در راستای اهتمام به اهداف کلان مجموعه کلینیک بتن ایران و پس از اخذ نشان ملی کیفیت در تولید محصول و ارائه خدمات در سال 1394 در هشتم اردیبهشت ماه سال جاری و در آیین پاسداشت روز ملی خلیج فارس که در مرکز همایش های بین المللی صدا و سیما برگزار شد ،برند کلینیک بتن ایران در زمینه تولید مواد شیمیایی ساختمان و ارائه خدمات مهندسی بتن موفق به کسب نشان ماندگار صنعت ایران در حضور معاونت حقوقی رئیس جمهور سرکار خانم دکتر امین زاده و نائب رئیس اول مجلس حجت الاسلام ابوترابی و رئیس اتاق بازرگانی جناب آقای دکتر محمد صادقی گردید.مجموعه کلینیک بتن ایران ضمن افتخار از دستیابی این مهم،آن را مسئولیتی بزرگ در راستای خدمات رسانی هرچه بهتر به همکاران و فعالات عرصه عمرانی کشور می داند.
آب انداختگی نرمال: آب انداختگی بصورت یکنواخت در تمام سطح اتفاق میافتد که معمولا در مقاطع با عمق کمتر رخ میدهد مانند دال، سقف و … (در این نوع آب انداختگی ذرات سیمان، ذرات ریز ماسه به همراه آب در سطح بتن بصورت یکنواخت جمع میشود و تفاوت رنگ با بتن اصلی به دلیل پخش یکنواخت قابل تشخیص نمیباشد)
در حقیقت آب انداختگی در بتن به علت عدم توانایی ذرات جامد در نگه داشتن همه آب مخلوط بین خود و جلوگیری از ته نشین شدن آنها میباشد و معمولا بعد از سخت شدن بتن متوقف میگردد. عامل اصلی در نرخ آب انداختگی بتن نسبت آب به سیمان میباشد و با بالاتر رفتن آن میزان آب انداختن بتن افزایش مییابد. همچنین نوع سیمان و میزان ریزدانههای بتن (فیلر) نیز روی نرخ آب انداختگی تاثیر دارند. بتن با سیمان ریزتر و فیلر مناسب نرخ آب انداختگی کمتری خواهد داشت. همچنین نرخ آب انداختگی بتن به ارتفاع بتن (فشار بتن) نیز ارتباط مستقیمی دارد و با افزایش ارتفاع، نرخ آب انداختگی افزایش مییابد.
آب انداختگی بتن لزوما عملی زیانبار نیست واگر این عمل دست نخورده بماند و آب سطحی بخار شود، نسبت آب به سیمان موثر مخلوط پایین میآید و مقاومت افزایش مییابد. ولی لایه سطحی را سست میکند و مقاومت سایشی را پایین میآورد. همچنین بخشی از آب در هنگام بالا آمدن در زیر سنگدانههای درشت محبوس شده و چسبندگی سنگدانه به خمیر سیمان را کاهش میدهد و چون این فضاها در یک جهت قرار میگیرند، نفوذپذیری بتن را در صفحه افقی افزایش میدهد.
پوشش پلی اوره جزو جدیدترین پوششهای مصرفی در صنعت بتن است. این دسته ترکیبات در دهه 80 میلادی در آمریکا پدید آمد و به سرعت در دهه 90 در دنیا توسعه پیدا کرد. مقاومت شیمیائی بالا، سرعت کیورینگ بالا حتی در دماهای پائین، اثر بخشی بالا در محیطها و سطوح مرطوب، سختی سطحی بالا و انعطاف پذیری قابل توجه باعث شده تا این نوع پوشش علی رغم هزینه بیشتری که دارد، توجه بسیاری را به خود جلب کرده و در مدت زمان نسبتاً کوتاهی جایگاه ویژه ای را در صنعت بتن به خود اختصاص دهد.
این پوشش با قابلیتهایی که بر شمرده شد، برای محافظت محیطهای به شدت خورنده و همچنین محیطهای پر سایش ایده ال است.
در پلی اورتان یک جزء دی ایزوسیانات با یک الکل دو عاملی واکنش می دهد اما در پلی اوره یک دی ایزوسیانات با یک آمین دو عاملی وارد واکنش می شود. سرعت واکنش ایزوسیانات با آمین به مراتب بالاتر از گروه عاملی هیدروکسیل بوده و به همین علت سرعت کیورینگپلی اوره بالاتر است. علاوه بر آن پیوند نیتروژن با گروه عاملی کربونیل بسیار قویتر از پیوند اکسیژن و گروه کربونیل می باشد و همین عامل باعث واکنش پذیری کمتر پلی اوره می گردد.
در محیطهایی که سطح رطوبت بالا باشد، پلی اورتانها با رطوبت واکنش داده و گاز کربنیک آزاد شده باعث ایجاد تاول در سطح می شود که کیفیت پوشش را پائین می آورد، ولی در پوشش پلی اوره، به علت سرعت واکنش کیورینگ بالا، قبل از اینکه آب بخواهد وارد واکنش شده و تولید گاز کند، واکنش پلیمریزاسیون کامل می گردد.
واکنش پذیری گروه عاملی کربامید بسیار پائینتر از کربامات می باشد و به همین دلیل پوششهائی که در مجاورت عوامل خورنده شدید هستند با پلی اوره اجرا می شوند.
