اجرای آب بندی سپتیک تانک | مواد آب بندی سپتیک تانک

سپتیک تانک بتنی چیست ؟ سازه های بتنی از سه منظر دوام ، بهره برداری و زیبایی نیازمند آب بندی می باشند. آب بندی سازه های بتنی گویای لحاظ تمهیدات لازم برای جلوگیری از نفوذ یا عبور آب یا سایر مایعات از مقطع بتن می باشد.روش های مختلفی برای آب بندی بتن وجود دارد.سه روش عمده آب بندی سازه های بتنی ، آب بندی در حین ساخت ، آب بندی به روش پوشش های سطحی یا نفوذگر ، آب بندیبه روش تزریق می باشد.

باید توجه داشت که آب بندی بتن در بسیاری از مواقع با وجود اینکه ما شاهده ورود آب از قسمتی و خروج آن از سمتی دیگر نیستیم به لحاظ دوام سازه دارای اهمیت بالایی می باشد.

بدیهی است که مطمئن ترین روش و کارآمد ترین روش همواره آب بندی سازه های بتنی با به کارگیری تمهیدات در حین ساخت می باشد. این امر می توان با استفاده از کاهش نفوذپذیری بتن ، استفاده از افزودنی های بتن آب بند کننده و نصب واتراستاپ آب بند کننده بتن یا استفاده از پوشش های آب بندی در جهت فشار مثبت تحقق یابد.

اما متاسفانه با این وجود در بسیاری از مواقع مشاهده می شود به دلایل اقتصادی و یا عدم آگاهی کافی سازندگان و تصمیم گیران این سیستم آب بندی در سازه های بتنی صورت نمی گیرد.

لذا در این صورت در گام دوم می توان برای آب بندی بتن از یکی از دو روش رایج آب بندی سازه های بتنی یعنی آب بندی به روش تزریق رزین های پلی یورتان و اپوکسی و یا روش آب بندی با استفاده از انواع پوشش های آب بندی استفاده کرد. لازم به ذکر است که پوشش های آب بندی دارای گون های مختلفی می باشند سپتیک تانک بتنی که هر یک متناسب با شرایط بهره برداری و محدودیت های مالی و اجرایی، انتخاب و قابل استفاده می باشند.لذا آنچه در این بین می تواند در انتخاب روش آب بندی بتن مورد توجه باشد لحاظ حداکثر دوام آب بندی سازه های بتنی می باشد.

از جمله انواع پوشش های آب بندی بتن می توان به موارد ذیل اشاره کرد :

پوشش آب بندی کننده نفوذگر و کریستال شونده بتن

پوشش آب بند کننده  پلیمری سیمانی دو جزئی بتن

پوشش آب بند کننده پلی یورتان و اپوکسی بتن

پوشش آب بند کننده پلی یروتان بتن

پوشش آب بند کننده اکرولیکی بتن

پوشش آب کننده سیلوکسان بتن

و سایر انواع پوشش های آب بندی بتن

از مزایای استفاده از آب بندی به روش تزریق رزین پلی یورتان و اپوکسی می توان به امکان از اجرای آب بندی در فاشر مثبت و منفی ، حداکثر دوام سازه بتنی به علت جلوگیری از ورود آب به سازه و سرعت بالای اجرا می باشد. از مشکلات عمده این روش آب بندی بتن ، تخصص بالای مورد نیاز ، نیاز به تجهیزات خاص و گرانقیمت مورد نیاز و قیمت گرانتر این روش آب بندی بتن می باشد.

اين شركت عمليات آب بندي سازه هاي بتني را به دو روش موجود در جهان و ايران يعني آب بندی بتن به روش عايق سطحی و
روش آب بندی بتن به روش تزريق رزين پلی یورتان و اپوکسی انجام مي دهد :
آب بندی بتن به روش عايق سطحي  :
اين روش  آب بندی بتن بر مبناي ايجاد لايه نفوذ ناپذير در سطح بتن شكل گرفته است كه در حال حاضر بسته به شرایط  سازه و
بهره برداری از سازه با استفاده از مواد های آب بندی بتن با پایه ها ی مختلف و تولیدی شرکتهای معتبر جهانی مانند انجام می
شود.
روش آب بندی بتن با استفاده از تزريق رزين پلی یورتان و اپوکسی:
اين روش آب بندی بتن بر مبناي تزريق رزين هاي پلی یورتان و اپوکسی یک جزئی و دوجزئی با پمپ مخصوص تزريق در محلهاي نفوذ آب
می باشد که باعث آب بندي جسم بتن از داخل و عمق بتن مي گردد.
لازم به ذكر است كه روش پيشنهادي اين شركت برای آب بندی سازه های بتنی  همواره آب بندي بتن  به روش تزريق مي باشد .
در حال حاضر اين شركت به عنوان یکی از معدود شرکتهای دارای تجهیزات تخصصی ، تجربه و توانمندی در زمینه آب بندی بتن با
استفاده از تزریق رزین پلی یورتان و اپوکسی می باشد.
مزاياي عمده آب بندي بتن به روش تزريق  زرین های پلی یورتان و اپوکسی:
آب بندي جسم بتن و عدم ورود آب به درون  بتن و جلوگيري از اثرات مخرب ورود آب به بتن  مانند خوردگی و …
امكان آب بندي بتن از هر دو سمت سازه ( آب بندی بتن در فشار مثبت و فشار منفی )
امكان آب بندي  بتن در محلهاي با دبي آب بالا
مقاومت اين روش آب بندي بتن در برابر فشار معكوس آب
عمر طولاني اين روش آب بندي بتن
امكان آب بندي تركهای بتن با ابعاد مختلف
امكان آب بندي بتن در محيط هاي مرطوب و سازه های در حال بهره برداری
سرعت بالاي اجرايي عمليات مورد نظر آب بندي بتن

این بخش در راستای اهمیت و نیاز دانش عملی و عملیاتی مهندسین و دست اندرکاران پروژه عمرانی به ویژه پروژه های بتنی راه اندازی گردیده است.کلینیک فنی بتن ایران در این راستا با تعریف سرفصل و دوره های تخصصی و کاربردی بتن و نیز به کارگیری مدرسین و متخصصین سرشناس ، کارآزموده و با تجربه اقدام به برگزاری دوره های آموزشی تخصصی بتن  به صورت عمومی و اختصاص نموده است.

 بخش بازرگانی کلینیک فنی بتن ایران :

امروزه با گسترش روزافزودن استفاده از انواع افزودنی و محصولات کمکی و جانبی بتن در پروزه های عمرانی شرکت های مختلفی در قالب ارائه کنندگان محصولات مذکور شکل گرفته و به خدمات در سطح کشور اقدام می نمایند. اما آنچه همواره در این زمینه به عنوان مشکلی بزرگ قابل تامل بوده است ارائه خدمات به صورت عام و فارغ از تخصص لازم  و خدمات پس از فروش بوده است. که این موضوع باعث تحمیل هزینه های گزاف و تاثیرات منفی در پروژه ها گردیده است. از این رو این مجموعه سعی نموده تا با ارائه خدمات توامان کارشناسی در کنار خدمات بازرگانی نسبت به حل این نقیصه اقدام نماید.

انواع درزهاي كفسازي و روشهاي اجراي آن

پیش گفتار

عملكرد پوشش های بتنی تا حد زیادی به عملكرد رضایت بخش درزهای آنها بستگی دارد. طراحی محل درزها كه در واقع همراه با پیش بینی محل ترك خوردگی می باشد، نه تنها یك دانش كاربردی بلكه هنر ظریفی می باشد. دال های بتنی در معرض تغییر مكان های دائمی مختلف، از جمله تغییر مكان‌های ناشی از خشك شدن، انقباض و خزش می باشند. چنانچه در دال‌ها درزها به درستی تعبیه و طراحی نشوند نیروهای كششی ناشی از انقباض بتن باعث ترك خوردگی خواهد شد. مبحث ترك خوردگی در دال‌ها آنچنان مهم است كه بعضی از معماران و مشتریان ترك های انقباضی را نشانة گسیختگی دال می پندارند. بتن نیز مانند سایر مصالج با تغییر حرارت و رطوبت انبساط و انقباض می یابد. این تغییرات حجمی می توانند باعث ایجاد ترك خوردگی شوند. پیش بینی محل ترك و تعبیة درز در آن نقطه، از تمركز تنش و ترك خوردگی جلوگیری خواهد نمود. این درزها در واقع نیروهای به وجود آمده ناشی از تغییرات حرارتی و رطوبتی را باز توزیع و محو می نمایند. عدم وجود و یا كم تعداد بودن درزهای كنترلی باعث ایجاد ترك های نامرئی و البته مخرب می گردد.

