الزامات و ویژگی های ملات ضداسید

ملات مقاوم مواد شیمیایی از توانایی تحمل بسیار بالایی نسبت به مواد شیمیایی برخوردار می باشد . مقاومت بالا سبب می شود که احتمال خوردگی در برابر حمله شیمیایی، کمتر گردد. ملات های ضد اسید دارای ساختار غیر قابل نفوذ و مقاومت شیمیایی گسترده در برابر اسیدها، قلیاها و هیدروکربن ها می باشند. برخی از استانداردهای مربوط به این نوع ملات ASTM C881 و ASTM C395 می‌باشد.

ملات ضد اسید

ملات ضد اسید محصولی دو جزئی بر پایه ترکیبات معدنی می باشد. این ملات جهت پوشش روی سطوح بتنی و فولادی برای محافظت از آنها در برابر حمله خورنده مواد شیمیایی به شکل نشتی، ریزش، سرریز، شستشو و غیره را پوشش می‌دهد. دامنه کاربرد فقط به سطوح خارجی محدود می‌شود. مانند کف ها، گودال ها، کناره ها و رویه های پایه، پوشش ستون فولادی سازه، تکیه گاه های تجهیزاتی و پوششی که قرار است در داخل تجهیزات فرآیند ارائه شود را پوشش نمی دهد. ملات ضد اسید علاوه بر دارا بودن مقاومت و پایداری مکانیکی و چسبندگی بالا از استحکام فوق العاده در مقابل انواع اسیدهای قوی آلی، معدنی، حلالها ، روغن ها، نمک ها و سایر مواد شیمیایی خورنده برخوردار می باشد. از جمله ویژگی های شاخص ملات های  ضد اسید  می توان به مقاومت حرارتی آن تا درجه حرارت 600 درجه سانتی گراد می باشد. استحکام این ماده علاوه بر موارد ذکر شده، در برابر آب آشامیدنی و دریا و یونیزه و آب قلیایی چشمگیر می باشد. در مجموع دلایلی که ملات ضد اسید مورد استفاده قرار می گیرد به شرح زیر می باشد:

• بالا رفتن استحکام مکانیکی
• افزایش چسبندگی
• پایداری بیشتر
•  مقاومت بیشتر ملات ضد اسید در برابر مواد شیمیایی مختلف ،اسیدها، نمک ها، حلال ها
•  رفع آسیب های ملات های دیگر در مقابل دما
• عدم مقاومت دیگر ملات ها حتی نسبت به آب

ویژگی های ملات ضد اسید

ملات های ضد اسید هیدرولیک یکی از انواع ملات های ضد اسید می باشند که از پایداری فوق العاده ای برخوردارند و در مقابل حملات شیمیایی محلول های قلیایی و همچنین نمکی که محدوده pH  آن ها از 5 تا 14 است، مقاوم می باشند. در حضور ملات های هیدرولیکی، واکنش شیمیایی در دمای 40 درجه سانتی گراد به سختی انجام می شود. تمامی ملات های ضد اسید در برابر گرما بسیار مقاوم می باشند. چسبندگی بالا و همچنین مقاومت کششی بالا این ماده را جهت متصل کردن آجرها و کاشی های ضد اسید و یا پوشش دادن آن ها مناسب می گرداند. این محصول در مقابل خوردگی توسط اسیدها مقاوم می باشد. اغلب تا دمای 1400 درجه سانتی گراد مقاومت می کند. امکان استفاده از این ماده در برخورد مستقیم با فولاد ، سرب و آهن نسبت به سایر مواد بیشتر است. در برابر سولفات نیز بسیار مقاوم می باشد. بعضی از ملات های ضد اسید در برابر بیشتر حلال ها، روغن و اسیدها در محدوده pH از 0.0 تا 7.0 مقاومند و برای قلیاها توصیه نمی شوند.

ملات ضد اسید سیلیکات

 جهت اجرا و بندکشی کاشی و آجرهایی که در تماس با اسیدهای غلیظ HCl، H2SO4، HNO3 و ... با دمای عملیاتی بالا، از ملات ضد اسید سیلیکاتی استفاده می گردد.این ملات به صورت دو جزئی شامل رزین و پودر  تولید می گردند. ملات های پایه سیلیکاتی تک جزئی نیز یکی دیگر از انواع این ماده می باشد که پس از ترکیب شدن با آب،  سخت می گردد. این مواد دارای مقاومت حرارتی بالایی نسبت به سایر ملات های ضد اسید می باشند.