سرعت واکنش تشکیل کربامید به مراتب بالاتر از تشکیل کربامات است و به همین دلیل سرعت کیورینگ در پلی اوره بالاتر از پلی اورتان می باشد. برای محیطهائی که دما در آنها پائین است و یا نیاز است تا سازه تحت پوشش، به سرعت سرویس دهی نماید،پلی اوره به پلی اورتان ترجیح دارد. میتوان اسکله های بتنی که جزر و مد در آنها اتفاق میافتد را مثال زد که پیش از بالا آمدن آب باید پوشش مربوطه کاملاً کیورینگ شده باشد.
شکل زیر بطور نسبی محدوده مصرف پلی اورتان و پلی اوره را نشان می دهد. در این شکل محدوده اقتصادی و کیفی مصرف این دو جایگزین معین شده است. همانطور که مشاهده می گردد در دماهای پائین و بالای متوسط پوشش های پلی اوره ترجیح داده می شوند و همینطور در شرایط رطوبت بالای 5% این پوشش به پلی اورتان ارجح است.
مواد اولیه پوششهای پلی اوره:
فرمولاسیون پلی اوره جهت اسپری کوتینگ شامل 5 دسته است که در دو دسته جدا گانه در مرحله اجرا مصرف می شوند:
بخش ایزوسیانات:بخش ایزوسیانات مصرفی در پلی اوره معمولاً متیلن دی فنیل ایزوسیانات (MDI) است. برای جاهائی که به مقاومت بالای اشعه ماوراء بنفش نیاز دارد، از ایزوسیانات های آلیفاتیک استفاده می شود. معمولاً ایزوسیانات بصورت پیش پلیمرهائی با جرمهای مولکولی مختلف، جهت مصارف گوناگون تولید می شوند. معمولاً برای منظور پلی اوره از ایزوسیانات هائی با درصد گروه عاملی ایزوسیانات تا 15% استفاده میشود. در این حالت بهترین توازن بین ویسکوزیته و واکنش پذیری ایزوسیانات شکل می گیرد. در مقادیر کمتر از این مقدار، واکنش پذیری کمتر، ویسکوزیته بالاتر و همچنین انعطاف پذیری فیلم نهائی پلیمر بیشتر می شود. در مقادیر ایزوسیانات بالاتر، ویسکوزیته کاهش می یابد که برای سیستم مناسب است ولی مشکل اینجاست که واکنش پذیری بالا می رود و این مسئله باعث می شود که کنترل فرآیند سخت تر شود و فیلم تشکیل شده نیز کیفیت پائین تری پیدا کند. ایزوسیانات بالاتر برای جاهائی که نیاز به مقاومت سایشی بالاتر وجود دارد، مناسب است.
2-رقیق کننده واکنش پذیر: از آنجا که پیش پلیمر ایزوسیانات، دارای ویسکوزیته بالائی می باشد، پوشش دهی فیلم، بر روی سطح به سختی انجام می شود و همچنین فرآیند اسپری نیز سخت است. علاوه بر آن نیاز است که بخش ایزوسیانات با بخش آمین از نظر ویسکوزیته نزدیک به هم باشند تا اختلاط به خوبی صورت پذیرد. به همین منظور به یک رقیق کننده نیاز داریم. از آنجا که محصول نهائی فیلمی کاملاً جامد است، باید از حلالهای واکنش پذیر در سیستم استفاده کرد که در حین واکنش دو جزء پلیمر، به مصرف برسد و در ساختار پلیمر قرار گیرد. پروپیلن کربنات مهمترین ماده مورد مصرف برای رقیق سازی ایزوسیانات است.
این ماده در فرآیند واکنش با آمین، تشکیل گروه عاملی کربامات و گروه عاملی الکل می دهد که این گروه الکل در رقابت با واکنشهای آمین تبدیل به ماده ای شده که فقط دارای یک گروه عاملی هیدروکسیل فعال است و در رقابت با گروههای واکنش دهنده، کند بوده و مزاحمتی در پلیمریزاسیون ایجاد نمی کند.
شبکه سازها: ترکیبات آمین هستند که واکنش پذیری بالائی دارند و باعث تشکیل زنجیر های جانبی در فرآیند پلیمریزاسیون و باعث سختی فیلم نهائی می شوند. دی اتیل دی آمینو تولوئن یکی از مهمترین این مواد است.
رنگها و افزودنیها: رنگها و فیلرها نیز موادی هستند که بسته به نیاز قابلیت استفاده در ترکیب مواد اولیه را دارند.
خواص کشش پذیری از مهمترین علائم استحکام یک جسم است. نیروی لازم برای کشیدن نمونه همراه با مقدار افزایش طول جسم قبل از پاره شدن آن تعیین می شود.
نمونه از طریق قالبگیری فشاری ساخته می شود. نمونه نواری قبل از ان بوسیله اکسترودر آزمایشگاهی تهیه شده است. ضخامت آن حدود سه میلی متر می باشد.
دو انتهای نمونه به طور محکم در محل هایی که به همین منظور در دستگاه تعبیه شده است، قرار می گیرند. یکی از این محل ها، ثابت بوده و محل دیگر با سرعتی ثابت در دمای ثابت کشیده می شود. مقدار نیروی وارد شده در واحد ضخامت به طور خودکار در مقابل افزایش طول نمونه روی یک کاغذ ثبت می شود.
