شرکت

بتن زیست

جستجو کردن
بستن این جعبه جستجو.
جستجو کردن
بستن این جعبه جستجو.
کم ضخامت 2

کفسازی بتنی نازک ( کفسازی کم ضخامت بتنی)

در سازه های عمرانی دال ها و کف ها سهم بسیاری از وزن وارده بر سازه ها را به خود اختصاص می دهند. علاوه بر این، اجزا مذکور بیشتر از سایر اجزا سازه در معرض تردد و آسیب می باشند. پارکینگ ها، سوله ها، پل ها و ساختمان های مسکونی نمایان ترین سازه های مذکور هستند. پس توجه به ساخت اصولی و مطابق آیین نامه در کنار سبک سازه ای امری مهم است. لذا استفاده از کف سازی کم ضخامت بتنی کمک شایانی در این زمینه نموده است. 

تا کنون روش های سنتی مبنی بر اجرای کف سازی  صنعتی بر اجرای بتن با ضخامت حداقل 70 میلیمتر (با اجرای پودر ها و ملات های سخت کننده) بود. وزن و استعداد ترک خوردگی بالا، زمان اجرای طولانی، احتمال تورق و پوسته شدگی، احتمال فلسی شدن و … از معایب کف سازی بتنی با ضخامت بالا است. بکارگیری روش های شیمیایی و فیزیکی کمک زیادی به رفع مشکلات اشاره شده کرده است. اما مشکلاتی نظیر وزن بالا، چقرمگی بیش از حد، حجم بالای مصالح، وابستگی بسیار بالا به بتن زیرین (بتن پایه)، احتمال تورق و پوسته شدگی و زمان اجرای طولانی همچنان باقی است.

کاربرد کف سازی کم ضخامت بتنی

 در دال ها و سقف های فولادی و یا سقف ها و دال هایی که احتمال ارتعاش بالایی دارند، احتمال ترک خوردگی های فراوان وجود دارد. همچنین در مناطق صنعتی دارای تردد بالا مانند تریلی، کامیون، لیفتراک و … موجب خستگی سطح و جداشدن لایه رویه (پودر ها و ملات های سخت کننده)  از بتن زیرین شود. اجرای کف سازی کم ضخامت بتنی  (TLC/TLM) و کف سازی بتنی با ضخامت خیلی کم (UTLC/UTLM) در کشورهای پیشرفته سابقه طولانی دارد. اما متاسفانه در کشور ما این صنعت با سابقه نیست (و شاید به ندرت دیده شود).

امروزه با گسترش بتن های فوق توانمند (UHPC) (با ضخامت کم (TLC/TLM)) و بتن با ضخامت خیلی کم (UTLC/UTLM) صرفه جویی بسیاری در هزینه های مصرفی شده است. اما در ایران اجرای بتن های کم ضخامت بیشتر محدود به مبحث قطعات پیش ساخته بتنی می شود. با گسترش دانش بتن و ورود مواد شیمیایی، علم بتن جهشی چشم گیر داشته است. در میان مواد شیمیایی پلیمرها نقش بیشتری را در بهبود صنعت بتن دارند. پلی کربکسیلات اتر (به عنوان روان کننده-کاهنده آب) معروف ترین پلیمر شناخته شده برای دست اندر کاران بتن است.

حضور پلیمر های متفاوت در کف سازی کم ضخامت بتنی

استفاده از لاتکس ها نیز امروزه کمک زیادی به رفع عیوب بتن کرده است. ایجاد یک کفسازی کم ضخامت بتنی  حاصل بکارگیری سیمان با پلیمر است که شبکه فیلم پلیمری با محصولات هیدراتسیون سیمان، تشکیل یک شبکه منسجم و یکپارچه را می دهند. پلیمرهای مورد استفاده در این نوع کفسازی بتنی به عنوان افزودنی در نظر گرفته نمی شوند، بلکه جز اصلی بتن می باشند. پلیمرها به سه دسته لاتکس، ترموست وترموپلاست تقسیم می شوند. لاتکس ها بیشترین سهم را در میان سایر پلیمرها به خود اختصاص داده اند. مقدار و نوع پلیمر تاثیر بسیاری بر خواص کفسازی بتنی دارد. همچنین زمان افزودن و ترتیب افزودن آنها درکنار زمان اختلاط مهمترین نقش را در بهبود خواص ایفا می کند. 

پلیمر ها برخلاف سایر رنگدانه ها، اسید ها و سایر مواد خام که در بتن ها استفاده می شود فاقد رنگ می باشد. اما بدلیل امکان ساخت بتن هایی با ضخامت کم نقش بسیار مهمی را در این صنعت ایفا می کنند. علمی آمیخته از شیمی و بتن که محصولی در طرح و رنگ های مختلف را با ضخامت دلخواه پدید می آورد. هیبرید بتن به پوشش های نازک پلیمری گویند که ضخامت 10 میلیمتر تا 100 میلیمتر را شامل می شوند که بروی سطوح افقی و عمودی قابل اجرا است. طرح اختلاط و شیوه ی ساخت این بتن ها با بتن های معمولی متفاوت است . اجرای کفسازی بتنی با ضخامت کمتر از از 1.5 سانتی متر  به دلیل انقباض، ترک خوردگی و تنش پسماند بسیار بسیار مشکل ساز می شود.

