بتن(Bitume) یکی از پرطرافدارترین مصالح ساختمانی به شمار میرود. از دلایل محبوبیت این ترکیب می توان به قیمت مناسب و سهولت دسترسی به ترکیبات اولیه آن اشاره کرد. به طور کلی به ترکیبات چسبنده که خاصیت سفت و سیمانی شدن داشته باشند بتن می گویند. در این مقاله می خواهیم به طور مختصر و کوتاه به مهم ترین عملیات هایی که حین تولید بتن انجام می شود اشاره کنیم.
آشنایی با فرآیندهای مورد نیاز در تولید بتن
بعد از مخلوط سیمان، سنگ دانه ها و آب، ترکیب به سرعت شروع به سفت شدن می کند. تمام سیمان های پرتلند هیدرولیکی می باشند که از طریق یک واکنش شیمیایی با آب، سخت می گردند. در طول این واکنش، یک گره در سطح هر ذره از سیمان شکل می گیرد. گره ها رشد می نمایند و تا زمانی که به گره ها در ذرات سیمان دیگر متصل شوند و یا به مصالح مجاور بپیوندند این رشد ادامه خواهد داشت.
فرآیند هیدراتاسیون در بتن
وقتی که بتن به طور کامل مخلوط و قابل اجرا شد، قبل از سفت شدن به شکل های مختلف در می آیند. در طول شکل دهی، بتن در قالب هایی به شکل های مختلف مانند لانه زنبوری و کیسه های هوا به منظور حذف نقص های بالقوه تثبیت می گردد. برای اسلب ها، بتن را تا زمانی که رطوبت سطح از بین برود، ایستاده نگه می دارند، سپس از یک چوب و یا فلز برای صاف کردن بتن استفاده می نمایند.
متغیرها یک بافت نسبتا هموار، اما کمی خشن ایجاد می نماید که در برابر لغزش دارای مقاومت می باشد و اغلب به عنوان یک پایان نهایی برای اسلب های بیرونی استفاده می گردد. در صورتی که یک سطح متراکم، سخت و هموار مورد نیاز باشد، سطوح با یک ماله فلزی صاف می گردند. درمان را زمانی آغاز می کنیم که سطوح در معرض بتن به اندازه کافی در برابر آسیب دیدن سخت شده باشند.
فرآیند بهبود و درمان، لاینقطع بودن هیدراتاسیون سیمان را تضمین می نماید بنابراین بتن همچنان به مستحکم شدن ادامه می دهد. سطوح بتن از طریق پاشیدن مه آب و یا با استفاده از پارچه های نگهدارنده آب مانند کرباس یا پارچه های کتان، بهبود می یابند. در دیگر روش های بهبود از طریق آب بند کردن سطح با استفاده از پلاستیک و یا اسپری های خاصی که ترکیبات درمان نامیده می شود، از تبخیر جلوگیری می کنند.
تکنیک های ویژه ای برای درمان بتن در آب و هوای سرد و یا گرم وجود دارد که از بتن محافظت می نماید. تا وقتی که بتن مرطوب باشد، سخت تر و مقاوم تر خواهد بود. نرخ سخت شدن به ترکیب و ظرافت سیمان، نسبت اختلاط، شرایط رطوبت و درجه حرارت بستگی دارد. بتن با گذر زمان سخت تر می شود. بیشترین افزایش هیدراتاسیون و استحکام در اوایل چرخه زندگی بتن رخ می دهد، با این حال فرآیند هیدراتاسیون با نرخ پایین تری برای سال های طولانی ادامه خواهد داشت.
پودر آب بند کننده بتن
پودر آب بند بتن در واقع ماده ای از جنس سیمان می باشد. که به آن واترپروف نیز می گویند. پودر آب بند کننده بتن به منظور آب بند کردن بتنی که قبلا در محل کار شده است مورد استفاده قرار می گیرد و از نظر اقتصادی کاملا مقرون به صرفه است. این پودر معمولا به منظور ضد آب کردن بتن در زمان مواجهه با فشار های هیدرواستاتیک مثبت و یا منفی آب استفاده می گردد. این ماده دارای خواص ویژه ای می باشد.
ویژگی های آب بند بتن و تاثیر آن بر روی بتن
- این پودر دارای قدرت نفوذ بالا در بتن است.
- پودر آب بند کننده بتن قادر به تشکیل بافت یکنواخت با بتن می باشد.
- این پودر از بتن در برابر خوردگی از بتن و همچنین از میلگردها محافظت می نماید.
- تمام سطوح بتنی با استفاده از این پودر ، غیر قابل نفوذ می گردند.
- آب بند بتن به هیچ وجه مانع تنفس بتن نمی گردد.
- پودر آب بند بتن در محل هایی که دارای ph 3 تا 11 هستند ، مقاوم می باشد.
- اجرای این پودر بسیار آسان و به سرعت قابل اجرا است.
- حتی در محیط هایی که در تماس با آب آشامیدنی هستند نیز این پودر به دلیل غیر سمی بودن ، قابل استفاده می باشد.