برای محاسبات مقدار نیروی نهایی و میزان کشش نهایی را یادداشت کرده و مساحت سطح مقطع نمونه را در قبل از آزمایش حساب می کنیم، حاصل تقسیم نیروی نهایی بر مساحت میزان تنش وارده را به ما خواهد داد:
درصد ازدیاد طول
به دستگاه اندازه گیری تنش- کرنش نرم افزاری متصل است که بعد از ده بار آزمایش از یک ماده پلاستیکی خاص نمودار تنش -کرنش را ، همچنین مقادیری همچون مدول الاستیسیته را حساب می کند. مساحت کل زیر منحنی تنش-کرنش نشانه ای بر استحکام و مقاومت جسم می باشد.
این آزمون برای اندازه گیری میزان نرمی محصولات به کار می رود. نمونه ها معمولا به ضخامت3 میلی متر می باشند، دستگاه دیورمتر دارای زایده ای با نوک صاف است که بر روی سطح پلاستیک قرار گرفته، با رها کردن وزنه بر روی نمونه مقدار فرو رفتگی مستقیماً از روی عقربه خوانده می شود.
این آزمون مقدار فرو رفتگی در پلاستیک را بر روی صفحه دیورمتر از صفر تا صد نشان می دهد. این اعداد بدون واحد می باشند. مقدار عددی که بلافاصله بعد از قرار گرفتن نیرو خوانده می شود و عددی که بعد از مدت طو لانی خوانده می شود متفاوت است. زمان استاندارد برابر با 15 ثانیه است. با افزودن مقدار نرم کننده Shore A کمتر خواهیم داد.
با توجه به خصوصیات مطرح در واتراستاپ مشخصات زیر مورد قبول برای واتراستاپ های پی وی سی می باشد:
اپوکسی هم یک بسپار ترموست یا گرماسخت است؛ که از دو مادهٔ شیمیایی مختلف تشکیل شده. این دو ماده را با نام رزین و سختکننده یا فعالساز یا هاردنر میشناسند. رزین از تکپارها یا بسپارهایی با زنجیر کوتاه که در انتهایشان یک گروه اپوکساید قرار دارد تشکیل میشود؛ وهاردنر از دو نوع سیکلو آمینی برای چسبها و کفپوشهای اپوکسی بدون حلال و پلی آمید برای رنگهای اپوکسی حلال دار تشکیل میگردند که نیاز است برای خشک شدن با رزین بخوبی مخلوط شود و طی زمان مشخصی پیوند تکمیل شده و خشک میگردد. اپوکسی آمینی بعلت نداشتن حلال و درنتیجه کاهش حجم بیشتر کاربرد چسب و کفپوش اپوکسی را داراست و اپوکسی پلی آمیدی که بیشتر بعنوان رنگ اپوکسی مورد استفاده قرار میگیرد.کفپوش اپوکسی در بیمارستانها و صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارند و رنگ اپوکسی گزینهٔ مناسبی برای جلوگیری از خوردگی و زنگزدگی در صنایع هستند.
ساختار شیمیایی اپوکسی ها این اجازه را میدهد که بسپارهای گوناگونی با خواص بسیار متفاوت تولید شود. به طور کلی اپوکسیها را به خاطر چسبندگی، مقاومت شیمیایی و گرمایی، خواص خوب یا حتی عالی مکانیکی، و مقاومت الکتریکی بسیار خوب آنها نسبت به اکثر رزینهای دیگر میشناسند. بسیاری از خواص اپوکسی ها را میتوان تغییر داد، برای مثال اپوکسی های پرشده از نقره که رسانایی الکتریکی خوبی دارند یا اپوکسی پرشده از روی که مقاومت خوردگی خوبی دارد و یا مخلوط آن با ریز الیافهای کربن آنها را رسانا میکند نیز وجود دارد و این در حالی است که اپوکسی خالص عایق الکتریکی میباشد. برخی از انواع که دارای خاصیت عایقی/رسانایی در برابر گرما هستند و مقاومت الکتریکی بالایی دارند در الکترونیک کاربرد دارند.
کفپوشهای صنعتی، بیمارستانی و بهداشتی و مخابراتی این کفپوشها بر پایه هاردنرسیکلو آلیفاتیک پلی آمین تغییر یافته ورزین اپوکسی بیسفنول A تولید و ارائه میگردد، در ساختار این محصول از هیچگونه حلال و رقیق کننده واکنشگرا استفاده نشده است و همین امر موجب میگردد که ساختارپلیمری محصول پس از واکنش بصورت ثابت باقی بماند و خصوصیات شیمیائی آن دچار کاهش خواص نگردد، مقاومت شیمیائی مناسب بهمراه مقاومت مکانیکی عالی و چسبندگی سطحی فوقالعاده این محصول این امکان را فراهم آورده که از آن بتوان در کلیه سطوحی که در مجاورت مواد شیمیائی و اسیدها و قلیاهای متوسط قر ار دارند، براحتی استفاده نمود، همچنین با توجه به خصوصیات بهداشتی این محصول، امکان بکارگیری آن در سطوحی که علاوه بر مقاومت شیمیائی، بهداشتی بودن پوشش نیز حائز اهمیت میباشد وجود دارد.
افزایش مقاومت بتن در برابر فرسایش، تخریب و اکثر مواد شیمیایی.روکش اپوکسی مطلقاً جذب آب ندارد و از نفوذ آب، روغن و سایر مایعات به جسم بتن جلوگیری میکند.روکش اپوکسی، سبک و کم حجم بوده و از ایجاد هرگونه گرد و غبار جلوگیری مینماید.روکش اپوکسی به صورت یکپارچه و در رنگهای متنوع اجرا میگردد.روکش اپوکسی با ضخامت 4 میلیمتر، افزایش مقاومت فشاری بتون را تا 1100 kg/cm2 را در بر دارد.سهولت در شستشو، حداقل 20 سال عمر مفید و سرعت در ترمیم آن، از سایر امتیازات این پوشش میباشد.
