بررسی مشکلات رایج در عملیات کفسازی

مقدمه

بتن، ساختاری است که ممکن است توسط عومل مختلفی در معرض آسیب و در نهایت تخریب قرار بگیرد. درصورتی که سیستم های کفپوش به درستی انتخاب و اجرا شوند، آسیب‌های احتمالی وارد بر بتن؛ که می‌تواند ناشی از ضربه، سایش و مواد شیمیایی باشد، محافظت کند. کفسازی ممکن از به دو صورت سیمانی و یا پلیمری انجام شود. به دلیل گستردگی موضوعی در خصوص کفسازی ها، تمرکز این مقاله بر روی کفسازی بر روی استفاده از محصولات پلیمری است. کفپوش‌های پلیمری(اپوکسی/پلی اورتان) از جمله کفپوش هایی است که امروزه به واسطه ویژگی های برتری که دارد، مورد توجه سازندگان و مخاطبان، در محیط هایی مانند مجتمع های تجری و تفریحی، سوله ها، داروسازی ها، بیمارستان ها و غیره قرارگرفته است. استانداردهای متعدد، مقالات، کتاب ها و گزارش های فنی در مورد بسیاری از جنبه های کفپوش پلیمری برای بتن توسط SSPC ، ICRI، NACE و سایر سازمان ها منتشر شده است. استفاده از این دستورالعمل ها میتواند به ترمیم کفسازی، اجرای با کیفیت و دوام طولانی مدت آن کمک کند.

برخی از ویژگی ها و مزایای استفاده از سیستم کفپوش پلیمری محافظ که میتوان روی دال بتنی اجرا کرد و بواسطه آن برخی از مشکلات رایج کفسازی ها را مرتفع کرد، به شرح زیر است:

1. حفاظت شیمیایی از سطح زیر کار:

بتن ممکن است بخاطر شرایط محیطی خاص توسط مواد شیمیایی مختلف در معرض تخریب قرارگیرد. با انتخاب درست سیستم های کفپوش پلیمری می توان از این خرابی جلوگیری کرد.

مقاومت در برابر نفوذ

آب بندی یک کف بتنی اغلب می تواند از نفوذ آب یا سایر سیالات به داخل آن جلوگیری کند. این امر به ویژه در مناطقی که شرایط محیطی یا آب و هوایی بحرانی وجود دارد بسیار کاربردی است.

تقویت سطح و ظاهر شکیل

نصب یک سیستم کفپوش پلیمری می تواند خرابی های ناشی از بارهای مکانیکی و ترافیکی را کاهش دهد و همچنین دال بتنی را از نظر زیبایی بصری، بهبود دهد.

آنتی داست و یا مقاومت دربرابر گرد و غبار

سیستم های کفپوش پلیمری می تواند به کنترل گرد و غبار ناشی از خود بتن کمک کرده و باعث کاهش گردوخاک در هوا شود.

بهبود بازتاب نور

سیستم های کفپوش پلیمری بواسطه انعکاس مناسب نور، می توانند محیط را روشن تر کرده و باعث کاهش هزینه های روشنایی و افزایش بهره وری کارگران شوند.

بافت سطح

استفاده از یک سیستم کفپوش پلیمری می تواند یک پوشش بافتی ایجاد کند که بر ضریب اصطکاک تأثیر می گذارد و باعث کاهش خوردگی های ناش از اصطکاک شود.

رنگبندی متنوع با توجه به الزامات کاربری

سیستم های کفپوش پلیمری را می توان برای شناسایی راهروهای ترافیکی، مناطق ایمنی و سایر الزامات، با رنگبندی متنوع اجرا کرد.

تسهیل در نظافت و تمیزکاری

طراحی سیستم‌های کف‌پوش پلیمری به گونه‌ای است که میتواند مانع از آلودگی های شدید حاصل از پاشیده شدن و نشت مواد شیمیایی شود و سهولت در پاک‌سازی آلودگی‌ها از سطح را افزایش می دهد.

یک سیستم کفپوش به گونه ای طراحی می شود که در برابر ضربه، سایش، پاشش و نشت مواد شیمیایی در طول عمر خود مقاومت کند، مشروط بر اینکه سیستم کفپوش مطابق با توصیه های ارائه شده توسط سازنده آن، حفظ شود.

