کلینیک بتن ایران| تولید انواع مواد شیمیایی بتن و قطعات جانبی بتن

کلینیک بتن ایران با نوآوری و فن آوری در زمینه بتن، مواد افزودنی بتن، شیمی بتن، فرآورده های شیمیایی بتن، فرآورده های ساختمانی بتن که جزئی از سیاست های زیر بنایی تحقیقاتی خود همیشه می کوشد تا بهترین باشد.

کلینیک بتن ایران| تولید انواع مواد شیمیایی بتن و قطعات جانبی بتن

کلینیک بتن ایران با نوآوری و فن آوری در زمینه بتن، مواد افزودنی بتن، شیمی بتن، فرآورده های شیمیایی بتن، فرآورده های ساختمانی بتن که جزئی از سیاست های زیر بنایی تحقیقاتی خود همیشه می کوشد تا بهترین باشد.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی ترکیبات سیمانی

ارائه اطلاعاتی درباره ی جنبه هایی از مشخصات داخلی بتن می باشد که به دوام بتن مربوط می شود. مشخصات شیمیایی و فیزیکی مربوطه بخصوص آنهایی که شامل محلول های حفره ای و ساختارهای حفره ای می باشند، به طور نسبتا دقیق مورد بحث قرار می گیرند، چرا که این مشخصات به میزان قابل ملاحظه ای بر اغلب جنبه های دوام اثرگذار می باشند.
بتن یک ماده مهندسی غیرعادی می باشد. برخلاف اغلب مواد مهندسی، اجزاء این ماده توسط یک چسباننده متخلخل کنار یکدیگر نگهداشته شده اند که این ماده چسباننده مخلوطی از ذرات جامد و حفرات بوده و «خمیر سیمانی هیدراته» نامیده می شود. ماده چسباننده، فاز پیوسته موجود در ترکیب سیمانی می باشد و بنابراین متخلخل بودن آن از نظر حرکت آب و مواد شیمیایی به داخل یا خارج بتن، دارای اهمیت می باشد. این مشخصه ای است که ارتباط تنگاتنگی با دوام بتن در حال بهره برداری دارد.
یکی دیگر از مشخصاتی که بتن را از دیگر مواد مهندسی متمایز می سازد، آبدار بودن طبیعی (ذاتی) آن می باشد. یعنی بجز سیمان هیدراته نشده باقیمانده، از ترکیباتی ساخته شده است که همگی ذرات جامد هیدراته هستند. این ترکیبات (سیلیکات کلسیم هیدراته با C-S-H، هیدروکسید کلسیم، اترینگایت، مونوسولفات و غیره) در نتیجه واکنش های میان آب و سیمان پرتلند به طور خود به خود در ساختار بتن تولید می شوند. این ترکیبات در یک محیط شیمیایی داخلی ویژه از یک بتن خاص، ته نشین می شوند و حین بهره برداری، در یک تعادل موقتی حداقل با آن محیط داخلی قرار دارند. گاهی در معرض بازآرایی قرار گرفتن ترکیبات هیدراته در صورت تغییر محلی محیط شیمیایی داخلی در اثر شسته شدن، ورود نمک های نامحلول یا دیگر فرایندها، کاملا محسوس و قابل شناسایی نمی باشد. این امر منشا بسیاری از مشکلات نامطلوب مربوط به دوام می باشد.
تمایز دیگری نیز وجود دارد که بتن را از بسیاری مواد مهندسی دیگر جدا می سازد. علاوه بر اینکه چسباننده آبدار متخلخل است، حداقل برخی حفرات نیز شامل محلولی با غلظت بالای هیدروکسید قلیایی می باشند. تحت برخی شرایط محیطی نامتعارف، حفرات موجود در یک سازه بتنی ممکن است از این محلول کاملا اشباع باشند. به طور کلی اینگونه نمی باشد، زیرا حفرات بزرگ تر معمولا خالی هستند، خصوصا آنهایی که در نزدیکی سطوح بتن بوده و در معرض تبخیر قرار گرفته اند و یا حفراتی که در بتن هایی با نسبت آب به سیمان پایین کافی وجود داشته و در معرض خود خشک شدگی قرار دارند. از سوی دیگر، حتی قرارگیری طولانی در معرض شرایط خشک حین بهره برداری، موجب خالی شدن کامل حفرات بسیار ریز از این محلول ها نمی گردد.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی ترکیبات سیمانی

مشخصات فیزیکی و شیمیایی ترکیبات بتنی

غلظت های واقعی مواد نامحلول موجود در محلول باقیمانده در حفرات بتن ها ممکن است به میزان قابل ملاحظه ای توسط شسته شدن، خشک شدن جزئی یا ورود یون ها و دیگر مواد محلول از خارج از بتن، تحت تاثیر قرار گیرد.
جزئیات مربوط به ساختارهای حفره ای جامد که معرف و تعیین کننده حفرات موجود در چسباننده در یک بتن مشخص هستند، دارای نقش عمده ای در اغلب مسائل دوام بتن می باشد. از آنجا که مصالح سنگی مورد استفاده در اغلب بتن ها دارای حفرات داخلی مرتبط اندکی هستند، ساختارهای حفره ای تقریبا همیشه کنترل کننده نرخ حرکت آب و یون ها می باشند. در این ارتباط، اغلب اظهار می گردد که نفوذپذیری آب، مهم ترین مشخصه ساختاری حفرات است که پتانسیل دوام یک بتن مشخص را کنترل می نماید. به طور دقیق تر، نفوذپذیری به نرخ انتقال جرمی یک سیال (معمولا آب) به صورت تابعی از بار آبی اعمال شده، اطلاق می گردد. در واقع ممکن است این مطلب در زمینه دوام بتن نسبت به پارامترهای مرتبط دیگری مانند نرخ انتقال یون یا نرخ انتقال بخار آب داخلی در بتن های غیر اشباع، از اهمیت کمتری برخوردار باشد.

