استفاده از چسب های اپوکسی در اتصال بتن سخت شده، بتن تازه و فولاد به بتن سخت شده

در صنعت ساخت و ساز، استفاده از چسب‌های ساختمانی مانند چسب های اپوکسی برای اتصال قطعات مختلف به یکدیگر از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می باشند. به‌ویژه در مواردی که نیاز به اتصال قطعات فلزی به بتن یا اتصال بتن جدید به بتن قدیمی داریم، شرایط خاصی وجود دارد که استفاده از چسب‌های قدرتمند و چندجزئی مانند چسب های اپوکسی را ضروری می‌سازد. برای مثال، در اتصال بتن به فلز، چسب باید قابلیت تحمل تنش‌های مکانیکی بالا و شرایط سخت محیطی را داشته باشد تا در طولانی ‌مدت این اتصال پایدار بماند. این شرایط در مواردی مانند ساخت پایه‌های پل، اتصالات سازه‌ای، و حتی بازسازی سطوح بتنی با بتن تازه بیشتر به چشم می‌آید.

در اتصال بتن قدیمی به بتن جدید، چسب‌ها باید علاوه بر مقاومت بالا در برابر شرایط محیطی، با ویژگی‌های شیمیایی و مکانیکی خاصی طراحی شوند تا پیوندی قوی و پایدار ایجاد کنند و از ایجاد درز و نفوذ رطوبت و دیگر عوامل مخرب جلوگیری شود. این کاربردها به‌طور عمده نیازمند چسب‌هایی هستند که مطابق با استانداردهای جهانی مانند ASTM و ACI ساخته شده‌اند تا استحکام و دوام سازه را در طولانی‌مدت تضمین کنند.

چرا باید از چسب‌های اپوکسی استفاده کنیم؟

چسب‌های اپوکسی یکی از بهترین گزینه‌ها برای اتصال بتن تازه به بتن سخت شده، فولاد و سایر سطوح است. دلیل این امر به ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی خاص این چسب‌های اپوکسی برمی‌گردد که باعث می‌شود بتوانند عملکرد بسیار بهتری نسبت به سایر چسب‌ها داشته باشند.

خصوصیات شیمیایی چسب‌های اپوکسی

چسب‌های اپوکسی از رزین‌های اپوکسی و یک هاردنر (سخت‌کننده) تشکیل شده‌اند. این ترکیبات شیمیایی در زمان ترکیب، یک واکنش شیمیایی ایجاد می‌کنند که موجب شکل‌گیری یک پیوند قوی و مقاوم می‌شود. در این واکنش، مولکول‌های رزین با مولکول‌های سخت‌کننده وارد یک شبکه پلیمری می‌شوند که چسبندگی بسیار قوی و پایداری در برابر تنش‌ها و شرایط محیطی سخت ایجاد می‌کنند.

مقایسه چسبندگی انواع چسب‌ها:

• چسب‌های اپوکسی: این چسب‌ها معمولاً دارای چسبندگی در حدود 10-15 مگاپاسکال (MPa) در تست کشش می باشند و برای شرایطی که نیاز به پیوندهای بسیار قوی دارند، استفاده می‌شوند.
• چسب‌های پلی‌اورتان: این چسب‌ها دارای چسبندگی در حدود 5-8 مگاپاسکال (MPa) می باشند و بیشتر برای استفاده در محیط‌های کمتر خشن مناسب‌اند.
• چسب‌های آکریلیک: این چسب‌ها معمولاً دارای چسبندگی در حدود 3-5 مگاپاسکال (MPa) می باشند و بیشتر برای کاربردهای عمومی و ساده استفاده می‌شوند.

تست کشش (Pull-Off Test)

یکی از مهم‌ترین آزمایش‌ها برای ارزیابی چسبندگی چسب‌های اپوکسی، تست کشش یا Pull-Off Test است. در این تست، نیروی کششی به صورت عمود به سطح چسب اعمال می‌شود تا میزان مقاومت چسبندگی چسب به سطح مورد نظر اندازه‌گیری شود. تست کشش معمولاً برای تعیین استحکام اتصال چسب به بتن یا سایر سطوح انجام می‌شود. میزان چسبندگی اندازه‌گیری شده در این تست، نشان‌دهنده عملکرد واقعی چسب در شرایط محیطی و بارگذاری واقعی است.

اهمیت استفاده از چسب‌های اپوکسی مطابق با استانداردها

استفاده از چسب‌های اپوکسی مطابق با استانداردهای جهانی مانند ASTM C881 و ACI SPEC-548.13-21  تضمین می‌کند که اتصال ایجاد شده به قدر کافی محکم و مقاوم باشد. این استانداردها مشخصات دقیق چسبندگی، ویسکوزیته، و دوام چسب را تعریف می‌کنند و تضمین می‌کنند که چسب‌های اپوکسی بتوانند در شرایط سخت محیطی نیز به خوبی عمل کنند.