سطح زیرکار بتنی، عموماً از نظر مقاومت سطح، مقاومت فشاری کلی، میزان رطوبت، وجود آلاینده‌ها، انقباض رخ داده، انتقال حرارتی یا نشست سازه، بررسی می‌شوند. دال های موجود ممکن است در معرض آسیب های فیزیکی یا آلودگی های شیمیایی قرار گرفته باشند که نیاز به ارزیابی و تعمیر دارد. گاهی نیاز است قبل از نصب سیستم پلیمری، بتن زیرکار به دلیل ضعف های مقاومتی، حذف و جایگزین شود. بتن ضعیف یا فرسوده حذف شده و بتن سالم و مصالح ترمیم کننده سازه جایگزین می شود.

مقاومت شیمیایی یک سیستم کفپوش پلیمری، تا حد زیادی به مقاومت رزین پلیمری سیستم در برابر مواد شیمیایی خاصی که در معرض آن قرار دارد، بستگی دارد. از دیگر ویژگی های سیستم کفپوش پلیمری که می تواند به مقاومت شیمیایی آن کمک کند، می توان به ضخامت اتصال عرضی آن پلیمر، نوع و مقدار رنگدانه ها و سایر پرکننده ها، ضخامت کلی سیستم کفپوش پلیمری و نوع و مقدار مواد تقویت کننده مورد استفاده، اشاره کرد. دمای ماده شیمیایی که با سیستم کفپوش پلیمری در تماس است، بر میزان مقاومت سیستم رزین در برابر تخریب ناشی از قرار گرفتن در معرض محیط خورنده، تأثیر دارد. علاوه بر افزایش واکنش‌پذیری ماده شیمیایی در دماهای بالاتر، خود سیستم کف پلیمری گاهی اوقات ممکن است دچار تغییرات فیزیکی شود. این تغییرات شامل اثرات مضر بر الاستیسیته، سختی، نفوذپذیری، چسبندگی و غیره است.

​کفپوش های اپوکسی

کلمه "اپوکسی" از ریشه یونانی گرفته شده است. کلمه یونانی ”epi” که به معنای "در خارج" است، با کلمه "اکسیژن" ترکیب شده که حضور اتم اکسیژن در ساختار مولکولی را توصیف می کند. به طور خلاصه، این کلمه یک توصیف یونانی از نماد شیمیایی برای خانواده اپوکسی ها است.

نماد شیمیایی برای خانواده اپوکسی

فرمولاسیون اپوکسی، تا زمانی که این سیستم‌ برای استفاده به عنوان یک ماده چسبنده در ترکیب با بتن به‌طور منحصربه‌فردی مناسب شد، توسعه یافت. این مواد دارای قدرت چسبندگی بسیار بالا و مقاومت طولانی مدت و دوام زیاد در برابر محیط های خورنده، با ویژگی های اجرایی و کاربری آسان و انقباض کم در طول پخت هستند. این ویژگی ها منجر به کاربردهای بسیار مختلف اپوکسی شد که از مهمترین آنها میتوان به استفاده در کفسازی ها اشاره کرد.

کفپوش اپوکسی به دلیل دوام، مقاومت شیمیایی و مکانیکی بالا برای استفاده در شرایط سخت حاکم در محیط های صنعتی ایده آل است. علاوه بر این، کفپوش های اپوکسی غیر قابل نفوذ و مقاوم در برابر رطوبت هستند. این کفپوش در ساختمان های صنعتی، کارگاه ها، انبارها، گاراژها، کارخانجات، تولیدی و انواع ساخت و سازها استفاده می شود. اگرچه اجرای یک پوشش اپوکسی بر روی یک سطح تا حدودی شبیه به اجرای رنگ است، ولی در نظر گرفتن آن به عنوان یک رنگ، اشتباه است. هنگامی که این مواد پخت میشوند، پوشش های اپوکسی از نظر شیمیایی به کف یا زیرآیند متصل می شوند و یک لایه ضخیم و محافظ را تشکیل می دهند. این پوشش علاوه بر ادغام شدن با سطح زیرآیند، سطحی بادوام ایجاد می کند که در برابر خراشیدگی، انواع روغن، سایش ترافیک و غیره مقاومت می کند.

