انواع پوشش های حفاظتی بتن

بتن امروزه یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی است که به صورت ویژه در عملیات کف سازی قرار میگیرد. بتن به عنوان یک ماده ساختمانی فوق‌العاده قوی و مستحکم است، اما وقتی صحبت از سطوح کف به میان می‌آید بتن می‌تواند فرسودگی و ترک های بسیاری را تجربه کند و در معرض بارهای بسیار سنگین قرار گیرد.

پوشش محافظ بتن چیست؟

پوشش های محافظ بتن به هر پوششی گفته می شود که به محافظت از سطح بتن در برابر مواردی مانند سایش و ترک های عمومی، فروریختن، رطوبت، آسیب طوفان، سایش، آسیب ناشی از مواد شیمیایی خشن و غیره کمک می کند. سطوح بتنی بیرونی اغلب با افزودن چند لایه رنگ محافظت می‌شوند. وقتی صحبت از مناطق پرتردد مانند کف‌های بتنی می‌شود اغلب استفاده از یک لایه رنگ به اندازه کافی خوب نیست.

زیبایی شناسی مهم است، اما دلیل اصلی برای محافظت از سطوح بتنی به ویژه کف، جلوگیری از اتفاقات ذکر شده در بالا و همچنین جلوگیری از آلودگی فضای کف در محیط های خاص، مانند تولید مواد غذایی است. سایر پوشش های محافظ، بتن را در برابر مواردی مانند نشت مواد شیمیایی و سایر مواد خورنده محافظت می کند.

عمده ترین مشکلاتی که مهندسین و بهره برداران بزرگ در سازه ­های بتنی با آن مواجه هستند پدیده خوردگی است، پدیده­اي که کم توجهی یا عدم اقدام به موقع در مواجه با آن قطعاً خسارت­ هاي مالی فراوان یا جبران ناپذیری را به بار می­آورد. اگر به هر دلیلی تمهیدات اندیشیده شده در زمان ساخت بتن یا سازه فلزی در امر نفوذناپذیری و محافظت صورت نگیرد، خوردگی یا آسیب به صورت کاملا جزئی از ضعیف ترین نقاط آغاز شده و سریعا دامنه آن توسعه یافته و منجر به از کار افتادن تجهیزات یا سازه می­گردد.

عمده دلایل تخریب سازه های بتنی در استاندارد EN 1504 تحت عنوان سیستم­ های حفاظت و ترمیم بتن به شرح ذیل طبقه بندی شده­اند:

از دیدگاه این استاندارد، تخریب سازه­ های بتنی می­تواند در دو حوزه بتن یا بخش آرمه آن اتفاق بیفتند. به منظور حفاظت از سازه ­های بتنی (آرمه و غیر آرمه) در برابر مکانیزم ­های تخریبی برشمرده، سیستم ­های مختلف حفاظت و ترمیم در استاندارد EN1504 تحت اصولی گردآوری و معرفی شده­اند:

در این بین استفاده از پوشش­ های حفاظتی با محقق نمودن 6 اصل از 11 اصل ذکر شده (اصول 1، 2، 5، 6، 8 و 9) بیشترین سهم را در حفاظت از سازه­های بتنی دارد.

بر اساس آیین­نامه ACI 515.2R، به صورت کلی سه روش برای کاهش حملات شیمیایی به بتن وجود دارد:

1. بهینه سازی طرح اختلاط بتن با هدف کاهش نفوذپذیری
2. ایزولاسیون بتن در برابر عوامل خورنده با استفاده از پوشش مناسب
3. اصلاح ترکیب شیمیایی، دما یا سایر عوامل اثرگذار در نرخ حمله شیمیایی به بتن 

در بسیاری از مواقع صرفاً استفاده از روش شماره 1 دوام مدنظر طراحان را برآورده نمی­سازد و متخصیصن طراح ملزم به استفاده از پوشش محافظتی می گردند. به بیان دیگر وجود پوشش ­های حفاظتی که عمدتاً با بنیان یک پلیمر ترموست (گرماسخت) هستند، باعث افزایش طول عمر سازه­های بتنی می­گردند.

