بررسی وضعیت سطوح بتنی جهت کفپوش های رزینی

کلینیک بتن ایران :: مقالات علمی بتن

برای اجرای انواع کفپوش ، پوشش ، مخصوصا...

برای اجرای انواع کفپوش ، پوشش ، مخصوصا کفپوش (روکش ) اپوکسی صنعتی ، کفپوش اپوکسی آنتی باکتریال (بهداشتی) ، کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک ، روکش و پوشش اپوکسی ، کفپوش اپوکسی ضد اسید ، کفپوش پلی یورتان ، کفپوش پلی یورتان صنعتی ، کفپوش پلی یور تان ورزشی باید آماده ساز ی سطوح به نحوه مناسب و استاندارد انجام گیرد که در این متن سعی شده است این شرایط معرفی گردد .

سازه های بتونی که در معرض مواد شیمیایی خورنده قرار می گیرند می بایست دارای شرایطی باشند که بتوان بر روی آنها پوشش های ضد خوردگی شامل انواع پوشش های رزینی، کاشی کاری و آجرکاری صد اسید را اجرا نمود. پوشش هاو لاینینگ های ضد خوردگی می بایست به صورت محکم و مطمئن به سطح بتونی زیر کار بچسبند که در این خصوصسازه بتونی باید طوری ساخته و اجرا گردد که دارای ماکزیمم قدرت نگهداری پوشش و نیز از مقاومت کششی خوبی برخوردار باشد.

بطور کلی پوشش ها و لاینینگ های حفاظتی پشتیبان و نگهدارنده خود نمی باشند (بجز لاینینگ داخل پیت ها و مخازن که در آنجا پوشش از یک خود پایداری و ایستایی مناسب برخوردار می باشد) و معمولا در مقابل تنش های خمشی ضعیف عمل می کنند.

بنابراین سازه بتونی مسلح باید بتواند تا حد امکان از تغییر شکل های ناشی از بارهای خمشی و ارتعاشی جلوگیری کند همچنین می بایست از ایجاد ترک در بتون که ناشی از نشست و یا انقباض بتون می باشد و نیز بارهای تنشی جلوگیری گردد.

با توجه به اینکه پوشش ها و مواد حفاظتی دارای مشخصات فیزیکی بسیار متفاوت با بتون می باشند لذا بارهای ناشی از آن می بایست در نظر گرفته شده و محاسبه گردد. به خصوص زمانی که سازه بتونی تحت تاثیر دماهای بالا قرار می گیرد.

باتوجه به موارد فوق الذکر می توان به نتایج بشرح ذیل برسیم ودرآماده سازی سطوح کف پوش ها ، پوشش ها وکلا"در سیستم های حفاظت سطوح بکار ببریم و در صورتی که این موارد در سازه های در معرض مواد شیمیایی خورنده رعایت نگردد، عواقب بسیار خطرناکی به وجود خواهد آمد :

1- ساختمان باید مطابق با قوانین جاری برای تحمل کلیه بارهای قابل انتظار شامل تنش های حرارتی به درستی محاسبه گردد. در ضمن در صورتی که قرار باشد یک لایه حایل یا بازدانده (membrane) بر روی بتون اجرا گردد، باید از ایجاد ترک در آن که معمولاً در کارهای ساختمانی معمولی مجاز می باشد تا امکان اجتناب گردد.

2-جزئیات نقشه آرماتوربندی باید به دقت بر طبق محاسبات (مقاومت در مقابل گشتاورها و نیروهای برشی، عدم وجود انکر فولادی حمال بار در منطقه تنش کششی و غیره) اجرا گردند.

3- قالب بندی، ریختن و فشرده سازی بتون و خم کردن، قراردادن و اتصال آرماتورها باید در محل ساختمان مطابق با نقشه مهندس ساختمان اجرا گردد.

4-تجربه نشان داده است که بهترین سطح بتنی جهت اجرای پوشش ها حفاظتی، سطوحی است که بصورت تخته ماله ای (ماله چوبی) اجرا شده است چرا که از لحاظ زبری مناسب بوده و ماکزیمم باندینگ مکانیکی را با پوشش بر قرار می کنند. در صورتی که سطوح بتونی با روش قالب بندی فلزی اجرا شده باشند می بایست با روش هایی مانند سند بلاست به زبری مورد نیاز رسید. سطوح بتونی صاف که در نتیجه استفاده از مواد کمکی برای جدا شدن قالب بندی و استفاده از قالب بندی فولادی حاصل می گردند به مانند روغن قالب ها که به نوع های رزینی و پایه آبی هستند .