ضخامت مورد نظر یک سیستم کفپوش معمولاً با در نظر گرفتن الگوهای استفاده و سایش تعیین می شود، که شامل تعداد دفعات ضربه یا بارگذاری، ساییدگی و تنش حرارتی است که ممکن است سیستم کفپوش تحت آن قرار گیرد. در مقایسه با یک کفسازی بتنی، خواص فیزیکی از جمله مقاومت فشاری، کششی و خمشی یک کفپوش اپوکسی به طور قابل توجهی بالاتر بوده و در نتیجه مقاومت در برابر آسیب‌های ناشی از سایش و ضربه را افزایش می دهد. بارهای ضربه ای به شکل مخروطی شکل، از نقطه ضربه از طریق سطح کفپوش به داخل بتن پخش می شود. با نفوذ نیرو به کف، سطح مخروط افزایش می‌یابد و در نتیجه تنش کل کاهش می‌یابد. هرچه ضخامت سیستم کفپوش اپوکسی بیشتر باشد، مقاومت بیشتری در برابر آسیب های ناشی از تنش ضربه حاصل میشود. برای مناطقی که در معرض سایش قابل توجه هستند، معمولاً از افزایش ضخامت برای به حداکثر رساندن میزان حفاظت کفپوش اپوکسی از بتن و افزایش عمر مفید سیستم کف استفاده می شود. در مواردی که درز انبساطی در کف وجود دارد، برای جلوگیری از آسیب‌های احتمالی که ممکن است در طولانی مدت به کفپوش وارد شود، باید با استفاده از روش مشخص این درز حفظ شود. استفاده از ماستیک های پلی‌اورتان ABAFLEX-LM  و پرکردن این درز جهت همسطح کردن وایجاد یکپارچگی با کفپوش یکی از روش های موجود می باشد.

برای اجرای کفپوش اپوکسی باید به موارد و نکات حساسی توجه کرد. برخی از سیستم‌های پرداخت کف، مانند سیستم‌های ماله‌ پروانه ای و سیستم‌های تسطیح کف ساختمانی، می‌توانند برخی از عیوب کف را برطرف کنند. با این حال، عیوب بتن مانند حفره‌ها، خلل و فرج، تخلخل اضافی و آسیب‌های فیزیکی و شیمیایی معمولاً قبل از نصب سیستم کف‌پوش اپوکسی پر یا تعمیر می‌شوند. اکثر سیستم های کفپوش اپوکسی را نمی توان با موفقیت اجرا کرد تا زمانی که عیوب و آسیب ها ترمیم و به اندازه کافی تسطیح شوند. موادی مانند دوغاب، ملات اپوکسی برای تسطیح، صاف کردن و چسباندن سطوح بتنی استفاده می شود تا بستری مناسب برای اجرای سیستم کفپوش اپوکسی فراهم شود. این مواد معمولا پس از آماده سازی سطح مانند شستن گردو غبار، مواد آلاینده و روغن، مواد سست و غیره اعمال میشوند. باید در نظر داشت که انقباض یک ماده چسبنده می تواند چسبندگی آن ماده را به بستر بتنی کاهش دهد. به همین دلیل آیین‌نامه آمریکا با عنوان استفاده از ترکیبات اپوکسی همراه با بتن (ACI 503 R)، اطلاعات و پیشنهاداتی در مورد استفاده از ترکیبات اپوکسی برای افزایش چسبندگی ارائه کرده است. تفاوت در انبساط حرارتی بین بتن، مواد ترمیمی و سیستم کفپوش می تواند چسبندگی بین این لایه ها را کاهش دهد. مصالح ترمیمی سیمانی عموماً هزینه کمتری نسبت به مواد اپوکسی دارند، اما مواد اپوکسی عموماً سریعتر پخت می شوند و دارای استحکام بالاتر، چسبندگی بهتر و افزایش مقاومت شیمیایی هستند. 

ملات اپوکسی ABADUR MP یک ملات اپوکسی سازه­ای بدون حلال، بر پایه رزین­ اپوکسی اصلاح شده و هاردنرهای ویژه می­ باشد که برای ترمیم سطح زیرآیند میتواند مناسب باشد.