مطالب مرتبط با این مقاله را در این بخش از کلینیک بتن ایران دنبال نمایید

بتن شامل چه ویژگی ها و خواصی می باشد

به خاطر وجود این جنبه های مختلف، نویسنده مجموعه حاضر، استفاده از یک عبارت کلی تر یعنی «ظرفیت نفوذ» به جای «نفوذپذیری» در بحث مشخصات دوامی بتن ها را پیشنهاد می نماید. توجه شود که تعریف فعل «نفوذ کردن» در واژه نامه عبارت است از «وارد شدن به داخل حفرات، درزها و غیره»، بدون اینکه ماده نفوذکننده یا مکانیزم بخصوصی تعیین شده باشد. به خوبی مشخص شده است که نفوذپذیری بتن به شدت تابع نسبت آب به سیمان (w:c) آن بوده و برای بتنی با یک نسبت آب به سیمان بخصوص، تابع میزان هیدراسیون سیمان می باشد.

شکل 2-1، رابطه کلاسیک به دست آمده توسط پاورز و همکاران، اثر کاملا غیرخطی نسبت آب به سیمان بر نفوذپذیری را نشان می دهد که در آن اندازه گیری ها برای نمونه های نازکی از خمیرهای سیمانی نسبتا کامل هیدراته شده (%93 هیدراته شده) انجام شده است. معمولا مشابه چنین روندی در تاثیر نسبت آب به سیمان بر روی نفوذپذیری، برای بتن ها مورد انتظار می باشد.

نفوذپذیری های اندازه گیری شده از خمیرهای سیمان تقریبا کامل هیدراته شده (93%) به  صورت تابعی از نسبت آب به سیمان

شکل 2-1- نفوذپذیری های اندازه گیری شده از خمیرهای سیمان تقریبا کامل هیدراته شده (93%) به صورت تابعی از نسبت آب به سیمان

به روشنی مشخص شده است که نفوذپذیری بتن های جوان در ابتدا بالاست و با میزان هیدراسیون کاهش می یابد. درجه هیدراسیون تجربه شده در بسیاری از بتن های کارگاهی محدود می باشد، خصوصا بتن های با نسبت آب به سیمان پایین. از نظر علمی، بتن ها تقریبا هیچگاه به درجه هیدراسیون نمونه های خمیر سیمان اندازه گیری شده توسط پاورز و همکاران نمی رسند. دیگر مشخصات بتن که ظرفیت نفوذ آن را نشان می دهد مانند ضرایب انتشار یون یا مقادیر هدایت الکتریکی، عموما رفتارهایی مشابه نفوذپذیری را نسبت به تغییرات w:c و درجه هیدراسیون نشان می دهند. اما برخی از این مقادیر ممکن است تحت تاثیر عواملی باشند که الزاما اندازه گیری نفوذپذیری را تحت تاثیر قرار نمی دهند. مثلا ساختار شیمیایی سیمان بخصوص مورد استفاده، تاثیر عمده ای بر غلظت یون ها در محلول حفره ای بن و در نتیجه بر هدایت الکتریکی آن خواهد داشت.
وجود میکروسیلیس، خاکستر بادی و دیگر مواد سیمانی مکمل در بتن، تاثیر بسیار زیادی در کاهش ظرفیت نفوذ خواهد داشت، اگر چه این تاثیر الزاما در انواع مختلف اندازه گیری ها به یک میزان نمی باشد. به طور مشابه، شرایطی که در آن هیدراسیون اتفاق می افتد، خصوصا انجام یا عدم انجام عمل آوری بتن با بخار، ممکن است اثرات مهمی را به دنبال داشته باشد.
پس از انجام بتن ریزی در یک سازه، بتن در معرض شرایط حین بهره برداری قرار می گیرد که ممکن است ترکیب محلول حفره ای و ساختاری حفره ای را تغییر دهد. ورود مواد شیمیایی، شسته شدن، تر و خشک شدن متناوب، یخ زدگی، کربناسیون و غیره، همگی می توانند موجب تغییرات داخلی عمده در ترکیب سیال حفره ای گردند. برخی از این تغییرات می توانند موجب ایجاد مشکلات ویژه دوام گردند.
برخی مشکلات دوام از قبیل واکنش قلیایی سیلیسی (ASR)، خوردگی فولاد، تشکیل تاخیری اترینگایت (DEF) و غیره منجر به ترک خوردگی ناشی از انبساط می گردند. همچنین ترک خوردگی ممکن است به جای انبساط، از انقباض ناشی شود. ترک ها به هر صورت که ایجاد شوند، بدون شک ظرفیت نفوذ موثر را در مقایسه با بتن سالم مشابه، افزایش می دهند. تلاش ها به منظور پیش بینی عمر بهره برداری محتمل سازه های بتنی اغلب براساس چگونگی در نظر گرفتن اثراف ایجاد ترک های آتی بر ظرفیت نفوذ مورد انتظار می باشد.
بینشی را درباره مشخصات فیزیکی و شیمیایی چسباننده خمیر سیمانی در بتن ها، با تمرکز ویزه بر روی محلول ها و ساختارهای حفره ای، در اختیار می گذارد. مباحثی از اندازه گیری های مربوط به ظرفیت نفوذ که به پیوستگی موجود میان حفرات و در موارد ویژه به اثرات محلول های حفره ای بستگی دارد نیز ارائه می گردد.