بنابراین بهترین های سطوح بتنی در جهت ایجاد کفپوش های رزینی (اپوکسی و پلی یورتان) سطح صیقلی نیاز نیست باشند و در نهایت یک سطح صاف بهترین شرایط را برای ایجاد این کفپوش ایجاد می کنند.

روان کننده ها و فوق روان کننده های بتن

 افزودنی‌های روان‌کننده بتن  که بعضاً فوق‌روان‌کننده نیز نامیده می‌شوند، برای بالا بردن اسلامپ بتن تازه و افزایش کارایی به آن اضافه می‌شوند و آن‌ها را به بتن روان تبدیل می‌کنند. این افزودنی‌ها در واقع همان کاهنده‌های آب با رنج بالا هستند که در این اینجا به منظور و اهداف دیگری از آن‌ها استفاده می‌شود. بتن روان بسیار مایع است و با کارایی بالاتری که دارد می‌توان از آن بدون نیاز به ویبراسیون یا فشرده سازی و بدون این که ذره‌ای آب انداختن یا جدا شدگیدر آن رخ دهد، استفاده کرد. از استفاده‌های مختلف بتن روان می‌توان به مقاطع باریک و لوله‌های زیر آب اشاره کرد. گفتنی است که استفاده از بتن روان، عملیات بتن‌ریزی را تسهیل کرده و هزینه‌های آن را نیز کاهش می‌دهد.

اضافه کردن روان‌کننده یا فوق‌روان‌کننده به بتنی با اسلامپ 75 میلی‌متر، آن را به بتنی با اسلامپ 230 میلی‌متری تبدیل می‌کند. طبق تعریف، به بتنی «بتن روان» گفته می‌شود که اسلامپی بزرگ‌تر از 190 میلی‌متر داشته باشد و هم‌چنان خاصیت‌های اصلی خود را حفظ کند.

در استانداردها و آیین‌نامه‌های بتن، از دو نوع روان‌کننده نام برده شده است: نوع 1: روان کننده و نوع 2: روان‌کننده و ایجاد کننده‌ی تاخیر در گیرش. روان‌کننده‌ها معمولاً تاثیر بیشتری در تولید بتن روان نسبت به کاهنده‌های معمولی یا با رنج معمولی آب دارند. تاثیر روان‌کننده‌ها در افزایش کارایی و اسلامپ حدود 30 تا 60 دقیقه دوام دارد و پس از آن کارایی و اسلامپ بتن به سرعت کاهش می‌یابد. بالا بودن دما نیز می‌تواند به سرعت کاهش اسلامپ قوت ببخشد. این افزودنی‌ها معمولاً در محل اجرای پروژه به بتن اضافه می‌شوند و به شکل‌های مایع و پودر موجود هستند. زمان گیرش بتن ممکن است بر پایه ویژگی‌های مختلف این افزودنی از جمله ترکیب شیمیایی، مقدار مورد استفاده و واکنش آن با دیگر مواد مورد استفاده در بتن، به تاخیر بیفتد یا به آن سرعت بخشیده شود. برخی روان‌کننده‌ها قادرند تا گیرش نهایی بتن را بین یک تا چهار ساعت به تاخیر بیندازند.

نمودار مقایسه‌ای کسب مقاومت بتن معمولی و بتن روان. بتن C یک بتن معمولی است و بقیه‌ی نمودارها، مربوط بهبتن‌هایی هستند که در آن‌ها از انواع مختلف روان‌کننده یا فوق‌روان‌کننده استفاده شده است.

با این که پیش از این اشاره کردیم که بتن‌های روان اصولاً آب انداختگی ندارند، اما آزمایش‌ها نشان داده که بتن روانبا نسبت آب به سیمان مساوی با یک بتن معمولی، دارای آب انداختگی بیشتری است. اما این مقدار در بتن‌های بااسلامپ بسیار بالا و یا بتن‌هایی که مقدار آب زیادی دارند، بسیار کم‌تر است. هم‌چنین جمع شدگی بر اثر خشک شدن این نوع بتن‌ها نیز نسبت به انواع مشابه بسیار کم‌تر می‌باشد.

میزان تاثیر روان‌کننده‌ها یا فوق‌روان‌کننده‌ها در بتن، به میزان و عیار سیمان و هم‌چنین اسلامپ اولیه‌ی بتن مورد نظر بستگی دارد.

بتن روان نسبت به بتن معمولی دارای هوازایی بیشتری است. بر همین مبنا تحقیقات نشان داده بتن روان در مناطق مرطوب دارای عملکرد ضعیف‌تری هستند. با این حال عملکرد بتن روان با نسبت آب به سیمان پایین در مناطق سردسیر، مطلوب گزارش شده است.

