چسب های فنولیک برای فلزات: وقتی که فنول با مقدار اضافی فرم آلدئید تحت شرایط بازی در محلول آبی واکنش دهد، محصول تحت عنوان رزول می باشد. این ماده در صورتیکه به عنوان چسب به کار رود بایستی تحت فشار معمولا بین صفحات پهن فولادی گرم شده توسط پرس هیدرولیک سخت شود.

۳- چسب های تراکمی فرم آلدئید برای چوب: تعدادی از چسب های مورد استفاده برای چوب نتیجه تراکم فرم آلدئید با فنول و رزول سینول هستند بقیه با اوره یا ملامین متراکم می شوند.

۴- چسب های آکریلیک: این چسب ها شامل مونومرهای آکریلیک هستند که توسط افزایشی رادیکال آزاد در دمای محیط سخت می شوند. مونومر اصلی متیل متاکریلات می باشد اما موارد دیگری از قبیل اسید متاکریلات برای بهبود چسبندگی به فلزات به وسیله تشکیل نمک های کربوکسیلات و بهبود مقاومت گرمایی و اتیلن گلیکول دی متیل کریلات برای شبکه ای کردن نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرند.

۵-چسب های غیرهوازی: چسب های غیرهوازی در غیاب اکسیژن که یک بازدارنده ی پلیمر شدن است، سخت می گردند. این چسب ها اغلب بر پایه دی متاکریلات هایی از پلی اتیلن گلیکول هستند.

۶-چسب های لاستیکی: بسیاری از چسب های ساختمانی پلیمرهای لاستیکی حل شده در خودشان دارند، وقتی که چسب ها سخت می شوند لاستیک به صورت قطره ای رسوب می کند. لاستیک های استفاده شده در این روش شامل پلی وینیل فرمال و پلی وینیل بوتیرال هستند.

۷-چسب های سیلیکون: چسب های یک جزیی سیلیکون اغلب به چسب های ولکانیزه شونده در دمای محیط معروفند و شامل پلی دی متیل سیلوکان با گروه های انتهایی استات، کتوکسیم یا اتر هستند. سیلیکون های دو جزیی که برای قسمت های ضخیم لازم اند، معولا حاوی آب هستند و برای سخت شدن سریع با اکتات استانیوس یا برای سخت شدن آهسته با بوتیل قلع دی لورات کاتالیست می گردند. چسب های سیلیکون، نرم و مطلوب هستند و دارای مقاومت محیطی و شیمیایی هستند.

۸-چسب های پلی اورتان: چسب های پلی اورتان توسط واکنش یک پلیمر با وزن مولکولی پایین شامل حداقل دو گروه انتهایی OH با دی ایزوسیانات ساخته می شوند. پلیمرها می توانند پلی اترها، پلی استرهای آلیفاتیک یا پلی بوتادی ان باشند.

۹-چسب های پلی سولفید: این چسب ها دارای سیستم دوجزیی هستند و عامل سفت کننده آن شامل دی اکسید منگنز و کرومات هستند. در تولید این نوع چسب به منظور کاهش قیمت از پرکننده های معدنی استفاده می شود و به عنوان نرم کننده از فتالات ها و معرف های جفت کننده سیلانی استفاده می شود.

کلمات کلیدی: چسب، رزین های پلیمری، اپوکسید، سیلیکون، پلی اورتان، فرم آلدئید، پلی سولفید.

منابع:

دانش چسب و چسبندگی/ جان کومین
chemicalfu.com

گروت تنها عامل موثر در انتقال نیروهای فشاری و همچنین عامل مکمل انتقال نیروهای برشی توسط عملکرد اصطکاکی بولت ها، بین صفحات فولادی پایه و فونداسیون محسوب می گردد.

دستورالعمل آماده سازی

آب مورد نیاز هر پاکت را ابتدا درون میکسر ریخته و گروت خشک را کم کم به آن اضافه نمایید و هم بزنید.
مقدار آب مورد نیاز برای حالت خمیری را ابتدا اضافه نمایید عملیات ترکیب را انجام دهید.

در صورت نیاز به حالت روان تر مقدار آب اضافه را برای حالت روان کم کم به مخلوط آماده اضافه نمایید تا به روانی دلخواه برسد.

حداکثر مجاز آب از میزان اعلام شده روی پاکت نباید به هیچ عنوان بیشتر باشد.
در صورت نیاز به استفاده چند پاکت گـروت، ابتدا مجموع آب مورد نیاز حالت خمیری چند پاکت مورد را درون میکسر بریزید سپس پاکت های گـروت را یکی یکی با فاصله ۳۰ثانیه به میکسر اضافه کنید به گونه ای که وقتی محتویات هر پاکت کاملا باز شد پاکت بعدی را اضافه نمایید.

دستور العمل اجرای گروت

جهت انجام عمل گروت ریزی سطح مورد نیاز می بایست مرطوب تمیز و عاری از چربی باشد. توجه داشته باشید آب اضافی روی سطح نباشد.
قالب بسته شده برای انجام گروت ریزی حتما از بیرون کاملا محصور شده باشد تا شیرابه گروت از قالب بیرون نریزد زیرا در صورت نشت داشتن سطح گروت ریزی از اندازه مورد نظر پایین تر خواهد آمد.
در صورت گروت ریزی در پایه ستون و یا بیس پلیت جهت انجام ویبره بهتر است یک زنجیر فلزی از زیر ستون کار شده و روی قالب رد کنید و در حین اجرای کار با جلو و عقب راندن زنجیر گروت را کاملا به زیر ستون هدایت نمایید تا جای خالی باقی نماند.
بلافاصله بعد از گـروت ریزی آن را با پارچه کنفی مرطوب بپوشانید و هریک ساعت و در شب هر شش ساعت مرطوب شود تا حداقل ۲۴ ساعت.