نویسنده : کلینیک بتن ایران

حفرات ژلی در بتن و اندازه حفرات در بتن

ساختارهای حفره ای که تاکنون مورد بررسی قرار گرفته اند عبارتند از (1) حفرات هوا که معمولا به اندازه چند ده یا چند صد mµ می باشند؛ (2) حفرات پوسته ای توخالی که معمولا در حدود 3 تا mµ15 و گاهی کوچکتر می باشند؛ (3) فضاهای توده ذرات «حفرات مویینه» که اندازه آنها از چند mµ تا مقادیر کمتر از وضوح SEM پس پراکنش می باشد، و (4) حفرات بسیار ریز در ابعاد nm10 کهدر داخل محصولات داخلی هیدراسیون وجچود دارند. در این مقاله، بحثی پیرامون حفراتی احتمالا ریزتر یعنی «حفرات ژلی» مطرح می گردد که مدت هاست تصور می شود که در خمیر های سیمانی سخت شده، وجود دارند.
وجود حفرات ژلی در خمیرهای سیمان اولین بار توسط پاورز و براون یارد مطرح گردید و بر اساس خطوط همدمای جذب سطحی آب می باشد که پس از خشک نمودن نمونه های نازک خمیر بر روی پرکلرات منیزیم (خشکاندن)، اندازه گیری شده بود. آنها در هر مورد، مساحت سطح BET را از خطوط هم دمای جذب سطحی محاسبه نمودند. این آزمایش ها برای خمیرهای سیمان با نسبت های w:c متفاوت و درجه هیدراسیون متغیر، صورت گرفت.
این نتایج، پاورز و براون یارد را به این نکته راهنمایی کرد که محصول هیدراسیون، یک «ژل سیمان» مشخصه با مساحت سطح بالا می باشد. مشخص شد که حجم آب جذب شده به صورت سطحی توسط این ژل سیمان در مقادیر بالای RH همیشه حداقل مادل چهار تک لایه سطحی با آب تلغیظ شده می باشد. فضاهایی که ین ضخامت 4 لایه ای از آب به داخل آنها جذب سطحی می شدند، به عنوان تشکیل دهنده مجموعه «حفرات ژلی» مشخصه ای در نظر گرفته شدند که در کلیه محصولات هیدراسیون سیمان که به صورت عادی عمل آوری شده اند (نه با بخار)، وجود دارند.
اینگونه پنداشته می شد که آب جذب سطحی شده اضافه بر چهار تک لایه، فضای خالی خارج از ژل سیمانی را اشغال می کند و این آب، «آب مویینه» نامیده می شد و فضای اشغال شده نیز «فضای حفره ای مویینه» نامیده می شد. پاورز و براون یارد تلاش کردند که مدل کلاسیک حفره ژلی/ حفره مویینه را که تقریبا از آن پس به طور عام گرفته شد، ایجاد نمایند. این نویسندگان، اندازه حفرات ژلی را به اندازه nm1 برآورده نمودند و این کار براساس ملاحظات شعاع هیدرولیکی انجام شد. آنها دریافتند که چنین حفراتی حدود 28% حجم ژل سیمان را اشغال می کنند. اندازه حفرات ژلی مجددا توسط نویسندگان بعدی به صورت های مختلفی تعیین گردید.
چند سال بعد، فلدمن و سردا مطالعات گسترده ای را درباره جذب سطحی بخار آب در ظروف حاوی سیمان خشکی که پس از فشرده سازی هیدراته شده بودند، انجام دادند. آنها بجای آنکه ابتدا نمونه های خود را خشک نمایند، ابتدا خطوط همدمای دفع سطحی (رطوبت زدایی) از حالت مرطوب را با خشک کردن به سمت نقاط انتهایی مختلف پیش از آغاز اندازه گیری جذب سطحی، ایجاد نمودند. چرخه های مختلف بررسی خشک و تر شدن اندازه گیری شد و به طور همزمان این نویسندگان برخی از تغییرات فیزیکی و ابعادی صورت گرفته در ظروف هیدراته شده را اندازه گیری نمودند.
استنتاج به دست آمده از نتایج آن بود که ساختار نهایی محصولات هیدراسیون C-S-H شکل گرفته در هیدراسیون سیمان، ساختارهای لایه ای تغییر شکل یافته در ابعاد نانومتر همراه با فضاهای بین لایه ای که در ابتدا توسط آب اشغال شده بودند را شامل می شد. تصور می شد که فضاهای بین لایه ای ضخامتی به اندازه تنها یک یا حداکثر چند تک لایه آبی داشته باشند. بخار آب به سادگی می تواند از این ساختارهای لایه ای تغیر شکل یافته جدا شود، اما چنانکه به عنوان یک گام مقدماتی در مطالعات پاورز و براون یارد بررسی شده بود، اینگونه بیان می شد که این ساختارهای لایه ای فرو ریخته در چرخه های بعدی جذب سطحی، مشکل یا غیرممکن به نظر می رسید، و فلدمن و سردا دریافتند که مساحت های سطح بخار آب اندازه گیری شده از طریق اندازه گیری های جذب سطحی بخار آب پس از خشک کردن، غیرصحیح بوده است. اینگونه به نظر می رسید که این مفاهیم، نتایج پاورز و براون یارد را نفی می کند و در حقیقت فلدمن و سردا در متون مختلف خود، به صورتی اصولی و قاعده مند استفاده از عبارت «حفرات ژلی» ر رد نمودند، یعنی فضاهای بین لایه ای قابل فروریزش اصولا برای آنها به عنوان «حفرات» مورد توجه و پذیرش نبود.

حفرات در ساخت بتن

حفرات در ساخت بتن

با این وجود، نویسندگان بعدی تا حدی در ترکیب این دو مفهوم، موفق شدند. متن مصوری که ابتدا توسط فلدمن و سردا به منظور نشان دادن مفاهیم مورد نظرشان به چاپ رسیده بود، مجددا همراه با مدل پاورز و براون یارد و محاسبات مربوط به تخلخل ژلی آن به صورتی مشابه، بارها به چاپ رسید. همچنین باید توجه نمود که این حفرات زلی یا ساختارهای لایه ای قابل فروریزش که هر دو در حد mµ1 یا کمتر تصور می شوند، کوچکتر از حفرات با اندازه حدود nm10 که در داخل محصول داخلی هیدراسیون برطبق گزرش ریچاردسون وجود ندارند، می باشند. نتیجه نهایی هرچه که باشد، اینگونه به نظر می رسد که نه حفرات ژلی و نه ساختارهای لایه ای تغییر شکل یافته در ابعاد نانومتر، احتمالا نقش قابل ملاحظه ای در انتقال سیال در بتن ندارند.