کاهنده های آب بتن با رنج متوسط

افزودنی‌های کاهنده‌ی آب با رنج متوسط اولین بار در سال 1984 میلادی معرفی شدند. این افزودنی‌ها کاهش چشمگیری در آب بتن ایجاد می‌کنند. آن‌ها بین 6 تا 12 درصد از آب بتن‌های با اسلامپ بین 125 تا 200 میلی‌متر را کاهش می‌دهند، بدون این که مانند کاهنده‌های معمولی در زمان گیرش بتن تاخیری ایجاد نمایند. کاهنده‌های معمولی آب برای اسلامپ‌های بین 100 تا 125 میلی‌متر مناسب هستند.  افزودنی‌های کاهنده‌ی آب با رنج متوسط برای کاهش چسبناکی و افزایش قابلیت پمپاژ، روانی و کارایی در بتن‌های حاوی دوده‌ی سیلیس و دیگر مواد سیمانی به کار می‌رود. همچنین برخی از این نوع مواد قابلیت هوازایی نیز دارند و در بتن‌های با اسلامپ پایین استفاده می‌شوند.

کاهنده‌های آب با رنج بالا

افزودنی‌های کاهنده‌ی آب با رنج بالا شامل نوع F (کاهنده‌ی آب) و نوع G (کاهنده‌ی آب و ایجاد تاخیر در گیرش بتن) است. این مواد می‌توانند آب مورد نیاز، مقدار سیمان و نسبت آب به سیمان را کاهش دهند و بتنی با مقاومت بالا و کارایی متوسط تولید کنند. با استفاده از این نوع افزودنی‌های کاهنده‌ی آب، آب حدود 12 تا 30 درصد کاهش پیدا می‌کند. با استفاده از این نوع مواد می‌توان بتن‌هایی با مقاومت 70 مگاپاسکال، مقاومت اولیه‌ی بالا، مقاوم در برابر یون‌های کلرید و چندین و چند مزیت دیگر که به خاطر نسبت آب به سیمان پایین به دست می‌آید، تولید کرد.

کاهنده‌های آب با رنج بالا در مقایسه با کاهنده‌های معمولی، در تولید بتن با کارایی بیشتر، به صرفه تر هستند ایجاد کاهش چشمگیر در آب انداختگی، باعث تسهیل در امر گیرش و سخت شدن بتن در سطوحی که تبخیر آن بالاست، می‌شود. برخی از این نوع مواد، باعث کاهش جدی اسلامپ نیز می‌شوند. همچنین تاخیر در گیرش بتن نیز به وسیله‌ی این مواد ممکن است، اما از طرف دیگر اگر عمل‌آوری مناسب بر روی آن صورت نگیرد، بتن دچار جمع شدگی پلاستیک و در نهایت ترک خوردگی می‌گردد.

نمودار مقایسه‌ای مقاومت‌های انواع بتن با گذشت زمان. نمودار C نشانگر بتن معمولی است. بقیه‌ی آن‌ها (N و M و X) بتن‌هایی هستند که از انواع افزودنی‌های کاهنده‌های آب با رنج بالا در آن‌ها استفاده شده است.

مقایسه کاهش اسلامپ در بتن‌های مختلف. . نمودار C نشانگر بتن معمولی است. بقیه‌ی آن‌ها (N و M و X و B) بتن‌هایی هستند که از انواع افزودنی‌های کاهنده‌های آب با رنج بالا در آن‌ها استفاده شده است.

بتن‌هایی که در آن از افزودنی‌های کاهنده‌ی آب با رنج بالا استفاده شده است، فضای خالی بیشتری نسبت به بتن‌های با افزودنی‌های کاهنده‌ی رنج متوسط دارند. به طور عمومی این موضوع باعث پایین آمدن مقاومت بتن در برابر چرخه‌ی انجماد و ذوب آب می‌شود؛ اما آزمایش‌ها نشان می‌دهد که بتن‌هایی که با استفاده از کاهنده‌های رنج بالای آب بهاسلامپ متوسط می‌رسند، در برابر چرخه‌ی انجماد و ذوب آب نیز دوام بالایی دارند. این موضوع احتمالاً به دلیل نسبت آب به سیمان پایین در این نوع بتن‌ها رخ می‌دهد.

از همین مواد می‌توان برای روان کردن بتن استفاده کرد. در این صورت به آن‌ها افزودنی‌های روان‌کننده یافوق‌روان‌کننده گفته می‌شود.

