بتن پلیمری

فهرست

1. تعریف بتن پلیمری
2. دلایل استفاده از پلیمر در بتن
3. عمل آوری بتن پلیمری
4. انواع پلیمرها در بتن پلیمری
5. میزان مصرف
6. مزایای افزودن پلیمر به بتن
7. انواع 
8. استفاده در کف سازی
9. مزایای استفاده در کف سازی
10. شکل ظاهری
11. مراحل اجرا

تعریف بتن پلیمری

بتن پلیمری متشکل از دو واژه «بتن+پلیمر» می‌باشد، که هر یک تعاریف جداگانه‌ای برای خود دارند و پلیمر به معنای به هم پیوستن و ترکیب شدن چند مولکول کوچک و یکسان و تشکیل مولکول بزرگ به نام پلیمر که این فرایند فرایند بسپار نام دارد.

از دیر باز با واژهٔ بتن آشنا هستیم، امروزه برای اینکه استحکام و مقاومت بتن در برابر تحمل فشارها و تنش‌ها را بالا ببرند از ترکیب بتن با مواد شیمیایی متفاوتی بهره می‌برند؛ یکی از این مواد و کارها استفاده از پلیمرها و به نوعی پلیمر کردن بتن می‌باشد.

این نوع ماده (پلیمر) ضمن دارا بودن استحکام بالا، دارای وزن پایین و مقاوم در برابر شرایط آب و هوایی و در برابر فشار و بارهای مختلف مقاومت خوبی را از خود نشان می‌دهد.

در کل می‌توان بتن‌های پلیمری را ترکیبی از الیاف‌های طبیعی پلیمری در اندازهٔ دانه‌های ریز و درشت دانه‌ها دانست. در فرآیند مخلوط کردن بتن‌های پلیمری از آب، که یک پای همیشگی مصالح بتنی است استفاده نمی‌کنیم و به جای اب از رزین مایع (مونمر) استفاده می‌کنیم.

در واقع مولکول‌های رزین مایع به عنوان مونومر فرایند ما عمل می‌کنند و باعث سفت و سخت شدن و مقاومت بالا و مهمتر از همه باعث چسبانندگی می‌شوند و مولکول‌های بزرگتر را تشکیل می‌دهند. فرایند پلیمری شدن:نحوهٔ تشکیل بتن‌های پلیمری (روش ساخت)طی پلیمر شدن و فرایند مخلوط بتن و پلیمر، مولکول‌های رزین مایع به عنوان مونومر به صورت پیوند شیمیایی به همدیگر وصل می‌گردند تا گونه‌ای (نوعی) پلاستیک سفت و مقاوم به نام پلیمر را به وجود آورند.
 

دلایل مهم استفاده از پلیمر در بتن:

همان‌طور که گفتیم برای افزایش بهره‌وری و طول عمر بتن و مقاومت آن در برابر انواع تنش‌ها و فشار و شرایط محیطی از پلیمرها و فرایند پلیمری شدن بهره گرفتیم. به این علت که

• پلیمرها دارای خواص ضد سایش و ضد خوردگی را در برابر عومل سایش دارند
• دارای سبکی و وزن کم نسبت به سایر مواد افزودنی
• امکان ترمیم و تعمیر تخریب‌های موجود در پل‌ها، بزرگراه‌ها و سازه‌های آسیب دیده،
• برای زیباسازی فضای شهر و معماری
• مقاومت بالا نسبت به سایر افزودنی‌ها در برابر شرایط محیطی.

عمل آوری بتن پلیمری:

بتن‌های پلیمری علی‌رغم سایر ترکیبات بتنی به سرعت با شرایط محیطی مطابقت میابند و سریع سفت و سخت می‌شوند. به‌طوری که طی همان ساعات اولیه (حدود یک ساعت) کاملاً مستحکم و سفت می‌شوند؛ لذا در این مدت باید از نفوذ آب جلوگیری کرد تا اب به آن نفوذ نکند. باید توجه داشت که اگر دمای محیط کمتر از ۱۲ درجهٔ سانتیگراد باشد سرعت واکنش بسپار (پلیمر) پایین آمده و کاهش خواهد یافت و برای اینکه این اتفاق نیافتد دو راه حل پیشنهاد می‌شود؛ یا باید واکنش دهنده‌های فرایند غلیظ باشند یا باید در شروع واکنش دما بین ۷ تا ۲۰ درجهٔ فارنهایت باشد.

بتن پلیمری به طور معمول از اختلاط سیمان، سنگدانه، آب، فیومه‌های فلزی الیافی و یک پلیمر تشکیل می‌شود. 

انواع پلیمرها در بتن پلیمری استفاده می‌شوند که عبارتند از:

• لاتکس‌های استایرن بوتادین
• پلی استر
• امولسیون پلیمری
• رزین اپوکسی
• پلی استر نااشباع
• پلی پلیمر-استیرن
• آکریلیک‌ها
• پلی‌وینیل‌ها

میزان مصرف بتن پلیمری

مقدار پلیمر مصرفی معمولاً بین 5 تا 15 درصد وزن سیمان است.