بررسی های مربوط به توزیع اندازه حفرات

از منابع موجود کاملا مشخص است که تخلخل سنجی با نفوذ جیوه (MIP) به منظور ارزیابی توزیع اندازه حفرات در بتن ها و خمیرهای سیمان، تاکنون پرکاربردترین روش مورد استفاده بوده است. متاسفانه روش MIP که یک روش آزمایشگاهی ساده، مناسب و بسیار تکرارپذیر می باشد، توزیع ذرات را برای مصالح سیمانی هیدراته شده ای ارائه می کند که به شدت ترک خورده و معیوب باشند. در حقیقت درزها و ترک خوردگی بتن این مصالح طوری شدید است که نتایج به دست آمده هیچگاه به معنی واقعی، اندازه واقعی حفرات موجود را بیان نمی کند.
نتایج آزمایش های مقایسه ای انجام شده بر روی خمیرهای سیمان یکسان توسط MIP و تحلیل تصاویر SEM پس پراکنش چند سال پیش منتشر گردید. برای خمیرهای با w:c برابر 40/0 و سن 28 روزه، مقادیر قابل ملاحظه ای از حفرات با اندازه های بین حدود mµ10 و حد پایین اندازه گیری mµ8/0، متناظر با حفرات مشاهده شده به صورت مستقیم در بررسی های چشمی SEM از همان نمونه ها، مورد توجه قرار گرفت. دستگاه MIP نیز همان حفرات را مشخص نمود. اما با اندازه هایی که کلا کوچکتر از حدود nm200 بودند. حفرات هوا که عمدا در برخی خمیرها وارد شده بودند نیز در نتایج MIP با اندازه هایی که کلا کوچکتر از حدود nm200 بودند، مشاهده شدند. مشکلی که در آزمایش MIP وجود دارد و در یک مقاله اخیر نیز مجددا بهخ آن اشاره شده است آن است که در این آزمایش، جیوه باید از خارج نمونه به طور متوالی به داخل ده ها (یا صدها) درز و شکاف محصول وارد شود تا بتواند در مسیر خود به حفرات بزرگتر موجود در فضای داخلی نمونه برسد.
شکل 2-8 مفهوم این درز و ترک های محصور شده در طول مسیر جریان را نشان می دهد. این شکل، چند سال پیش توسط هرن و همکاران منتشر گردید تا اثر اینگونه درز وترک ها بر روی انتقال بخار آب را نشان دهد، اما به خوبی می تواند برای بررسی نفوذ جیوه نیز به کار برده شود، البته با درک اینکه نمونه های MIP خشک شده و آب تغلیظ شده در درز و شکاف ها تبخیر می گردد. نفوذ کلی جیوه به داخل یک سری از «نقاط انسداد» متوالی مانند آنهایی که در شکل 2-8 نشان داده شده است، تا زمانی که فشار مورد نیاز تامین نگردد، اتفاق نمی افتد که این فشار نیز متناظر با محدوده اندازه درز و ترک ها می باشد. هنگامی که این «آستانه فشار» تامین گردد، جیوه می تواند به حفرات داخلی با هر اندازه (شامل حفرات هوا، چنانکه در مرجع 37 نشان داده شده است) برسد و این حفرات به صورت یکسان و بدون تمایز توسط جیوه در حال جریان، پر می شوند. در شمارشگر MIP، این حفرات با اندازه هایی کمتر از قطر آستانه ظاهر می شوند. چند سال پس از شرح این آزمایش ها در مرجع 37، آنها به طور مستقل تکرار شدند.

تصویر شماتیک نشان دهنده مفهوم خلل و فرج محصور شده یا «نقاط انسداد» در امتداد  یک مسیر جریان برای جریان انتشاری بخار آب

شکل 2-8- تصویر شماتیک نشان دهنده مفهوم خلل و فرج محصور شده یا «نقاط انسداد» در امتداد یک مسیر جریان برای جریان انتشاری بخار آب

مقایسه توزیع اندازه حفرات بدست آمده توسط تحلیل تصویر SEM پس از انتشار با توزیع اندازه ذرات بدست آمده توسط MIP بر روی یک خمیر سیمان

شکل 2-9- مقایسه توزیع اندازه حفرات بدست آمده توسط تحلیل تصویر SEM پس از انتشار با توزیع اندازه ذرات بدست آمده توسط MIP بر روی یک خمیر سیمان. خمیر با نسبت آب به سیمان 40/0 بوده و به مدت 14 روز هیدراته شده است.

اخیرا شخصی به نام یو، مقایسه های مشابهی را از MIP و تحلیل تصاویر برای توزیع اندازه حفرات در دانشگاه دلف انجام داده است. یافته های او با نتایج اولیه دیاموند و لیمن کاملا مطابقت دارد. نمونه ای از نتایج یو در ارتباط با مقایسه توزیع اندازه حفرات که به دو روش برای خمیر با w:c برابر 40/0 و سن 14 روزه انجام شده، در شکل 2-9 ارائه شده است.
این نتایج تایید و تاکید می نماید که ادامه تکیه و اطمینان به MIP برای اندازه گیری توزیع اندازه حفرات در بتن ها وخمیرهای سیمان منطقی نمی باشد، چنانکه اندازه های به دست آمده توسط MIP حتی به صورت تقریبی نیز صحیح نمی باشد.
با این وجود، نتایج MIP، دو پارامتر مفید را در اختیار می گذارد. مقدار قطر آستانه تعیین شده در یک بتن مشخص، مقیاسی از درجه محدودیت رسیدن جیوه به بخش داخلی نمونه را به دست می دهد. با فرض آنکه محدودیت های یکسان، بر حرکت آب و یون ها نیز اثر بگذارند، قطر آستانه می تواند شاخص مقایسه ای مفیدی از ظرفیت نفوذ را در اختیار ما قرار دهد. به علاوه، کل فضای حفره ای که در حالت اعمال بیشترین فشار توسط جیوه اشغال می شود، شاخص مقایسه ای مفید و البته غیرکاملی را از تخلخل کلی نمونه، به دست می دهد.

