بتن پلیمری

بتن پلیمری چیست؟

بتن پلیمری (PC) یکی از انواع بتن است که مانند سایر بتن‌ها در ساخت تعداد زیادی از سازه‌ها کاربرد دارد. بتن پلیمری از ترکیب سنگدانه‌ها و پلیمر به عنوان چسبنده تشکیل شده و کاربردهای زیادی دارد. بتن‌های پلیمری مانند بتن‌های حجیم، غلتکی و سایرموارد ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.

انواع بتن پلیمری:

• بتن پلیمری (PC): از پلیمریزاسیون (بسپارش) ترکیبی از مونومر و سنگدانه‌ها تشکیل شده و در آن، نوع دیگری از مصالح چسبنده وجود ندارد.
• بتن اصلاح شده با لاتکس (LMC): به بتن پلیمری با سیمان پرتلند (PPCC) نیز موسوم است. این بتن، همان بتن با سیمان پرتلند معمولی است که از جایگزین کردن یک لاتکس (امولسیون پلیمر) به جای بخشی از آب بتن تولید می‌شود.
• بتن با پلیمر تزریقی (PIC): از طریق تزریق با نفوذ مونومر به درون بتن با سیمان پرتلند سخت شده و متعاقب آن، پلیمریزاسیون مونومر در محل تولید می‌شود.

بتن پلیمری (PC)

آنچه به عنوان بتن پلیمری (PC) شناخته می‌شود، ترکیبی از سنگدانه‌ها و یک پلیمر (به عنوان چسبنده) است. برای به حداقل رساندن مقدار چسبنده، بسیار مهم است، حداکثر جرم مخصوص توده خشک سنگدانه‌ها حاصل شود.

کاربرد بتن پلیمری:

انواع بتن‌های پلیمری جایگاه و کاربرد خاصی دارند. در میان انواع این بتن‌ها، دو نوع بتن پلیمری PC و LMC، از دهه ۱۹۵۰ مورد استفاده قرار گرفته اند، اما بتن PIC 20 سال دیرتر ابداع شد و استفاده گردید.

بسته به نوع مصالح استفاده شده، بتن‌های PC می‌توانند مقاومت‌های فشاری در حد ۱۴۰ مگاپاسکال را ظرف مدت یک ساعت یا حتی چند دقیقه تحمل کنند. از این رو، برای کارهای بتنی فوری در معادن، تونل‌ها و جاده‌ها بسیار مناسب است؛ اما بتن‌های LMC، دارای قابلیت پیوستگی عالی به بتن قدیم بوده و از استحکام زیادی در تقابل با محلول‌های مخرب برخوردار هستند. از بتن های LMC  به وفور در روکش‌های کف‌های صنعتی و نیز بازسازی دال‌های آسیب‌دیده استفاده می‌شوند.

بتن‌های PIC نیز به دلیل درزگیری ریزترک‌ها و منافذ مویینه، امکان تولید محصول غیرقابل نفوذی که مقاومت نهایی آن در حد PIC باشد را دارند. PIC برای تولید محصولات پیش‌ساخته با مقاومت زیاد و نیز برای بهبود دوام سطوح دال پل‌ها استفاده می‌شود.

البته توجه داشته باشید به دلیل هزینه زیاد این مصالح و دردسرهای زیاد فناوری تولید بتن‌های پلیمری (جز بتن LMC)، استفاده از این نوع بتن‌ها خیلی محدود است.

بتن پلیمری اصلاح شده(LMC)

مواد و فناوری تولید بتن نوع LMC، شبیه به مواد و فناوری تولید بتن معمولی با سیمان پرتلند می‌باشد، به جز اینکه از لاتکس، که نوعی سوسپانسیون کلوئیدی پلیمر در آب است، به عنوان ماده افزودنی بتن استفاده می‌شود.

لاتکس‌های گذشته، دارای پایه پلی‌وینیل استات یا پلی‌وینیلیدن کلراید بودند، اما امروزه به ندرت از این مواد استفاده می‌شود، زیرا در مورد ماده اول این احتمال وجود دارد که مقاومت بتن خیس کم باشد و در مورد ماده دوم نیز، خطر خوردگی آرماتور وجود دارد. امروزه بیشتر از پلیمرهای الاستومری یا پلیمرهای شبه لاستیکی با پایه استایرن بوتادین و هم از پلیمر پلی‌اکریلات استفاده می‌شود.

مؤثرترین ویژگی LMC، قابلیت آن در پیوستگی قوی با بتن قدیمی و استحکام زیاد آن در مقابل ورود آب و محلول‌های مخرب است. اعتقاد بر این است که لایه پلیمری که منافذ مویینه و ریزترک‌ها را ‌اندود می‌کند، نقش زیادی در ممانعت از جریان مایع به داخل LMC بر عهده دارد. این خصوصیات LMC باعث شده که از آن  برای بازسازی کف‌ها، پیاده‌روها و عرشه‌های پل‌های آسیب‌دیده استفاده گردد.

بتن با پلیمر تزریقی (PIC)

در بتن سخت شده، سیستم منافذ، شامل منافذ مویینه و ریزترک‌ها، پیچ و خم زیادی دارد. چنانچه لزجت مایع زیاد بوده و منافذ موجود در بتن خالی نباشند (زیرا آن‌ها شامل آب و هوا هستند)، برای مایع بسیار دشوار است که بتواند به داخل آن نفوذ کند.

بنابراین برای تولید PIC، نه تنها انتخاب مایعی با لزجت کم، برای نفوذ به داخل بتن لازم است، بلکه بتن پیش از آنکه در معرض فرآیند نفوذ قرار گیرد، باید خشک و مکیده شود. بنابراین معمولاً از مونومرهایی نظیر متیل متاکریلات (MMA) و استایرن که لزجت کم، نقطه جوش زیاد (افت کم ناشی از تبخیر) و قیمت مناسب دارند، برای تزریق به داخل بتن استفاده می‌شود. مونومر پس از نفوذ به داخل بتن، باید در محل پلیمریزه شود. این روند به سه روش ذیل قابل اجرا است:

1. استفاده از ترکیب مواد پیش برنده شیمیایی و کاتالیزورها برای پلیمریزه شدن در دمای اتاق: البته این روش چندان رضایت‌بخش نیست، زیرا روند آن کند بوده و کمتر قابل کنترل است.
2. استفاده از اشعه گاما برای پلیمریزاسیون در دمای اتاق: خطر این اشعه برای سلامتی سبب شده از پذیرش وسیع این روش پرهیز شود.
3. استفاده از مخلوط مونومر و کاتالیزور برای تزریق: در این روش، پلیمریزاسیون مونومر از طریق حرارت دادن بتن در دمای ۷۰ تا ۹۰ درجه سانتی‌گراد با بخار، آب داغ یا اجاق‌های اشعه مادون قرمز انجام می‌شود.

با توجه به مطالب بالا، چنین به نظر می‌رسد که فناوری تولید PIC بسیار پیچیده‌تر از بتن معمولی است. هر چند روش‌هایی ابداع شده که با استفاده از آن می‌توان تزریق در بتن سخت شده را در محل انجام داد، ولی بنا به دلایلی، اعضای PIC عموماً در کارخانه‌های محصولات پیش‌ساخته تولید می‌شوند. برای خرید و استعلام قیمت بتن پلیمری کافی است با کارخانه تولید یونولیت سقفی بامدادفوم تماس بگیرید.