منبع : پایگاه علمی همکلاسیکاربرد پوششهای صنعتی در نفوذ ناپذيری بتن واقع در محيط خورنده بخشهای مختلف تشکيل دهنده يک پوشش
Industrial coating application for prevention of penetration In concrete at corrosive environment
ايمان الياسيان, کارشناس ارشد سازه
بخشهای مختلف تشکيل دهنده يک پوشش
1-رزينها
2- رنگدانه و پرکننده
- واقعی
- حفاظتی نظير پودر روی و فسفات) (Zinc Rich
- با اثر خاص
3- مواد افزودنی واصلاح کننده
- رقيق کننده ها
- نرم کننده ها
- شتاب دهنده ها
- بهبود دهنده های سطحی
شامل رقيق کننده ,نرم کننده , شتاب دهنده و بهبود دهنده سطحی و . . .
4- بتونه ( ماستيک)
5- حلال
مايعات شيميايي فراری هستند که برای رقيق کردن رزين به آن افزوده می شود و
در انتخاب حلال مناسب بايستی به 1- قدرت حلاليت 2- سرعت تبخير 3- نقطه جوش
4- نقطه اشتعال و قابليت شعله وری 5- سميت آن توجه داشت
طبقه بندی حلالها 1- ترپنها 2- هيدروکربنها (نفتيک مثل وايت اسپريت ,
آليفاتيک و آروماتيک مثل تولوئن و ترکيات آن نظير تولوئن دی ايزو سيانات
TDI , تری نيترو تولوئن TNT , زايلن و منومر استايرن (وينيل بنزن) )3-
حلالهای اکسيژندار ( الکلها ( هيدروکسيل) مثل متانول, اتانول ، بوتانول ,
گليکولها و گليسرولها و . . . , اترها,کتونها مثل استون , استرها) 4-
نيتروپارافين ها 5- حلالهای کلر دار : خواص آنها عبارت است از1- وزن مخصوص
بالا 2- قابليت اشتعال کم 3- بوی خاص 4- خواص بيهوش کننده و سميت زياد 5-
قدرت حلاليت زياد
6- هاردنر(سخت کننده)
برای اصلاح برخی از خواص رزين از هاردنر استفاده می شود به عنوان مثل برای
رزين اپوکسی از پلی آمين , پلی آميد , استر , وينيل و کولتار ( از مشتقات
قطران)
8-انواع رزين
- طبيعی : به صورت خام در طبيعت يافت می شود صمغ وشيره درختان , رزينهای
فسيلی می باشد يکی از آنها رزين کولتار است که از قطران بدست می آيد وبرای
اصلاح و بهبود مقاومت و نفوذ ناپذيری رزين اپوکسی و پلی اورتان بکار میرود.
- مصنوعی (سنتزی)
الف- آلکيدی : از پلی ال , پلی اسيد و اسيد چرب (روغن) تشکيل شده
پلی ال الکل با بيش از دو هيدروکسيل(مثل گليسرين) و پلی اسيد , اسيد آلی با
دو يا چند عامل کربوکسيل يا انيدريد ( مثل انيدريد فتاليک) تشکيل شده است
روغنها به 3 دسته 1- خشک شونده (مثل روغن برزک و ماهی) 2- نيمه خشک شونده
(مثل سويا و تال) 3- غير خشک شونده (مثل نارگيل, کرچک و پنبه دانه)تقسيم
بندی می شوند
- کلرو کائوچو : کائوچو در طبيعت نئوپرن يا ايزوپرن با فرمول کلی پليمری با زنجيره فنر مانند که خاصيت ارتجاعی دارد
ب- اپوکسی نوعی رزين ترموست ( گرما سخت) می باشد. و ازمشتقات پلی آمين می باشد
بيس فنول A : از واکنش فنول و استون بدست می آيد .
بيس فنول F : از واکنش تراکمی فنول يا کروزل با فرمالدئيد بدست می آيد
اپوکسی نووالاک : با افزايش زنجيره بيس فنول F تشکيل می شود
اپوکسی آليفاتيک : از پلی ال های خطی ( آليفاتيک) به واسطه با ويسکوزيته
پايين به عنوان رقيق کننده فعال برای سيستم اپوکسی بدون حلال کاربرد دارد
اپوکسی سيکلو آليفاتيک و هتروسيکليک
فنوکسی : در زنجيره خود بجای 2 گروه اپوکسی انتهايي فنول دارد.