مزایای افزودن پلیمر

• بهبود خواص مکانیکی مثل مقاومت کششی و خمشی
• کاهش نفوذپذیری 
• افزایش چسبندگی و مقاومت در برابر ترک خوردگی
• بهبود مقاومت در برابر سایش و ضربه
• کاهش جمع شدگی خشک شدن
• افزایش انعطاف‌پذیری و شکل‌پذیری

بنابراین بتن پلیمری خواص مکانیکی و دوام بهتری نسبت به بتن معمولی دارد.

انواع بتن‌های پلیمری :

• بتن‌هایی که توسط پلیمرها باردار می‌شوند و به اصطلاح PLC گفته می‌شود. این نوع بتن‌ها توسط یک سیستم مونومری باردار می‌شوند و سپس فرایند پلیمری شدن شروع می‌شود.
• بتن‌های سیمان-پلیمر و به اصطلاح PCC که شامل نوعی مونومر که به مخلوط آب و بتن می‌افزایند و سپس فرایند پلیمری شدن را شروع می‌کنند.
• بتن‌های پلیمری یا همان PC که شامل یک نوع سیستم مرکب تشکیل یافته از سنگریزه‌ها و پراکندگی در مونومر هایشان هستند که بعد از این پراکندگی فعالیت پلیمر شدن آغاز می‌گردد.
• بتن‌های گوگورد پلیمر (PSC) که شامل ترکیبی از بتن و گوگرد که به وسیلهٔ پلیمرها خاصیت آنها را تصحیح می‌کند.

استفاده از بتن پلیمری در کف سازی

بتن پلیمری به دلیل مزایایی چون مقاومت بالاتر، دوام و عمر طولانی تر و مقاومت در برابر سایش، گزینه مناسبی برای کف‌سازی است و کاربرد گسترده‌ای در این زمینه دارد.

مزایای استفاده از بتن پلیمری در کف‌سازی:

• مقاومت بالا در برابر سایش و فرسایش ناشی از تردد سنگین و جابجایی بار
• طول عمر و دوام بسیار بیشتر نسبت به بتن معمولی
• هزینه‌ی نگهداری و تعمیر پایین‌تر
• ظاهری زیباتر و یکنواخت‌تر
• مقاومت شیمیایی بالاتر - مقاوم در برابر اسیدها و مواد شیمیایی
• مقاومت در برابر آتش و حرارت
• عدم نیاز به درزگیری مکرر
• اجرای سریع‌تر و آسان‌تر

بتن پلیمری برای انواع کف‌سازی‌ها اعم از پارکینگ، انبار، کارخانه، سوله و ... گزینه‌ی مناسبی محسوب می‌شود.

شکل ظاهری بتن پلیمری

• رنگ بتن پلیمری معمولاً خاکستری روشن است و بسته به نوع پلیمر و سنگدانه‌های به کار رفته ممکن است کمی تیره‌تر یا روشن‌تر باشد.
• سطح بتن پلیمری کاملاً صاف و یکنواخت است و بر اساس نوع پرداخت‌کاری انجام شده می‌تواند براق یا کدر به نظر برسد.
• درزهای انقطاع به صورت خطوط مستقیم و موازی در فواصل مشخص ایجاد می‌شوند تا از ترک خوردگی جلوگیری کنند.
• گاهی اوقات برای افزایش زیبایی ظاهری، الگوها و طرح‌هایی روی سطح ایجاد می‌کنند.
• در مجموع سطحی صاف، یکنواخت، مقاوم و با دوام ایجاد می‌شود.

مراحل اجرای بتن پلیمری در کف سازی

مراحل اجرای بتن پلیمری در کف‌سازی به شرح زیر است:

1- آماده‌سازی بستر:

• تسطیح و صاف کردن سطح زمین
• اجرای عملیات خاکبرداری و خاکریزی در صورت نیاز
• تراکم خاک بستر تا رسیدن به تراکم مناسب

2- اجرای زیرسازی:

• ریختن لایه‌های زیرسازی از جنس ماسه، شن و مصالح دانه‌ای درسته
• تراکم هر لایه با ویبره تا رسیدن به تراکم لازم

3- نصب شبکه آرماتور:

• قرار دادن توری فولادی یا الیاف پلیمری بر روی زیرسازی 

4- اجرای لایه نفوذناپذیر:

• ریختن لایه‌ای از بتن سیمانی روی زیرسازی

5- اجرای بتن پلیمری:

• توزیع مواد اولیه بتن پلیمری روی سطح
• مخلوط کردن مواد با بتن‌آمیز و یا میکسر
• ریختن و پخش بتن پلیمری روی سطح و تسطیح آن
• صاف کردن و ممتاز کردن سطح نهایی

6- عمل‌آوری:

• پوشاندن سطح بتن با نایلون برای جلوگیری از تبخیر آب
• عمل‌آوری بتن به مدت مشخص تا کسب مقاومت لازم

7- اجرای درزهای انقطاع:

• اجرای درزهای انقطاع در فواصل مشخص جهت جلوگیری از ترک خوردگی