مواد سيماني براي تعميرات زير آبی

مواد سيماني براي تعميرات زير آبی

(CEMENTITIOUS MATERIALS FOR UNDER WATER REPAIRS)

بر عكس دوغابهاي (GROUTS) رزيني، دوغابهاي سيماني كاملاً براي مهندسين و دست اندر كاران آشنا و شناخته شده مي باشند. ماده چسباننده و گيرش (BINDER) دوغابهاي سيماني، سيمان پرتلند معمولي است كه به دليل در دسترس بودن، قيمت پايين، سهولت مصرف و همچنين به واسطهء شناخته شدن آن در صنعت بتن، ملات و دوغاب ساخته شده با سيمان پرتلند معمولي براي تعميرات داخل آب چندان مناسب نيستند. دلايل آن و اقداماتي كه مي توان براي غلبه بر اين نارساييها و همچنين سيستمهاي تعميراتي ساخته شده با سيمان معمولي به كار برد، در اين بخش به تفصيل شرح داده شده اند.

ويژگيهاي آب اندازي
(HIGH BLEED CHARACTERISTICS)
پس از قرار گرفتن مخلوط بتن يا ملات، آب آن به خاطر پايين بودن وزن مخصوصش، از دانه ها جدا شده و نزديك سطح جمع مي گردد. اين فرآيند (PROCESS) كه نوعي جداشدگي (SEGREGATION) است به نام آب انداختن (BLEEDING) خوانده مي شود. از آنجا كه آب انداختن (BLEEDING) براي تعميرات بتني مخرب مي باشد، بايستي آن را كنترل نمود. يك راه حل آن است كه آب مخلوط را كم مي كنيم كه در اين صورت رواني مخلوط تحت تأثير قرار مي گيرد. راه ديگر آن است كه از افزودنيها كمك گرفته شود.
ماده افزودني كه مورد استفاده قرار مي گيرد بايستي طوري انتخاب شود كه ضمن كم نمودن آب مورد نياز مخلوط، رواني آن را حفظ نمايد. براي اين منظور از روان كننده ها (PLASTICIZERS) استفاده مي شود كه به واسطهء وارد نمودن هوا به درون مخلوط، رواني مخلوط را بهبود مي بخشد بدون آنكه نيازي به آب بيشتر باشد. همچنين مي توان آب انداختن (BLEEDING) را با به كارگيري پودر آلومينيوم، يك ماده منبسط شونده، كلريد كلسيم (cac12)، يك ماده شتاب دهنده با C3A (تري كلسيم آلومينات) بالا و ذرات ريزتر سيمان كم نمود.
3-11-1-2 زمان گيرش طولاني (PROLONGED SETTING TIME)
زمان لازم براي سخت شدن و گيرش مخلوط سيمان پرتلند معمولي، خصوصاً در حرارتهاي پايين بسيار طولاني بوده و حدود چند روز به طول مي انجامد. گرچه ممكن است اين خاصيت، موقع انجام تعميرات، مزيتي به شمار آيد، ولي پس از اينكه بتن در جاي خود قرار گرفت اين مزيت تبديل به يك عيب مي شود. از انجا كه زمان گيرش به حرارت وابسته است، اهل فن دريافته اند كه مي توان با انجام اقداماتي حتي در دماهاي زير 50 درجه سانتيگراد نيز به محض قرار دادن بتن، عمل گيرش آغاز گردد.

شسته شدن (WASHOUT)
اگر سيمان پرتلند معمولي در تماس با آب قرار گيرد (مثلاً آب دريا)، به علت تمايل آن براي مخلوط شدن با آب بيشتر، در آب پخش و در نتيجه مواد متشكله (CONSTITUENTS) خود را از دست مي دهد. از آنجا كه در تعميرات بتني زير آب، بايستي مواد تعميري با آب تماس پيدا كرده و آن را جا به جا نمايد، عمل شسته شدن (WASHOUT) مي تواند اثرات منفي بسيار جدي بر جاي بگذارد. جهت غلبه براين مشكل، از افزودنيهايي با مواد شيميايي با بنيان (BASE) سلولزي (CELLULOSE) و يا پلي اتيلني (POLYETHYLENE) كه به آب مخلوط اضافه مي گردد، كمك گرفته مي شود. در واقع ماده افزودني، توليد محلول كلوئيدي (COLLOID) مي نمايد كه با تشكيل مانع يا پوسته اي با جريان الكتريكي ELECTRO STATIC، در روي سطح، از مخلوط شدن بيشتر آب جلوگيري مي كند.

لاتكس (LATICES)

لاتكس (LATICES)