خطرهای بهداشتی : مهمترین خطر مرتبط با استفاده از اپوکسی، حساسشدگی نسبت به سفتکنندهاست؛ که در طول زمان ممکن است منجر به واکنشهای آلرژیک شود. این واکنشها گاهی ممکن است پس از گذشت چندین روز از زمان تماس رخ دهد. استفاده از اپوکسی یکی از دلایل اصلی آسم شغلی در میان استفادهکنندگان پلاستیک است. بیسفنول آ (به انگلیسی: Bisphenol A) که در رزین اپوکسی به کار میرود، عاملی شناختهشده در ایجاد اختلال در کار غدد درونریز است.
کفپوش ضد اسید : این پوشش به دلیل دارا بودن خواص مکانیکی و شیمیایی بسیار خوب جهت کلیه سطوحی که در معرض مواد شیمیایی، گازوئیل، بنزین، روغن و فاضلاب های صنعتی و... قرار دارند مورد استفاده قرار می گیرد.
کفپوش آنتی استاتیک (کانداکتیو): این روکش بر پایه رزین اپوکسی و سخت کننده ویژه به همراه افزودنی های خاص فرموله می شود. قابلیت انتقال جریان الکتریسیته ساکن را دارا می باشد و به همین دلیل به روکش ضد جرقه نیز معروف می باشد.
آنتی باکتریال: روکش های اپوکسی مزایای زیادی دارند که نسبت به سایر پوشش های کف ارجع هستند. بتن سطح به علت خاصیت قلیایی ذاتی خود به واسطه وجود ناخالصی های فلزی به راحتی مورد آسیب مواد شیمیایی قرار میگیرد.
ترموپلاستیکها با توجه به خواص مکانیکی و شیمیایی مناسب، در بسیاری کاربردهای صنعتی نظیر لولهها و تجهیزات انتقال، تجهیزات الکتریکی، پوششها، اتصالات و نظایر آن استفاده میشوند.
ترموستها برخلاف ترموپلاستیکها دارای مقاومت خوردگی پایینی هستند و در نتیجه استفاده از آنها در صنایع محدود به ساخت لولهها، شیرها، پمپها، ظروف، پوششهای محفاظ، عایقکاری، چسبندهها و … می شود.
الاستومرها نیز به عنوان مواد پوشش مخازن، تانکها و لولهها استفاده شده و از نظر شیمیایی در مقابل اسیدهای معدنی رقیق، قلیاها و نمکها مقاوم هستند.
به پلیمرهایی گفته میشود که در اثر اعمال حرارت در آنها پیوندهای عرضی با واکنشهای شیمیایی ایجاد میشود و در نتیجه وزن مولکولی متوسط آنها بالا رفته و به حالت یکپارچه صلب درمیآیند. معمولا این رزبنهای مایع پس از ترکیب با هاردنر یا خشک کن و یا عامل تسریع کننده واکنش شروع به واکنش غیرقابل برگشت کرده و سخت میگردند. از این نوع رزینها میتوان به رزین پلی استر، وینیل استر ، اپوکسی و … نام برد.
1) پلیمرهای ترموست نسبت به پلیمرهای ترموپلاستیک قابلیت و عملکرد تحمل بار در درجه حرارت و فشار بالاتر را دارند (به دلیل این که فرآیند تشکیل این گونه پلیمرها دارای مراحل مختلف تشکیل چون liquid state , low viscousity و … می باشد)
این پلیمرها در فرمهای مختلف نظیر فوم های انعطاف پذیر و سخت،الاستومرها و رزبنهای مایع استفاده می شوند. پلی اورتان ها در برابر اسیدها و بازهای قوی و حلال های آلی دارای مقاومت خوردگی پایین هستندو فوم های انعطاف پذیر عمدتاً برای کاربردهای خانگی (نظیر بسته بندی) استفاده می شوند، در حالیکه فوم های سخت به عنوان مواد عایق حرارتی برای انتقال سیالات کرایوژنیک و محصولات غذایی سرد بکار گرفته می شود.
چنان که اشاره شد در فرمول بندی پلی اورتان می توان از واکنشگرهای گوناگونی بهره گرفت. در نتیجه این خانواده از بسپارها دامنه ای گسترده از مواد سخت، خشک و فشرده را دربرمی گیرد. پلی اورتان ها را می توان چنین طبقه بندی کرد:
– فوم نرم سبک مناسب برای تهیه انواع مبل، صندلی خودروها و تخت خواب – فوم سخت سبک که در تهیه عایق های گرمایی به کار می رود. – الستومر جامد نرم (لاندا) الستومر سبک که در تولید کفش کاربرد دارد. -پالستیک نرم که برای تولید نوار و تسمه مناسب است – . پالستیک جامد سخت که در دستگاه های الکترونیکی، حسگرها و مدارهای خودروها استفاده می شود.
کاربردها :
هزینه تولید از جمله نکته هایی است که در کاربردهای یک ماده باید مورد توجه قرار گیرد. پلی اورتان های آلیفاتیک از انواع آروماتیک آن گران ترند. از این رو از پلی اورتان های گران تر، بیش تر به عنوان پوشش بیرونی وسایل استفاده پوشش پلی اورتان نسبت به لک یا روغن، الیه نازک، سخت و بادوام تری ایجاد می کند در حالی که، انواع آروماتیک و ارزان تر در تولید رنگ های پایه و پوشش های اولیه کاربرد دارند.