اگر قرار باشد این درزها كاركرد ویژة خود را حفظ نمایند باید به درستی محل یابی و اجرا شوند. چنانچه اجزای یك مخلوط بتنی به درستی و به نحو یكنواختی با هم مخلوط شوند، حجم آن پس از اختلاط دارای بیشترین مقدار است. پس از این مرحله و همراه با تبخیر آب به علت حرارت محیط و نیز به سطح آمدن آب شركت نكرده در واكنش، به علت پدیده مویینگی، كاهش حجم بتن آغاز می شود. این كاهش حجم برای رسیدن بتن از حالت اشباع به حالت خشك تقریباً معادل 66/0 به ازای هر 100 فوت می باشد. باید توجه داشت اغلب خود پدیدة انقباض علت اصلی ترك خوردگی نمی باشد بلكه علت اصلی آن، قیود انقباضی و شرایط مقید بودن بتن می باشد. وجود اختلاف ارتفاع در سطح بتن ریزی، جنس سطح بتن ریزی و وجود دیوار و یا دیگر موانع سازه‌ای همگی از عواملی هستند كه در تعریف میزان مقید سازی سطح دخالت دارند. به طور كلی هر قیدی كه باعث ایجاد تمركز تنش در حین انقباض بتن شود، محركی برای ایجاد ترك می باشد مگر آنكه با تعبیة درزهای مناسب از وقوع ترك خوردگی جلوگیری نمود.

2- انقباض ناشی از خشك شدن

همان طور كه گفته شد، انقباض ناشی از خشك شدن یكی از عوامل مؤثر بر ترك خوردگی است. برای كاهش این انقباض می توان به موارد زیر توجه كرد:

•   1- كاربرد نسبت آب به سیمان پایین تر
•   2- كاربرد حداقل ذرات ریزدانه در مقایسه با ذرات درشت تر. این مقدار حداقل برای دستیابی به       كاراریی مناسب و خصوصیات ماله خوری بتن تعیین می شود.
•   3- انتخاب دانه های خوب دانه بندی شده و تمیز
•   4- كاربرد افزودنی های كاهندة آب به منظور كاهش نسبت آب به سیمان
•   5– كاربرد بتن با اسلامپ پایین
•    6- تراكم مناسب بتن
•    7–  عمل آوری مناسب و پیوسته بتن بلافاصله پس از پرداخت سطح آن. این عمل ضمن آن كه    حصول به مقاومت مورد نظر را تسریع می نماید، ترك های انقباضی را نیز كاهش می دهد.

3- انواع درزها

       3-1- درزهای انبساطی یا جداسازی

در واقع این درزها در یك محل مشخص تعبیه می شوند تا دال حین انبساط و یا حركت، به سازه های مجاورش صدمه نزند. هدف از كاربرد این درزها آن است كه امكان حركت آزادانه و مستقل قائم و افقی بین دال و سازه های مجاور بوجود آید. این سازه های مجاور می توانند دیوارها، ستون ها و پی ها و یا محل های بارگذاری باشند. حركت و درجة آزادی این المان های سازه ای نسبت به المان های مجاور برروی دال به علت متفاوت بودن شرایط تكیه گاهی متفاوت می باشد. لذا اگر دال به صورت صلب به ستون ها یا دیوارها متصل شود، ترك خوردگی محتمل خواهد بود. درزهای جداسازی ممكن است از نوع درزهای انبساطی باشند. به طور كلی این نوع درزها می توانند مربعی شكل یا دایروی نیز باشند. (مثلاً در اطراف ستون) مزیت شكل دایروی آن است كه در آن گوشه هایی كه محل تمركز تنش است، وجود ندارد. باید اذعان نمود كه امروزه طراحی های خوب و نگهداری مناسب درزهای ساخت و ساز (اجرایی)، نیاز به طراحی درزهای انبساطی را مگر در اطراف اجزاء ثابت ساختمان از بین برده است. حركت كف در طی زمان به تدریج درزهای انبساطی را می بندد و در نتیجه امر، ممكن است درزهای انقباضی مجاور باز شوند و درزگیرها و قفل و بست آنها دچار آسیب گردد.

عرض یك درز انبساطی به طور معمول 75/0 اینچ و یا بیشتر است. ابتدا در داخل درز به ارتفاع 75/0 تا 1 اینچ مصالح پركننده ریخته می شود و بقیه آن با مصالح درزگیر پر می شود. میلگردهای dowel به كار رفته در درزهای انبساطی باید از یك طرف با یك غلاف  (cap) مجهز شوند به نحوی كه در انتهای dowel فضای خالی ایجاد شود. این فضای خالی حركت dowel را حین انبساط دال جذب می‌نماید. ممكن است گاهی اوقات درزهای آزاد كنندة فشار (pressure relief joint) با درزهای انبساطی اشتباه شوند. این درزها كاركردی شبیه به درزهای انبساطی دارند و تنها فرق آنها این است كه آنها پس از ساخت اولیه كف و به منظور رها كردن فشار در مقابل سازه های دیگر و به منظور كاهش امكان بالقوه تخریب به وجود می آیند این درزها برای سازه های معمولی توصیه نمی شوند.

        3-2- درزهای ساخت و ساز (اجرایی)

این نوع درزها كه به درزهای سرد نیز معروفند(cold soint) برخلاف 2 نوع درز دیگر به منظور تسهیل حركت بتن و اجازة تغییر مكان آن ساخته نمی شوند بلكه معمولاً در پایان شیفت كاری یا روزكاری بالاجبار ساخته می شوند. البته نوع این درزها ممكن است بعدها به درزهای انقباضی یا درزهای طولی تبدیل شود.

3-3- درزهای كنترلی (انقباضی)

     تذكر: این درزها را “dummy joint” نیز می خوانند. این درزها محل ترك خوردگی ناشی از تغییر طول ابعاد دال بتنی را تنظیم می نماید به نحوی كه ترك ها به محل درزها منتقل می‌شوند. این درزها برای كنترل تركهایی است كه از تنش های كششی ـ خمشی به وجود آمده در بتن ناشی می‌شوند. این تنش ها خود ممكن است از عوامل مختلفی چون هیدراتاسیون سیمان، شرایط محیطی و بارهای عبوری استاتیكی و دینامیكی سرچشمه بگیرند. با توجه به آنكه تعداد این درزها زیاد است لذا اجرای آنها عملكرد بتن و كف پوش را به شدت تحت تأثیر قرار می دهد.

بند 2-2-5 در آیین‌نامه ACI 224.3R تصریح می كند كه مرسوم است درزهای انقباضی در امتداد ردیف ستون ها اجرا شوند ولی به درزهای اضافی نیز نیاز می باشد. طراحی درزهای كنترلی كه درزهای انقباضی نیز خوانده می شود در دال های پوششی و در مكان هایی نظیر پلاژها، پاسیوها، سواره روها و پیاده روها و پاركینگ ها نیازمند توجه به چند موضوع اساسی است. از جمله این موارد انقباض ناشی از خشك شدن در حین عمل آوری اولیه، curling ناشی از اختلاف انقباض در بالا و پایین دال و تغییر مكان های حرارتی دال می باشند. به طور كاملاً تقریبی می توان گفت، بتنی با اسلامپ حدود 8 سانتیمتر به ازای هر 100 فوت طولی به اندازة 6/0 اینچ  انقباض خواهد داشت. ویژگی درزهای كنترلی خوب طراحی شده آن است كه ترك ها را دقیقاً به محل درز منتقل كرده و نقطة دیگری برروی دال ترك نخواهد خورد.

به طور كلی ویژگی های یك درز كنترلی (انقباضی) مناسب عبارت است از:

•    1- درزی كه به دال اجازة‌ دهد آزادانه منقبض شود.
•    2- اختلاف تغییر مكان عمودی دو طرف درز را محدود نماید.
•   3- توانایی انتقال برش از میان درز را داشته باشد.
•   4- توانایی ساخته شدن مطابق نقشة طراحی شدة قبلی را داشته باشد.
•   5- هزینة آن به صرفه بوده و اجرای آن نیاز به مهارت بالای كارگری نداشته باشد.
•   6- اجازه دهد كه بتن ریزی به طور پیوسته انجام شود و زمان زیادی در حالت انتظار برای بتن ریزی پانل های نواری منفرد به هدر نرود.

4- نكات مربوط به طراحی درزهای انقباضی و فواصل درزها

1. بنا بر توصیة ACI (انجمن بتن آمریكا) و ACPA (انجمن پوشش های بتنی آمریكا) حداكثر فواصل درزها بین 24 برابر تا 36 برابر ضخامت دال می باشد. ACI تصریح می كنند این عدد برای بتن های با اسلامپ بالا (چنانچه حداكثر اندازة‌ دانه ها كمتر از 20 میلیمتر (ً 4/3) باشد) 24 برابر بوده ولی با كاهش اسلامپ بتن می توان فواصل درزها را تا 36 برابر ضخامت دال افزایش داد.
2. حداكثر فواصل درزها به عدد 15 فوت محدود می شوند.
3. پانل های تشكیل دهندة درزها باید حتی الامكان مربعی بوده و حداكثر نسبت طول به عرض آنها بنابر توصیة ACPA از 25/1 و بنابر توصیة ACI از 5/1 برابر، تجاوز نكند.
4. بهتر است زاویة تقاطع درزها ْ90 باشد. باید از طراحی درزها با زاویة تقاطع كمتر از ْ60 جداً پرهیز نمود.
5. عمق برش های زده شده در دا برای ایجاد درزهای انقباضی در جهت عرضی باید 4/1 ضخامت دال و در جهت طولی 3/1 ضخامت دال باشد. این عمق نباید كمتر از یك اینچ باشد.
6. درزهای كم عرض‌تر اما با تعداد بیشتر نسبت به درزهای عریض‌تر اما با تعداد كمتر برتری دارند.
7. در مورد پیاده روها فواصل این درزها معمولاً بین 5 تا 6 فوت می باشد. در مورد سواره روها، پاسیوها، پاركینگ ها به 15 فوت افزایش می یابد.
8. زمانی كه از بتن مسلح در كف های پوششی استفاده می شود. لازم است فقط نیمی از المان های تسلیح از محل درزها عبور نمایند. (این امر به ایجاد یك صفحة ضعیف در محل یاد شده و تبدیل آن به درز كمك می كند)

5- تعیین فواصل درزها بر مبنای توصیه fhwa (انجمن بزرگ راههای آمریكا)

        5-1- عوامل مؤثر بر تعیین درزها (مطابق نظر fhwa)

تعیین فواصل درزها به عوامل بسیاری بستگی دارد كه می توان به موارد زیر اشاره كرد.

•  هزینه های اولیه
•    نوع دال (مسلح یا غیرمسلح)
•     مكانیسم انتقال بار
•     شرایط محلی

هر طراحی باید موارد زیر را در نظر داشته باشد.

•   1- اثرات حركات طولی دال بر مادة درزگیر و عملكرد ابزار انتقال بار
•   2- حداكثر طولی از دال كه در آن ترك های انقباضی ایجاد نمی شود.
•   3- میزان ترك خوردگی كه در یك پوشش بتنی مسلح قابل تحمل است. میزان تغییر طول دال در وهلة ‌اول تابع فاصلة‌ بین درزها و تغیرات حرارتی است.

  5-2- طراحی فاصله درز مطابق توصیه fhwa

خواص انبساطی دانه های به كار رفته در بتن و اصطكاك بستر و دال بر تغییر طول دال مؤثرند تغیر طول دال را می توان با فرمول زیر تقریب زد.

 تغییر طول مورد نیاز (اینچ)
ضریب اصطكاك بستر (56/0 برای بسترهای تثبیت شده و 8/0 برای بسترهای دانه ای)
طول دال (اینچ)
ضریب انبساط حرارتی (جدول 2)
حداكثر نوسان حرارتی (معمولاً از كم كردن دمای بتن در زمان بتن ریزی از درجة حرارت متوسط روزانة محل در ماه ژانویه (دی‌ماه) بدست می آید.)
ضریب انقباض بتن (جدول 1)
در پروژه های مرمت و بازسازی به علت حذف پدیدة انقباض این ضریب حذف می شود.

	جدول 1 ـ ضرایب انقباض بتن
	مقادیر ضریب انقباض
مقاومت غیرمستقیم (psi)	ضریب انقباض
(یا كمتر) 300 ,/tr>	0.0008
400	0.0006
500	0.00045
600	0.00030
700	0.00020

	جدول 2ـ ضرایب انبساط حرارتی
	(10-6/ ْF) ضرایب انبساط حرارتی برای سنگدانه
كوارتز	6.6
ماسه سنگ	6.5
شن	6
گرانیت	5.3
بازالت	4.8
سنگ آهك	3.8

اگرچه برای فواصل بین درزها مقدار حداكثر 15 فوت توصیه می شود ولی عوامل دیگری چون شرایط آب و هوایی و سختی بستر و ضخامت پوشش براین مقدار حداكثر فاصله كه فراتر از آن باعث ایجاد ترك خوردگی در بتن می شود، تأثیر دارند. رابطه ای منطقی بین نسبت طول دال (L) به شعاع سختی نسبی و ترك خوردگی وجود دارد. شعاع سختی نسبی كمیتی است كه توسط وسترگارد برای یافتن ارتباط بین سختی فونداسیون و سختی خمشی دال ارائه گردید:

(in) = شعاع سختی نسبی
E = مدول الاستیستة‌ بتن
h = ضخامت كف
= ضریب پوآسون كف پوش
k = ضریب عكس العمل خاك

با افزایش نسبت از 5 ترك های عرضی به شدت افزایش خواهد یافت لذا با محدود كردن به مقدار حداكثر فاصله درزها به دست می آید. این فاصله با افزایش ضخامت افزایش می یابد ولی با سخت تر شدن شرایط تكیه گاهی كاهش می یابد.

6- خواص ماده درزگیر

  6-1- توصیه ACI

مبحث 5-2-4-4 از ACI 302.1R در مورد درزگیری تصریح می كند كه درزگیری برای تأمین اهداف زیر انجام می شود:

• 1- مانع نفوذ آب به داخل بتن شود. این آب در فصول سرد یخ بسته و مشكلاتی پدید می آورد. همچنین باعث خوردگی فولاد می شود.
•   2- بهبود عملكرد درز
•   3- تسریع و تسهیل در تمیز كردن درز

ACI 302.1R توصیه می كنند كه درزها در كف پوش های صنعتی كه در معرض ترافیك چرخ های سنگین قرار دارند با مصالحی نظیر اپوكسی پر شوند. این مصالح باید تكیه گاه مناسبی برای درز بوده و در مقابل سایش مقاومت خوبی داشته باشند. لازم است مصالح پركننده دارای سختی حداقل shore A 50 داشته باشند و كشش طولی آنها حداقل 6% باشد. پركردن درزها بین 3 تا 6 ماه پس از ساخت درز انجام می شود. درزهای الاستیك پیش ساخته (performed elastic) در مواقعی به كار می روند كه درز در معرض ترافیك چرخ های سخت و كوچك قرار نداشته باشد.

6-2- شكل درز و خواص درزگیر بنا به توصیه FHWA

•         1- هدف از كاربرد درزگیر جلوگیری از نفوذ آب و مصالح غیرقابل تراكم به داخل درز می باشد. اگر چه نتوان ورود آب را به طور كامل از بین برد، لاكم لازم است مقدار آن به حداقل برسد. نفوذ آب باعث تخریب درز می گردد. مصالح غیرقابل تراكم نیز از نزدیك شدن لبة درزها در حین انبساط دال جلوگیری كرده و به تخریب درز می انجامد.

•2- خواص مادة درزگیر، تأثیر بسزائی بر عملكرد درز خواهد شد. مواد درزگیر درجة بالا نظیر سیلیكون و درزگیرهای فشاری پیش ساخته برای درزگیری همة انواع درزها توصیه می شوند. از آنجا كه این مصالح گرانتر هستند، طول عمر مفید بیشتری دارند.

•3- در مواردی كه از سیلیكون به عنوان درزگیر استفاده می شود. یك ضریب شكل 1:2 توصیه می شود. حداكثر ضریب شكل نباید از نسبت 1:1 تجاوز نماید. برای نتایج بهتر، عرض حداقل درزگیر باید ً4/1 تا 375/0 اینچ پایین تر از سطح پوشش نهایی باشد به نحوی كه سطح درز در معرض سایش ترافیك عبوری قرار نگیرد. لازم است در زیر ماده درزگیر و در كف درز از یك میلة تكیه گاهی استفاده شود تا ضریب شكل مناسب برای درزگیر حاصل گردد و در عین حال مادة درزگیر به كف درز نچسبد. این میله می تواند از جنس فوم پلی اورتان و دارای قطر تقریبی 25 درصد بزرگتر از عرض درز باشد.

•4- وقتی از درزگیرهای فشاری پیش ساخته استفاده می شود، درز را باید به نحوی طراحی نمود كه درزگیر همیشه دارای كرنشی معادل 20تا 50 درصد باشد. سطح این مادة درزگیر لازم است 125/0 اینچ تا 375/0 اینچ پایین تر از سطح روكش نهایی باشد تا از ترافیك عبوری در امان باشد.

7- طراحی عرض درز بر مبنای توصیه SPEC

7-1- طراحی درزهای حركتی در دال ها

•         1- ضریب جذب (تغییر طول) : میزان حركتی است كه مادة درزگیر الاستومریك بدون آسیب زدن به مادة پوش دهنده تحمل می كند و معمولاً بر حسب درصدی از عرض درز و یا یك كسر بیان می شود.

•         2- ضریب انبساط حرارتی خطی: مصالحی نظیر فولاد، شیشه و آجر و بتن دارای ضرایب انبساط حرارتی كوچك هستند در حالتی ضریب انبساط آلومینیوم حدود 2 برابر آنهاست. بعضی از مصالح مثل چوب و سنگ در جهات مختلف دارای ضرایب مختلفی هستند. تذكر: در موقع محاسبة انبساط باید تغییر حرارت خود جسم و نه محیط اطراف بررسی شود. به طور مثال ممكن است دمای محیط در كویت در تابستان cْ 50 گزارش شود درحالیكه مثلاً دمای بتن به cْ 75 رسیده باشد.

  7-2- محاسبه عرض ترك كل تغییر طول= L × B × Tr + كل تغییر طول= عرض ترك

	جدول 3- ضرایب انبساط حرارتی
مصالح	ضریب انبساط حرارتی
آجر رسی	5.0
بتن	11.7
فولاد سازه ای	12.1
شیشه	9.1
صفحات اكریلیك	90 – 70

8- انتقال بار از میان درز

8-1- قفل و بست دانه ها

قفل و بست دانه ها از اصطكاك برشی در وجوه نامنظم ترك شكل گرفته در محل برش زده شده تأمین می گردد. آب و هوا و سختی دانه ها بر بازدهی انتقال بار مؤثرند. با كاربرد دانه های سخت تر. بزرگ، با دوام و گوشه دار می توان این بازدهی را افزایش داد. بسترهای تثبیت شده نیز می تواند بازدهی انتقال بار افزایش دهند. با این حال با افزایش عرض ترك اعمال و بارهای دینامیكی قفل و بست دانه ها كاهش می یابد. لذا توصیه می شود كه حساب كردن روی قفل و بست دانه ها در مواردی صورت پذیرد كه ترافیك عبوری سبك باشد. برای استفاده از قفل و بست عرض ترك باید به 0.04 اینچ محدود شود، دانه های خرد شده و نیز دانه بندی درست بهتر می تواند بار را منتقل نماید. (ACI 302.1R)

 8-2- dowel bars

توصیه می شود قطر حداقل dowel bar ها ، D/3 باشد كه D ضخامت پوشش می باشد. با این حال، قطر dowel نباید كمتر از اینچ باشد. همچنین توصیه می شود كه dowelهای با طول َ18 در فواصل َ12 به كار روند. این dowel ها باید در نصف عمق دال قرار گیرند. عملكرد dowelها، تركیبی از عملكرد برشی و خمشی خواهد بود. Dowel ها باید موازی یكدیگر و موازی طول دال كار گذاشته شوند. برای آنكه dowelها  بتنواند، آزادانه حركت افقی داشته باشد، در حداقل یك طرف درز نباید به بتن بچسبد و لازم است در داخل غلاف (cap) قرار گیرد. تنها باید از dowel های مسطح استفاده نمود. برای جلوگیری از چسبیدن dowel می توان آنها را چرب نمود یا روكش كرد.     (ACI 302.1R) علت این مسأله را این گونه بیان می‌كند كه 2 دال بتوانند مستقل از هم حركت كنند و تنش های كمتری ایجاد شود. تنها یك پوشش روغنی نازك برای این منظور كافی است زیرا پوشش ضخیم تر باعث ایجاد حفرات در اطراف dowel می شود.

9- روشهای ساخت درزها

9-1- روشهای ساخت درزها

سه روش عمده برای ساخت درزها عبارتند از:

• 1- قرار دادن (control – joint products) در داخل بتن در حین زمان بتن ریزی
• 2- استفاده از شیارزن دستی در بتن تازه ریخته
•  3- برش بتن پس از گیرش ابتدایی

از مزایای كاربرد (C.j.P) در طی بتن ریزی آن است كه همزمان با انقباض بتن درزها به وجود آمده و به كار می‌افتد. از مشكلات استفاده از (C.j.P) اجرای آن است زیرا صاف نگه داشتن لبة آنها و قرارگیری مناسب آنها نیاز به مهارت ویژه ای دارد. از مزایای ایجاد درزها در بتن تازه ریخته شده، آن است كه به محض آنكه نیروهای انقباضی به وجود می آیند این درزها نیز به كار می افتند ولی اجرای آنها دشوار می باشد. كارگران باید دقت كافی به خرج دهند كه عمق شیار حداقل 25/0 ضخامت لایه باشد. اما اگر از روش برش بتن (كه گیرش اولیه یافته است) استفاده شود می توان در طرح درزبندی دقت مناسبی اعمال كرد و لایه را تا عمق مورد نظر برش داد. در این روش باید زمان برش را به دقت تنظیم نمود چون در صورت تأخیر ممكن است، ترك خوردگی هرچند نامرئی در بتن آغاز شود. بر مبنای توصیة ACI زمان برش زدن به 3 عامل بستگی دارد:

• 1- قبل از آنكه بتن سرد شود.
•  2- به محص آنكه سطح بتن به آن اندازه سفت شود كه تحت اثر پره ها آسیب نبیند.
• 3- قبل از آنكه ترك های تصادفی و انقباضی در بتن ظاهر شود.

        9-2- انواع روشهای برش

  1– early entry cut dry cut بین 1 تا 4 ساعت پس از پرداخت سطح انجام می شود. عمق آنها از saw-cuting كمتر است ولی حداقل 1 اینچ می باشد.

2– Saw – cuting بین 4 تا 12 ساعت پس از پرداخت سطح بتن انجام می شود.

 9-3- نكات مربوط به برش زدن بتن

در مورد برش زدن دالهای بتنی توجه به نكات زیر الزامی است:

 •1- برش درزهای انقباضی و طولی شامل یك عملیات 2 مرحله ای است. در مرحلة اول در محل از پیش تعیین شده، ترك ایجاد خواهد شد. عمق آن باید كافی بوده و با پره ای به عرض 125/0 اینچ برش زده شود. برش مرحلة‌ دوم ضریب شكل مورد نیاز برای مادة درزگیر را تأمین می نماید. این مرحله را می توان هر زمانی قبل از درزگیری انجام داد. توصیه می شود در فواصل زمانی منظم قطر پره اندازه گیری شود.

 •2- تعیین زمان انجام برش اولیه چه در مورد درزهای عرضی و چه درزهای طولی در جلوگیری از وقوع ترك های انقباضی غیرقابل كنترل بسیار تعیین كننده است. زمان آغاز عملیات زمانی است كه از یك طرف بتن به اندازه كافی سخت شده باشد كه بتواند وزن ابزار برش را تحمل نماید و هم اینكه از Ravelling در طی عملیات برش جلوگیری نماید.

 •3-  تمام درزها را باید در طی 12 ساعت پس از بتن ریزی برش داد. برش بتن ساخته شده برروی بستر قدیمی باید زودتر انجام شود. این مسأله در شرایط هوای گرم بحرانی تر می باشد. عملیات برش پس از آغاز باید به صورت پیوسته ادامه یابد و تنها در صورت آغاز Ravelling متوقف شود.

 •4- برای درزهای انقباضی عرضی، برش اولیه D/3 توصیه می شود (به خصوص اگر ضخامت دال بیشتر از ً10 باشد). تحت هیچ شرایطی نباید عمق كف كمتر از D/4 باشد. درزهای انقباضی عرضی باید در مرحله اولیه به طور متوالی برش داده شوند. ابعاد درزها به جنس و خواص مصالح درزگیر و تغییر طول بتن ستگی دارد.

 •5- برای درزهای طولی، یك برش اولیه حداقل به عمق D/3 لازم است. حداكثر عمق برش باید مقداری باشد كه به آرماتورها و میل مهارها صدمه ای نرسد. لازم است برش نهایی حداقل عرض 375/0 اینچ و عمق یك اینچ داشته باشد.

 •6- درسالهای اخیر از اره های موتور الكتریكی یا بنزینی مجهز به قطعات سایندة نشكن و یا تیغه های مته الماسی برای برش استفاده شده است. تیغه مته الماسی سطح را چنان به سرعت برش می دهد كه مانع از آسیب دیدن و ترك خوردن آن توسط عمل برش می شود.

 • 7- پرة شیاز زن معمولاً V شكل بوده و از جنس فلز به طول ً6 و عرض ً3 تا ً4 ساخته می شوند. شكل V شكل آنها به این خاطر است كه از پوسته شدن بتن در محل فشار پره و سوراخ كردن جلوگیری شود.

 • 8- به منظور مؤثر كردن عملكرد درزهای انقباضی توصیه می شود كه عمق آنها حداقل 75/0 اینچ و در حالت ایده‌آل یك اینچ باشد.

 •9- درزهای ساخت شده با روش برش زدن باید یكنواخت بوده و لبه های آن صاف و تیز باشد.

 •10- در این روش برای خنك كردن پره ها لازم است از جریان مداوم آب به اندازة تقریبی 5/2 گالون در دقیقه استفاده شود.

  •11- چنانچه در دال بتنی از شبكه سیمی استفاده شده باشد باید آنها را در مكان های درزهای انقباضی قطع كرد. البته این شبكه مانع از ترك خوردگی نمی شود ولی ترك ها را به هم نزدیك می سازد.

پليمر چيست؟

 اوّلين سؤالي كه در ذهن خواننده پس از شنيدن نام بتن پليمري نقش مي بندد اين است كه پليمر ( Polymer ) چيست ؟ براي پاسخ به اين سؤال بهتر است اوّل با مونومر ( Monomer ) آشنا شويم :

دائره المعارف بريتانيكا در مورد مونومر چنين مي گويد :

“ مولكولي از هر دسته تركيبات ( ا‌غلب ارگانيك )‌ كه مي تواند با مولكول هاي همانند خود يا از نوع ديگر واكنش دهد و تشكيل مولكول هاي بسيار بزرگ يا پليمر را بدهد . خاصيّت و ويژگي اساسي مونومر چندگانه واكنش دادن آن است ، مونومر داراي قابليّت شكل دادن تركيبات شيميايي با حدّاقل دو مولكول مونومر ديگر است ، …..”

با توجّه به آنچه گفته شد مي توان متوجّه شد كه مونومر همانند حلقه هاي يك زنجير است و پليمر خود زنجير است ، در واقع بايد بتوان يك پليمر را به مونومرها با ضريب صحيح تقسيم كرد ، لزومي ندارد كه يك مونومر ، عنصر باشد ، در واقع مونومر مولكولي است كه از تكرار آن پليمر به دست مي آيد و داراي وزن مولكولي كمي مي باشد . بد نيست بدانيم كه معادل فارسي مونومر ، تكپار ، و معادل فارسي پليمر ، بَسپار است .

بتن پليمري قرن بيستم را به حق بايد قرن پليمر ها نيز دانست ، محصولات پليمري از لحاظ حجمي در سال 1990 بر حجم محصولات آهني فايق آمد و پيش بيني مي شود كه در قرن حاضر ، از لحاظ وزن نيز بالاتر رود . صنايع ساختمان بزرگترين مصرف كننده موادّ پليمري ، 25 تا 30 درصد از كلّ پليمر ها را مصرف مي كند .

يكي از مواردي كه در ساختمان به وفور استفاده مي شود بتن است . اين مادّه به دليل هزينه پايين توليد ، راحتي استفاده و استحكام فشاري ، يكي از موادّ پرمصرف در سازه هاست ولي به دليل نقايصي كه دارد ( نقايصي چون : 1 – تخريب يخ زدگي و ذوب 2 – تخريب پذيري توسّط موادّ شيميايي خورنده 3 – استحكام كششي كم 4- ديرپخت بودن و …. ) همزمان با توليد اين مادّه ، تركيب آن با فولاد ( مسلّح كردن بتن )‌ و ايجاد خاصيّت تاب خمشي مطرح شد و از همان موقع ، استفاده از موادّ و تركيبات شيميايي ، براي بهبود خواصّ آن مورد توجّه قرار گرفت . حاصل تحقيقياتي كه در اين زمينه صورت گرفت اين نتيجه را در بر داشت كه جايگزيني مناسبي ، با موادّ پليمري انجام شده است و با به كارگيري آنها به روش هاي مختلف ، خواصّ بتن ارتقا مي يابد . ( اين تحقيقات بيشتر در ژاپن ، آمريكا و روسيه انجام شده است ) . در اين رابطه خانواده بتن هاي پليمري ، بهترين خاصيّت ها را از خود نشان دادند . خواصّ اين نوع بتن ، برتر از بتن هاي سيماني بود و گاهي خواصّ
منحصر به فردي از خود نشان مي دهد . با توجّه به ‌نياز بيشتر به استحكام در سازه ها و برتري هاي اين نوع بتن ، بتن پليمري مورد علاقه دانشمندان واقع شد و با وجود آنكه مدّت زيادي از اختراع آن نمي گذرد و عليرغم قيمت بالايي نيز كه داراست مورد استقبال روزافزون قرار گرفته است . بتن هاي پليمري از حدود سال 1950 وارد بازار شده اند و پيش بيني مي شود در طيّ دهه پيش رو ، مصرفشان 10 برابر شود . كاربرد اين نوع پليمرها به دو شاخه استفاده جامد و استفاده غير جامد تقسيم مي شود .
در حالت جامد محصولات پليمري به جاي فولاد جايگزين مي شوند و بتن را مسلّح مي كنند كه در اين حالت ، پليمر به صورت رشته ، شبكه و يا ميلگرد در بتن استفاده مي شود . در حالت غير جامد با تزريق پليمر هاي پودري و مايع ، در دوام بتن بهبود حاصل مي شود .

در كشور ما كار خاصّي روي بتن پليمري صورت نگرفته است و هنوز در سطح يك موضوع تحقيقاتي براي دانشجويان
باقي مانده است ، موضوعي كه منابع تحقيق آن نيز غالباً خارجي هستند .