واکنش با عوامل شيميايي و ايجاد تغييرات در رزين اپوکسی
واکنش با انيدريد پلی کربوکسيليک اسيد , اسيد چرب وپلی فنول
ايجاد شبکه 3 بعدی و عرضی (Cross Link) با آمين ها ازطريق اضافه کردن
هاردنر (سخت کننده) پلی آمين به رزين ,کتيمين (واکنش يک کتون با پلی آمين) ,
رزول و آمينوپلاست , پلی ايزو سيانات و پلی سيلوکسان و کاتاليزور ( آنيونی
يا کاتيونی)
نسبت اختلاط رزين و هاردنر در اپوکسی 2 جزئی براساس عدد پاپوکسی وآمين اکی
والان تعيين می شود که برای داشتن پيوند مناسب رعايت نسبت اختلاط براساس
دستورالعمل کارخانه های سازنده حاپز اهميت است نسبت اختلاط در Pot life (
گيرش اوليه ) پس از 5 دقيقه واکنش گرمازا (شبيه به واکنش سيمان با آب در
بتن) حالت ژل و فيلم سخت ايجاد می گردد , تأثير دارد
کاربرد پوششهای اپوکسی
- پرايمر بتن اپوکسی
- بتونه اپوکسی (درزگير) - ترکهای مويين بتن را پر می کند
- ملات و گروت اپوکسی
- رنگ اپوکسی با حلال
- رنگ اپوکسی بدون حلال
- ورنی اپوکسی
- چسب اپوکسی
- روکشهای لپوکسی
- پوششهای منعطف اپوکسی :
- مقاومت در برابر نفوذ آب
- مقاومت در برابر يخ زدگی
- چسبندگی خوب به سطح بتن
- انعطاف پذيری عالی
- پوششهای ضد لغزندگی اپوکسی : روی سطح آن سيليس ريخته می شود
پوشش اپوکسی با الياف شيشه
پ- پلی اورتان
اجزا تشکيل دهنده : جز اول ايزو سيانات ها مثل تولوئن دی ايزو سيانات (TDI)
, دی فنيل متان دی ايزو سيانات (MDI) , هگزا متيل دی ايزو سيانات (HDI)
جز دوم ترکيبات دارای گروه عاملی OH جز سوم حلالها
طبقه بندی : پلی اورتان اصلاح شده با روغن (آلکيد اورتان)
پلی اورتان هايي که با رطوبت هوا خشک می شوند ,پلی اورتانهای کوره ای
پلی اورتان دو جزئی با کاتاليزور و پلی اورتان دو جزئی با پلی ال
ت- اتيل سيليکات
روش1- توليد بچ به بچ 2- توليد پيوسته
ث- سيليکونی
خواص : مقاومت حراتی بسيار عالی , مقاومت خوب در برابر شوکهای حرارتی ,
بسيار خوب در برابر عوامل خورنده محيط , کاهش ميزان مصزف حلال در رنگ , خشک
شدن سريع ,کاربرد آسان , مقاومت بسيار خوب در برابر نورخورشيد و رطوبت
محيط , هماهنگی از نظر سختی و انعطاف رزين با سطح
ج- وينيلی
کوپليمر وينيل کلرايد و وينيل ايزو بوتيل اتر
پلی وينيل استات
پلی وينيل بوتيرال
چ- اکريليک
اکريليک ترموپلاست
اکريليک ترموست
اکريل آميد
اکريليک امولسيونی
ح- پلی استر
پلی استر اشباع
پلی استر غير اشباع
- آمينو
اوره فرم آلدئيد
ملامين فرمالدئيد
خ -نيترو سلولز
برای نصب کاشی ضد اسيد از رزين پلی استر , رنگدانه فلزی کبالت , پرکننده
ميکروسيليس برای نفوذناپذيری پوشش ايروزيل به عنوان ماستيک يا بتونه ,
هاردنر پروکسی و درنهايت کاشی ضد اسيد
(Anti Acid Tile) استفاده شده است.
برخی از پوششهای صنعتی کاربردی عبارتند از پوشش اکريليکی[2]پوشش آلکيدی2 ،
پوشش قيری3 ، پوششهای اپوکسی شامل کولتار4 ، پوشش اصلاح شده با پلی آميد5 و
پلی آمين6 ، پوشش وينيل و استر اپوکسی7 ، پوشش پلی استر8 ، پوشش پلی
اورتان9 ، پوشش سيليکون10, پوشش وينيل11و . . .
زيرسازی سطحی که قرار بود پوشش گردد با فرز به حد کاقی هموار گرديد وپس از
ماليدن پوشش با رولر و ترکيب و تختلاط رزين با حلال پوشش را در 2 و3 لايه
روی سطح کشيده و بايستی به زمان اجرا و Pot Life توجه گردد. در نهايت به به
بررسی عملکرد پوشش با آزمايشات شيميايي می پردازيم.
خصوصيات پوشش کولتار اپوکسی 1- چسبندگی عالی به سطح 2- مقاومت عالی در برابر آب 3- مقاومت سايشی 4- سختی و نفوذ پذيری بالا
موارد مصرف : به عنوان لايه محافظ در برابر نفوذ آب , رطوبت در زير خاک و
آب دريا استفاده می شود. از قطران در آن استفاده شده و سطح را کاملاً عايق و
مانع از نفوذ عوامل خورنده می گردد.