افزودنی های کاهنده ی آب بتن

از مواد افزودنی کاهنده‌ی آب برای کاهش مقدار آب مورد نیاز در مخلوط بتن برای رسیدن به اسلامپ مورد نظر، کاهش نسبت آب به سیمان، کاهش حجم سیمان یا افزایش اسلاماپ بتن استفاده می‌شود. کاهنده‌های آب معمولاً بین 5 تا 10 درصد از حجم آب در بتن را کاهش می‌دهند. اضافه کردن افزودنی کاهنده‌ی آب بدون کاهش مقدار آب در آن می‌تواند بتنی با اسلامپ بیشتر تولید کند. هر چند نرخ کاهش اسلامپ تغییری نمی‌کند و در برخی موارد حتی افزایش نیز می‌یابد (نمودار پایین). کم شدن اسلامپ بتن در زمان کوتاه، باعث کم شدن کارایی بتن و کاهش فرصت برایبتن‌ریزی می‌شود.

در این نمودار نرخ کاهش اسلامپ در سه بتن مختلف نمایش داده شده. همان طور که مشاهده می‌کنید، اضافه کردن کاهنده‌ی آب باعث کاهش نرخ کم شدن اسلامپ نمی‌شود و حتی شیب آن را بیشتر نیز می‌کند. نمودار افقی نشان‌دهنده‌ی زمان با واحد دقیقه و نمودار عمودی نشان‌دهنده‌ی مقدار اسلامپ به میلی‌متر می‌باشد.

افزودنی‌های کاهنده‌ی آب، به دلیل آن که نسبت آب به سیمان را در بتن افزایش می‌دهند، باعث بالا رفتن مقاومت بتن می‌شوند. برای بتن‌های مختلف در شرایط مشابه، مقاومت بیست و هشت روزه‌ی بتنی که در آن از کاهنده‌ی آب استفاده شده، بین ده تا بیست و پنج درصد افزایش داشته است. با وجود این که این نوع افزودنی‌ها، باعث کاهش آب در بتن می‌شوند و تصور عمومی این چنین است که باید جمع شدگی را نیز کاهش دهند، اما مشاهدات و تحقیقات نشان داده که مقدار جمع شدگی به دلیل تبخیر را بیشتر نیز می‌کنند. هر چند معمولاً نقش کاهنده‌های آب در مقایسه با دیگر عوامل ایجاد جمع شدگی در بتن، خیلی کمتر است. استفاده از کاهنده‌ی آب برای کاهش مقدار سیمان و آب درمخلوط بتن، با ثابت نگه داشتن نسبت آب به سیمان، در مقاومت فشاری بتن تغییری ایجاد نمی‌کند یا آن را کاهش می‌دهد؛ همچنین می‌تواند باعث کاهش نرخ اسلامپ نیز شود.

افزودنی‌های کاهنده‌ی آب بر پایه‌ی مواد شیمیایی استفاده شده در تولیدشان، می‌توانند باعث کاهش، افزایش یا عدم تغییر مقدار آب انداختگی بتن شوند. کاهش آب انداختگی در سطوح صافی که شرایط خشک شدن سریع را دارند، مشکلاتی ایجاد می‌کند. از کاهنده‌های آب می‌توان برای ایجاد تغییرات در زمان گیرش استفاده کرد؛ البته در صورت عدم نیاز به تغییر زمان گیرش، کاهنده‌هایی نیز وجود دارند که در زمان گیرش تغییر چندانی ایجاد نمی‌کنند.

کاهنده‌های نوع A تاثیر کمی بر روی زمان گیرش دارند، در حالی که کاهنده‌های نوع D زمان گیرش را عقب می‌اندازند. کاهنده‌ی نوع E نیز به گیرش بتن سرعت می‌بخشد. کاهنده‌ی نوع D، زمان گیرش را بین یک تا سه ساعت عقب می‌اندازد. برخی از مواد کاهنده‌ی آب، می‌توانند در بتن هوازایی کنند. افزودنی‌های لینگین، مقدار هوای موجود در بتنرا بین 1 تا 2 درصد افزایش می‌دهد. همچنین بتن‌هایی که در آن‌ها از افزودنی‌های کاهنده‌ی آب استفاده شده، احتباس هوای بهتری دارند.

تاثیر افزودنی‌های کاهنده‌ی آب بر روی عملکرد بتن به عواملی همچون ترکیب شیمیایی‌شان، دمای بتن، ترکیب سیمان و مرغوبیت آن، مقدار و حجم سیمان و وجود دیگر افزودنی‌ها بستگی دارد. 

