آشنایی با بتن پلیمری و تاریخچه آن
اجازه دهید ابتدا ببینیم بتن پلیمری چیست. در چنین خمیرهایی، یک پلیمر آلی به عنوان چسبنده عمل می‌کند. به عبارت ساده‌تر، این بتن یک ماده پیچیده است که در آن سنگدانه با یک چسب پلیمری مخلوط شده و نتیجتا به هم متصل می‌شود. این موضوع باعث کاهش تخلخل و افزایش مقاومت بتن می‌شود.
به طور معمول، ماتریس بتن پلیمری سنگدانه‌ها و پرکننده‌ها را بیش از 75 تا 80 درصد حجم خود نگه می‌دارد و حاوی فاز سیمان هیدراته نیست. اگرچه سیمان پرتلند می‌تواند به عنوان پرکننده نیز استفاده شود؛ اما بسته به طرح اختلاط بتن، ترکیب منحصر به‌فردی از خواص مانند مقاومت، چسبندگی خوب و … را دارد.
پیشرفت در زمینه بتن پلیمری پس از دهه 1950 آغاز شد، که این مواد به عنوان جایگزینی برای بتن سیمانی برای برخی کاربردهای خاص شرطی شدند. استفاده اولیه از این بتن برای اولین‌بار در پوشش ساختمان گزارش شده است. بعداً، این بتن اتصالی عالی به آرماتور فولادی ایجاد می‌کند. همچنین اثر عمل‌آوری آن در دمای محیط سریع است، بنابراین زود استحکام می‌یابد. از این رو به دلیل استحکام بالا و دوام به سزا، در حال حاضر به طور گسترده در ساخت بتن استفاده می‌شود.
نکته قابل توجه که بین بتن پلیمری و بتن معمولی تفاوت ایجاد می‌کند، این است که از چسب پلیمری به جای سیمان برای چسباندن سنگدانه‌ها استفاده می‌شود. البته این ماده دارای چندین ویژگی منحصر به‌فرد دیگر هم است، که باعث می‌شود دوام بیشتری نسبت به بتن سنتی داشته باشد. در بخش بعد به خواص آن می‌پردازیم.
انواع بتن پلیمری
پلیمر به دلیل ماهیت چسبنده داخلی، نقش مهمی در اتصال بستر آلی به یکدیگر دارد. مواد پلیمری به دو صورت مایع یا خشک بسته بندی می‌شوند، شکل مایع پلیمرها (لاتکس) معمولاً رزین نامیده می‌شود. انواع مختلفی از پلیمر در بازار موجود است، اما انتخاب نوع خاص رزین به عوامل مختلفی از جمله هزینه، مقاومت شیمیایی یا آب‌وهوا، خواص مدنظر و … بستگی دارد.
بتن پلیمری جامد
این نوع بتن‌ها که وزنی سبک دارند و به کامپوزیت پلیمری نیز شناخته می‌شوند. و مقاومت مطلوبی در برابر شرایط جوی و فشار وارده بر سازه دارند.
بتن پلیمری غیر جامد
طی فرآیندی به نام پلیمرازیسیون تشکیل می‌شوند. این فرآیند که با وصل شدن مونومرها به یکدیگر رشته مولکول‌های سطحی و فضایی را ایجاد می‌کنند که در نهایت به پلیمر ساخته می‌شود. بر اساس این فرآیند بتن پلیمرهایی تحت عنوان بتن باردار شده پلیمری، بتن پلیمر/ سیمان، بتن پلیمری PC، بتن پلیمری گوگرد تشکیل می‌شوند.
خواص بتن رزینی چیست؟
حالا که می‌دانیم بتن پلیمری چیست، به ویژگی‌های مخصوص آن خواهیم پرداخت. همانطور که اشاره کردیم به دلیل ویژگی‌‌هایی دوام قابل توجه، در حال حاضر جزو بهترین بتن‌ها محسوب می‌شوند. که از خواص آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- عمل‌آوری سریع: اثر کیورینگ در دمای محیط از -18 تا +40 درجه سانتیگراد سریع است. بتن پلیمری پس از یک روز عمل‌آوری در دمای اتاق، 70 درصد استحکام خود را کسب می‌کند. در حالی که بتن معمولی تنها 20 درصد مقاومت 28 روزه خود را در یک روز به دست می‌آورد.
- استحکام و مقاومت: در مقایسه با بتن سیمانی دارای مقاومت کششی، مقاومت خمشی، مقاومت فشاری و مقاومت سایشی بالایی است. همه این موارد با تقویت این بتن به وسیله الیاف شیشه‌ای و پروپلین و نایلون موجود در آن است.
- چسبندگی بالا: چسبندگی خوب به اکثر سطوح باعث ارتقای چسبندگی به سطح قدیمی می‌شود.
- دوام: با توجه به چرخه‌های عمل انجماد و ذوب و حمله شیمیایی، دوام طولانی مدت خوبی به بتن می‌دهد، زیرا نفوذ کلریدها و نمک‌ها را کاهش می‌دهد.
- نفوذپذیری کم و آببند بودن: در برابر آب و محلول‌های تهاجمی یا مواد شیمیایی نفوذپذیری کمی دارد.