ملات ضد اسید فورانی

ملات ضد اسید فورانی از رایج ترین و پرکاربردترین انواع ملات ضد اسید و قلیاست.از خصوصیات این ملات میتوان به مقاومت حرارتی بالا تا 180درجه سلسیوس و همچنین مقاومت در مقابل طیف وسیعی  از اسیدها با غلظت های متنوع اشاره کرد. مناطق گرمسیری نظیر جنوب ایران بیشترین پتانسیل استفاده این مواد را دارا میباشند.

از موارد کاربرد این ملات میتوان به نصب و بندکشی کاشی ها و آجرهای ضد اسید در صنایع فلزات و متالوژی،صنایع دارویی و غذایی،صنایع تولید کود شیمیایی و همچنین صنایع تولید مواد شوینده اشاره کرد.

ملات ضد اسید وینیل استر

ملات وینیل استر یکی از جمله ملات ضد اسید می باشد به عنوان پرکاربردترین ملات های ضد اسید معرفی شده است. از جمله مصارف آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تولید کفپوش های صنعتی
• مخازن ذخیره سازی
• ساخت مواد شیمیایی
• کارخاته های مواد غذایی و  لبنیات و آشامیدنی
• آزمایشگاه های شیمیایی، کود و غیره
• صنایع نساجی
• صنایع فولاد
• کارخانه های کاغذسازی

ملات رزین مصنوعی

ملات های برپایه رزین های پلیمری عموما از  دو جزء رزینی  که وضیفه ی چسباندن اجزا و یک جزء هاردنر که وظیفه ی سخت کننده را دارند،تشکیل شده اند.این اجزا توسط واکنش شیمیایی از نوع پلیمری سخت شده وبه مقاومت نهایی خود میرسند.این ملات ها در گروه ملات های ضد خوردگی قرار دارند که قابلیت مقاومت در مقابل حملات شیمیایی را دارا هستند . رزین های فنولیک، رزین های فوران و رزین های اپوکسی می باشند که با هاردنرهای پلی آمین و رزین های پلی استر غیراشباع و وینیل استرترکیب می گردند. ملات های رزینی نسبت به ملات های سیلیکاتی در مقابل نفوذ مایعات مقاومت بیشتری از خود نشان می دهند و نیز بسته به نوع رزین مورد استفاده در برابر طیف وسیعی از مواد خورنده همچون اسیدها، حلال ها و قلیاها مقاوم تر می باشند.

ملات های بر پایه رزین اپوکسی

این نوع از ملات ها از دو جزء رزین اپوکسی به عنوان عامل پیوند دهنده، و هاردنر به عنوان سخت کننده تشکل شده اند. پلی آمین های آلیفاتیک و آروماتیک هاردنر هایی هستند که برای حشک و سخت کردن رزین های اپوکسی مصرف می شوند. این جزء ها باید با نسبت های دقیق ارائه شده توسط سازنده مخلوط شوند همچنین میزان مقاومت های این ملات وابسته به نوع هاردنر تشکیل دهنده آن می باشد. این ملات ها مقاومت خوبی در برابر اسیدهای با غلظت پایین، نمک ها  و قلیاها از خود نشان می دهند در صورتی که مقاومت آن ها در برابر اسیدهای آلی با جرم مولکولی پایین واکسیدکننده ها، تعداد زیادی از حلال ها و اسیدهای غلیظ نسبتاً کم می باشد. مقاومت حرارتی این گروه از ملات های رزینی در حدود 60 درجه سانتی گراد است. ملات های بر پایه رزین اپوکسی به دلیل چسبندگی فوق العاده ای که به سطوح بتنی و کاشی دارند به عنوان عامل چسبنده به کاشی و سطوح مورد استفاده قرار می گیرند.

ملات ضد اسید رزین فنولی

ملات ضد اسید فنولی از بسیاری مباحث تفاوت های زیادی با رزین های مصنوعی دارد  و از نظر مقاومت در برابر اسید ها در مقایسه با سایر ملات های رزینی بهترین، می باشد. از جمله مزایای این نوع از ملات ضد اسید موارد زیر می باشد.

•  تحمل درجه حرارت بالا
• مقاومت بسیار زیاد
•  استفاده این ملات ها در در صنایع شیمیایی، رنگ ها و کود ها

ملات ضد اسید گوگردی

یکی دیگر از انواع ملات ضد اسید ملات گوگردی است. از این ملات برای شرایط و مصارف مختلف استفاده می گردد. ملات ضد اسید گوگردی دارای مزایایی است که می تواند با داشتن آن ها برای استفاده گزینه مناسبی به حساب آید:

• این ماده در حالت مذاب اعمال می گردد.
• نیازی به زمان پخت ندارد.
• از آن ها جهت عایق الکتریکی و ترمیم قطعات فلزی یر روی کاشی کارایی فراوانی دارند.
• نسبت به کارایی که دارند قیمت آن هامناسب می باشد.