از جمله خواص قابل بهبود کفسازی بتنی در صورت استفاده از پلیمر می توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • افزایش خصوصیات مکانیکی نظیر مقاومت کششی و خمشی
  • کاهش شدید نفوذپذیری و جذب آب
  • کاهش تمایل ترک خوردگی
  • افزایش جذب انرژی
  • ریز ساختار متراکم تر
  • افزایش چسبندگی
  • افزایش کرنش متناسب با تنش حداکثر
  • تاخیر در رخداد اولین ترک
  • پایداری رنگ
  • دوام بالا
  • کاهش مدول الاستیسیته
  • افزایش مقاومت سایشی
  • افزایش مقاومت ضربه پذیری
  • و …

ویژگی های کف سازی کم ضخامت بتنی

ویژگی برتر این محصول قابلیت انطباق و تنظیم متناسب با نیاز و خواست مشتری است. همچنین درمواقع بتن ریزی درجا به علت وجود پلیمرها چسبندگی به لایه ی زیرین بیشتر می شود. اولین تلاش ها در بکارگیری پلیمر به اوایل قرن 19 برمی گردد. شایع ترین پلیمرها در ساخت بتن اصلاح شده، لاتکس ها مانند استیادین بوتادین رابر (SBR)، آکریلیک ها و وینیل استات اتیلن است.

در مصارف عمومی از SBR  استفاده می شود اما در مصارف خاص استفاده از SBR به دلیل عدم مقاومت در برابر UV توصیه نمی شود. آکریلیک ها علاوه بر مقاومت خوب در مقابل عوامل جوی کارپذیری ملات را افزایش می دهد. برخلاف سه پلیمر مذکور آکریلیک ها دارای مقاومت فیزیکی بالایی می باشند. در مناطق دارای ترافیک بالا کفسازی بتنی اصلاح شده با آکریلیک قابلیت تنفس را برای بتن فراهم می کنند و موجب تبادل رطوبتی می شوند که این عمل مانع تبله شدن و پوسته شدن کفسازی کم ضخامت بتنی می شود.

کفسازی بتنی اصلاح شده با وینل استات اتیلن در مقابل پلیمرهای اشاره شده انعطاف پذیری بیشتری دارند. وینل استات اتیلن علاوه بر کاهش بالای جذب آب در مقابل شرایط جوی نظیر سیکل ذوب و یخبندان مقاومت بالایی دارند. مقاومت در برابر ترک خوردگی و تنش حرارتی از ویژگی مهم این پلیمر است. کفسازی بتنی اصلاح شده با آکریلیک کارایی و روانی خود را سریع تر از سایر پلیمر ها از دست می دهد.  به عبارت دیگر در زمان ساخت بایستی تدابیر ویژه درنظر گرفته شود اما وینل استات اتیلن زمان کارپذیری بیشتری دارد.

تاریخچه استفاده از کف سازی کم ضخامت بتنی

کفسازی کم ضخامت بتنی حاوی سیمان های مهندسی شده، سنگدانه های سیلیسی، سنگداته های فلزی، پوزولان ها، الیاف ترکیبی و ترکیبات پلیمرهای مایع و پودری مختلف است. با توجه به حضور پلیمر بدیهی است که زمان افزودن هر پلیمر و زمان اختلاط کل محدود است. کفسازی بتنی پلیمری بیش از چهل سال پیش معرفی شده اند که برای استفاده به عنوان یک ماده بازسازی سطحی با ضخامت نازک برای بسترهای بتنی مورد استفاده قرار می گیرند. اما در کشور ما آشنایی بسیاری با آن ندارند. کفسازی  کم ضخامت بتنی قابلیت اجرا از  15 میلیمتر تا 100 میلیمتر را دارد که موجب کاهش هزینه ها، اجرای سریع، بهره برداری سریع و آسان می شود. اما توصیه می شود کمتر از 20میلیمتر در محیط های پیاده رو و کمتر از 40 میلیمتر در محیط های سواره رو اجرا نشود.

در صورت نیاز به ضخامتی کمتر از ضخامت های پیشنهادی، حتما علاوه بر در نظر گرفتن تمهیدات خاص، طرح اختلاط و جزئیات اجرایی بایستی اصلاح شوند. از آنجا که کفسازی  کم ضخامت بتنی بر روی بتن قدیمی اجرا می شوند به منظور رعایت و برآوردن الزامات باربری و عدم جدایش از بتن قدیمی، روش اجرا نقش بسیار مهم و غیرقابل انکاری را ایفا می کند. پلیمرهای استفاده شده در این محصول قابلیت چسبندگی بالا به سطوح قدیمی، پایداری رنگی بالا و سایر ویژگی های مدنظر را تامین می کنند. مقاومت و انعطاف پذیری وابسته به نسبت پلیمر به سیمان است . استفاده از مصالح کمتر موجب تعدیل هزینه های ساخت می شود. از طرفی به علت استفاده از پلیمر (سه نوع پلیمر مختلف) امکان بهره برداری سریعتر از سطح فراهم می شود.