– چسب ها: چسب های پلی اورتان کارایی گسترده ای دارند و برای مواد گوناگون شامل چوب، فلز، بتون، شیشه و پالستیک مناسبند. خاصیت ضدآب این چسب ها، آن ها را به عنوان چسب چوب کاری معرفی کرده است. این چسب ها در برابر هوا، دماهای )40-( تا 100 درجه سلسیوس پایدارند و پس از خشک شدن انعطاف پذیری زیادی از خود نشان می دهند.
– کاربرد در پزشکی :3 در ساخت وسایل پلی اورتان های گرمانرم مناسب برای کارگذاشتن در بدن استفاده می شود. این انواع پلی اورتان خواص مکانیکی خوبی دارند از جمله کشش پذیری، مقاومت در برابر ساییدگی و تخریب و سازگاری زیستی خوبی نیز از خود به نمایش می گذارند. این ویژگی ها آن ها را در گروه مواد مناسب جهت کاربردهای پزشکی قرار داده است. چنان که در تهیه پلی اورتان، از پلی اترها به عنوان واکنشگر )به جای پلی اول ها( استفاده شود می توان به ماده ای مناسب دست یافت که در تهیه اعضای مصنوعی بدن مانند قلب، کلیه و ریه مصنوعی، وسایلی برای کاشت های دندان و لثه، خارج کردن مایع از بافت ها، نمایش فشار رگ، جراحی و بستن رگ ها و… به کار می روند.
تخریب پلی اورتان ها :عوامل گوناگون از جمله آبکافت، نورکافت، اکسایش، گرما و عوامل زیست شناختی می توانند به تجزیه پلی اورتان ها بپردازند. در شکل زیست شناختی، یک عامل محیطی می تواند با َک در این بسپار زمینه تخریب سطحی ایجاد تَر را در آن فراهم کند. آنزیم ها و حمله موجودات زنده ذره بینی هم چون قارچ ها و کپک ها نیز می تواند به ساختار پلی اورتان ها آسیب بزند. در این جریان، پیوندهای استری و اورتانی موجود در ساختار پلی اورتان تجزیه می شوند؛ استرها به اسید و الکل تبدیل می شوند و پیوندهای اورتانی کربامیک اسید و الکل تولید می کنند.
بر اساس استاندارد و دستور العمل های موجود، پوشش کف سالنهای ورزشی چند منظوره با مواد مصنوعی می بایست دارای قابلیت ارتجاعی، برگشت پذیری سریع توپ،قابلیت یک پارچگی سطح جهت کاهش رشد آلودگی های میکروبی و بیولوژیکی ،بالاترین نیروی جذب ضربه و مقاومت بالا در برابر نیرو های دینامیکی و استاتیکی و همچنین جلو گیری از لغزش ورزشکاران به سبب اصطکاک و گیرایی و خواص anti slipping کفپوش اجرا شده باشد.
بدین منظور کفپوش یکپارچه و بدون درز پلی اورتان که قابلیت اجرا با در نظر گرفتن الزامات بالا را داراست به عنوان مطلوبترین کفپوش ورزشی در جامعه ورزشی شناخته شده است .
بتن بهترین نمونه برای توصیف یک ماده نفوذ پذیر و متخلخل است.تخلخل مقدار منافذ و سوراخهای داخل بتن می باشد که با درصدی از مجموع حجم ماده نشان داده می شود. نفوذپذیری نیز بیانی از چگونگی ارتباط میان منافذ می باشد. این خاصیت ها به کمک یکدیگر اجازه تشکیل مسیری برای انتقال آب به درون ماده را همراه با ایجاد شکافی که هنگام انقباض بوجود می آید , می دهد.
نفوذپذیری مدت زمان انتشار از منافذ , توانایی عبور آب در فشار بین منافذ ماده می باشد.نفوذپذیری با یک مقدار مشخص مثل ضریب نفوذپذیری توضیح داده می شود و عموما به ضریب "دارسی" باز می گردد. نفوذپذیری آب در یک ترکیب بتنی شاخص خوبی برای سنجش کیفیت کارایی بتن است . ضریب "دارسی" کم نشان دهنده غیر قابل نفوذ بودن و کیفیتی بالا برای مصالح می باشد.با اینکه یک بتن با نفوذپذیری کم نسبتا مقاوم می باشد , اما ممکن است هنوز نیاز به ضدآب کردن برای جلوگیری از نشت میان شکاف ها وجود داشته باشــــد.
با وجود دانسیته (تراکم) معلوم آن , بتن یک ماده نفوذ پذیر و متخلخل است که می تواند با جذب آب و برخورد با مواد شیمیایی متجاوز نظیر دی اکسید کربن , مونواکسید کربن , کلراید ها و سولفات ها و دیگر ترکیبات آنها به سرعت تباه شود. اما راه دیگری نیز وجود دارد که هر آبی می تواند به عمق بتن نفوذ پیدا کند .
جریان بخــار و رطوبت ناشی از آن
آب همچنان در قالب بخار همانند رطوبت نسبی انتقال می یابد . رطوبت نسبی همان آب موجود در هوا به صورت یک گاز محلول می باشد. زمانیکه دمای بخار آب بالا می رود , آب زیاد آن فشار بخاری ایجاد میکند . آب به صورت بخار نیز به میان بتن انتقال می یابد . مسیر جریان از فشار بخار زیاد , عموما منابع , به فشار بخار کم با یک فرایند انتشار می باشد . مسیر انتشار
بسیار متکی بر شرایط محیطی است.