•1- لوله ها و مخازن مدفون در خاک
•2- سازه ها و اسکلتهای صنعتی و غوطه ور در آب
•3- کارخانجات پتروشيمی و ايستگاههای تصفيه آب
•4- ايستگاههای تصفيه فاضلاب و پوشش داخلی لوله های بتنی مسير فاضلاب
•5- پوشش داخلی مخزن تعادل کشتی
خصوصيات پرايمر دو جزيي پوشش اپوکسی پلی آميد
1- چسبندگی عالی به سطح 2-مقاومت عالی در برابر مواد شيميايي و آب 3-
ايجاد فيلمی با انعطاف پذيری خوب 4- مقاومت سايش بالا 5- خشک شدن سريع و
تحمل ضربه عالی
موارد مصرف : در مناطقی که شرايط خوردگی درآها بسيار شديد نمی باشد به
عنوان لايه ميانی بر روی پرايمرهاس ضد خوردگی قوی استفاده می شود.
1-پالايشگاه ها و نيروگاه ها
2- سکوها و تأشيشات حفاری
3- تجهيزات و تأسيسات فلزی در مناطق صنعتی و دريايي در بالای خط آبخور
خصوصيات پوشش پلی اورتان[3] بدون حلال با انعطاف پذيری بالا
اين پوشش دو جزيي (Two Components) متشکل از پلی ايزوسيانات 2 و پلی ال3 می
باشد.دارای پرايمر (آستری) بی رنگ بوده و دارای 2 لايه Top Coat زيتونی
رنگ می باشد ضخامت لايه پوشش 3000 تا 5000 ميکرون می باشد.
مقاوم در برابر اسيدها , آب دريا و آب مقطر
•1- مقاوم در برابر پرتوهای راديو اکتيو
•2- مقاومت سايش و مقاومت مکانيکی بالا
•3- جسبندگی عالی به سطوح
•4- مقاوم در برابر شوکهای حرارتی
•5- قابليت ترميم آسان
موارد مصرف : به عنوان پوشش محافظ خوردگی در دامنه وسيعی از بسترها با جنس متفاوت استفاده می شود
1-تأسيسات نيروگاههای حرارتی
2- لوله و خطوط انتقال (داخل و خارج )
3- تانکها و مخازن فلزی
4- تانکها و مخازن بتنی ( داخل و خارج)
5- قابل استفاده در محيطهای غوطه ور در گاز
6- قابل استفاده در محيطهای غوطه ور در آب
7- پلهای شنی و فلزی
8- استخرهای شنا و ذخيره آب
9- ژاکتها و تجهيزات مورد استفاده در محيطهای دريايي
10- پوششهای سطوح در تماس با مواد غذايي (داخل و خارج)
11-کفپوش سازه های فلزی و بتنی
12-درزگيرها و پوششهای مقاوم در برابر ضربه و سايش
13- پشت بامها و شيرواني ها و بالکن ها و . . .
خصوصيات لايه رويه اپوکسی بدون حلال
1-مقاومت بسيار عالی در برابر آب 2- سختی بالا 3- چسبندگی عالی به سطح
4- مقاومت مکانيکی بالا 5- مقاومت سايشی بالا
موارد مصرف : ازاين پوشش به عنوان لايه رويه برای تجهيزات به دور از تابش مستقيم خورشيد (UV)
1-مخازن آب آشاميدنی 2- مخازن نگهداری روغنها و چربيها 3- محيطهای در تماس با مواد شيميايي
•1- بلوک نمونه يا شاهد ( بدون پوشش) 2 -کليه پوششها 3-پوشش پلی اورتان
(3000-5000 ميکرون ضخامت)4-پوشش کولتار اپوکسی بدون حلال (400-800 ميکرون
ضخامت) 5- پوشش کولتار اپوکسی با حلال (400-800 ميکرون ضخامت) 6- پوشش
اپوکسی پلی آمين (دارای پرايمر کرم رنگ و دو لايه نهايي با فام آبی)
نتيجه گيری :
با توجه به تنوع پوششهای مختلف و تبليغات کارخانجات سازنده لزوم آشنايي با
پوششهای اصلی , نحوه اجرا و ترکيب آنها ضروری به نظر می رسد و توجه به محيط
اجرا , قيمت , دوام , سرعت و سهولت اجرا , زمان گيرش , کارايي , مقاومت
شيميايي و مقاومت در برابر تأثير اشعخ ماورای خورشيد و طول موجهای مختلف در
انتخاب پوشش مورد نظر مؤثر است.
1-A Benture ,S.Diamond and N.S.Bereke,"Steel Corrosion in Concrete",1997
2- Luca Bertolini, Bernhard Elsener, Pietro Pedeferri, Rob P. Polder
"Corrosion of Steel in Concrete." 2004 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.
KGaA, Weinheim
3- غلامرضا قره ويسکی " شناخت رنگ "انتشارات نيکتاب 1382
WWW.Kaharbushehr.Com4-اطلاعات فنی صنايع رنگ کهر بوشهر
به حجم 106 کیلوبایت
در فرمت ورد (docx)
http://www.iiiwe.com/file/attachment/article/application_industrial_coatings_corrosive_environments_infiltrated_concrete/infiltrated_concrete.docx
مقاله لاتین در این زمینه
Sulfur-infiltrated concrete
لینک: