بتن پلیمری در صنایع ساختمانی نوین واژه آشنایی است. همانقدر که نسل پیش با ملات بتن در ساختمان‌سازی آشنا بودند، این روزها مصارف پلیمرها و دانش مربوط به کاربرد آن در این صنعت ریشه دوانده است. کاربرد چسباننده‌های رزینی یا پلیمری، تحولی در صنعت ساخت و ساز پدید آورده که با سرعت، استحکام و مقاومت بالا و وزن کمتر سازه‌ها همراه است. سازگاری این ترکیب با شرایط آب و هوایی گوناگون و شرایط فیزیکی متفاوت نیز از دیگر مزیت‌هایی است که در این نوع بتن سراغ داریم. در این مطلب با بتن رزینی یا پلیمری و ترکیبات آن آشنا می شویم و کاربرد و مزیت های آن را بررسی خواهیم کرد.
صنایع بتن از کلاسیک تا مدرن!
بتن و ترکیبات آن سال‌هاست از شناخته شده‌ترین مصالح و ترکیبات بنایی به‌شمار می‌آیند. آنها که دستی در ساخت و ساز دارند، به‌خوبی از ویژگی‌ها و موارد کاربرد این مواد آگاهی دارند. از زمان گیرایی، قدرت و دوام این مصالح تا قیمت و روش کاربرد آنها، همه از نکات آشنا برای اهل فن هستند که با به‌کارگیری آنها بر کیفیت کار افزوده می‌شود. اما افزون بر این، تحولات علمی صورت گرفته در علم شیمی مواد نیز موردی است که با ایجاد تغییرات کلی در صنایع ساختمانی سطح کار با این مواد را دستخوش تغییرات مثبت می‌کند.
تا پیش از این و در روش کلاسیک، بتن از ترکیب آب با سنگدانههایی مانند شن و ماسه و سیمان استفاده می‌شد. زمان گیرایش این ترکیب طولانی است و قدرت و استحکام آن به‌طور نسبی بسته به میزان مصرف هر یک از این مواد تعیین می‌شد. ابداع ترکیب پلیمرها با بتن از تحولاتی است که در سال‌های اخیر بر سرعت و کیفیت کارهای ساختمانی افزوده است.
بتن پلیمری چیست و چگونه شکل می‌گیرد؟
انواع بتن اصولا از ترکیب سنگدانههایی مانند شن و ماسه و سیمان با آب تهیه شده و به روش‌های تجربی طی سال‌ها به‌کار گرفته شده‌اند. با ابداع فن‌آوری بتن پلیمری، از رزین‌ها یا چسباننده‌های مونومری برای این کار استفاده شد. در واقع بتن‌های پلیمری ترکیبی از الیاف‌های طبیعی پلیمر در ابعاد متنوع هستند که بدون حضور آب و با جایگزینی مونومرهای چسباننده تهیه می‌شوند. به این ترتیب ملکول‌های بزرگتر و مقاوم‌تری ایجاد می‌شوند که از پایداری بیشتری نیز در شرایط جوی گوناگون بهره‌مند هستند. این فرایند را در صنعت مصالح ساختمانی با نام بسپار می‌شناسند.
امکان اجرای این پروسه در شرایط جامد و بسیاری مزایای دیگر سرعت و کیفیت کاربردی این مواد را ارتقا داده است. هم چنین صرفه‌اقتصادی آن با مصرف کمتر مصالح و سهولت در کار گره خورده و مزایای متفاوتی ایجاد کرده که کاربران را در استفاده از آن مطمئن‌تر می‌کند. موارد استفاده و سایر مزایای کاربردی این مواد را در ادامه مطلب پیگیری خواهیم نمود. با ما همراه باشید.
از عمل‌آوری بتن پلیمری بیشتر بدانیم!
بتن‌های ترکیبی پلیمری، با سرعت و سهولت بسیار بیشتری نسبت به سایر انواع بتن و در کمتر از یک ساعت شکل می‌گیرند و خود را با شرایط محیطی و آب و هوایی انطباق می‌دهند. البته برای انجام صحیح و سریع این کار به دمای مناسب (بالاتر از ۱۲ درجه سانتی‌گراد) و غلظت کافی مواد نیاز است. این مواد از ترکیب مصالح ساختمانی معدنی مانند شن و ماسه و رزین مایع تهیه می‌شوند. رزین در این مرحله نقش چسب بین ملکول‌ها را ایفا می‌کند. هرچه غلظت این مونومر بیشتر باشد فرایند مربوطه بهتر انجام می‌شود. به‌طوری‌که تولیدات پلیمری این سبک دارای خواص و مزایای بسیار بیشتری نسبت به ترکیبات سیمانی هستند. تنوع این محصولات در ۴ فرم اصلی با تفاوت‌هایی در ساختار و شیوه‌های کاربردی مورد استفاده است.
- در نوع PCC یا بتن سیمان پلیمر نوعی چسب مونومری را به مخلوط آب و بتن اضافه کرده و فرایند عمل‌آوری پلیمر را آغاز می‌کنند.
- در مدل PC پلیمرسازی در سیستمی مرکب از سنگریزه‌ها و با روش پراکندگی و بدون هیچگونه چسبنده دیگری انجام می‌شود.
- PLC روش دیگری است که در آن بتن توسط یک سیستم چسب رزینی باردار شده و پس از آن فرایند پلیمری آغاز می‌شود.
- در نهایت روش PSC ترکیبی از بتن و گوگرد در تهیه بتن پلیمری به‌کار گرفته می‌شود.
کاربردها و مزایای این روش ساخت بتن چیست؟
از موارد و مشکلات بتن‌های کلاسیک و شیوه عمل‌آوری آنها مطالبی را خوانده و دیده‌ایم. روش تهیه بتن با کمک پلیمرها ضمن رفع نواقص روش‌های قبلی از مزایای فراوانی هم برخوردار است. در این بخش از مطلب به بیان چندین مورد از این مزایا می‌پردازیم:
- خواص عایق و ضدخوردگی: پلیمرها مقاومت بالایی در برابر دما، رطوبت و عوامل جوی تولید می‌کنند. به این ترتیب بتن‌های ساخته شده از این مواد نیز در مناطق آب و هوایی گوناگون که با این موارد درگیرند بازده بهتر و مفیدتری دارند. برای مثال در شمال ایران که رطوبت بسیار بالاست یا گرمای جنوب این نوع بتن مدرن کارایی بهتری دارد. هم‌چنین این محصولات به دلیل فشردگی و استقامت بالایی که دارند در برابر خوردگی و پوسیدگی زودهنگام مقاوم‌ترند. همین مورد کاربرد آنها را در موارد پرمصرف و مکان‌های پرتردد نیز بیشتر کرده است.
- تنوع در اجرای سازه‌های زیبا و معماری مدرن: خواص متفاوت و قابلیت‌های گوناگون انواع بتن پلیمری در ساخت سازه‌هایی با نمای زیبا و امروزی نقش مهمی ایفا می‌کند. هم چنین در بناهایی که به‌دلایل گوناگون کاربرد فلز در آنها صورت نمی‌گیرد این نوع بتن به خوبی پاسخگوست.
- وزن پایین و دوام بیشتر در حوادث طبیعی: این مصالح در مجموع نسبت به انواع کلاسیک از وزن کمتری برخوردارند. مزیتی که ضمن آسان‌سازی کار با آنها، آسیب‌های ناشی از حوادث طبیعی مانند زلزله را نیز کاهش می‌دهد.
- صرفه‌جویی در مصالح مصرفی: بتن پلیمری به دلیل مقاومت بالا میزان مصرف مواد را در بناهای مشابه نسبت به سیمان به میزان قابل توجهی پایین می‌آورد. این پروسه در مجموع از صرفه اقتصادی نیز برخوردار است که نباید از نظر دور بماند.
سخن آخر
صنعت ساخت و ساز طی زمان پیشرفت‌های زیادی داشته است. بخش مهمی از این تحولات به نوع مواد مصرفی و ابداعات صورت گرفته در آنها مربوط می‌شود. بتن پلیمر و تفاوت‌های ساختاری آن با سایر موارد در این زمینه علاوه بر کاربرد آسان و عمل‌آوری سریع و فوری، مزیت‌های 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 به‌شمار می‌آیند. بدیهی است رعایت اصول تهیه و عمل‌آوری این نوع مصالح ساختمانی تاثیر به‌سزایی در بهبود کیفیت کار و نتیجه‌گیری کامل از آن دارد.
- خواص عایق و ضدخوردگی
- تنوع در اجرای سازه‌های زیبا و معماری مدرن
- وزن پایین و دوام بیشتر در حوادث طبیعی
- صرفه‌جویی در مصالح مصرفی