جریان انتشار بخار , زمانیکه اجرای ضد آب کردن در مکان هایی که فشار بخار آب موجود به صورت غیر یکنواخت می باشد , بحرانی است . چند نمونه از این موارد شامل
استفاده از پوسته ایی که در مقابل بخار بسیار کم نفوذپذیر است , مانند یک پوشش حرکتی روی یک بتن مرطوب [ ولو اینکه پوشش رویی خشک باشد ] در یک روز گرم , در اثر فشار بخار ، فشار موجود افزایش یافته و باعث طبله شدن یا تاول زدن بتن می شود.
- بکار بردن یک اندود یا بتونه برای دیوارهای خارجی یک بنا ممکن است در صورت بقدر کافی نفوذ پذیر نبودن بتونه در مقابل بخار , رطوبت را به داخل دیوارها انتقال دهد.
- استفاده از کف با قابلیت نفوذ پذیری کم در مقابل بخار روی یک دال شیبدار در محلهای زیر سطحی در برخورد با رطوبت بالا ممکن است باعث تورق (لایه لایه شدن ) کف گردد.
عموما یک بتونه یا پوشش کم نفوذ در برابر بخار نباید روی سطح داخلی یک بنا یا سازه قرار داده شود. فشار بخار یا فشار آب برای خراب کردن و یا طبله کردن اندود عمل خواهد کرد . بعضی از انواع پوشش ها و افزودنی های کاهنده آب در بتن حرکت بخار آب را به طور قابل ملاحظه ای اصلاح می کنند و بدین صورت اجازه می دهند از آنها در قسمت داخلی استفاده شود. مثالهای اولیه پوشش های ضد آب سیمانی و مواد افزودنی تقلیل دهنده نفوذ آب می باشند.
فناوری کریستالی دوام و کارایی ساختار بتن را بهبود بخشیده ، هزینه های نگهداری آن را پائین آورده و با محافظت کردن بتن در مقابل تاثیرات مواد شیمیایی مهاجم ، طول عمر آن را افزایش می دهد. این کیفیت کارایی بالا از راه کار با فناوری کریستالی منتج می گردد. زمانیکه فناوری کریستالی در بتن استفاده می گردد ، ضد آب کردن و دوام بتن را با پر کردن و مسدود ساختن منافذ ، شیارهای موئین ، شکافهای بسیار ریز و دیگر سوراخها بوسیله یک فرم کریستالی بسیار مقاوم حل نشدنی ، اصلاح می کند . این ضد آب بودن بر پایه دو واکنش ساده شیمیایی و فیزیکی اتفاق می افتد . بتن ماده ای شیمیایی است و زمانیکه ذرات سیمان هیدراته می شوند ، واکنش بین آب و سیمان باعث می شود [ بتن ] شروع به سختی کند ، توده ای صلب گردد.همچنین واکنشی شیمیایی با مواد پنهان داخل بتن اتفاق می افتد .
ضد آب کردن کریستالی ، مجموعه ای از مواد شیمیایی دیگر را در [ بتن ]جمع می کند . زمانیکه مواد شیمیایی اجزاء سیمان هیدراته شده و مواد شیمیایی کریستالی در حضور رطوبت قرار می گیرند ، واکنشی شیمیایی اتفاق می افتد ، محصول نهایی این واکنش ساختار کریستالی غیر قابل حلی می باشد .
این ساختار کریستالی فقط در مکان های مرطوب می تواند اتفاق بیفتد و بدین ترتیب در منافذ ، شیارهای موئین و ترک های ناشی از جمع شدگی بتن شکل خواهد گرفت . هرجایی نشت آب صورت پذیرد ضد آب کریستالی با پر کردن منافذ و سوراخها و شکافها ایجاد خواهد گردید.
زمانیکه ضد آب کریستالی در سطوح همانند یک پوشش یا همانند عملکرد پاشش خشک روی دال بتنی تازه بکار گرفته می شود ، فرایندی به نام انتشار شیمیایی رخ می دهد. طبق نظریه انتشار ، محلول با دانسیته بالا میان محلولی با دانسیته پائین جا خواهد گرفت تا این دو متعادل گردند .
بدین سان ، زمانیکه بتن قبل از اجرای ضد آب کردن کریستالی با آب اشباع می شود ، یک محلول با دانسیته شیمیایی کم بکار برده شده است و زمانیکه ضد آب کریستالی در بتن بکار گرفته می شود ، محلولی با دانسیته شیمیایی بالا روی سطح آن ایجاد می شود که فرایند انتشار شیمیایی را راه اندازی می کند ، ضد آب کریستالی با جابجا شدن میان [ محلول با دانسیته پائین ] به تعادل می رسد .
مواد شیمیایی ضد آب کریستالی میان بتن پخش شده و در دسترس اجزای سیمان هیدراته قرار میگیرد و اجازه می دهد واکنشی شیمیایی اتفاق افتاده ، یک ساختار کریستالی شکل گیرد و همانند ماده شیمیایی ادامه می یابد تا میان آب پخش گردد . این رشد کریستالی ، پشت مواد شیمیایی مهاجم شکل خواهد گرفت . واکنش تا جایی که ترکیب شیمیایی کریستالی آب را تمام کرده و یا آن را از بتن خالی کند ، ادامه می یابد .انتشار شیمیایی ، ترکیب بوجود آمده را در حدود 12 اینچ به داخل بتن انتقال می دهد . چنانچه آب فقط 2 اینچ در عمق بتن جذب شده باشد ، در این صورت ماده شیمیایی کریستالی فقط 2 اینچ پیشرفت خواهد کرد و سپس خواهد ایستاد .در صورت ورود مجدد آب به بتن از چند نقطه دیگر در آینده ، با واکنش شیمیایی مواد ، قابلیت پیشروی تا 10 اینچ دیگر وجود دارد .
