بتن پلیمری؛ مزایا، موارد استفاده و خواص آن

بتن به طور ذاتی، پر از منفذ است. این منافذ به دلیل حفره‌های هوا، ویژگی ذاتی ساختار بتن و یا حفره‌های آب ممکن است ایجاد شده باشند. بتن پلیمری برای رفع این مشکل ساخته شده است؛ چرا که منافذ درون بتن‌مقاومت آن را کاهش پیدا می‌دهند.

09121834995

در صورت نیاز به مشاوره رایگان و یا خرید با ردا صنعت تماس بگیرید.

با کاهش منافذ، مقاومت بتن بالا می‌رود؛ به همین دلیل تولیدکنندگان با استفاده از روش‌های مختلفی مثل ارتعاش، فشار و تکان، ریسندگی و… سعی در کاهش مقدار منافذ دارند. هیچ‌کدام از این روش‌ها منجر به حذف همه منافذ نمی‌شود؛ بنابراین آخرین تکنیک برای کاهش منافذ ذاتی بتن اشباع با مونومر و ساخت بتن‌پلیمری است. توسعه این بتن منجر به تولید مصالح ساختمانی جدید با ترکیب فناوری مدرن و شیمی پلیمر با فناوری قدیمی بتن سیمانی شد که از نظر متخصصان از مهم‌ترین مزایای بتن پلیمری است.

تاریخچه بتن پلیمری

این نوع بتن پس از دهه ۱۹۵۰ به اوج شهرت رسید و از همان به ابتدا به‌عنوان جایگزین بتن سیمانی برای برخی کاربردهای خاص انتخاب شد. پس مدتی در پوشش‌های ساختمانی نیز مورداستفاده قرار گرفت و بعدها به‌عنوان اتصال مناسب به آرماتور فولادی به کار برده شد. به دلیل فرایند سریع پخت در دمای محیط، سرعت استحکام در این نوع بتن بسیار بالا است و همین موضوع باعث شد که با استفاده از فناوری‌های جدید خواص گوناگون آن افزایش پیدا کند.

معرفی کلی بتن پلیمری

طبق اعلام مؤسسه بتن آمریکا و استاندارد  ACI، بتن پلیمری بتنی است که در آن یک پلیمر آلی به‌عنوان چسبنده عمل می‌کند. این پلیمر آلی شامل مخلوطی از سنگ‌دانه و یک چسب پلیمری است که به هم متصل می‌شوند. این اتصال باعث کاهش منافذ و افزایش مقاومت بتن می‌شود. این نوع بتن با بتن معمولی متفاوت است زیرا از چسب پلیمری به‌جای سیمان برای چسباندن سنگ‌دانه‌ها استفاده می‌شود. بلوک سیمانی نیوجرسی

به زبان ساده‌تر بتن‌های پلیمری نوع خاصی از بتن‌ها هستند که در آن‌ها به‌جای سیمان آهکی، از پلیمر به‌عنوان چسبنده استفاده می‌کنند. در برخی شرایط خاص، علاوه بر پلیمر از سیمان پرتلند برای ساخت بتن سیمانی پلیمر (PCC)  یا بتن اصلاح شده پلیمری (PMC)استفاده می‌شود.

ویژگی‌های بتن پلیمری

این نوع بتن به دلیل ترکیبات به‌خصوصی که دارد در بسیاری بر بتن‌های معمولی ارجحیت پیدا کرده است. در ادامه تعدادی از مهم‌ترین این مزایا را برمی‌شماریم:

• پخت سریع
• قدرت
• چسبندگی خوب
• دوام
• مقاومت بالا در برابر آب و محلول‌های شیمیایی
• وزن سبک

ترکیب بتن‌های پلیمری

بتن پلیمری از رزین ترموست و پلیمرهای ترموپلاستیک تشکیل شده است. استفاده از رزین ترموست به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت و طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. این نوع بتن از رزین پلیمری به‌عنوان چسبنده و از سنگ‌دانه‌ها به‌عنوان ماده متراکم‌کننده تشکیل شده است. سنگ‌دانه بتن شامل کوارتز، سیلیس، سنگ‌ریزه‌های گرانیتی، شن‌های آهکی و سایر مواد با مقاومت فشاری بالا است. استفاده از ویژگی‌های این مواد برای تقویت خواص، از مزایای بتن پلیمری به‌حساب می‌آید.

