معرفی انواع چسب بتن

مقدمه

عدم چسبندگی مخلوط‌های سیمانی جدید به مخلوط‌های سیمانی قدیمی یکی از مسائل کارگاهی قابل توجه و نگران کننده برای دست‌اندرکاران عمده پروژه های عمرانی می‌باشد. محل‌های قطع بتن‌ریزی (درزهای اجرایی و سرد) همواره از این نظر در کانون توجه قرار داشته‌اند. در صورتی که یکپارچگی بتن در مقاطع تحت بتن‌ریزی بنا به دلایل اجرایی حفظ نشود، درزهای سرد به‌وجود می‌آیند که مقطع در ظاهر یکپارچه دیده می‌شود اما در زمان بهره‌برداری متوجه عبور سیال یا بروز نشت از این مقاطع می‌گردیم. این مقاطع ضعیف صدمات جبران ناپذیری به مقاومت و دوام سازه وارد نموده و شدت پدیده خوردگی در این مقاطع زیاد خواهد بود که باعث خسارت‌های اقتصادی و در نتیجه کاهش عمر مفید سازه می‌گردند.

چسب بتن در واقع عامل چسباننده بتن تازه به بتن به بتن سخت شده می باشد. این چسب در امر مقاوم سازی و همچنین ساخت و ساز بسیار کاربرد داشته که بطور کلی میزان چسبندگی بتن را با سطح قدیمی بسیار افزایش می‌دهد. این ماده بر اساس استاندارد ملی 19224 و C881 و قابل بررسی می باشد.

انواع بر اساس بنیان شیمیایی

بنیان چسب بتن بر دو نوع است که یکی چسب بتن اپوکسی و دیگری لاتکس یا پلیمری است. از چسب‌های بتن برای ترمیم بتن‌، آب بندی آن و افزایش ویژگی های شیمیایی و مکانیکی بتن، اتصال بتن قدیم به جدید و … استفاده می‌شود.

• چسب لاتکس: پليمري امولسیون با حالت فیزیکی مایع غلیظ می‌باشد كه با هدف افزايش چسبندگي مخلوط سیمانی جديد به قديم مورد استفاده قرار مي‌گيرد و علاوه بر بالابردن قدرت چسبندگي، باعث بهبود قوام و كاهش نفوذپذيري مخلوط‌های سیمانی خواهد شد. این ماده بر اساس استاندارد ASTM C 1042 قابل بررسی و ارزیابی می باشد.
• چسب اپوکسی: یک چسب بتن بدون حلال دو جزئی، بر پایه رزین اپوکسی اصلاح شده و هاردنرهای ویژه می باشد. این چسب با ایجاد پیوندی بسیار قویتر از استحکام کششی بتن، جهت اتصال بتن و ملات تازه به بتن سخت شده کاربرد دارد. اجرای این چسب آسان بوده و از رطوبت تاثیر نمی پذیرد.

این چسب بر اساس استانداردهای ASTM زیر قابل آزمایش می باشد:

• C 882: مقاومت چسبندگی بتن
• C 884: آزمون سازگاری حرارتی بین بتن و لایه رزین اپوکسی
• D 570: آزمون جذب آب
• D 638: آزمون خواص کششی پلاستیک
• D 695، D 1259، D 1652، D 2393، D 2566

روش اجرای چسب بتن پلیمری (لاتکسی)

چسب بتن لاتکسی می تواند با استفاده از قلمو یا اسپری کردن می تواند روی سطح اجرا شود. پیش از استفاده از چسب بتن ، سطح بتن قدیمی یا زیرآیند باید کاملاً تمیز و عاری از چربی، ذرات سست و گرد و غبار باشد. همچنین توصیه می‌گردد مقاطع زیرآیند با استفاده از آب شیرین اشباع شوند. باید از تجمع آب بر روی سطح زیرآیند پیش از اجرا اجتناب گردد.

چسب بتن لاتکسی را می‌توان طی دو روش کلی برای افزایش چسبندگی و رفع درز سرد به کار برد:

1- روش دوغابی

2- افزودن به مخلوط 

روش دوغابی: در این روش ابتدا باید مقاطع مد نظر با استفاده از آب شیرین اشباع شده (آب آزاد روی سطح باقی نماند) سپس دوغاب چسب را به ضخامت تقریبی 1 تا 2 میلی‌متر روی مقاطع اشباع شده ریخته تا قبل از سفت شدن دوغاب( به نحوی که پس از فشردن به انگشت بچسبد) بتن‌ریزی را انجام بدهیم، با این روش دوغاب به عنوان یک فصل مشترک چسبنده و پلیمری اتصال مطمئنی بین بتن جدید و قدیم به وجود می‌آورد.

نحوه ساخت دوغاب: دوغاب پلیمری با اختلاط ماده چسب بتن، آب و سیمان به نسبت وزنی 1-1-4 آماده می‌شود. (به عنوان مثال این مخلوط باید شامل 1 کیلوگرم چسب بتن + 1 کیلوگرم آب + 4 کیلوگرم سیمان باشد)  

• افزودن به مخلوط:
• روش ساخت ملات چسبنده: بسته به مقدار چسبندگی مد نظر می توان چسب بتن را با نسبت 1 به 4، تا 1 به 3 با آب مخلوط نموده و چسب رقیق حاصله را به سایر اجزای سازنده ملات تا رسیدن به مقدار کارپذیری لازم (مقدار روانی مطلوب) اضافه نماییم.
• روش ساخت بتن چسبنده: بسته به مقدار چسبندگي مورد نياز، نوع دانه‌بندي و طرح اختلاط بتن یا ملات به مقدار 10 تا 40 درصد جايگزين آب مصرفي شده و به اجزای خشک بتن اضافه مي‌گردد.

روش اجرای چسب بتن اپوکسی

روش اجرای چسب بتن اپوکسی بدین صورت است که دو جز A و B را به وسیله میکسر با یکدیگر مخلوط نموده (ابتدا جز A زیر میکسر به زده شده و سپس جز B به آن اضافه می گردد). پس از انجام میکس به مدت سه دقیقه و دستیابی به مخلوطی همگن، مخلوط حاصله را به وسيله برس یا غلتک بر روي سطوحی که قبلاً آماده سازی شده اجرا نموده و مادامی که مقاطع چسبناک هستند عملیات ترمیم به وسیله بتن یا ملات بر روی سطوح امکان پذیر است.

کاربرد های چسب بتن اپوکسی و پلیمری

1-  اتصال بتن تازه و ملات های تعمیراتی به بتن سخت شده و مقاطع فلزی در ترمیم سازه ها

2-  قابل استفاده در شمع کوبی، کاشت بولت و میلگرد به صورت عمودی در بتن خشک و مرطوب

3- اتصال کفپوش های سیمانی به بتن سخت شده زیرآیند

4-  رفع نشتی و نفوذ آب در محیط های خیس و نمدار

5- قابلیت تزریق در انواع ترک

۶- نصب الیاف کربن (FRP) و الیاف شیشه (GFRP)

۷- پر کردن ترک های بتن

8- ترميم آسيب ديدگي هاي سطحي

9- تقويت چسبندگي

10- آب بندي ملات هاي ترميمي

11- نماسازي و اجراي سطوح اكسپوز

چسب های بتن اپوکسی با فاصله بسیار زیاد نسبت به چسب های دیگر، میتواند موجب یکپارچه سازی بتن قدیمی و جدید گردد. کیفیت اتصال بتن قدیم و جدید با استفاده از چسب بتن اپوکسی تا اندازه‌ای است که مقاومت مقطع ترمیم شده نه تنها با کیفیت بتن یکپارچه اولیه برابری خواهد نمود، بلکه در هنگام بارگذاری هیچ‌گونه شکست و جداشدگی در ناحیه اتصال رخ نخواهد داد. از دیگر مزایای این ماده می‌توان به اجرای آسان و دوام طولانی مدت آن اشاره نمود. بر همین اساس مصرف چسب بتن اپوکسی برای ترمیم سازه‌هایی نظیر پل‌ها، جاده‌ها، اسکله‌ها و کفسازی‌ها مناسب می‌باشد. همچنین این ماده قابل استفاده در شمع کوبی، کاشت بولت و میلگرد به صورت عمودی در بتن خشک و مرطوب، اتصال کفپوش‌های سیمانی به بتن سخت شده زیرآیند، رفع نشتی و نفوذ آب در محیط‌های خیس و نم‌دار بوده و قابلیت تزریق در انواع ترک را دارا می‌باشد.

استاندارد ASTM-C881 چسب بتن اپوکسی را در 7 نوع دسته بندی کرده، که نوع یک در خصوص چسباندن دو قطعه قدیمی (بتن خشک شده) و نوع دو در خصوص چسباندن بتن تازه به قدیم می باشد.

آزمون SLANT SHEAR

این آزمون بر اساس استاندارد  type 2 ASTM C882 انجام شده است. در این آزمون بتن­ها در قالب استوانه­ای به قطر 10 سانتی­متر و ارتفاع 20 سانتی­متر تهیه شدند و پس از گذشت 28 روز از ساخت آنها و عمل­آوری در رطوبت 50 درصد و دمای 2±23 درجه سانتی­گراد تحت برش زاویه­دار با زاویه 30 درجه نسبت به سطح قائم قرار گرفتند.

بتن­های تحت آزمون به شرح زیر هستند:

1. بتن ترمیم شده با ملات: در این بتن در هنگام ترمیم از چسب استفاده نشد و ملات مستقیماً روی بتن برش داده شده قالبگیری شد.
2. بتن ترمیم شده با ملات و چسب بتن اپوکسی: در این بتن در هنگام ترمیم از چسب استفاده شد و ملات روی چسب بتن اپوکسی قالبگیری شد.

آزمونه­ها به مدت یک هفته در داخل قالب در رطوبت 50 درصد و دمای 2±23 درجه سانتی­گراد نگهداری شد و سپس در دستگاه تعیین مقاومت فشاری بتن مورد آزمون قرار گرفت که نتایج آن در جدول زیر آمده است:

تعیین مقاومت چسبندگی برشی چسب بتن اپوکسی بر اساس استاندارد ASTM C882

همانطور که در نتایج جدول بالا دیده می­شود زمانی که بتن با استفاده از چسب و ملات ترمیم شده مقاومت برشی حدود 25 درصد بهبود یافته است. بررسی آزمونه­ها پس از شکست نشان می­دهد شکست آزمونه­های 2 از ناحیه ملات اتفاق می­افتد و هیچ جداشدگی در ناحیه اتصال وجود ندارد درحالیکه در آزمونه­های 1 شکست در ناحیه اتصال رخ داده است که تصاویر زیر گویای کامل این مطلب می­باشد.

چسب بتن پلیمری E. M. BOND آبادگران، مايع غليظ پليمري با حالت امولسيونی می باشد كه با هدف افزايش چسبندگي بتن يا ملات جديد به بتن يا ملات قديمي مورد استفاده قرار مي گيرد و علاوه بر بالابردن قدرت چسبندگي باعث كاهش نفوذپذيري بتن یا ملات خواهد شد. ماده E. M. BOND تا پيش از خشك شدن قابليت انحلال در آب دارد و پس از خشك شدن به هيچ وجه در آب حل نخواهد شد.

چسب بتن اپوکسی آبادگران با کد تجاری ABABOND EP-20 ، یک چسب بتن بدون حلال، بر پایه رزین اپوکسی اصلاح شده و هاردنرهای ویژه می باشد. این چسب با ایجاد پیوندی بسیار قوی تر از استحکام کششی بتن، جهت اتصال بتن و ملات تازه به بتن سخت شده کاربرد دارد. اجرای این چسب آسان بوده و از رطوبت تاثیر نمی پذیرد.

برای کسب اطلاعات بیشتر به مقالات زیر مراجعه فرمایید:

-  چسباندن مخلوط سیمانی جدید به مخلوط سیمانی قدیم

- استفاده از چسب‌های بتن اپوکسی و چسب بتن لاتکس و اکریلیک برای اتصال بتن تازه به بتن سخت شده

- ساخت بتن بدون درز سرد