بجای کاهش تخلخل بتن همانند تقلیل دهنده های آب و روان کننده ها و فوق روان کننده ها ، ماده کریستالی ، مواد پرکننده و مسدود کننده سوراخها را در بتن به منظور ایجاد یک بخش بی عیب و پایدار از سازه ، بکار می گیرد.فرم کریستالی در داخل بتن وجود دارد و به صورت نمایان در سطح آن نیست و نمی تواند بتن را سوراخ کرده و یا به صورت های دیگری نظیر اندودها و یا سطوح پوششی آن را خراب کند .ضد آب کریستالی در برابر مواد شیمیایی با PH بین 3 تا 11 در برخوردهای ثابت و 2 تا 12 در برخوردهای متناوب بسیار مقاوم می باشد. این ماده دمای بین 25 - درجه فارنهایت [ 32- درجه سانتی گراد ] و 265 درجه فارنهایت [ 130 درجه سانتی گراد ] را در یک حالت ثابت تحمل می کند .رطوبت ، نور ماوراء بنفش و میزان اکسیژن هیچگونه اثری بر روی توانایی عملکرد محصول ندارد
ضد آب کریستالی محافظت در مقابل عوامل و پدیده های زیر راایجاد می کند:
مانعی برای تاثیرات CO ، CO2 ، SO2 ، NO2 ، گازهای خورنده و نیز کربناته شدن می باشد. کربناته شدن فرایندی است که گازهای خارجی پدیده خوردگی را در لایه های بتن ایجاد میکنند.آزمایش کربناتی نشان می دهد که افزایش شکل کریستالی جریان گازهای داخل بتن را کاهش می دهد . کربناتاسیون حالت قلیایی خمیر سیمان هیدراته شده را خنثی نموده و محافظت آرماتورها در مقابل خوردگی از بین میرود.
محافظت کردن از بتن در مقابل واکنش توده های قلیایی [ AAR ] با رد کردن آب به فرایند آنها در نتیجه واکنش توده ها
آزمایش انتشار گسترده یون کلراید نشان می دهد که ساختار بتنی که با ضد آب کریستالی محافظت گردیده است ، از انتشار کلراید ها جلوگیری می کند. این ساختار از فولادهای تقویتی بتن حفاظت کرده و از خرابی های ناشی از اکسیداسیون و انبساط آرماتورها پیش گیری می کند.
بسیاری از روش های سنتی حفاظت بتن نظیر اندودها و دیگر پوشش ها ، ممکن است در دراز مدت مستعد خرابی از آب و ترکیبات شیمیایی گردند در صورتیکه فناوری کریستالی منافذ و شیارهای ناشی از فرایند خودگیری و عمل آوری بتن را بسته و بتن را مقاوم می نماید.
اصطلاح اپوکسی به گروه یا خانواده ای از مواد شیمیایی گفته می شود که در آن ها یک اتم اکسیژن با دو اتم کربن دیگر که به نوعی به هم پیوند خورده اند، وجود داشته باشد.
برای نمونه تصویر ساختمان شیمیایی نوعی اپوکسی پیچیده تری را در زیر مشاهده می فرمائید.
ساختمان شیمیایی ایده آل نوعی اپوکسی (دی گلیسیدیل اتر بیسفنول ای - Diglycidyl ether of bisphenol A(
در شیمی اگر اپوکسی بدست آمده، ظاهری شبیه به صمغ درختان (Natural Plant Resin) (مایعی چسبناک و غلیظ) داشته باشند، آن ها را با عنوان رزین مصنوعی (Synthetic Resin) معرفی می کنند.
اکثر رزین های اپوکسی از واکنش بین اپی کلروهیدرین (Epichlorohydrin) و بیسفنول ای (Bisphenol A) به دست می آیند و عموما در رنگ های قهوه ای، زرد کهربایی و یا بی رنگ تولید می شوند.
هاردنر که اغلب یک آمین (Amine) می باشد؛ پس از اختلاط در نسبت معین با اپوکسی (مولکول آمین و مولکول اپوکسی هم واکنش هستند)، از طریق واکنش افزایشی با اتصال به سر دو اپوکسی مجزا، تشکیل یک ساختمان مولکولی پیچیده سه بعدی را باعث می شود.
پس از مخلوط کردن صحیح نسبت معینی اپوکسی و هاردنر، مخلوط مایع شروع به سخت شدن می کند تا به جسمی جامد تبدیل شود.
اگر اپوکسی و هاردنر به نسبت صحیح و بدرستی مخلوط نشوند، آن بخش از رزین یا سخت کننده که وارد واکنش نشده به همان شکل باقی خواهد ماند و باعث افت شدید فنی و مقاومتی محصول می شود.
تنوع در رزین های اپوکسی تولید شده بسیار زیاد است و هر رزین برای کار خاصی تولید گردیده و نمی توان رزینی که برای کارآیی بخصوصی طراحی شده را در کاربرد و با روش کار دیگری به مصرف رساند؛ از این رو مصرف کنندگان رزین های اپوکسی باید به مشخصات فنی و کاربرد هر رزین که توسط تولید کننده ارائه می شود، دقت داشته باشند.