توزیع مکانی حفرات در بتن ها: ITZ

حفرات، به ویژه حفرات بزرگتر که در SEM پس پراکنش قابل مشاهده می باشند، به صورت کاملا یکنواختی در داخل خمیر سیمان موجود در بتن توزیع نمی شوند. جنبه ای از این عدم یکنواختی که معمولا مورد بحث می باشد، به ناحیه انتقال میانی یا ITZ مربوط می شود؛ یعنی ناحیه موضعی از خمیر سیمان که دانه های ماسه و سنگدانه های درشت را احاطه نموده است (و در تماس با آنها می باشد).
خمیر سیمان در بتن توسط نویسندگان بسیاری مورد بررسی قرار گرفته و به نظر ایشان، این خمیر شامل دو قسمت متمایز می باشد. خمیر سیمان «حجمی» حذف شده از اثر موضعی ماسه یا سنگدانه ها، و «خمیر سیمان ITZ» که به نزدیکترین سنگدانه به اندازه کافی نزدیک است که بر آن تاثیر بگذارد. هبارت «به اندازه کافی» چندین بار تعریف مجدد شده است، اما عموما به صورت فاصله mµ35 از نزدیکترین سنگدانه، در نظر گرفته می شود. در عین حال که تفاوت های متعددی بین دو «خمیر سیمان» از طریق تحلیل تصویر قابل شناسایی می باشد –به ویژه در توده های سیمان هیدراته نشده باقیمانده- معمولا مقدار حفرات به عنوان تفاوت مهم در نظر گرفته می شود، خصوصا مجموعه حفراتی که به اندازه کافی بزرگ هستند که در SEM پس پراکنش قابل مشاهده و بررسی باشند.
اسکریونر داده های تخلخل مرتبط از نظر مکانی، حاصل از تحلیل SEM پس پراکنش را که توسط کرومبیه برای بتن با w:c برابر 40/0 در سنین مختلف به دست آمده، گزارش نموده است. مقدار متوسط حفرات قابل تشخیص در خمیر «حجمی» موجود در بتن بالغ حدود %10 بوده است. مقادیر متوسط حفرات گزارش شده برای «قطعات» متوالی ITZ کهبه صورت پیش رونده به سمت داخل از خمیر حجمی به سمت سطح خود سنگدانه، گرفته شده اند، با نزدیک شدن به سنگدانه به تدریج بزرگ تر شده و برای داخلی ترین قطعه به رض mµ5 دارای جهش قابل ملاحظه ای بوده است. این داخلی ترین قطعه مجاور سنگدانه، دربردارنده حدود %26 حفرات قابل تشخیص توسط SEM، در زمان یک سال بوده است.
دیاموند و هانگ پس از مطالعه مجموعه ای از بتن ها با w:c برابر 50/0، مقادیر متوسط کمی کوچکتر را برای تخلخل خمیر «حجمی» به دست آوردند و افزایش های نسبتا کمتری را با نزدیک شدن به سطوح سنگدانه ثبت نمودند.
از آنجا که عرض قطعات مورد بررسی آنها mµ10 و عرض قطعات مربوطه در داده های گزارش شده توسط اسکریونر mµ5 بود، هیچگونه مقایسه مستقیمی برای نزدیک ترین قطعه mµ5 میسر نبود. با این وجود، آزمایش های وسیع تصویری از نواحی کاملا مجاور سنگدانه ها که توسط دیاموند و هانگ در ارتباط با نمونه های خودشان گزارش شده بود، تنها مقدار محدودی از حفرات قابل تشخیص را نشان داد که هیچیک با مقادیر بسیار بالای گزارش شده توسط اسکریونر متناسب نبودند. در واقع، مشخص شد که بخش قابل ملاحظه ای از نواحی بسیار نزدیک به مرز سنگدانه ها، توسط لایه های Ca(OH)2 که مستقیما بر روی سطح سنگدانه ها رسوب کرده بودند، کاملا پوشیده شده و عموما به میزان mµ5 یا بیشتر به داخل خمیر اطراف ادامه یافته بودند.

مطالب مرتبط با این مقاله را در این بخش از کلینیک بتن ایران دنبال نمایید
شن مصرفی در بتن براساس نشریه 101 و 55
کانسر یا سرطان بتن چیست

اخیرا الشریف و همکاران مقادیر متوسط حفرات را برای یک ملات (نه بتن) با w:c برابر 40/0 در سن بلوغ آن (180 روزه) برابر %8 گزارش نموده اند؛ مقدار متوسط حفرات تعیین شده برای داخلی ترین بخش های مجاور سنگدانه ها در سن بلوغ برابر حدود %15 بوده است که بیشتر از مقادیر گزارش شده توسط دیاموند و هانگ و بسیار کمتر از مقادیر گزارش شده توسط اسکریونر می باشد.
دیاموند و هانگ توجه ویژه ای را به این حقیقت معوف نمودند که مقادیر متوسط هرچه که باشند، گردآوری مقادیر متوسط، تغییرات بزرگی را که در تخلخل واحدهای نمونه برداری مجاور وجود دارد، پنهان نموده است.
برخی بخش های مجاور در فاصله مشخصی از سنگدانه ها، بسیار متخلخل بودند و برخی دیگر هیچگونه حفرات قابل تشخیصی نداشتند. ناهمگنی کلی ناحیه میانی ITZ نیز توسط اسکریونر و دیگران، مورد تاکید قرار گرفته است. اثرات احتمالی وجود یک ITZ متخلخل تر بر روی خواص مختلف بتن، توسط شماری از نویسندگان مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه ای از نتایج این بررسی ها توسط دیلاگریو و همکاران به دست آمده و آنها دریافتند که8 تعداد بسیاری از ITZها در ملاتی که آنها مطالعه کرده بودند، هیچگونه اثر قابل اندازه گیری بر حرکت شناسی آب شستگی هیدروکسید کلسیم ندارد. مطالعات بسیاری در جهت روشن ساختن اثرات ITZها بر روی خواص مربوط به ظرفیت نفوذ نیز به صورت مشابه اثرات کوچک یا ناچیزی را نشان دادند. اسکریونر با خلاصه نمودن برخی از آنها نتیجه گرفت که در عین حال که برای افزایش نفوذپذیری ممکن است تخلخل بیشتری در ITZ انتظار برود، وجود ذرات نفوذناپذیر مصالح سنگی که ITZها به دور آنها شکل می گیرند، همراه با w:c موضعی پایین تر ایجاد شده در خمیر «حجمی» در جهت مخالف عمل می نماید؛ بنابراین تخلخل افزایش یافته ITZ در مقایسه با دیگر عوامل، از اهمیت کمتری برخوردار می باشد.