پرایمر بخشی از سیستم کفپوش اپوکسی در نظر گرفته می شود و معمولاً با یک سیستم پلیمری سازگار با بدنه سیستم کفپوش اپوکسی فرموله می شود. از ویژگی های مطلوب پرایمر می توان به چسبندگی عالی اشاره کرد. کشش سطحی کم و ویسکوزیته پایین برای جریان یافتن، نفوذ به درون خلل و فرج بتن، ریشه کردن در آن و به نوعی آب بندی سطح بتن متخلخل از ویژگی های پرایمرهای مورد استفاده میباشد. از آنجایی که بتن یک ماده قلیایی است و اغلب رطوبت در آن وجود دارد، پرایمر انتخاب شده به درستی در برابر قلیایی مقاوم  و آب دوست میباشد. پرایمرها معمولاً روی سطوح بتنی با استفاده از غلتک، برس یا تجهیزات دیگر اعمال می شوند. پرایمر نفوذگر ABAPENODUR پرایمری با نفوذ بالا در سطح بتن میباشد که شرایط را برای اجرای لایه های بعدی فراهم میکند. باید به این نکته توجه کرد که بتن حاوی هوا است. هنگامی که دمای بتن افزایش می یابد، هوا در منافذ منبسط می شود. اگر مواد کفپوش اپوکسی روی بتنی که در این شرایط قرار دارد نصب شود، احتمال خروج گاز وجود دارد. این خروج گاز می تواند سوراخ یا تاول در پرایمرها و سیستم های کفپوش اپوکسی ایجاد کند. برای کاهش ایجاد این خطر معمولاً زمانی که دمای بتن ثابت یا در حال کاهش است، پرایمر و کف‌پوش اپوکسی اجرا می‌شود.

سیستم های کفپوش اپوکسی معمولاً شامل یک سیستم رزین تک جزیی یا چند جزئی، یک یا چند ترکیب سنگدانه است و حتی میتوان به صورت اختیاری آن را با فیبر تقویت کرد. مواد تشکیل دهنده کفپوش اپوکسی باید قبل از اجرا مورد توجه و مراقبت قرار بگیرند. نگهداری مواد در شرایط نامطلوب یا بیشتر از عمر مفید یک سیستم رزینی، می تواند بر وضعیت مواد و خواص سیستم کفپوش تأثیر بگذارد. تولید کنندگان معمولا توصیه می کنند که مواد کفپوش در دمای 10 تا 30 درجه سانتی گراد (50 تا 86 درجه فارنهایت) نگهداری شوند. با این حال، ممکن است که مواد در حین حمل و نقل در معرض دماهای کمتر از 10- درجه سانتیگراد (14 درجه فارنهایت) یا تا 60 درجه سانتیگراد (140 درجه فارنهایت) قرار گیرند. این شرایط نامطلوب می تواند باعث کریستال شدن یا پلیمریزه شدن مواد رزین شود. مواد رزین اپوکسی و سخت کننده چند جزئی توسط سازنده طراحی و فرموله شده اند تا در نسبت های خاصی با هم ترکیب شوند تا بتوانند خواص فیزیکی معمولی را ایجاد کنند. اعمال تغییر در این نسبت ها، بر این خواص و مقاومت شیمیایی سیستم کفپوش تأثیر می گذارد. بیشتر سیستم های اپوکسی به گونه ای طراحی شده اند که با نسبت خاص از 1:1 تا 6:1 در حجم، مخلوط شوند. تغییر این نسبت ترکیبی مشخص شده تقریباً همیشه به طور قابل توجهی بر عملکرد محصول تأثیر می گذارد.

در مرحله اجرا، متداول ترین روش برای اختلاط مواد دو یا سه جزئی استفاده از یک تیغه اختلاط متصل به مته یا موتور برقی میباشد. برای اختلاط این سیستم‌ها، معمولاً از سطل‌های 20 لیتری و با استفاده از یک همزن برقی با یک تیغه مخصوص انجام می‌شود. در حالی که گاهی اوقات اختلاط دستی می تواند برای مخلوط کردن کامل مواد کافی باشد، اما انجام آن به صورت یکپارچه زمان بر و دشوار است. دلیل این امر این است که رزین های حاوی رنگدانه و پرکننده های ریز ممکن است در حین ذخیره سازی و حمل و نقل جدا شده یا ته نشین شوند. جزء حاوی رنگدانه و پرکننده باید به صورت جداگانه قبل از مخلوط شدن با جزء دیگر، مخلوط می شود تا بتواند در نهایت کیفیت مدنظر را ارائه دهد. برای تقویت لایه های کفپوش استفاده از فیبر و یا سیلیس با اندازه دانه بندی مشخص استفاده میشود. از هر روشی که استفاده شود، لایه اشباع معمولاً به صورت مکانیکی با غلتک‌های آجدار یا دندانه‌دار پرداخت می‌شود تا مواد تقویت کننده کاملاً اشباع شود و هوای محبوس شده از بین برود. این امر به ویژه در گوشه ها، لبه ها و قسمت های همپوشانی بسیار مهم است. برای ایجاد و ارتقا مقاومت های مکانیکی بالا این امر ضروری بوده که به عنوان یک اپوکسی لایه میانی ABAFLOOR-21 با شرایط اشاره شده، بر روی پرایمر اعمال شده بر سطح، اجرا شود.