تولید کنندگان معمولا اقلام زیر را در مشخصات فنی محصولات خود اعلام می کنند:
- نسبت و درصد میزان مخلوط کردن اپوکسی و هاردنر (با ذکر اندازه گیری در واحد وزنی یا حجمی)
- خواص و کاربردهای پیشنهادی رزین مربوطه
- زمان کار کرد پس از اختلاط، زمان ژل شدن (Gel-Time) و زمان پخت
استفاده از پوششهای تابشپز به دلیل سرعت فرآیند بالا، سازگاری با محیط زیست ( درصد مواد فرار نزدیک به صفر و نیز کاهش مصرف انرژی ) و خواص فیزیکی- مکانیکی بسیار خوب مانند مقاومت به خراش، به طور قابل توجهی افزایش یافته است. پوششهای اپوکسیاکریلات به دلیل خواص عالی، در سیستمهای تابشپز بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند. به دلیل ویسکوزیته بالای این رزینها، از رقیقکنندههای فعال برای کاهش ویسکوزیته و همچنین بهبود واکنشهای تشکیل اتصالات عرضی استفاده میشود. از طرف دیگر، در سالهای اخیر، ذرات نانو، جهت بهبود خواص فیزیکی مکانیکی ) بخصوص مقاومت خراش(، در سیستمهای پلیمری و نیز اینگونه رزینها، مد نظر محققین دانشگاهی و صنعتی قرار گرفته است. در این پروژه، ابتدا رزین اپوکسی اکریلات با استفاده از رزین اپوکسی بیسفنول A (EEW=190) و اکریلیکاسید در حضور تریاتیلآمین، به عنوان کاتالیزور، در محدوده دمایی C 60 تا C90 سنتز و سینیتیک آن بررسی شده است. برای مطالعه سینیتیک، از نسبتهای مولی برابر گروه اپوکسی و کربوکسیلی استفاده شده است. سپس برای تعیین درجه واکنش نسبت به هر یک از واکنشدهندهها، از روش فزونی (excess) استفاده شده است. سپس رزین سنتز شده، با مونومرهای تریمتیلولپروپانتریاکریلات (TMPTA) ، تریپروپیلینگلیکولدی-اکریلات (TPGDA) و 1و6- هگزاندیالدیاکریلات در فرمولاسیونهای متفاوت فرموله شده است. میزان مونومرمرهای TMPTA ، TPGDA، HDDA و رزین اپوکسی اکریلات در محدودههای 10-30، 5-30، 5-30 و 40-80 درصد وزنی انتخاب شدهاند و به کمک طراحی آزمایش به روش مخلوط ، تاثیر نوع و میزان این رقیقکنندههای فعال بر ویسکوزیته رزین و خواص فیزیکی-مکانیکی فیلم پختشده، مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی چگونگی تاثیر ذرات نانوآلومینا بر برخی خواص فیزیکی-مکانیکی مانند سختی، خراش و براقیت، 4% سوسپانسیون حاوی 30% نانوآلومینا در) TPGDA 1% جامد)، به دو فرمولاسیون افزوده شد. کلیه فرمولاسیونها حاوی 3% وزنی بنزوفنون به عنوان آغازگر و phr 10تریاتانولآمین به عنوان کمکآغازگر بوده و به مدت 5 ثانیه در حضور اشعه ماورائ بنفش (UV) پخت شدند. نتایج بدست آمده از مطالعات سینیتیکی نشان داده که واکنش گروه اپوکسی و گروه کربوکسیل در حضور کاتالیزور تریاتیلآمین، از درجه یک بوده و انرژی اکتیواسیون حدود 46 kJmol-1 و ضریب برخورد حدود min-1105 * 2/9 میباشد. همچنین درجه جزیی واکنش نسبت به گروههای اپوکسی و اسیدی به ترتیب صفر و یک بدست آمد. ویسکوزیته فرمولاسیونهای تهیه-شده، با افزودن مونومرهای اکریلاتی بخصوص HDDA و TPGDA به شدت کاهش یافت. نتایج نشان داد که با افزایش میزان TMPTA سختی فیلم تشکیلشده افزایش مییابد. همچنین مشاهده شد که با افزودن ذرات نانوآلومینا، رویت خراش کاهش یافته و مقاومت پوششها در برابر خراش افزایش مییابد. نتایج همچنین افزایش خواص مقاومت فشاری و خمشی محصول را تایید می نماید. این تغییر فرمی یعنی استفاده از یک رزین ، هاردنر و فیلر مناسب به عنوان گروت اپوکسی، منجر به تولید محصولی مستقل فارغ از چسب ها و کف پوش ها ی اپوکسی می گردد. همینطور در آزمایشی دیگر بررسیهای مکانیکی نشان داد که حضور نانوذرات اکسید تیتانیوم در ترکیب موجود باعث افزایش استحکام کششی از 25 به 41 مگاپاسکال و استحکام شکست فشاری از 180 به 210 مگاپاسکال میشود. همچنین آزمون ضربه نشان داد که حضور نانوذرات اکسید تیتانیوم منجر به کاهش انرژی شکست از8.17 به 7.35 کیلوژول بر متر و در نتیجه تردتر شدن ساختار میشود که آزمون DMA نیز این امر را تصدیق کرد.
جهت مطالعه بیشتر به مشخصات فنی گروت اپوکسی مراجعه فرمایید
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
2-رقیق کننده واکنش پذیر: از آنجا که پیش پلیمر 