بر اساس استاندارد NACE 6G197/SSPC-TU 2 بیشترین مقاومت­ های شیمیایی در میان بنیان­ های مختلف پوشش ­های ترموست را می­توان بین گروه­ های اپوکسی، شناسایی نمود.

پوشش های دیگری با پایه های سیمانی اکرلیکی قیری سیلان سیلوکسان ها وجود دارند که در ادامه به مقایسه آن ها خواهیم پرداخت.

ترمیم سازه­ های بتنی مطابق با استاندارد EN 1504

بر اساس استانداردEN1504  موضوعات مرتبط با مرمت سازه­ های بتنی به چند بخش تقسیم شده­اند که از مهمترین آن­ها می­توان به مرمت­ های ادواری، دستورالعمل ­های نگهداری سازه و احیای قسمت­ های صدمه دیده بتنی ناشی از شرایط بهره ­برداری اشاره نمود. اما باید آگاه باشیم که علیرغم افزایش سطح استانداردهای طراحی، اجرا و نظارتی در پروژه‌های عمرانی و بهبود شرایط کیفیتی ساخت، اجرا و عمل­ آوری بتن همچنان برخی از سازه‌ها در حین ساخت یا پس از آن نیازمند عملیات ترمیم می‌باشند.

انتخاب روش مرمت در سازه‌های بتنی همواره نیازمند به‌کارگیری دانش، تجربه و تخصص، همچنین استفاده از روش‌های استاندارد و مواد ترمیمی با کیفیت است. عدم به کارگیری صحیح هر یک از موارد فوق منجر به فقدان اثربخشی عملیات ترمیمی گشته در پاره­ای از موارد نه تنها وضعیت سازه پس از ترمیم بهبود نمی‌یابد، بلکه روند خرابی‌ها تسریع می‌گردد.

مجموعه استانداردهای EN 1504 مواد مرمتی و روش‌های استانداردی را برای ترمیم سازه‌های بتنی ارائه می‌نماید. شرکت دانش بنیان صنعتی آبادگران با تکیه و تاکید بر این مجموعه استاندارد با به‌کارگیری تخصص و تجارب، انواع مواد مرمتی با بنیان‌های سیمانی، سیمانی-پلیمری و پلیمری را برای عملیات مرمت سازه‌ای و غیرسازه‌ای فراهم نموده است.  

با توجه به موارد ذکر شده در جدول ذیل مواد ترمیمی بر اساس نوع کاربرد طبقه ­بندی شده­اند.

پوشش ­های اپوکسی

پوشش­ های اپوکسی پس از اختلاط و انجام واکنش پخت، یک شبکه سه بعدی تشکیل می­دهند.

ساختار شیمیایی رزین اپوکسی

این ماده از انعطاف­پذیری بسیار خوبی برخوردار است و به همین دلیل احتمال ترک خوردن آن به دلیل بروز تنش­های حرارتی در بتن و انقباض و انبساط سازه بسیار کمتر است. پوشش ­های اپوکسی دو جزئی بوده و زمان انبارداری آن بسیار مطلوب (بین 1 تا 2 سال) می­باشد. چسبندگی پوشش اپوکسی به زیرآیندهای فلزی و بتنی بسیار زیاد بوده و در میان پوشش ­های حفاظتی بیشترین است. با توجه به اینکه فرآیند حفاظت با میزان چسبندگی رابطه مستقیم دارد، پوشش ­های اپوکسی بهترین گزینه جهت حفاظت سازه ها می­باشد.