دمای مواد کفپوش اپوکسی، بستر بتنی و هوای اطراف بر کارایی، سرعت پخت و خواص فیزیکی حاصل از سیستم کف‌پوش تأثیر می‌گذارد. با وجود طراحی فرمولاسیون اپوکسی برای کارپذیری مناسب، سیستم‌های کفپوش برای اجرا در محدوده مشخص دمایی، از 10 تا 32 درجه سانتی‌گراد (50 تا 90 درجه فارنهایت) درنظر گرفته میشوند. باتوجه به اینکه واکنش مواد در ترکیب با یکدیگر گرمازا میباشد، دمای پایین تر می تواند ویسکوزیته را افزایش دهد، واکنش دهندگی ماده را کند و سرعت پخت را کاهش دهد. دماهای بالاتر باعث کاهش ویسکوزیته، افزایش واکنش دهندگی و تسریع سرعت پخت می شود. اجرا در دماهای خارج از محدوده تعیین شده می تواند منجر به افزایش تنش پسماند ناشی از انقباض و کاهش خواص فیزیکی شود. همچنین رطوبت ناشی از آب باقیمانده در بتن، آب باقیمانده روی بتن و یا موارد دیگر میتواند بر رو کیفیت کفپوش اپوکسی اثر منفی داشته باشد و چسبندگی آن به سطح زیرکار را به شدت کاهش دهد. باد شدید و جریان بیش از حد هوا می تواند بر پلیمریزاسیون یا پخت سیستم و خواص فیزیکی ناشی از آن تأثیر بگذارد. با این حال، هوای راکد نیز به همان نسبت می‌تواند از پخت کفپوش جلوگیری کند، لذا هوادهی مناسب و کنترل شده از الزامات دست یابی به یک کفپوش باکیفیت میباشد.

 پخت و عمل آوری کفپوش های اپوکسی تابع پیچیده ای از زمان، دما و فرمولاسیون شیمیایی است. در بیشتر موارد، سیستم کفپوش اپوکسی انتخاب شده به گونه ای فرموله شده است که در سریع ترین زمان ممکن عمل آوری شود و در عین حال زمان کار کافی یا پات لایف مناسب برای اختلاط و اجرا فراهم می کند. هر دو استحکام فیزیکی و مقاومت شیمیایی یک سیستم کفپوش با خشک شدن سیستم افزایش می یابد. هر لایه از یک سیستم چند لایه، معمولاً به گونه ای فرموله می شود که در اسرع وقت خشک شود تا اجازه بهره برداری در کوتاه ترین زمان ممکن را بدهد و این ویژگی یکی از برتری های کفپوش پایه اپوکسی به پایه سیمانی میباشد. این مواد را می توان به گونه ای فرموله کرد که به آرامی در دماهای بالا یا به سرعت در دماهای پایین تر پخت شوند. از دیگر ویژگی های کفپوش های اپوکسی اجرا در رنگبندی های متنوع با توجه به تقسیم بندی های محیط و براساس سلیقه و درخواست کارفرما می باشد که با توجه به اجرای لایه رویه اپوکسی ABAFLOOR-31  این امر میسر میشود. از دیگر ویژگی های این لایه میتوان به اجرا به صورت صیقلی یا پوست پرتقالی اشاره کرد که با توجه به شرایط محیط میتواند تعیین گردد.

منابع:

1. Design, Installation, and Maintenance of Protective Polymer Flooring Systems for Concrete.
2. Use of Epoxy Compounds with Concrete.
3. Epoxy Floor Coating 2C, Solvent-free epoxy resin dispersion.
4. Epoxy Resins in Flooring, Assessment of Potential BPA Emissions.
5. Everlast Floor Installation Instructions.
6. https://www.abadgarangroup.net/