نحوه عملکرد پلیمرها در بتن و سایر فرآورده های سیمانی (ملات ها)

عملکرد پلیمرها در بتن و سایر فرآورده های سیمانی

مقدمه

به منظور اصلاح برخی از خواص سیمان که در بعضی از کاربری ها می تواند به عنوان نقطه ضعف آن بشمار رود می توان از پلیمرهای ویژه ای که به همین منظور طراحی و تولید شده است استفاده نمود. افزودن پلیمر به مصالح پایه سیمانی باعث افزایش مقاومت های خمشی و کششی، چسبندگی و کاهش مدول_الاستیسیته آن می شود. بهبود پایداری در برابر عوامل فیزیکی از قبیل مقاومت در برابر ضربه و سایش، پایداری در برابر حملات شیمیایی و محیط های خورنده اسیدی، افزایش مقاومت در برابر سیکل های ذوب و یخبندان، آب بند نمودن بتن و غیره ماحصل هم نشینی سیمان و پلیمر در ترکیبات جدید است. در این محصولات جدید بخشی از سیمان هیدرولیکی با پلیمر جایگزین می گردد و محصولاتی با کاربردهای مختلف و قیمت های مردم پسند تولید می گردند. گرچه این علم و محصولات تولیدی در ایران جدید تلقی شده، اما سابقه آن در اروپا و آمریکا به حدود سال های 1967 که زمان تدوین استانداردهای مربوطه است بر می گردد. مصالح ساختمانی جدید -بسط یافته با پلیمر- از موادی نظیر لاتکس (Latex)، پودر های پلیمری بازپراکنش یافته (Redispersible Powder)، پلیمرهای محلول در آب، رزین های مایع و مونومر ها در ترکیب خود استفاده می نمایند.

به عبارتی این پلیمرها به دو صورت مایع و یا جامد پودری موجود بوده که نمونه های پودری از تکنولوژی و قیمت بالاتری برخوردارند. مزیت پلیمرهای پودری نسبت به پلیمرهای مایع اختلاط در کارخانه، ارائه محصول بصورت تک جزئی و ماندگاری بیشتر می باشد.این سیستم های ترکیبی دارای دو جزء واکنش پذیر سیمان و پلیمر می باشند. افزودن آب، سبب هیدراتاسیون سیمان و همزمان منجر به پلیمریزاسیون مواد پلیمری می شود. یکی از این محصولات شناخته شده چسب کاشی و دیگری عایق رطوبتی می باشد.

نکته مهم: استفاده از پلیمرها در ترکیبات سیمانی بایستی به نحوی صورت پذیرد که فرآیند هیدراتاسیون سیمان و تشکیل فاز پلیمری به نوعی پیش رود تا یک فاز ماتریکس یکپارچه تشکیل داده شود. این فاز ماتریکس یکپارچه دارای یک ساختار شبکه ای بوده که در آن فاز سیمان هیدراته شده و فاز پلیمری در یکدیگر نفوذ کرده اند. انواع پلیمرها و منومرهای استفاده شده در ملات های پایه سیمانی بشرح زیر می باشد:

معرفی محصولات پایه سیمانی پرین – بسط یافته با پلیمر

شرکت پرین بتن تولید کننده انواع ملاتهای تخصصی پایه سیمانی تحت لیسانی شرکت Lahti فنلاند در ایران می باشد. خط تولید و دانش فنی این کارخانه تماما اروپایی و از شرکت لاهتی خریداری شده است. شما عزیزان میتوانید جهت خرید گروت و همچنین خرید بلوک سبک هوادار اصفهان با کارشناسان ما در پرین بتن تماس حاصل نمایید. در محصولاتی نظیر گروت های صنعتی بایستی با اضافه کردن نوعی پلیمر به روانی آن افزود و در محصولی مانند چسب کاشی و سرامیک بایستی با اضافه کردن نوعی پلیمر با کاهش روانی سیمان تازه از لغزش کاشی بر روی چسب جلوگیری نمود.

پلیمرهای استفاده شده در پرین همه از نوع پودری بوده که در کارخانه مطابق با طرح اختلاط محصول اضافه می گردد. محصولات به تناسب پیچیدگی خود شامل حداقل دو و حداکثر هفت پلیمر در طرح اختلاط خود می باشد. توزین با دقت بالا و اختلاط با میکسرهای دقیق که تماما توسط سیستم های کنترلی پیشرفته هدایت می شوند از هرگونه خطا جلوگیری نموده و ثبات و تضمین کیفی را بوجود می آورد.

نحوه عملکرد پلیمر های بازپراکنش یافته در ملاتهای پایه سیمانی:

اصلاح پلیمری مخلوط های دارای سیمان هیدرولیکی با دو فرآیند کلی هیدراتاسیون سیمان و تشکیل فیلم_پلیمری در سه مرحله پیش می رود.

گام اول: در این گام پلیمر و مخلوط سیمانی با یکدیگر ترکیب شده و ذرات سیمان هیدراته نشده، پلیمر و سنگدانه ها در فاز آب پراکنده هستند.

گام دوم: با کاهش یافتن آب بوسیله هیدراسیون سیمان و تبخیر، ذرات پلیمر به صورت در هم آمیخته با ذرات هیدراته شده، تشکیل یک فیلم پلیمری در حفره های موئینه را می دهد که موجب پوشش سنگدانه ها و پوشش سطوح داخلی حفرات می شود. پس هیدراتاسیون سیمان بر تشکیل فیلم مقدم است.

گام سوم: در نهایت با مصرف آب توسط هیدراسیون سیمان، فیلم پلیمری و سیمان های هیدراته شده تشکیل یک شبکه یکپارچه و چند وجهی را می دهند.

در شکل زیر این مراحل به تصویر کشیده شده است.

افزودنی های پلیمری خواص محصولات را بسط داده و آن ها را برای کاربردهای خاص، هدفمند می سازد. در جدول زیر بطور خلاصه به تشریح خواص بسط یافته سه محصول از تولیدات این کارخانه پرداخته می شود:

ویژگی های افزوده شده توسط پلیمرها	نام محصول
روانی بالا، عدم جمع شدگی، کاهش درصد آب، مقاومت فشاری بالا، عدم ته نشینی ذرات	خرید گروت اصفهان
چسبندگی بالا به سطح زیرکار، انعطاف پذیری، کاهش لغزش، مقاومت در برابر ذوب و یخبندان، مقاومت در برابر حرارت، عمرکارایی مناسب، زمان باز مناسب	چسب کاشی و سرامیک اصفهان
انعطاف پذیری، نفوذناپذیری در برابر فشارآب، چسبندگی بالا	عایق رطوبتی