رنگ اپوکسی  ABADUR-280 یک پوشش حفاظتی چند منظوره با بنیان اپوکسی فاقد حلال جهت حفاظت سازه ­های بتنی می­باشد. این لایه محافظتی توانمند بر پایه رزین اپوکسی و هاردنرهای آلیفاتیک بوده و طراحی فرمولاسیون آن با در نظر گرفتن شاخص ­های حصول مقاومت شیمیایی عالی، مقاومت در برابر خوردگی و ثبات نسبی در برابر شرایط جوی انجام شده است. این رنگ قابل استفاده در محیط ­های داخلی و خارجی بوده و به راحتی در سطوح افقی و عمودی اجرا می­گردد. مقاومت شیمیایی این پوشش در محیط ­های خورنده و شیمیایی عالی است و جهت استفاده در مخازن مواد شیمیایی، سوخت و فاضلاب توصیه می­گردد. به دلیل استفاده از رزین ­های اپوکسی اصلاح شده در ساختار این رنگ، امکان سرویس ­دهی در محیط ­های در معرض جو نیز وجود دارد. این پوشش کاملا بهداشتی بوده و در انواع مخازن آب آشامیدنی و تصفیه خانه­ ها قابل استفاده می­باشد.

ABADUR-280 نوعی پوشش بدون حلال است و در ضخامت­ های زیاد قابل اجرا می­باشد. عدم وجود حلال در فرمولاسیون این رنگ ویژگی اجرا در محیط ­های بسته و فاقد تهویه را به دست می­دهد.

استانداردها و تاییدیه ها

• ماده ABADUR-280 بر اساس استاندارد BS 6920:2000، تمامی الزامات مورد نیاز جهت استفاده در مجاورت آب آشامیدنی را تامین نموده و قابل استفاده می­باشد.
• جهت اطمینان از ویژگی­ ضدخوردگی پوشش ABADUR-280، آزمون اسپری مه نمکی (Salt Spay) بر اساس الزامات استاندارد ASTM B117 به مدت 1000 ساعت در دمای 31 درجه سانتیگراد و رطوبت 60% انجام شده و مورد تایید قرار گرفته است.
• بر اساس استاندارد ASTM G154 آزمون مقاومت در برابر UV پوشش ABADUR-280 انجام شده که نرخ زردشدگی و گچی شدن در قیاس با سایر پوشش ­های اپوکسی به مقدار قابل توجهی کاهش یافته است.
• دریافت تاییدیه آزمون غوطه­وری پوشش در محلول­های اسید سولفوریک (1، 5، 10 و50 درصد) و سود کاستیک (1، 5، 10 و50 درصد) بر اساس استاندارد ASTM D6943 بیانگر مقاومت شیمیایی عالی ABADUR-280 در محیط­های اسیدی و قلیایی می­باشد.

پوشش پایه قیری امولسیونی

توجه به این نکته ضروری است که بروز ترک در بتن، به دلیل باز شدن راه ورود عوامل مخرب نظیر آب و یون‌های مهاجم به درون مقطع بتنی، منجر به بروز عوارض کیفی بسیاری در بتن می‌گردد که دوام بتن و پایایی سازه را به شدت تهدید می‌کند. لذا برای جلوگیری از بروز چنین نقصان کیفی در بتن لازم است قبل از بتن ریزی مقاطع جاذب پیرامون بتن تازه ریخته شده به نحوی پوشش داده شوند که خاصیت جاذب آن‌ها از بین برود. شرکت آبادگران برای کاهش پتانسیل ترک‌خوردگی مقاطع بتنی ناشی از فرار جذبی آب که توسط محیط پیرامونی آن صورت می‌پذیرد، نوعی پوشش امولسیونی قیری ویژه با کد E.M.COAT-90 طراحی نموده که از ویژگی‌های برجسته آن می‌توان به سرعت و سهولت اجرا و قابلیت چسبندگی به انواع مصالح ساختمانی اشاره نمود.

پوشش های پایه سیمانی

نکته مهمی که در زمان انتخاب لایه‌های آب‌بند بر روی مقاطع سیمانکاری شده باید مورد توجه قرار بگیرد این است که مقاطع سیمانکاری شده به واسطه غیر‌حرفه‌ای بودن طرح اختلاط از نظر دانه‌بندی، مقادیر آب مصرفی، نسبت اجزای سازنده و نحوه اختلاط، بسیار نفوذپذیر هستند مضاف بر اینکه به وجود آمدن درزهای سرد به واسطه نحوه اجرا، در این مقاطع اجتناب ناپذیر است. لذا باید توجه داشت که برای  آب‌بندی مقاطع سیمانکاری شده باید از مواد و مصالحی استفاده نمود که نیروی چسبندگی آن‌ها به زیرآیند بیش از نیروی پیوستگی ملات باشد بعلاوه به صورت کاملا یکدست و یکپارچه روی مقاطع اجرا شوند تا هیچ‌گونه احتمالی برای عبور آب وجود نداشته باشد.