در حال حاضر باور بر اين است كه بتن يا ملاتي كه داراي افزودنيهاي لاتكسي (LATEX) مي باشد، براي مرمت سازه هاي بتني آسيب ديده بسيار مفيد واقع مي شود. اصطلاحاتي كه براي اين گونه مواد تعميري به كار برده مي شود، به شرح زير است:
بتن لاتكسي (LATEX CONCRETE)
بتن اصلاح شده لاتكسي (LATEX MODIFIED CONCRETE)
و اخيراً بتن اصلاح شده پليمري (POLYMER MODIFIED CONCRETE)
توضيح ضروري اين است كه نبايد سيستمهاي ياد شده را با بتن پليمري (POLY. CONC.) اشتباه نمود. چون در بتن پليمري تنها عامل گيرش (BINDER) خود پليمر مي باشد در صورتي كه در بتن اصلاح شده پليمري، سيمان كه داراي خاصيت چسبندگي و گيرش مي باشد نيز به كار رفته است.
به طور كلي، در مقايسه با بتن و ملات ساخته شده از سيمان پرتلند معمولي، بتن و ملات اصلاح شده پليمري داراي خواص و مشخصات ويژه اي مي باشند. اين مشخصات را مي توان به صورت زير خلاصه نمود:
(الف) در صورت نياز مي توان آن را به صورت لايه هاي نازك و لبه پري (FEATHER- EDGED) به كار برد.
(ب) از قدرت چسبندگي بيشتر به بتن مادري كه داراي مقاومت و مرغوبيت كافي باشد، برخوردار است.
(پ) به علت اينكه اين گونه مواد خود حالت نگهدارندهء آب (WATER RETENTIVE) دارند، عامل عمل آورنده و يا پوششهاي عمل آورنده از اهميت چنداني برخوردار نيستند، البته بايستي از خشك شدن در شرايط تابش مستقيم آفتاب و باد اجتناب گردد.
(ت) داراي مقاومت كششي بيشتري مي باشند.
(ث) داراي حالت ارتجاعي و نرمش بيشتري مي باشند.
(ج) از دوام و پايايي بهتري برخوردارند.
با اينكه قيمت بتن و ملات اصلاح شده پليمري از قيمت بتن و ملات با سيمان معمولي، بيشتر است ولي آنها بسيار ارزانتر از مواد اپوكسي به شمار مي آيند. بايد توجه داشت كه وقتي پليمر به مخلوط بتن يا ملات افزوده مي گردد، به كارگيري افزودنيهاي ديگر بايستي با دقت بيشتري صورت گيرد. چرا كه ممكن است سازگاري (COMPATIBILITY) لازم بين آنها موجود نبوده و اختلالاتي را شاهد باشيم. نكته قابل ذكر اينكه جا به جا كردن و پرداخت سطح نهايي بتن و ملات اصلاح شده پليمري مشكلتر از مواردي است كه در آنها از بتن و ملات با سيمان معمولي استفاده شده است.
از جمله پليمرهاي لاتكسي كه در صنعت بتن كاربرد بيشتري دارند، مي توان استيرن بوتادين(STYRENE BUTADIENE)، ساران(SARAN) اكلريك (ACRYLIC) و پلي وينيل استات (POLYVINYL ACETATE) را نام برد. اين پليمرها به صورت پودر و يا مايع به مخلوط بتن يا ملات اضافه مي گردند. گفته مي شود كه نتايج بهينه موقعي حاصل مي گردد كه سيستم به مدت 3-1 روز به صورت خيس، عمل آمده و سپس در هواي آزاد قرار گيرد. صاحبنظران بر اين عقيده هستند كه حداقل بخشي از بهبود مكانيكي و پايايي يا دوام حاصل از به كارگيري اين گونه سيستمها، به دليل كاستن از درجه تخلخلي است كه در نتيجهء وجود پليمر در سيستم پديد مي آيد. همچنين ادعا بر اين است كه يكي از مهمترين مشخصه هاي بتن يا ملات اصلاح شده پليمري، به عنوان دو مادهء تعميري در سازه هاي بتني، قدرت چسبندگي خوب آنها به بتن قديم (مادر) مي باشد.

مواد تعميری بتن (REPAIR MATERIALA)

مواد تعميری بتن (REPAIR MATERIALA)

در اين بخش موادي كه در تعميرات بتني معمول است، شرح داده شده اند.

بنونيت (BENTONITE)
اين ماده كه از صخره و يا سنگPULVERISED ROCK استخراج شده از خاكسترهاي آتشفشاني است و داراي درصد بالايي از املاح (مينرال) رس است. بنتونيت در تماس با آب تا حدود 30 برابر حجم اوليه خود آب جذب نموده و منبسط مي گردد. محصول به دست آمده داراي شكل ژله مانند بوده و به صورت سد كننده نفوذ و گذر آب عمل مي كند. از اين ماده براي جلوگيري از نشت آب در زير زمينهاي موجود، استخرها، مخازن آب، حوضچه ها، كانالهاي آبياري، سدها و تأسيسات مشابه استفاده مي شود. هنگام مصرف بنونيت مي توان آن را به صورت خشك كه در درون حفره ها و منافذ سطوح قرار داده مي شود و يا به صورت ژل، به كار برد.

پوششهاي قيري(BITUMINOUS COATINGS)
اين سيستمهاي پوششي عبارتند از: آسفالت و يا موادي چون قطران ذغال سنگ (COAL – TAR). اين مواد موقعي كه آب بند نمودن بتن و يا حفاظت آن در مقابل عوامل جوي مورد نظر باشند به كار گرفته مي شوند. از جمله مشخصات اين مواد مي توان ارزاني و شناخته شدن آن بين دست اندركاران را نام برد. از خصوصيات ديگر اين پوششها آن است كه ضخامت لايه اعمالي را مي توان متناسب با عملكرد خواسته شده از سيستم، تغيير داد. از معايب اين گونه پوششها مي توان نياز به تجديد متناوب، متصاعد شدن بوي بد، كثيفي (MESSINESS) به هنگام اعمال لايه، خشك شدن و ترك خوردن در مقابل نور خورشيد، حساسيت آنها نسبت به درجه حرارت محيط و آسيب پذيري و از بين رفتن اين پوششها در با بعضي محلولها از قبيل بنزين را، ذكر نمود.