بتن هاي پليمري ( Polymer Concrete ) حالت جامد : اكثر موادّ و مصالح طبيعي به دليل ناپيوستگي هاي سطحي و تركيباتي كه در خود دارند ، داراي مقاومت لازم براي تحمّل
تنش هاي زياد نيستند و لازم است تا با موادّ ديگري مسلّح شوند . دانشمندان به دنبال موادّي هستند كه در ضمن مسلّح كردن بتن ، داراي وزن كمتر ، مقاومت بيشتر در برابر عوامل جوّي ، رفتار بهتر در بارگذاري هاي متناوب باشد و بتواند مقاومت خود را در دماهاي بالا مثل دماي كوره حفظ كند و …..از اين قبيل.

يكي از مشهورترين اين مصالح ، كامپوزيت هاي پليمري مي باشند . اوّلين باري كه كامپوزيت ها در بنا استفاده شد در زمان جنگ جهاني دوّم بود . در آن زمان بر روي ساختمان هايي كه بايد رادار نصب مي كردند ، استفاده از سازه هاي فلزّي و يا حتّي بتن آرمه ، مشكل ايجاد مي كرد ، با مسلّح كردن بتن توسّط كامپوزيت هاي بتني ، اين مشكل برطرف شد . همچنين در همان بحبوحه جنگ بعضي از قسمت هاي هواپيماهاي جنگي را از پلي استرهايي كه با رشته هاي شيشه تقويت شده بودند
مي ساختند .

در ساختمان هاي مسكوني از كامپوزيت هايي با فيبر شيشه اي يا پلي استر استفاده مي شد . (‌ سازه كامپوزيتي GPR ) ، دو ساختمان استثنايي با سازه كامپوزيتي ساخته شده است كه يكي سازه گنبدي شكل در بن غازي (‌ 1968 )‌ و ديگري سقف فرودگاه دبي ( 1972 )‌ است كه تأثير محسوسي بر استفاده از اين نوع سازه ها داشته است .

اكثر اين سازه ها داراي سازه اصلي بتن مسلّح بود و براي ساخت پانل ها از GPR (Glass Polymer Reinforced ) بهره مي برد ، همانند سازه قوسي فضاكار زمين فوتبال شهر منچستر (‌1980 ) ، مهمّترين كاربردهاي GPR به قرار زير است :

1- ساختمان هايي كه تحت اثر خوردگي شديد هستند .

2- سازه هاي پيشرفته رادارها .

3- ساختمان هايي كه كنترل كيفيّت آنها مهم است .

4- ماهواره ها .

5- آنتن هاي بزرگ .

مهمّ ترين دلايل افزايش استفاده از كامپوزيت ( Composite ) :

1 – وزن كم 2- قابليّت ايجاد معماري هاي زيبا 3- مقاومت در برابر شرايط جوّي 4- خواصّ ضدّ خوردگي

5 – وجود سازه هايي كه در آنها نبايد از فلز استفاده كرد .

امروزه بسياري از پل هاي بتن آرمه به دليل وجود كلر در آب دريا ، تخريب شده اند كه بتن پليمري اين نقيصه را ندارد و خورده نمي شود ، محصولات پليمري در حالت جامد بيشتر به صورت ميلگرد و شبكه مورد استفاده قرار مي گيرند .

انواع بتن هاي پليمري ( حالت غير جامد ) : پيش از بيان انواع بتن هاي پليمري لازم است با فرآيند پليمريزاسيون بيشتر آشنا شويم :

پليمريزه شدن : از اتّصال واحد هاي مونومر به يكديگر ، رشته يا شبكه هاي مولكولي سطحي يا فضايي
تشكيل مي شود كه داراي وزن مولكولي بالايي هستند و به آنها پلي مر مي گويند ، اين فرآيند را پليمريزه شدن مي گويند .

انواع بتن هاي پليمري بدين قرارند :

1- بتن هاي باردار شده توسّط پليمر ( PIC ) : شامل بتن پورتلند پيش ريخته شده است كه توسّط يك سيستم مونومري باردار گرديده است (‌ آماده واكنش است )‌ و متعاقباً در محلّ ، پليمريزه مي شود .

2- بتن هاي پليمر – سيمان (PCC) : شامل يك مونومر است كه به مخلوط آبي بتن تازه افزوده مي شود و متعاقباً در محلّ، پليمريزه مي شود .

3- بتن هاي پليمري (PC) : شامل يك سيستم مخلوط از سنگريزه ( Aggregate ) و پركننده ( Filler ) در مونومر مي باشد كه متعاقباً در محلّ ، پليمريزه مي شود .

4- بتن هاي پليمر – گوگرد (PSC ) : شامل يك سيستم مخلوط از بتن هاي گوگردي است كه توسّط پليمر ها اصلاح خواصّ پيدا كرده باشد .

نحوه توليد بتن پليمري (‌حالت غير جامد ) : بتن هاي پليمري از 80 تا 95 درصد پركننده هاي معدني و گاهي آلي تشكيل شده اند و حدود 5 تا 20 درصد بايندر پليمري نيز

بتن را نگاه مي دارد ( بايندر ( Binder ) به معناي پيوند دهنده يا متّصل كننده است و منظور همان محلول مونومر است كه پس از فرآيند پليمريزاسيون بتن را نگاه مي دارد ) ، خواصّ بتن هاي پليمري برتر از بتن هاي سيماني است .

با انتخاب : الف ) بايندر مناسب ب) نوع و ميزان مناسب پركننده ج ) به كار بردن افزودني هاي مناسب

مي توان طيف وسيعي از بتن هاي پليمري را با خواصّ فيزيكي ، مكانيكي ، ديناميكي ، الكتريكي ، حرارتي ، شيميايي ، تزئيني و … تهيّه كرد . در صورتيكه اين طيف وسيع براي بتن هاي سيماني وجود ندارد . از مجموعه موادّ رايج به عنوان بايندر پليمري سه نوع رايج ترند كه عبارتند از : 1 – اپوكسي ( Epoxy ) 2- پلي استر 3 – پلي يورتان

از پركننده هاي رايج نيز دو نوع رايج ترند كه عبارتند از : 1 – سيليس (Silica) 2- كربنات كلسيم

بر اساس آزمايش هايي از نوع برزيلي ، نتايج زير حاصل شد :

1 – نمونه هاي بتن پليمري با بايندر اپوكسي و پلي استر ، استحكاك بالاتري دارند .

2- نمونه هاي بتن پليمري با بايندر پلي يورتان ، ازدياد طول بسيار زيادي دارند . ( تعريف اپوكسي و …. در همين مقاله گفته خواهد شد . )

بايندر هاي پليمري 90% كلّ قيمت بتن را شامل مي شوند . با وجود اين ، قيمت بتن هاي پليمري ، بسيار كمتر از
پلاستيك هاست . انتخاب مناسب بايندر و پر كننده مناسب ، مي تواند سبب هر يك از حالات زير شود :

1 – بتن هايي با دي الكتريك بالا 2 – برعكس بتن هايي با هدايت الكتريكي بالا 3 – قطعاتي مناسب براي ايجاد خلاء و ..

تغيير خواصّ بتن پليمري بر حسب تغيير پركننده ها : پركننده ها از دو دسته تشكيل مي شوند : 1- جزء زبر ( دانه بندي درشت ) 2- جزء نرم ( دانه بندي ريز )

پركننده هاي سبك وزن شامل سه دسته سنگ هاي رسي سبك ، پرليت و سنگ پا ( Pumice ) مي شوند و پر كننده هاي سنگين شامل 4 دسته قطير ، هماتيت ، ايلمنيت ، باريت مي شوند .

از اين موادّ براي توليد بتن هاي پليمري با وزن مخصوص بين 640 تا 5200 كيلوگرم بر متر مكعّب مي توان استفاده كرد . پركننده هاي بسيار نرم براي كاهش حجم خالي بتن به كار برده مي شود . مانند پودر سيليس ، كربنات كلسيم ، خاكستر ، كائولين . ميكا تالك ،‌تري هيدرات آلومينا ‌، سولفات كلسيم و سيمان پورتلند . پر كننده ها مي توانند سبك باشند مانند
دانه هاي شيشه اي سوراخ دار ، سراميك يا گلوله هاي پلاستيك .