 چسب‌های چند جزئی اپوکسی به دلیل ترکیبات شیمیایی پیشرفته و عملکرد مکانیکی بالا، از ویژگی‌های برجسته‌ای برخوردار هستند که باعث می‌شود آن‌ها بهترین انتخاب برای اتصال بتن به بتن، فولاد و دیگر مواد در پروژه‌های ساختمانی و صنعتی باشند. برخی از ویژگی‌های اصلی این چسب‌ها عبارتند از:

1.  چسبندگی بسیار قوی: چسب‌های اپوکسی به دلیل ساختار شیمیایی خود، دارای پیوندهای قوی با سطوح مختلف می باشند. این پیوندها باعث می‌شوند اتصال بین بتن تازه و سخت شده یا سایر مواد بسیار محکم و مقاوم باشد.
2. مقاومت در برابر عوامل محیطی: یکی از ویژگی‌های بارز چسب‌های اپوکسی، مقاومت در برابر عوامل محیطی مانند آب، رطوبت، مواد شیمیایی و تغییرات دما است. این ویژگی‌ها به آنها اجازه می‌دهند که در شرایط سخت محیطی نیز به خوبی عمل کنند و ساختار اتصال را حفظ کنند و نهایتا دوام اتصال بالاتر خواهد بود.
3. مقاومت شیمیایی بالا: چسب‌های اپوکسی مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی دارند که این ویژگی در محیط‌های صنعتی و شیمیایی بسیار مهم است. در مقایسه با سایر چسب‌ها، اپوکسی می‌تواند در برابر انواع اسیدها، قلیاها و حلال‌ها بدون آسیب حفظ شود.

​

 چرا استفاده از سایر چسب‌ها مطابق با استاندارد نیست؟

بسیاری از چسب‌های غیر اپوکسی در پروژه‌های ساختمانی به کار گرفته می‌شوند؛ اما به دلیل نداشتن ویژگی‌های مکانیکی، شیمیایی و دوام کافی، نمی‌توانند جایگزین مناسبی برای اپوکسی‌ها باشند. طبق استانداردهای ASTM C881 و ACI SPEC-548.13-21، چسب‌های اپوکسی برای اتصال بتن به بتن یا بتن به فولاد مناسب‌تر هستند. این به این دلیل است که سایر چسب‌ها، با دوام کمتر، توانایی تحمل بارهای مکانیکی و مقاومت در شرایط محیطی سخت را ندارند و نمی‌توانند پایداری طولانی‌مدت را فراهم کنند.

استانداردهای مرتبط و کاربرد چسب‌های اپوکسی

مطابق با ASTM C881، چسب‌های اپوکسی دارای مشخصاتی هستند که آن‌ها را برای استفاده در شرایط مختلف محیطی و بارگذاری مناسب می‌سازند. این استاندارد ویژگی‌های مربوط به زمان گیرش، ویسکوزیته، و استحکام چسبندگی را به‌طور دقیق مشخص می‌کند و تضمین می‌کند که این چسب‌ها به‌طور مؤثری به کار گرفته شوند.

همچنین در ACI SPEC-548.13-21 به نقش مهم چسب‌های اپوکسی در اتصال بتن سخت شده و بتن تازه اشاره شده و نشان داده شده که این نوع چسب‌ها می‌توانند به‌طور کامل نیازهای پروژه‌های ساختمانی را برآورده کنند.

 نتیجه‌گیری

استفاده از چسب‌های اپوکسی در پروژه‌های ساختمانی و صنعتی به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد آن‌ها مانند  مقاومت بالا در برابر عوامل محیطی، چسبندگی قوی، و دوام طولانی، جایگزینی بی‌رقیب برای سایر چسب‌ها است. این چسب‌ها بر اساس استانداردهای معتبر جهانی نظیر ASTM C881 و ACI SPEC-548.13-21 توصیه می‌شوند و انتخابی ایده‌آل برای اتصال بتن به بتن، بتن به فولاد و سایر مصالح به حساب می‌آیند. در همین راستا، شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران به عنوان یکی از بزرگترین تولیدکنندگان چسب‌های سازه‌ای، انواع متنوعی از چسب‌های اپوکسی مانند چسب کاشت میلگرد ABABOND RA-500 ، چسب بتن اپوکسی ABABOND ep-20  و ملات اپوکسی ABADUR MP را ارائه می‌دهد که در بسیاری از پروژه‌ ها  جهت اتصال انواع  قطعات فلزی  به بتن و ایجاد اتصال بین بتن قدیمی و بتن جدید عملکرد فوق‌العاده‌ای نشان داده‌اند. پیشنهاد می شود مقاله الزامات ارزیابی چسب کاشت میلگرد مورد مطالعه قرار بگیرد.

منابع :

ChemCo Systems

2. Civil Engineering and Construction Applications

3. Master Builders Solutions

4. مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی rmscenter.ir