- وزن سبک: این نوع بتن وزنی بسیار پایین در عین حال مقاومت شایانی دارد.
کاربرد بتن پلیمری چیست؟
در پروژه‌های تخصصی ساختمانی که مقاومت در برابر چندین نوع خوردگی و ماندگاری بالا لازم است، از این ماده استفاده می‌شود. اما سایر موارد استفاده از آن مانند بتن معمولی است، از جمله:
- ترمیم بتن آسیب دیده در اثر خوردگی
- بتن پیش تنیده
- نیروگاه‌های هسته‌ای
- ساخت و ساز برقی یا صنعتی
- اجزای سازه‌های پیش ساخته مانند مخازن اسید، منهول‌ها، زهکش‌ها، موانع میانی بزرگراه‌ها و …
- آب‌بندی سازه‌ها
- کارخانه‌های فاضلاب و آب شیرین کن
- ساخت آبشخورهای موجود در دامداری‌ها
- ساخت وسایل معماری مدرن مثل سنگ و گلدان مصنوعی
- ساخت پنل‌ها مصنوعی و تزئینی برای فضای اداری و خانگی
- پوشش‌دهنده و کفسازی محوطه‌هایی مثل سالن ورزشی و صنعتی
- ساخت صفحات ضد گلوله نظامی
مزایا و معایب بتن پلیمری
حال که دیدیم کاربرد و خواص بتن رزینی چیست، مزایا و معایب آن را بررسی می‌کنیم:
مزایای بتن پلیمری
- آن را می‌توان در مقاطع بسیار نازک اجرا کرد.
- نفوذ دی اکسید کربن را کاهش می‌دهد، بتن را از کربناته شدن و در نتیجه از دست دادن خاصیت قلیایی‌اش نجات می‌دهد.
- مقاومت بسیار شایانی در برابر خوردگی و واکنش‌های شیمیایی دارد.
- چسب‌های پلیمری خیلی سریع گیر می‌کنند و در برابر هوازدگی مقاومت می‌کنند؛ بنابراین برای تعمیر سازه‌های موجود مفید هستند.
- انقباض را کاهش می‌دهد.
معایب بتن پلیمری
- این بتن نسبت به بتن معمولی بسیار گران است.
- در حین اختلاط به مهارت بالا و کار دقیق نیاز دارد.
- تناسب نامناسب مواد دو جزئی ممکن است رخ دهد. بنابراین، طراحی مخلوط مناسب مورد نیاز است.
- مواد شیمیایی یا رزین‌های مورد استفاده در پیلمر بتن می‌تواند خطرناک باشد. از این رو استفاده از ماسک و دستکش برای محافظت از پوست ضروری است.
تفاوت بتن رزینی با بتن معمولی
مشکلی که در بتن‌های معمولی وجود دارد، خوردگی به وسیلۀ گازهای اکسیدکننده و مایعات است. دلیل آن هم این است که مقاومت چندانی ندارند. ولی با استفاده از مواد پلیمری که بتن اضافه می‌شود، مقاومت شمیایی در برابر خورندگی کاهش پیدا می‌کند. از دیگر تفاوت ها این است که در نوع اول نیاز به زمان کمتری برای عمل‌آوری و جذب آب دارند. از طرفی ریختن آنها در قالب‌ها هم آسان‌‌تر و سریع‌‌تر انجام می‌شود.
اما توجه داشته باشید که قیمت بتن پلیمری در مقایسه با بتن معمولی بیشتر است، که دلیل آن را می‌توان در موارد ذکر شده دانست. و با گذشت زمان متوجه می‌شوید که مقرون به‌‌صرفه‌تر خواهد بود. و برخی شرایط مثل حباب‌زایی و خوردگی (کاویتاسیون) ناگزیر ما را مجبور به استفاده از آن می‌کند.
در آخر
با توجه به تمام مواردی که بررسی شد، پی می‌بریم که پدیده‌ای به عنوان بتن پلیمری توانسته صنعت ساخت‌وساز را با تحول عظیمی روبه‌رو کند. در این مقاله سعی کردیم شما را با اینکه بتن پلیمری چیست، خواص، کاربردها، مزایا و معایب آن آشنا کنیم. در واقع خواص این بتن به پلیمر استفاده‌شده در مخلوط بستگی دارد. مطمئن شوید که پلیمر مناسب را برای بتن خود انتخاب کنید، چون آگاهی از نقاط قوت و ضعف پلیمری که در بتن استفاده می‌کنید، از اهمیت شایانی برخوردار است.
امیدواریم این مقاله از «شهرآرا» توانسته باشد اطلاعات کافی در این زمینه را برای شما فراهم کرده باشد. اگر سوال، نظر یا تجربه‌ای دارید، حتما آن را در بخش نظرات با ما و سایر خواننده‌ها در میان بگذارید. فراموش نکنید که برای خرید بتن آماده شیراز به صورت استاندارد با ویژگی‌های مناسب برای پروژه‌تان، می‌توانید از طریق شماره مربوطه با کارشناسان ما در واحد فروش در ارتباط باشید.