کاربرد آب بند بتن
- آب بند کردن بتن در تصفیه خانه ها
- آب بند کردن سپتیک تانک و مخازن آب
- استفاده از آب بند بتن در تونل ها
- به کاربردن این پودر در سازه های زیر زمینی
- آب بند کردن بتن در سازه هایی نظیر پارکینگ ، فوندانسیون ها و همچنین استخر ها
- برای آب بند کردن کانال های انتقال آب نیز از این پودر استفاده می گردد.
- به منظور بر طرف کردن نم زدگی در سطوح بتن نیز از پودر آب بند کننده بتن استفاده می گردد.
- در برج خنک کننده ، مخازن آب آتشنشانی و همچنین برای آب بند کردن حوضچه های بتنی همچنین می توان از واترپروف استفاده نمود.
ویژگی های شیمیایی و فیزیکی آب بند بتن
حالت فیزیکی این ماده به صورت پودر خاکستری رنگ می باشد که دارای وزن مخصوص معادل 31.09 گرم بر سانتی متر مکعب است. این پودر فاقد یون کلر است. مقاومت فشاری بتن و همچنین میزان نفوذ آب در بتن نیز مطابق با استاندارد های مطرح در این زمینه است.
ماله کشی بتن
بعد از اعمال بتن در سطح مورد نظر و ایجاد درزها، زمان ماله کشی بتن می باشد. دلایل ضرورت نیاز به ماله کشی برای بتن می توان به مواردی نظیر انتقال و هدایت سنگدانه های بزرگ به داخل بتن و تسطیح سطح بتن، حذف تمام عوامل ایجاد کننده ناهمواری و از بین بردن منافذ موجود در بتن و همچنین متراکم ساختن بتن است.
برای ماله کشی بتن می توان از دو روش ماله کشی دستی و ماله کشی مکانیکی استفاده نمود. این دو روش دارای اهداف یکسانی می باشند اما نوع انجام آن متفاوت می باشد. در روش دستی از ماله هایی با جنس آلومینیوم ، منیزیم و چوب استفاده میگردد. در این میان انواع آلومینیومی و منیزیمی به گونه ای طراحی شده اند که کار با آنها برای ماله کشی سطح بتن آسان تر می باشد. از این رو انرژی مورد نیاز برای ماله کشی را کاهش می دهد. به منظور ماله کشی برخی از انواع بتن ، نظیر بتن حباب دار، باید از انواع ماله فلزی استفاده نمود دلیل این کار این است که در این نوع بتن در صورت استفاده از ماله چوبی، ماله به سطح بتن می چسبد و در نهایت نه تنها موجب تسطیح بتن نمی شود بلکه سطح آن را خراب نیز می نماید.
نوع دیگر ماله کشی بتن ، ماله کشی مکانیکی است که با استفاده از دستگاه های مخصوص انجام می گردد.توجه داشته باشید که در ماله کشی، سطح بتن هموار می شود اما این به معنی صاف شدن سطح بتن نیست. در واقع به منظور ایجاد یک مقاومت نسبی برای جلوگیری از لیز خوردن ماله کشی انجام می شود که پرداخت نهایی بتن محسوب میگردد.
نانو تکنولوژی در افزودنی های بتن
فناوری نانو به معنی تولید مواد و محصولات در مقیاس طولی نانومتر، که با ایجاد خواص منحصر بفرد در آنها، افزایش کیفیت نهایی محصولات را در پی دارد. چشمانداز این فناوری نامحدود و شگفتانگیز می باشد.
با توجه به اهمیت نانو مواد و خواص منحصربه فرد آنها، تولید محصولات بر پایه فناوری نانو اقدام بسیار مهمی است که تحولی شگرف درصنعت ساختمان ایجاد نموده است. فناوری نانو انقلابی جدید در آینده صنعت ساختمان رقم میزند. این فناوری قادر به بهبود روش، کیفیت و کاهش خطرات برای محیط زیست می باشد و فرصتهایی را برای تولید محصولات جدید فراهم خواهد نمود.
بتن از خواص نانو مواد تأثیر میپذیرد و دلیل آن نیز ماهیت نانومتری آن می باشد. در نتیجه افزایش سطح تماس و افزایش برهم کنشهای شیمیایی میان نانو مواد و ترکیبات بتن، خواص بینظیری همچون تراکم ساختار خمیری بتن، کاهش نفوذپذیری،افزایش مقاومت نهایی و جلوگیری از نفوذ یون کلر و سولفاتها به داخل بتن و مواردی از این دست به وجود میآید.
تخریب بتن
بتن تحت تاثیر عوامل زیادی از جمله : انبساط خوردگی محصولات میله های تقویت یافته فولادی، انجماد آب های به دام افتاده، آتش و یا اشعه های تابشی، انبساط سنگ دانه ها، اثرات آب دریا، خوردگی توسط باکتری ها، شسته شدن، فرسایش توسط آب های پر سرعت، آسیب های فیزیکی و شیمیایی ( کربنات ها، کلرید، سولفات ها و آب مقطر و …) دچار آسیب دیدگی می شود. قارچ آسپرژیلوس آلترنالیا میکرو و کلادوسپوریوم در نمونه ای از بتن که به عنوان یک مانع برای اتلاف رادیواکتیو در راکتورهای چرنوبیل؛ شستشو آلومینیوم، آهن، کلسیم و سیلیکون، قادر به رشد هستند.