با استفاده از پركننده هاي هادي مثل كربن يا پودرهاي فلزّي ، مي توان بتن را از نظر الكتريكي رساناتر كرد ، افزودني هايي مثل فيبرهاي شيشه اي ،‌آلي و فلزّي براي اصلاح استحكام ضربه اي ، خمشي و همچنين براي كاهش پديده انقباض ناشي از پخت به كار مي رود . عوامل تر كننده باعث كاهش سطحي زيرين مايع و سهولت ترشدگي سطوح پركننده مي شود . جهت تأمين رنگ و همچنين گاهي اوقات به منظور پايداري در مقابل نور از رنگدانه ها استفاده مي شود .

با افزودن لاتكس هاي SBR و اپوكسي به بتن معمولي به عنوان بتن سيمان پرتلند ، پلي مري استفاده شده است كه باعث بهبود خواصّ‌مهندسي و پايايي بتن مي شود و همچنين با افزودن رزين هاي پلي اسراسيترن و اپكسي به مصالح سنگي
به عنوان بتن پليمري كه در مورد رزين پلي اسراسيترن، خواصّ‌ مهندسي و پايايي بتن به طور چشمگيري بهبود مي يابد .

آشنايي با انواع بايندرها :‌

رزين ( Resin ) : به مادّه آلي جامد يا نيمه جامد يا شبه جامدي گفته مي شود كه اغلب داراي وزن مولكولي نامشخّص امّا بالايي بوده و وقتي در معرض تنش قرار مي گيرد تمايل به جريان دارد .

اپوكسي : اپوكسي نوعي رزين است ، اين نوع رزين داراي قطعاتي گرم و نرم است كه با گرما آب مي شوند .

رزين هاي اپوكسي : نوع مايع آن از چسبندگي خوبي به الياف شيشه برخوردارند .

لاتكس : شير آب محتوي مونومر كه براي توليد پلي مر استفاده مي شود . ( SBR )

خواصّ رزين هاي اپوكسي :

1- مقاومت در برابر خوردگي (Corrosion ) بسيار زياد . 2- زمان پخت كم . 3- زمان كم براي رسيدن به استحكام ساختماني . 4 –چسبندگي خيلي خوب به سطوح فلزّي . 5- مقاومت سايشي ( Abrasion Resistance ) بالا. 6 – استحكام مكانيكي بالا . 7 – مقاومت در برابر موادّ شيميايي مخرّب .

8 – چروكيدگي ( Shrinkage ) كم در حين پخت . 9- عدم توليد محصولات فرّار جانبي در واكنش پخته شدن .

10 – حفظ خواصّ و سازگاري حرارتي با فولاد در محدوده دمايي 30 تا 70 درجه سانتيگراد .

رزين اپوكسي مايعي است بي رنگ ، ‌متمايل به زرد ، فرّار و سمّي كه در دماي اتاق بخار مي شود .

روشي براي تقويّت بتن هاي معمولي :‌

در بتن هاي پليمري از تكنيك آغشته سازي بتن با پليمر استفاده مي شود . در اين روش ، يك سيستم مونومري به داخل بتن سخت شده نفوذ مي كند و پس از پليمريزاسيون موجب انسداد مجاري و حفره هاي درون بدنه و اتّصال بيشتر اجزاء متشكّله و ارتقاي بسياري از خواصّ بتن خواهد شد . در اين روش از مونومر هاي متيل متا كريلات و استايرن استفاده مي شود . روش كار بدين ترتيب است كه نمونه هاي بتن را خشك و تميز نموده و سپس خنك مي كنيم . بعد بتن را با سيستم مونومري
آغشته مي كنيم و پس از انجام پليمريزاسيون كاتاليتي حرارتي ، بتن پليمري آماده است . اين بتن ، مقاومت فشاري و نفوذناپذيري اش افزايش پيدا كرده است .

مزاياي بتن هاي پليمري :

1 – استحكام 2- كرنش هاي فشاري ، خمشي ، كششي (‌چندين برابر ) 3 – ميرايي 4 – عمر سرويس

5 – مقاومت سايش و ضربه اي 6 – مقاومت در برابر تغييرات جوّي 7- مقاومت در برابر عوامل شيميايي

8 – مقاومت در برابر عوامل مخرّب محيطي 9- مقاومت در برابر عوامل مخرّب صنعتي 10- جذب آب كمتر

11 – افت كمتر خواص 12 – خواصّ فيزيكي و مكانيكي بهتر 13 – داراي خواصّ تزئيني

خاصّيت بتن پليمري با بايندر اپوكسي و پلي استر	افزايش يا كاهش خاصّيّت نسبت به بتن سيماني
استحكام فشاري	پنج و سه دهم برابر افزايش مي يابد
استحكام كششي	پنج و هشت دهم برابر افزايش مي يابد
استحكام خمشي	چهار برابر افزايش مي يابد
كرنش فشاري	پنج و دو دهم برابر افزايش مي يابد
كرنش خمشي	ده ها برابر افزايش مي يابد
جذب آب	10 تا 60 برابر كاهش مي يابد

جدول بالا به خوبي مي تواند مزاياي بتن پليمري با بايندر اپوكسي و پليستر را نسبت به بتن سيماني نشان دهد ، علاوه بر اين بتن پليمري پلي يورتان داراي ازدياد طول منحصر بفردي است . بتن هاي پليمري در برابر شستشوي دائم مقاومند و فراورش و اجراي آساني دارند .

موارد مصرف بتن هاي پليمري :‌

1 – روكش پل ها و جادّه ها 2 – تعميركاريها 3- سازه ساختمان هايي كه در معرض خوردگي هستند .

4 – پوشش دهي كف ساختمان هاي صنعتي ، ورزشي و … (‌ مثلاً پلي يورتان با ازدياد طول منحصر به فرد ، براي پوشش كف هاي مقاوم در برابر سر خوردن مناسب است . )‌ 5- توليد پانل هاي مصنوعي و تزئيني در فضاهاي مسكوني و اداري (‌ مثل سنگ مرمر مصنوعي ، انيكس پليمري ، گرانيت مصنوعي )‌ 6- درزگير بتن ها 7- ساخت سازه هاي زيرزميني مثل فاضلاب هاي صنعتي (‌ مقاوم در برابر خوردگي ) 8 – ساخت آبشخورهاي مورد نياز در دامداري ها (‌ در مقابل موادّ آمونياكي مقاوم و نسبت به محصولات سراميكي ارزان ترند .) 9 – ساخت مجسّمه ها ، گلدان هاي تزئيني و ساير اشكال آرشيتكتي مشابه سنگ 10 – ساخت مخازن نگهداري موادّ شيميايي 11 – سازه محيط هاي دريايي

12 – ساخت سازه هاي زير آب 13- ساخت سر ريز هاي سد 14 – ديواره آب بند سدها 15 – ديواره تونل ها

16 – بازسازي و سرعت در تعمير (‌ براي سازه هاي بتني و مخصوصاً سازه هايي كه در شرايط خاص، مثلاً‌زير آب قرار دارند . ) بتن معمولي همواره با مشكل خوردگي توسّط عوامل اكسيدكننده گازي و مايع روبرو است و دليل آن مقاومت كم در برابر عوامل خورنده شيميايي است . با جايگزيني كامل حامل آبي در بتن توسّط حامل پليمري ، تركيبي به دست مي آيد كه داراي مقاومتي بالا در برابر عوامل خورنده شيميايي ، بدون نياز به حفاظت هاي شيميايي است .

بتن پليمري زمان كمي براي پخت و جذب آب نياز داشته و نفوذپذيري كمي دارد . نحوه اختلاط اين نوع بتن و لوازم مورد نياز آن مانند بتن معمولي است و به سهولت قالب ريزي مي شود . مجموعه اين مزايا و آنچه قبلاً گفته شد سبب كاربردهاي گوناگون و روزافزون اين بتن ، عليرغم قيمت بالاي آن شده است . بايد در اينجا به استفاده خاصّ و اجباري از بتن پليمري در شرايط غير متعارف اشاره كنيم ، مثلاً در جاهايي كه بتن در معرض موادً شيميايي قرار دارد و ممكن است پديده كاوتياسون
رخ دهد يا در مكان هايي كه ممكن است بتن دائماً در معرض كلر باشد و …..