از مزیت های کفسازی بتنی اصلاح شده با پلیمر می توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • هزینه کمتر (اقتصادی تر)
  • صرفه جویی در زمان
  • وزن کمتر
  • بدون نیاز به آرماتور بندی سنگین
  • رنگ بندی مختلف
  • افزایش مقاومت فشاری (در کف سازی) ضروری نیست
  • بدون نیاز به پودر ها و سیستم های سخت کننده سطحی
  • کاهش مدول الاستیسیته و بالطبع انعطاف پذیری بیشتر
  • رنگ بندی متنوع
  • امکان اجرا به صورت پیش کشیده و پس کشیده
  • بهره برداری سریع تر از روش های سنتی
  • عدم نیاز به عمل آوری طولانی مدت (48 ساعت عمل آوری اولیه کافی است)
  • عدم نیاز به اجرای بتن پایه
  • قابلیت اجرا به صورت بتن های متخلخل (عبوردهنده آب)
  • افزایش دوام 3 تا 4 برابری به نسبت آسفالت
  • بهره بردای حداقل 20 تا 40 ساله
  • امکان تردد ترافیک خیلی سنگین 1 الی 2 روز بعد از اجرا
  • افزایش خصوصیات مکانیکی
  • ترک خوردگی بسیار کمتر
  • اجرا در ضخامت حداقل 15 میلیمتر
  • مناسب برای سقف های عرشه فولادی به علت چقرمگی کمتر و جذب انرژی بیشتر
  • مناسب برای مکان های دارای مشکل ارتفاعی
  • مقاومت در برابر سایش بالا
  • مقاومت در برابر ضربه پذیری
  • مقاوم در برابر ترافیک بالا و چرخ زنجیری
  • مقاوم در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی و خورنده
  • مقاومت در برابر طیف وسیعی از روغن ها ومواد شیمیایی
  • چسبندگی بهتر سایر روکش های صنعتی نظیر اپوکسی و پلی یورتان
  • امکان ساب زدن سطح
  • و …..

موارد کاربرد

  • کف سازی صنعتی
  • کف سازی سوله
  • کشتارگاه ها
  • محیط های بهداشتی و درمانی
  • مکان های نیاز به تعمیرات سریع نظر جاده ها
  • سردخانه ها
  • چاپخانه ها
  • سالن های ورزشی
  • محیط های بیرونی سر باز
  • پارکینگ ها
  • فرودگاه ها و کارگوها
  • سطوح اپرون
  • پیاده روها
  • روسازی جاده های شهری
  • ایستگاه تاکسی و اتوبوس
  • سالن های تولیدی
  • انبارهای نگهداری
  • محیط های بندرگاهی و لنگرگاهی
  • تسطیع و هم ترازی سطوح بتنی

شیوه اجرا

اجرای این محصول تا حد بسیار بالایی مشابه با سیستم های سنتی می باشد. با این تفاوت که نیازی به اجرای بتن آماده به ضخامت 70 میلیمتر نیست. ضخامت کمتر این محصول موجب امکان حذف آرماتور می شود. از طرفی با توجه به الیاف ها و پلیمرهای موجود درکنار ضخامت کم تنش های خمشی و کششی کنترل می شود. همچنین در برخی از کاربری ها که لزوم استفاده از آرماتور اجتناب ناپذیر باشد با توجه به ضخامت کم حجم آرماتور مصرفی بسیار کاهش می یابد. در صورت لزوم از آرماتورهای پیش کشیده استفاده می شود. در صورت استفاده از این سیستم کف سازی کم ضخامت بتنی به علت خاصیت سختی و سایش بالا نیازی به اجرای پودرهای سخت کننده نیست.

عمل آوری

به علت عملکرد پلیمرها و نوع مکانیزم تشکیل فیلم، آب می تواند مانع از تشکیل کامل فیلم پلیمری شود. از طرفی با توجه به هیدراتسیون سیمان و نیاز به آب، بایستی عمل آوری کف سازی بتنی صورت گیرد. بنابراین برای جلوگیری از ترک خوردگی زمان عمل آوری متناسب با ضخامت و ضوابط اجرایی تعیین می شود.

نتایج آزمایشگاهی

در مقایسه نمودار رفتاری کفسازی معمولی و کفسازی بتنی اصلاح شده با لاتکس طبق اشکال زیر می توان نشان داد که بتن های اصلاح شده با لاتکس کرنش متناظر با تنش ماکزیمم بیشتری را تحمل می کنند. همچنین نقطه ی تسلیم آنها بیشتر از بتن شاهد است. به عبارت دیگر پتانسیل ترک خوردگی کفسازی بتنی اصلاح شده با پلیمر به نسبت بتن شاهد بسیار کمتر است. همچنین می توان نشان داد که با افزایش لاتکس میزان جذب انرژی، شکل پذیری افزایش می یابند. اما مدول الاستیسیته کاهش می یابد.

کفسازی

کفسازی نازک