با توجه به مباحث فنی یاد شده استفاده از لایه‌های قیری و ورقه‌های آب بند به واسطه عدم تامین حداقل‌های یاد شده، انتخاب بادوام و مهندسی نخواهند بود.

لذا برای تامین الزامات کیفی یاد شده توصیه شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران استفاده از ماده  آب‌بند پلیمری ABAFLEX-FCW می‌باشد.

این پوشش پیشرفته تکنولوژیک که علاوه بر آب بندی، خواص محافظت کنندگی ویژه ای دارد، به صورت دو جزئی متشکل از یک جزء با بنیان سیمانی  و جزء دوم رزین اکرلیکی الاستیک، طراحی شده است. اجرای مخلوط این دو جزء بر روی هر نوع زیرآیندی از جمله مقاطع سیمانکاری شده منجر به حصول پوششی مستحکم و الاستیک (انعطاف پذیر) می‌گردد  که علاوه بر دوامی برابر با طول عمر سازه، از چسبندگی بسیار زیاد به تمامی مقاطع برخوردار است.سهولت اجرا از ویژگی‌های این ماده است.

در گذشته تصور می‌شد اقلیم های مخرب محیطی فقط سواحل و برخی نقاط خاص می‌باشند حال آنکه با رشد و توسعه شهرها و افزایش مقادیر انتشار گازهایSO₂  و CO₂ و ... در جو و جابه‌جائی ناشی از وزش باد بارش باران های مخرب در تمامی نقاط کشورگزارش شده است. لذا سازه‌ها و مخصوصا نمای آنها همواره تحت تاثیر پدیده تخریب محیطی بوده و با رشد زندگی شهری اثرات مخرب این پدیده نیز گسترش پیدا می‌کند.

از دیگر عوامل محیطی که دو اثر کوتاه و بلند مدت مخرب بر نماسازی دارند می‌توان به نشستن آلاینده‌ها (نظیر دوده، گرد و غبار و ...) و بارش باران اشاره نمود که منجر به تغییرات ناهمگون رنگ مصالح نما و از بین رفتن زیبایی سازه می گردد. این عامل در کنار پدیده خوردگی ناشی از باران های اسیدی منجر به کاهش دوام نما و افت شدید جلوه‌های بصری شهری خواهد شد.

توجه داشته باشید بارش باران اسیدی فقط به شهرهای بزرگ یا مجاورت کارخانه‌ها و محیط‌های صنعتی محدود نمی‌گردد بلکه ورود گازهای آلاینده به جو و انتقال آن تحت وزش باد منجر به بارش باران‌های اسیدی حتی در مناطقی بسیار دورتر می‌گردد.

با توجه به توضیحات ارائه شده شرکت دانش بنیان صنایع شیمی ساختمان آبادگران گونه جدیدی مواد محافظتی را تحت عنوان محافظ نما E.M.SEAL برای آب گریز و نفوذناپذیر نمودن انواع مصالح ساختمانی و بنایی با دو بنیان متفاوت طراحی و تولید نموده است.

این مواد علاوه بر آب‌بندي و جلوگيري از نفوذ آلاینده‌ها به داخل مصالح و حفظ زيبایي آنها از تغيير رنگ نمای ساختمان جلوگيري مي‌كند. اين مواد محافظتی انتخاب بسيار مناسبي براي آب‌بندي پانل‌هاي گچي بوده و امكان ديوار چيني سرويس‌هاي بهداشتي با مصالح جاذب را فراهم مي‌سازد. E.M.SEAL  به دلیل مقاومت در برابر نفوذ آب در مصالح ساختمانی، روند خوردگی و تخریب نما در برابر باران‌های اسیدی را به شدت کاهش می‌دهد.

.