انواع پليمرهايي كه براي مصارف بالا استفاده مي شوند عبارتند از :

1- اپوكتيك ها 2- فورانها ( Furan ) 3 – اكرليك ها 4 – پليسترهاي غير اشباع 5- وينيل استرها

انتخاب پليمر مصرفي بر حسب مورد مصرف ( كارايي )‌ و قيمت آن انتخاب مي شود.

استفاده از بتن هاي پليمري در قطعات پيش ساخته و نماهاي ساختماني:‌

يكي از موارد استفاده از بتن هاي پليمري ، توليد قطعات پيش ساخته و نماهاي ساختماني است كه البتّه اين قطعات ، معايب سنگ هاي طبيعي را ندارند ، سنگ هاي طبيعي كه در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار مي گيرند اغلب داراي معايبي هستند كه بعضي از آنها اين چنين اند :‌

1 – سنگ هاي طبيعي چگالي بالايي دارند . 2- در اثر عوامل جوّي و موادّ شيميايي تخريب پذيرند .

3 – نفوذ پذيري و جذب آب بالايي دارند . 4 –تهيّه آنها در ضخامت كم به دليل شكنندگي بالايي كه دارند
ممكن نيست . 5 – حمل و نقل آنها سخت است . 6 – عايق صوت و حرارت نيستند .

بتن هاي پليمري چگالي پايين ، خواصّ فيزيكي و مكانيكي سطح بالا را دارا هستند و امكان اعمال طرح هاي تزئيني متنوّع در آنها وجود دارد و جايگزيني مناسب براي سنگ هاي تزئيني و نماهاي خارجي رايج خواهند بود. (‌مرمر ، گرانيت انيكس و .. )

با انتخاب موادّ اوّليّه خاصّ براي توليد اين نوع بتن تزئيني و فراورش مناسب ، سنگ نماي مصنوعي سبكي توليد خواهد شد كه معايب سنگ هاي تزئيني طبيعي را نداشته و داراي خواصّ و برتري هاي ذيل مي باشد :

1 – چگالي 3/1 گرم بر سانتي متر مكعّب . 2 – درصد جذب آب 19% (‌يك شصتم بتن سبك و يك سي ام بتن معمولي )

3 – قدرت چسبندگي بيشتر بر روي بتن سيماني 4 – مقاومت در برابر ضربه . 5 – سازگاري حرارتي بسيار خوب در محدوده دمايي 30 تا 70 درجه سانتيگراد 6 – مقاومت بسيار عالي در برابر شرايط محيطي شيميايي 7 – استحكام فشاري ، خمشي و كششي بالاتر . 8 – تنوّع رنگ بسيار زياد .

نكته جالب اين است كه با وجود تمام محاسني كه ذكر شد ، اين نوع توليدات ، قيمت كمتري نسبت به سنگ هاي طبيعي دارند .

كاربرد بتن هاي پليمري به عنوان صفحات ضدّ گلوله :

براي توليد صفحات ضدّ گلوله در صورتي كه وزن و حجم ، عوامل محدود كننده اي نباشند ، بتن سيماني در تهيّه و ساخت موانع ضدّ‌گلوله به كار مي رود . در صورتي كه به جاي سيمان از رزين پليمري ، به عنوان حامل در تركيب بتن استفاده شود ، مقاومت مكانيكي بتن افزايش چشمگيري مي يابد و‌ سرعت گيرش و پخت سازه مورد نظر به صورت محسوسي بالا مي رود .

در اين تركيب پليمري كه شامل 12 درصد رزين است ، 3 درصد تقويت كننده شامل پودر و لاستيك الياف كوتاه شيشه ،
ايجاد خواهد شد ، اين صفحه ضدّ گلوله ،‌ براي ساخت هدفي با حدّ اقل ضخامت 5 تا 6 سانتي متر به كار مي رود و مي تواند گلوله اي با انرژي معادل 2400 ژول را مهار كند و كمترين خسارات را متحمّل شود .

كاربرد بتن هاي پليمري سبك در ساخت تابلوهاي ايمني راه :

با توجّه به گسترش جادّه ها و ازدياد مسافرت ها ، نياز به علايم رانندگي هر روز بيش از پيش احساس مي شود . اين علايم عمودي و افقي هستند و نوع قائم آن از پايه و سر تابلو تشكيل شده است و عموماً از جنس فلز ساخته مي شود ؛
با توجّه به اينكه مصرف اين تابلوها در كشور بسيار زياد است و فلزّ به كار رفته در آن ورقي و وارداتي و ارزبر است و از طرف ديگر منابع فراوان توليد بتن و سيمان در كشور وجود دارد ، مسئولين بر آن شدند تا از بتن سبك در توليد علائم ايمني شهري بهره برداري كنند . اين تابلو ها بايد به گونه اي باشند كه اوّلاً در برابر عوامل جوّي و يخبندان مقاوم باشند ، ثانياً‌ از
نظر اقتصادي ، مقرون به صرفه باشند و ثالثاً داراي سطحي صاف و بدون خلل و فرج باشند تا بتوان شبرنگ ها را بر روي آنها چسباند . از اين رو در حال حاضر به دستور سازمان مديريّت و برنامه ريزي ، محقّقين در حال تحقيق در زمينه استفاده از
بتن هاي پليمري براي توليد پايه و سر تابلوهايي هستند كه خاصيّت هاي مذكور را دارا باشند ، چنانچه بتوان به اين مهم
دست يافت ، حدود 30 الي 50 درصد كاهش هزينه نسبت به علايم فلزي خواهيم داشت و به عبارتي ساليانه حدود چندصد ميليون تومان كاهش هزينه خواهيم داشت .

نتيجه گيري :

با توجّه به آشنايي مختصري كه در اين مقاله نسبت به بتن پليمري به دست آمد ، مي توان پيش بيني كرد كه در آينده از بتن پليمري به صورت عمده ، هم در داخل ساختمان به عنوان تحمّل كننده بار و هم در خارج از ساختمان به عنوان نما استفاده خواهد شد ، بدون شك آنچه كه باعث افزايش استفاده از بتن پليمري شده است ، قابليّت تغيير در خواصّ آن با تغيير دادن نوع و درصد پركننده ها و بايندر هاي پليمري است .

اميد است دانشمندان و دانش پژوهان ايراني از عرصه تحقيقاتي وارد عرصه ازمايشگاهي شوند تا بدين ترتيب صنعت ساختمان كشور بهبود فن آوري يابد .

1- بتن پليمري : حسين كلاگر ، حسان بابا شاه ( دانشجوي دانشگاه آزاد اسلامشهر ) – آذر1382

2- مركز اطّلاعات و مدارك علمي ايران (‌وزارت علوم )

3- چكيده پايان نامه پيمان دشتي زاده (‌كارشناسي ارشد تربيت مدرّس )

4- چكيده مقاله كنفرانس بين المللي سواحل و بنادر و سازه هاي دريايي ( دكتر مهرداد كوكبي ، قادر خانبابايي )‌

5- چكيده پايان نامه علي نيك پي (‌كارشناسي ارشد تربيت مدرّس )‌

6- چكيده پايان نامه رضا افشارپور (‌كارشناسي ارشد صنعتي اصفهان )‌

7- چكيده پايان نامه حميدرضا زماني (‌كارشناسي ارشد دانشگاه تهران )

8- چكيده پايان نامه بابك اسماعيلي (‌كارشناسي ارشد تربيت مدرّس )

9- چكيده پايان نامه فرامرز زمودي ( كارشناسي ارشد تربيت مدرّس )

10 – چكيده مقاله زهره خاني ، محمّدرضا حسينيان (‌ماهنامه سيمان )

11 – پروژه هاي سازمان مديريّت و برنامه ريزي