نویسنده : کلینیک بتن ایران

تغییرات میان بتن ها و بتن شبه اصلی

بتن های پیشرفته از نظر مشخصات مربوط به جنبه های مورد نظر در این مقاله وب سایت کلینیک بتن ایران، بسیار متنوع می باشند. در آغاز می توان گفت که بتن های طراحی شده برای کاربردهای مختلف، در حال حاضر با نسبت های w:c بسیار مختلفی تولید می شوند. نویسنده دارای تجربه شخصی بسیاری در بررسی و آزمودن بتن هایی می باشد که با نسبت های w:c برابر 8/0، 9/0 یا حتی بالاتر ریخته شده اند. از سوی دیگر، بتن های با عملکرد بالای جدید با نسبت های موثر آب به مواد سیمانی پایین تا حد 25/0 با موفقیت تولید می شوند. تغییرات خواص داخلی بتن از این تغییرات گسترده در نسبت w:c ناشی می شود.
ساختار شیمیایی سیمان پرتلند مورد استفاده در بتن، یک عامل وابسته دیگر می باشد؛ زیرا سیمان ها از نظر مشخصات شیمیایی دارای تغییرات قابل ملاحظه ای می باشند که این امر بر ساختار شیمیایی محلول حفره ای در حال ایجاد و تا حد کمتر بر ساختار خمیر تاثیرگذار می باشد. مقدار مشخصی از ترکیبات فرعی قلیایی (اغلب سولفات های پتاسیم یا سولفات های کلسیم پتاسیم) در یک سیمان مشخص، بر ساختار شیمیایی محلول حفره ای بتن به شدت اثر می گذارد.
یک ویزگی عجیب ساختار شیمیایی سیمان آن است که تفاوت های بسیار اندک در مقادیر تحلیل CaO، تفاوت های عمده ای را در نسبت های اجزاء سیلیکات کلسیم C3S و –C2Sβ ایجاد می نماید. 
سهم نسبی دو سیلیکات کلسیم اثر قابل ملاحظه ای بر ریزساختار خمیر اعمال می نماید. به طور مشابه، نسبت های فازهای شامل آلومینیم C3A و فریت (به شکل اسمی 'C4AF') در سیمان، بر سرعت و میزان تولید اترینگایت اثر می گذارند.
در اغلب کشورها، اضافه نمودن نسبت های کم اما بعضا قابل ملاحظه ای از اجزاء سیمانی غیر پرتلند (مانند سنگ آهک یا خاکستر بادی) در مشخصات سیمان پرتلند، مجاز می باشد. به علاوه، ضوابطی نیز معمولا برای سیمان های حاوی نسبت های بزرگ اجزاء سیمانی غیر پرتلند، در نظر گرفته می شود. این مواد افزودنی یقینا بر مشخصات داخلی چسباننده های تولید شده اثر می گذارند، چنانکه تولید کنندگان بتن وجود چنین موادی مانند میکروسیلیس، خاکستر بادی، سرباره، متاکائولین و مواد مشابه را مورد توجه قرار می دهند.

مطالب مرتبط با این مقاله را در این بخش از کلینیک بتن ایران دنبال نمایید

سیمان چیست

تغییرات میان بتن ها و بتن شبه اصلی

تغییرات بین بتن ها و بتن شبه اصلی

مواد افزودنی شیمیایی، منشا ایجاد تغییرات بیشتری در بتن هستند. در عین حال که اغلب مواد افزودنی شیمیایی به منظور انجام کار خاص در بتن طراحی می شوند، گاهی اثرات مستقیم یا غیر مستقیم آنها بر ساختار شیمیایی محلول حفره ای و ریز ساختارها ممکن است قابل ملاحظه باشد.
اهمیت روزافزون بتن های پیش ساخته عمل آوری شده با بخار نیز تغییرات بیشتری را موجب می شود عمل آوری با بخار در دماهای متوسط، ایجاد هر دو مورد محلول های حفره ای و ریزساختارها را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد.
گروه نسبتا جدیدی از بتن خود تراکم (SCC) نیز در حال توسعه می باشد. ترکیبی از اصلاح کننده های لزجت، پخش کننده ها و پرکننده های معدنی که در این بتن ها وجود دارد، اثرات عمده ای بر محلول های حفره ای و ساختارهای خمیری دارند که بسیاری از این اثرات در حال بررسی و شناخت می باشند.
شمار زیاد اثرات مختلفی که ممکن است از این تغییرات پدید آیند، چه به صورت جداگانه و چه به صورت ترکیبی، امکان بحث پیرامون تمامی آنها را حتی در صورت وجود اطلاعات و داده ها، ناممکن می سازد. با این وجود، در بسیاری موارد، با انحراف و تغییر از الگوی معمولی که برای بتن «معمولی» وجود دارد، این اثرات قابل مشاهده می باشد. بنابراین، کلینیک بتن ایران در مقالات حاضر تنها با اشاره موردی به برخی از اثرات ایجاد شده توسط برخی از شمار زیاد تغییرات ممکن، به طور کلی بحث را به بتن های از نوع معمولی یا مرسوم، محدود ساخته است. برای اختصار، چنین بتن هایی با عنوان «بتن های شبه اصلی» نامیده می شوند که تعریف واژه «archetype» در واژه نامه عبارت است از «الگو یا مدل اصلی که چیزی از روی آن ساخته می شود».
معنی بتن های شبه اصلی عبارت است از بتن های مرسوم با سیمان پرتلند که به طور مناسب در محل یا در آزمایشگاه مخلوط و متراکم شده اند و دارای نسبت آب به سیمان 4/0 تا 6/0 بوده و از سیمان پرتلند «معمولی» با مصالح سنگی مرسوم ساخته شده اند. این بتن ها هیچگونه عمل آوری با بخار جهت هیدراته شدن را نداشته و دارای هیچگونه اجزاء تکمیلی دیگر نبوده و تنها شامل مقادیر کمینه اجزاء تکمیلی یا مقادیر متوسط مواد شیمیایی افزودنی مرسوم می باشند.

نویسنده : کلینیک بتن ایران

بررسی استفاده از ترکیب بتن در تاریخ جهان

هدف از این پژوهش در وب سایت کلینیک بتن ایران، گردآوری مجموعه ای از اطلاعات و بررسی ها در ارتباط با عناوین جاری مربوط به دوام بتن و ترکیبات سیمانی می باشد. ممکن است این پرسش منطقی مطرح گردد که امروزه که بتن و مصالح مرتبط با آن با موفقیت چشمگیری در پروژه های ساخت و ساز مهم مورد استفاده قرار گرفته است. در حقیقت، چندین سازه باستانی بتنی مانند پانتئون در روم، و سازه های بنایی با درزهای ملاتی مانند پل دره ای پونت دوگارد در نزدیکی نیم در جنوب فرانسه (شکل 1-1)، با کیفیت بسیار خوب تا به امروز باقی مانده اند. این مثال ها و نمونه های دیگری از کار ساخت و ساز رومی ها حاوی سیمان های هیدرولیکی ساخته شده از آهک و خاک آتشفشانی (یا آلومینوسیلیکات های شیشه ای مشابه که در مجموع تحت عنوان پوزولان ها نامیده می شوند، زیرا پوزولی در نزدیکی ناپلز، منبع طبیعی این مصالح بوده است)، حتی در موارد قرارگیری در معرض محیط های خورنده مرطوب، دوام قابل توجهی را از خود نشان داده اند. یک تصویر فوق العاده تهیه شده توسط دیوی که نشان دهنده بخشی از یک موج شکن رومی می باشد که در نزدیکی ناپلز به مدت دو هزاره (شکل 1-2) در معرض آب دریا بوده است، نشان می دهد که ملات درزهای متصل کننده بلوک های سنگی تا به امروز، بسیار بهتر از خود بلوک های سنگی که شدیدا خورده شده اند، دوام آورده و مقاومت نموده اند.

پونت دوگارد

شکل 1-1- پونت دوگارد، بخشی از پل دره ای 50 کیلومتری ساخته شده توسط رومیان در قرن اول میلادی در نزدیکی «نایم» در جنوب فرانسه با درزهای ملاتی حاوی سیمان پوزولانی

موج شکن رومی ساخته شده در زمان «اپوس رتیکولاتوم»

شکل 1-2- یک موج شکن رومی ساخته شده در زمان «اپوس رتیکولاتوم»، با درزهای ملاتی حاوی یک سیمان پوزولانی

در عین حال که احتمالا رومی ها تا اواخر قرن سوم پیش از میلاد، راهکار تولید سیمان های هیدرولیکی پوزولانی بادوام را کشف کرده بودند، اما به نظر می رسد که خواص و ویژگی های ترکیبی این مصالح تا حدود 250 سال پیش تا حد زیادی ناشناخته بود تا اینکه جان اسمیتون (شکل 1-3)، اولین شخص انگلیسی که خود را مهندس عمران نامید، بررسی های سیستماتیکی را درباره رفتار ملات های حاوی آهک و پوزولان های حاصل از منابع مختلف، انجام داد. این کار، با هدف کاربردی انتخاب یک ترکیب بادوام از سیمان پوزولانی برای استفاده در ساخت ادیستون لایتهوس (59-1356) صورت گرفت و منجر به یافته های مهمی گردید که سرانجام منتشر گشت (اسمیتون، 1971) و مسیر را برای برخی پیشرفت ها در توسعه چسباننده های سیمان هیدرولیکی در طول نیم قرن بعدی و پس از آن، هموار نمود. برجسته ترین این پیشرفت ها، اختراع «سیمان پرتلند» بود که از طریق حرارت دادن مخلوط های مواد حاوی کلسیم (آهکی) و خاک رس (رسی) در دماهای بالای مناسب، تولید می شد. یک سیمان ترکیبی از این نوع در سال 1824، درست یک قرن پس از تولد اسمیتون، توسط یکی دیگر از ساکنان قبلی لیدز یعنی ژوزف اسپدین به ثبت رسید که نقش او (مانند اسمیتون) توسط لوحی آبی بر روی یکی ساختمان های شهر به یادگار گذاشته شده است (شکل 1-4).

