بتن پلیمری چیست؟
بتن پلیمری از مخلوط الیاف، رزین های پلیمری و سنگ دانه هایی با دانه های ریز و درشت تشکیل شده است و در ساختار آنها از مونومرها استفاده شده است و با صورت گیری واکنش های شیمیایی، پلیمر را تشکیل می دهد.
به گزارش اخبار ساختمان، بتن یکی از مصالح اصلی در ساخت اکثر ساختمان های کوچک و بزرگ و طرح های عمرانی است؛ اما نوع خاصی از بتن، بتن پلیمری است که شاید زیاد با آن آشنایی نداشته باشید.
پلیمر نوعی زنجیره شیمیایی از مولکول هاست که در کنار هم مولکول های بسیار بزرگی را تشکیل می دهند و می توانند در مواد خاصیت شکل پذیری و واکنش پذیری مناسبی را ایجاد کنند؛ اما اینکه بتن پلیمری چگونه ساخته می شود و چه کاربردهایی دارد یک سؤال تخصصی است که در ادامه در مورد آن توضیح خواهیم داد.
بتن پلیمری چیست؟
بتن پلیمری (pc) از مخلوط الیاف، رزین های پلیمری و سنگ دانه هایی با دانه های ریز و درشت تشکیل شده است. در این مخلوط از آب استفاده نمی شود و جای آن را رزین می گیرد که به مونومر معروف بوده و با صورت گیری واکنش های شیمیایی، پلیمر را تشکیل می دهد و مزایای آن، چسبندگی، سفت شدن و افزایش مقاومت است.
بتن پلیمری چگونه ساخته می شود؟
این دسته از بتن ها را، 80 تا 95 درصد از مواد معدنی و گاهی هم مواد آلی تشکیل داده و حدود 5 تا 20 در صد آن را هم بایندرهای پلیمری تشکیل داده اند. امروزه از بتن های مختلط نیز استفاده می شود.
ما به طور کلی دو نوع طرح اختلاط بتن پلیمری داریم که در ادامه آن ها را معرفی خواهیم کرد:
بتن اصلاح شده با لاتکس: در این قسمت همان مراحلی طی می شود که در بتن معمولی با سیمان صورت گرفته است؛ با این تفاوت که در اینجا از لاتکس (سوسپانسیون کلوئیدی پلیمر در آب) استفاده می شود. حدود 50 درصد وزن این نوع بتن را، ذرات کوچک و ریز پلیمر تشکیل می دهد.
بتن با پلیمر تزریقی: در این نوع، سیستم منافذ شامل منافذ مویینه و ریز ترک های پیچ و خم دار است. فرآیند تولید این بتن از بتن های معمولی بسیار پیچیده تر است.
انواع
انواع بتن پلیمری از نظر حالت مواد سازنده به دو گروه جامد و غیر جامد تقسیم می شوند که در ادامه هر کدام را توضیح خواهیم داد.
بتن های پلیمری حالت جامد
بتن های پلیمری جامد یا کامپوزیت های پلیمری موادی با وزن پایین اما مقاومت بالا در برابر عوامل جوی و واکنش هایی مناسب در برابر بارهای وارد بر سازه هستند که برای اولین بار در زمان جنگ جهانی دوم مورد استفاده قرار گرفتند.
کاربردها
برای ساختمان هایی که به شدت در معرض مواد خورنده هستند
سازه های پیشرفته برای نصب رادارها
در ساختمان هایی که کنترل کیفیت در آن ها از اهمیت بالایی برخوردار است
در ساخت ماهواره ها
برای ساخت آنتن های بزرگ
مشخصات فنی ؟
سبک بودن
انعطاف پذیری بالا و قابلیت شکل پذیری در طرح های معماری مدرن و زیبا
مقاومت زیاد در برابر شرایط جوی مختلف
مقاومت در برابر مواد شیمیایی خورنده
قابل استفاده در سازه هایی که نمی توان در آنها از فلز و بتن مسلح با فولاد استفاده کرد
انواع بتن های پلیمری غیر جامد
بتن های پلیمری غیر جامد بر اساس فرایند پلیمریزاسیون تولید می شوند. پلیمریزه شدن به معنای وصل شدن واحدهای مونومر به همدیگر است که به رشته یا شبکه های مولکولی سطحی و یا فضایی تبدیل می شوند و دارای وزن مولکولی بالایی هستند که پلیمر را تشکیل می دهند.
انواع بتن پلیمری که تحت این فرایند تشکیل می شوند به یکی از دسته های زیر تعلق دارند:
بتن های باردار شده از طریق پلیمر: این بتن ها توسط یک سیستم مونومری باردار می شود و آماده واکنش است که در محل مورد نیاز نیز پلیمریزه می شود.
بتن های پلیمر–سیمان: این بتن ها شامل یک مونومر هستند که به مخلوط آبی بتن تازه اضافه می کنند و بعد از آن در محل پلیمریزه می شوند.
بتن های پلیمری PC: این بتن ها از مخلوطی از سنگریزه و مواد پرکننده در مونومرها تشکیل می شوند و بعد در محل پلیمریزه خواهند شد.
بتن های پلیمری گوگرد: این نوع بتن شامل مخلوطی از بتن های گوگردی است که خواص آن توسط مواد پلیمری اصلاح می شود.
بتن پلیمری چه کاربردهایی دارد؟
بتن پلیمری از جمله مصالحی است که کاربردهای بسیاری دارد که در ادامه تعدادی از آنها آورده شده است.