افزودنی های بتن

از مواد افزودنی کاهنده‌ی آب برای کاهش مقدار آب مورد نیاز در مخلوط بتن برای رسیدن به اسلامپ مورد نظر، کاهش نسبت آب به سیمان، کاهش حجم سیمان یا افزایش اسلاماپ بتن استفاده می‌شود. کاهنده‌های آب معمولاً بین 5 تا 10 درصد از حجم آب در بتن را کاهش می‌دهند. اضافه کردن افزودنی کاهنده‌ی آب بدون کاهش مقدار آب در آن می‌تواند بتنی با اسلامپ بیشتر تولید کند. هر چند نرخ کاهش اسلامپ تغییری نمی‌کند و در برخی موارد حتی افزایش نیز می‌یابد (نمودار پایین). کم شدن اسلامپ بتن در زمان کوتاه، باعث کم شدن کارایی بتن و کاهش فرصت برایبتن‌ریزی می‌شود.

در این نمودار نرخ کاهش اسلامپ در سه بتن مختلف نمایش داده شده. همان طور که مشاهده می‌کنید، اضافه کردن کاهنده‌ی آب باعث کاهش نرخ کم شدن اسلامپ نمی‌شود و حتی شیب آن را بیشتر نیز می‌کند. نمودار افقی نشان‌دهنده‌ی زمان با واحد دقیقه و نمودار عمودی نشان‌دهنده‌ی مقدار اسلامپ به میلی‌متر می‌باشد.

افزودنی‌های کاهنده‌ی آب، به دلیل آن که نسبت آب به سیمان را در بتن افزایش می‌دهند، باعث بالا رفتن مقاومت بتن می‌شوند. برای بتن‌های مختلف در شرایط مشابه، مقاومت بیست و هشت روزه‌ی بتنی که در آن از کاهنده‌ی آب استفاده شده، بین ده تا بیست و پنج درصد افزایش داشته است. با وجود این که این نوع افزودنی‌ها، باعث کاهش آب در بتن می‌شوند و تصور عمومی این چنین است که باید جمع شدگی را نیز کاهش دهند، اما مشاهدات و تحقیقات نشان داده که مقدار جمع شدگی به دلیل تبخیر را بیشتر نیز می‌کنند. هر چند معمولاً نقش کاهنده‌های آب در مقایسه با دیگر عوامل ایجاد جمع شدگی در بتن، خیلی کمتر است. استفاده از کاهنده‌ی آب برای کاهش مقدار سیمان و آب درمخلوط بتن، با ثابت نگه داشتن نسبت آب به سیمان، در مقاومت فشاری بتن تغییری ایجاد نمی‌کند یا آن را کاهش می‌دهد؛ همچنین می‌تواند باعث کاهش نرخ اسلامپ نیز شود.

افزودنی‌های کاهنده‌ی آب بر پایه‌ی مواد شیمیایی استفاده شده در تولیدشان، می‌توانند باعث کاهش، افزایش یا عدم تغییر مقدار آب انداختگی بتن شوند. کاهش آب انداختگی در سطوح صافی که شرایط خشک شدن سریع را دارند، مشکلاتی ایجاد می‌کند. از کاهنده‌های آب می‌توان برای ایجاد تغییرات در زمان گیرش استفاده کرد؛ البته در صورت عدم نیاز به تغییر زمان گیرش، کاهنده‌هایی نیز وجود دارند که در زمان گیرش تغییر چندانی ایجاد نمی‌کنند.

کاهنده‌های نوع A تاثیر کمی بر روی زمان گیرش دارند، در حالی که کاهنده‌های نوع D زمان گیرش را عقب می‌اندازند. کاهنده‌ی نوع E نیز به گیرش بتن سرعت می‌بخشد. کاهنده‌ی نوع D، زمان گیرش را بین یک تا سه ساعت عقب می‌اندازد. برخی از مواد کاهنده‌ی آب، می‌توانند در بتن هوازایی کنند. افزودنی‌های لینگین، مقدار هوای موجود در بتنرا بین 1 تا 2 درصد افزایش می‌دهد. همچنین بتن‌هایی که در آن‌ها از افزودنی‌های کاهنده‌ی آب استفاده شده، احتباس هوای بهتری دارند.

تاثیر افزودنی‌های کاهنده‌ی آب بر روی عملکرد بتن به عواملی همچون ترکیب شیمیایی‌شان، دمای بتن، ترکیب سیمان و مرغوبیت آن، مقدار و حجم سیمان و وجود دیگر افزودنی‌ها بستگی دارد.