یک سنگ‌دانه ایده‌آل باید از مواد باکیفیت و شن تمیز و گرد خشک و مرغوب تشکیل شده باشد. این معیارها باید در همه موارد رعایت شوند و در غیر این صورت قابلیت اتصال بتن از کیفیت مطلوبی برخوردار نخواهد بود. پلیمر به دلیل ماهیت چسبندگی داخلی، نقش مهمی در اتصال بسترهای آلی به یکدیگر دارد. مواد پلیمری به دو صورت مایع یا خشک بسته‌بندی می‌شوند. شکل مایع پلیمرها (لاتکس) معمولاً رزین نامیده می‌شود.

انواع بتن‌های پلیمری

این نوع بتن‌ها باتوجه‌به نوع پلیمر و سایر موادی که به ترکیبشان اضافه می‌شود، به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که هرکدام کارایی به‌خصوصی دارند. در ادامه با برخی از این بتن‌ها به‌صورت مختصر آشنا می‌شویم:

• بتن آغشته به پلیمر (PIC): بتن آغشته به پلیمر از سیمان پرتلند آغشته به مونومر ساخته شده و سپس پلیمریزه می‌شود.
• بتن سیمانی پلیمری (PCC): این بتن با ادغام ترکیبی از پلیمر یا مونومر در بتن سیمانی پرتلند تهیه می‌شود. مواد تشکیل‌دهنده آن شامل سیمان، سنگ‌دانه‌ها و مونومر است که با آب مخلوط می‌شوند. مونومر پس از قراردادن بتن در قالب پلیمریزه می‌شود.
• بتن‌های پلیمری (PC): در این نوع بتن از پلیمر یا مونومر به‌عنوان چسبنده به‌جای سیمان استفاده می‌شود.

انواع مختلف پلیمر کاربردی در بتن

انواع مختلفی از پلیمر در بازار موجود است، اما انتخاب نوع خاصی از آن به عوامل مختلفی از جمله هزینه، مقاومت شیمیایی یا آب‌وهوای موردنظر بستگی دارد. رایج‌ترین پلیمرهای مورداستفاده برای بتن پلیمری به شرح زیر است:

• رزین پلی‌استر غیراشباع
• رزین‌های فوران
• اکریلیک و استایرن – اکریلیک
• وینیل استات – اتیلن (VAE)
• پلی وینیل استات (PVA)
• رزین استایرن بوتادین (SBR)
• متیل متاکریلات MMA
• استایرن و پلی‌استر استایرن
• متانول
• رزین‌های اپوکسی
• رزین‌های پلی‌اورتان (PUR)
• رزین اوره فرمالدئید

رزین‌های پلی‌استر غیراشباع به دلیل صرفه‌جویی در هزینه، ویژگی‌های منحصربه‌فرد فیزیکی و تهیه آسان، یکی از پرکاربردترین پلیمرهای مورداستفاده در تولید بتن پلیمری به شمار می‌آید. همچنین رزین‌های فوران نیز در کشورهای اروپایی بسیار مورداستفاده قرار می‌گیرند.

کاربرد بتن‌های پلیمری

این نوع بتن امروزه بیشتر در پروژه‌های تخصصی ساختمانی که به مقاومت بسیار بالا در برابر انواع ساییدگی و خوردگی احتیاج دارند، استفاده می‌شود. اصلی‌ترین ویژگی بتن پلیمری استفاده در جهت ماندگاری و افزایش مقاومت ساختمان است و از آن برای ترمیم بتن آسیب‌دیده در اثر ساییدگی و خوردگی نیز استفاده می‌شود.