– ساخت انواع بناها مانند پل ها، ساختمان ها، سد ها، مترو ها، فرودگاه ها، بناهای مسکونی و اداری.
– بتن های پلیمری در تعمیر کاری و روکش پل ها و جاده ها کا ربرد دارند.
– این بتن ها به درد ساختمان هایی می خورد که سازه های آن ها در معرض خوردگی هستند.
– کاربرد دیگر بتن های پلیمری، پوشش دهی کف انواع ساختمان ها ازجمله صنعتی، ورزشی و… است.
– از این بتن همچنین می توان در جهت تولید پانل های مصنوعی و تزئینی جهت فضاهای مسکونی و اداری استفاده کرد.
– از بتن پلیمری می توان سازه های زیر زمینی مانند فاضلاب های صنعتی را ساخت. علت این امر هم مقاوم بودن این نوع بتن در برابر خوردگی است.
– از این بتن ها همچنین می توان جهت ساخت آبشخور های مورد استفاده در دامداری ها استفاده کرد.
– این محصول برای ساخت وسایل تزئینی مانند مجسمه ها، گلدان ها و سایر اشکال استفاده کرد.
– در ساخت سازه های زیر آب هم می توان از این بتن ها استفاده کرد.
– همچنین کاربرد دیگر این محصول، ساخت آب بند سد ها، دیواره تونل ها و ساخت سر ریز های سد است.
| مزایای بتن پلیمری | معایب بتن پلیمری |
| مقاومت در برابر مواد شیمیایی | قیمت بالا |
| جذب آب کمتر | مقاومت کمتر در برابر آتش |
| مقاومت در برابر یخ زدگی | روش بتن ریزی پیچیده تر |
انواع بتن پلیمری اصلاح شده بر اساس نوع پرکننده ها
پرکننده ها دارای دو نوع دانه بندی ریز و درشت هستند. همچنین از نظر وزنی پرکننده های سبک شامل سنگ های رسی سبک، پرلیت و سنگ پا هستند؛ اما پرکننده های سنگین شامل قطیر، ایلمنیت، هماتیت و باریت هستند. از همه این مواد می توان برای تولید انواع بتن پلیمری با وزن مخصوص بین 640 تا 5200 کیلوگرم بر متر مکعب استفاده نمود.
معمولاً پرکننده های نرم (دانه بندی ریز) برای کاهش تخلخل بتن استفاده می شود. از جمله پرکننده های نرم می توان به دانه های ریز شیشه ای، سرامیک و پلاستیک اشاره کرد. برای ایجاد خواص الکتریکی در بتن پلیمری معمولاً از کربن یا پودرهای فلزی استفاده می شود.
اگر بخواهیم میزان استحکام بتن در برابر ضربه، خمش و کاهش انقباض را افزایش دهیم باید از موادی مانند فیبرهای شیشه ای، مواد آلی و فلزی برای تولید بتن پلیمری استفاده کنیم. شایان ذکر است گاهی اوقات برای ایجاد رنگ های بهتر در بتن یا ایجاد خواص جذب نور در برابر خورشید، از رنگ دانه های معدنی نیز برای بتن استفاده می شود.
انواع بایندرهای مورد استفاده در بتن های پلیمری
رزین: یک ماده آلی نیمه جامد یا کاملاً جامد و یا شبه جامد است که دارای وزن های مولکولی نامشخصی است اما به طور کلی وزن مولکولی آن بالاست و زمانی که در برابر نیروی تنشی قرار می گیرد تمایل به جریان نشان می دهد.
اپوكسی: خود نوعی رزین است که دارای قطعاتی گرم و نرم بوده و با گرما آب می شوند.
رزین های اپوكسی: ترکیبات این مواد طوری است که چسبندگی خوبی با الیاف شیشه دارد و برای ساخت وسایل تزئینی و اکسسوری نیز استفاده می شود. این مواد مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند و زمان پخت مورد نیاز آن کم است؛ همچنین چسبندگی خوبی نسبت به سطوح فلزی دارند. مقاومت سایشی، استحکام مکانیکی بالا و مقاومت در برابر مواد شیمیایی مخرب از دیگر مزایای این مواد هستند.
قیمت
قیمت این محصول بسته به میزان، کیفیت و انواع آن، با یکدیگر متفاوت است اما قیمت این بتن نسبت به بتن های سیمانی بسیار به صرفه تر است که این خود مزیتی محسوب می شود.
سخن آخر
صنعت ساخت و ساز طی زمان پیشرفت های زیادی داشته است. بخش مهمی از این تحولات به نوع مواد مصرفی و ابداعات صورت گرفته در آنها مربوط می شود.
بتن پلیمر و تفاوت های ساختاری آن با سایر موارد در این زمینه علاوه بر کاربرد آسان و عمل آوری سریع و فوری، مزیت های فراوان دیگری نیز به همراه داشته است.
از صرفه اقتصادی و صرف انرژی کمتر در کار تا دوام و کارایی بیشتر و مقاومت به مراتب بالاتر در حوادث طبیعی تا ثبات بیشتر در برابر عوامل جوی و فیزیکی مانند پوسیدگی، خوردگی و ذوب همه از مزایای کاریرد این نوع بتن به شمار می آیند. بدیهی است رعایت اصول تهیه و عمل آوری این نوع مصالح ساختمانی تاثیر به سزایی در بهبود کیفیت کار و نتیجه گیری کامل از آن دارد.
بدون دیدگاه