مزایای استفاده از ملات ضد اسید

این مواد مقاومت بسیار بالایی در مقابل محدوده وسیعی از اسیدها، قلیایی ها و طیف گسترده ای از حلال ها دارند. ملات های ضد اسید در صنایع پتروشیمی و شیمیایی کاربرد فراوانی دارند. یکی از ویژگی های این مواد امکان نصب سریع آن هاست که موجب تداوم استفاده و کاربرد آن ها در ساخت و ساز مداوم بدون آجر شده است. از دیگر مزایای آن ها ضد خوردگی ایمن بودن در هنگام اجرا و مخلوط کردن مواد و عدم داشتن دود و انتشار بوی مضر، انقباض خطی می باشد و علاوه بر موارد ذکر شده ملات های ضد اسید هر کدام در دماهای خاصی نصب می شوند.

نکات استفاده از ملات ضد اسید

کلیه سطوحی که با این ملات ها در تماس هستند باید کاملا تمیز، عاری از گرد و غبار، خاک و خشک بوده و همچنین باید مبرا از گریس، روغن و سایر آلاینده ها باشند. آماده سازی سطح باید طبق  الزامات شرکت سازنده اجرا شود.

مراحل استفاده از ملات ضد اسید

نسبت درست و مناسب اجزاء را در یک ظرف تمیز و خالی مخلوط نمایید. به تدریج پودر اندازه گیری شده و با تناسب دستورالعمل اجرایی با ماله به آن اضافه نمایید، تا ملات ضد اسید به قوام مورد نظر رسیده و به صورت یکنواخت در آید. پس از مخلوط کردن حداکثر 30 دقیقه زمان برای اجرا وجود دارد در نتیجه باید به نسبت و اندازه ای اجزاء را با هم مخلوط نمود که در ظرف باقی نماند و کاملا اجرا گردد زیرا این مواد قابل بازیابی نیستند و مابقی آن باید دور ریخته شود. از اضافه کردن مواد دیگر به اجزاء تشکیل دهنده اکیدا خودداری نمایید.

میزان مصرف ملات ضد اسید  

میزان مصرف ملات ضد اسید وابسته به اندازه ضخـامت لایه این ماده می باشد. کمترین ضخامت قابل اجرا ، 3 تا 4 میلی متر می باشد، لذا می توان گفت که حداقل میزان مصرف تقریبا برای پوشش دادن یک متر مربع حدود 4 کیلوگرم است و میزان مصرف ملات ضد اسید برای بندکشی کاشی ها بسته به عمق بند ها و وزن مخصوص ملات ضد اسید  بر حسب گرم بر سانتی متر مکعب محاسبه خواهد شد.

روش مصرف ملات ضد اسید 

قبل از اجرای ملات ضد اسید  سطح زیرکار باید کاملا مرطوب و نم دار شود. سپس اجزاء را به نسبت مورد نظر با همزن و پره در ظرف پاکیزه مخلوط کنید. همیشه می بایست جزء پودری  به جزء مایع اضافه شود.  ملات ضد اسید با توجه به ضخامت مورد نیاز باید با ماله تا ضخامت 5 میلیمتر اجرا گردد.  و برای ضخامت های بالا تر باید به صورت مرحله ای و لایه ای اجرا گردد.

فرمولاسیون این ماده به گونه ای است که باید از اضافه کردن و هرگونه حلال یا آب به ملات آن جدا خودداری کرد. با توجه به حرارت‌زایی واکنش، با گذشت زمان پس از انجام اختلاط، کارپذیری ملات کاهش یافته و اجرای آن مشکل می‌شود؛ لذا مقداری از ماده باید مخلوط شود که در زمان کوتاهی اجرا شود.
پس از اجرا، سطح باید به مدت 24ساعت در مقابل آب و رطوبت محافظت گردد.

آماده سازی دمای محیط برای ملات ضد اسید

شرایط محیطی به خصوص دمای محیط پارامتری تاثیرگذار در بکارگیری ملات ضد اسید می‌باشد. دمای هوای مناسب هنگام مخلوط کردن ماده، دمایی بین 50 تا 80 درجه فارنهایت می‌باشد. در دماهای کمتر از 50 درجه فارنهایت، ویسکوزیته ماده افزایش و کار با آن سخت‌تر می شود. در دماهای بیشتر از 80 درجه فارنهایت، زمان کارایی و کارپذیری مواد کاهش می یابد. برای جلوگیری از این موضوع در دماهای بالا، می‌توان اختلاط مواد را در محیط‌های خنک و همینطور با خنک کردن ابزار و تجهیزات و حتی مواد، جبران کرد. ملات ضد اسید باید در شرایط دمایی مناسب استفاده شود تا خواص خود را حفظ کرده و کارایی مناسبی داشته باشد.