همچنین برای ایجاد ساختمان‌های نیروگاه‌های هسته‌ای، صنعتی و دریایی هم کاربرد بالایی دارد. مقاومت بالای این بتن باعث شده از آن در اجزای سازه‌های پیش‌ساخته مانند مخازن اسید، زهکش‌ها، آب‌بندی سازه‌ها، کارخانه‌های آب‌شیرین‌کن و فاضلاب نیز استفاده شود. از این نوع بتن به‌عنوان عنصر چسبنده برای روسازی آسفالت نیز بهره برده می‌شود؛ چرا که باعث دوام و استحکام بالای سطوح می‌شود.

باتوجه‌به ویژگی‌های ذکر شده و همین‌طور افزایش تقاضای مصالح ساختمانی قوی‌تر، بادوام‌تر و قابل‌انعطاف‌تر در سال‌های اخیر، کاربردهای این نوع بتن در حال گسترش است. گرچه یکی از موانع از استفاده گسترده از آن، هزینه بالا است. به همین دلیل استفاده از بتن پلیمری محدود به پروژه‌هایی می‌شود که به مصرف انرژی و نیروی انسانی کمتری نیاز دارند.

مزایای بتن پلیمری

تا اینجای متن با بسیاری از ویژگی‌های این نوع بتن آشنا شدیم و برخی خواص منحصربه‌فرد آن را نیز دانستیم. حالا به بیان تعدادی از مزایای این ماده می‌پردازیم:

• می‌توان آن را در لایه‌های بسیار نازک اجرا کرد.
• بتن را از نفوذ دی‌اکسیدکربن و کربناته شدن نجات می‌دهد.
• مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی و واکنش شیمیایی دارد.
• چسب‌های پلیمری خیلی سریع هستند و در برابر هوازدگی مقاومت می‌کنند و بنابراین برای تعمیر سازه‌های موجود مفید هستند.
• انقباض را کاهش می‌دهد.

معایب بتن پلیمری

پس از مزایا، نوبت به بیان معایب این نوع بتن می‌رسد. بتن‌های پلیمری نیز مانند دیگر انواع مصالح مورداستفاده در ساخت‌وسازها دارای معایبی هستند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

• نسبت به بتن معمولی بسیار گران است.
• در حین انجام فرایند اختلاط، اطمینان از‌ تناسب مواد دوجزئی، به مهارت بالا و کار دقیق نیاز دارد.
• مواد شیمیایی یا رزین‌های مورداستفاده در بتن پلیمری می‌توانند خطرناک باشند؛ ازاین‌رو استفاده از ماسک و دستکش برای محافظت از پوست ضروری است.

نتیجه‌گیری

بتن پلیمری معمولاً برای تعمیر، اصلاح سازه، ایجاد روکش‌ و لایه‌های نازک و اجزای پیش‌ساخته و حتی در کاربردهای سازه‌ای و اجزای معماری و… مورداستفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله در خصوص استحکام بالا در برابر فشار، عمل‌آوری سریع، مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی و کاربردهای این نوع بتن نکاتی را مطرح کردیم.

بازار بتن‌های پلیمری در برخی از نقاط جهان مانند اروپا، خاورمیانه و آفریقا با سرعت بسیار کمتری در حال گسترش است اما بااین‌حال باگذشت زمان انتظار می‌رود استفاده از آن در سراسر جهان افزایش یابد. درک نیاز به جایگزینی بتن موجود با بتن ماندگارتر، در کنار افزایش آگاهی در مورداستفاده از پلیمرها در بتن و همچنین توسعه محصولات جدیدتر و کم‌هزینه‌تر همگی می‌تواند به افزایش بازار بتن پلیمری کمک می‌کند.

09121834995

در صورت نیاز به مشاوره رایگان و یا خرید با ردا صنعت تماس بگیرید.

ردا سازه

نحوه ساخت بتن پلیمری – قیمت بتن پلیمری – بتن پلیمری دیجی کالا – ظروف بتن پلیمری – بتن پلیمری هنری – سیمان پلیمری – ترکیب بتن پلیمری – بتن پلیمری pdf