رعایت الزامات در مخلوط کردن ملات ضد اسید

اختلاط ماده بوسیله میکسر و به صورت مکانیکی صورت می‌گیرد. مواد باید عاری از سیمان پرتلند بوده و تمیز باشد. با توجه به موارد گفته شده، تعداد نیروهای اجرایی برای پوشش و انجام عملیات، باید کافی باشد تا با سرعت مناسبی، مواد استفاده شده و از خشک شدن آن جلوگیری شود. درهنگام اجرا باید مقدار مناسب پودر را درون یک ظرف و مقدار مناسب مایع را درون یک ظرف دوم وزن کرد. همچنین تمام تجهیزات باید قبل از شروع کار با استون تمیز شوند.

عملکردهای متفاوت ملات ضد اسید

ملات ضد اسید برای استفاده در مقابل اسیدهایی مانند سولفوریک اسید و همچنین اسیدهای با قابلیت اکسید کننده قوی مانند اسید کرومیک و اسید نیتریک مناسب است . این ملات در مقابل حملات سولفاتی مقاومت خوبی دارد . این ملات برای درزگیری آجرهایی که در دودکشهای بزرگ صنعتی استفاده میشود قابل استفاده است. در این سازه ها مقاومت در مقابل اسید و باز و همچنین رطوبت  امری حیاتیست که این ملات به خوبی این نقش را ایفا میکند . در ملات‌های ‌ضداسید، در PH بالا، مقاومت شیمیایی بهبود یافته وابسته به‌ میزان قلیایی بودن، غلظت و درجه حرارت آن می باشد. یکی از الزامات اصلی برای ملات‌های ضداسید عبارت است از جلوگیری از هرگونه آسیب و از بین رفتن ساختار سازه‌ها ناشی از تهاجمی بودن مواد شیمیایی نسبت به بتن و فولادها.

با توجه به این موضوع شرکت آبادگران با طراحی سیستم‌های رزینی به ویژه بر پایه اپوکسی از جمله سیستم بسیار قدرتمند اپوکسی نووالاک، برای کنترل چنین شرایطی اقدام نموده است. این سیستم‌های طراحی شده با خاصیت پل زدن بر روی ترک‌ها و مقاومت شیمیایی در مقابل بسیاری از اسیدها، قلیاها، حلال‌ها و روغن‌های مختلف دوام و طول عمر بالایی دارد. یکی از محصولات تولید شده آبادگران، ملات ضداسید ABAGARD CR-300 می‌باشد که یک ملات مقاوم شیمیایی بر پایه اپوکسی پلی آمین اصلاح شده است. این مخلوط دو جزیی به گونه­ای طراحی شده است که با ساختار پلیمری خود دارای خواص شیمیایی، مکانیکی و حرارتی بالایی دارد. این ماده بر اساس استانداردهای مقابل قابل ارزیابی می­باشد: ASTM C321, ASTM C395, ASTM C579.

همچنین از دیگر ملات‌های ضداسید آبادگران، می‌توان به ملات DEMINIC اشاره کرد. این ماده ملات ضد اسید بسیار مقاومی است که برای نصب و بندکشی انواع مصالح ضد اسید به منظور تماس و محافظت طولانی مدت در برابر انواع اسیدهای معدنی و آلی با غلظت‌های بسیار کم و زیاد طراحی شده و ملات سخت شده دارای مقاومت فشاری زیاد و مقاوم در برابر سایش می باشد.

منابع:

 (1) Farsari, M.; Chichkov, B. N. Two-photon fabrication. Nat. Photonics 2009.

(2) Kawata, S.; Sun, H.-B.; Tanaka, T.; Takada, K. Finer feature

(3) Maruo, S.; Fourkas, J. T. Recent progress in multiphoton microfabrication. Laser Photon. Rev. 2008.

(4) Juodkazis, S.; Mizeikis, V.; Misawa, H. Three-dimensional microfabrication of materials by femtosecond lasers for photonics applications. J. Appl. Phys. 2009.

(5) Serbin, J.; Ovsianikov, A.; Chichkov, B. Fabrication of woodpile structures by two-photon polymerization and investigation of their optical properties. Opt. Express 2004.

(6) Osipov, V.; Pavelyev, V.; Kachalov, D.; Ž ukauskas, A.; Chichkov, B. Realization of binary radial diffractive optical elements by twophoton polymerization technique. Opt. Express 2010.