لوح منقوش بر روی ساختمانی در لیدز به یادبود جان اسمیتون (1792-1724)

شکل 1-3- یک لوح منقوش بر روی ساختمانی در لیدز به یادبود جان اسمیتون (1792-1724)

لوح منقوش بر روی ساختمانی در لیدز به یادبود جوزف اسپیدن (1855-1778)

شکل 1-4- یک لوح منقوش بر روی ساختمانی در لیدز به یادبود جوزف اسپیدن (1855-1778)

مدرک مناسبی از دوام محصول تولید شده توسط اسپیدن در شکل 1-5 ارائه شده است که مجسمه ای ساخته شده از ملات مربوط به «کودکی ساموئل نبی» را نشان می دهد که تصور می شود در حدود سال 1850 توسط فرزند بزرگتر ژوزف یعنی جیمز اسپیدن ساخته شده باشد. این مجسمه در سال 1974 در فضای آزاد در باغ یورک شایر برادرزاده بزرگ ژوزف اسپیدن قرار داده شد. این مجسمه بدون تردید برای مدت بیش از یک قرن در معرض تغییرات آب و هوایی قرار داشته و بر روی آن پوششی از خزه و گلسنگ مشاهده شده است. جزئیات بیشتری از منشا این مجسمه در نوشته ای از بارفوت (1975) ارائه شده است که توسط مقاله ای طولانی از همین نویسنده کامل شده و درآن به داستان مربوط به ژوزف اسپیدن و دو پسرش، جیمز و ویلیام، که هر دو در توسه اولیه صنعت سیمان نقض داشته اند، پرداخته شده است (بارفوت، 1974).

تندیسی ملاتی از کودکی پیامبر ساموئل

شکل 1-5- «کودکی پیامبر ساموئل»، تندیسی ملاتی که گفته می شود توسط جیمز اسپیدن در حدود سال 1850 ساخته شده است.

امروزه تصور می شود که نسخهاولیه «سیمان پرتلند» اسپیدن مربوط به سال 1824 در دماهای بسیار پایین تر از حدی آتش می گرفته که بتواند امکان ایجاد شیشه ای شدن موثر میان اجزاء تشکیل دهنده را فراهم نماید و به این ترتیب، تولید سیمان های با حجم بالا و کیفیت مناسب نیازمند پیشرفت های بیشتر فناوری بوده است (یلزارد، 1998). با این وجود تا اواخر قرن نوزدهم، سیمان های پرتلند با مشخصات ترکیبات مواد مشابه انواع مواد امروزی، به میزان گسترده ای موجود بوده است و این امر موجب استفاده گسترده بتن برای توسعه بسیاری از پروژه های زیرساختی مهم دوران ویکتوریا در انگلستان شده است. دوباره این نکته آشکارا قابل ذکر است که از روی تعداد سازه های این دوران که تا امروز باقی مانده اند می توان دریافت کهدوام بتن سیمان پرتلند تا حد قابل توجهی خوب می باشد که به عنوان نمونه ای با شرایط بسیار خوب می توان از پل راه آهن گلنفینا نام برد که در سال 1897 توسط رابرت مک آلپین به عنوان بخشی از مسیر ویلیم به مالانیگ از بزرگراه وست هایلند در اسکاتلند ساخته شده است (شکل 1-6).

پل دره ای گلنفینا

شکل 1-6- پل دره ای گلنفینا، یک پل راه آهن بتنی با 21 طاق که در سال 1897 در وست هایلند اسکاتلند ساخته شده است

در مقایسه با مثال نشان داده شده در شکل 1-6 باید تصدیق نمود که براساس گزارشات نشریات معاصر، برخی از سازه های جدید ما به طرز نسبتا نامطلوب تری دچار سالخوردگی شده اند که ممکن است اینگونه نتیجه گیری شود که صنعت ساخت و ساز در دوره های اخیر نتوانسته است با مهارت کاملی از هنر تولید محصولات بادوام و ماندگار از مواد سیمانی بهره جوید. اما در مجموع، چنین نتیجه گیری تا حدی غیرمنصفانه است، چرا که اغلب چنین محصولاتی در قرن بیشتم در واقع نشانه هایی از تخریب زودهنگام را از خود نشان نداده اند با وجود آنکه در هیچ یک از زمان های گذشته در تاریخ، صنعت مجبور نبوده است با چنین سرعتی خود را با فشارهای تغییرات ناشی از انواع مختلف عوامل، سازگار نماید. یک رویداد دیگر در دوره های اخیر آن است که فعالیت با تکیه بر موجود بودن نیروی کار و مصالح محلی مناسب، با بکارگیری روش های اصولی بر پایه صنعت، تنها ی چند دهه اخیر در بسیاری از نقاط جهان بسرعت دچار تغییر شده است. این موضوع نه تنها منجر به تغییرات عمده ای در خواص و مشخصات ترکیبی بسیاری از اجزاء خانواده ای از مصالح که بتن و ترکیبات سیمانی نامیده می شود شده است، بلکه محدوده روش های تولید آنها را نیز دگرگون ساخته و در نتیجه دامنه کاربرد آنها را به میزان وسیعی گسترش داده است. سرعت تولید سیمان در جهان با سرعت قابل توجهی در حال رشد است به گونه ای که تا سال 2003 در حدود 9/1 میلیون تن بوده است که نشان دهنده متوسط تقریبی استفاده سالانه بتن به میزان m3 1 برای هر نفر می باشد. به این ترتیب تعجبی ندارد که وقتی کار اشتباهی صورت گیرد، مقیاس این اشتباه می تواند به اندازه ای بزرگ باشد که منجر به ایجاد عناوین برجسته ای در رسانه ها و نشریات گردد. از آنجا که فشارهایی که منجر به ایجاد نوآوری هایی در طول قرن گذشته شده اند اکنون بسیار بحرانی تر می باشند، انتظار می رود در قرن 21 چالش های به مراتب بیشتری پیش روی افرادی که در فعالیت های مربوط به بتن و ترکیبات سیمانی درگیر هستند، قرار گیرد. نیاز به محصولات بادوام و پایدار در ساخت و ساز که عملکرد مورد انتظار را برآورده نموده و برای دوره های بسیار طولانی و با کمترین میزان تعمیر و نگهداری پیش از نیاز به ترمیم اساسی در شرایط بهره برداری باقی بمانند، منجر به ایجاد تغییرات متعددی در قعالیت های جاری خواهد شد. این امر ناگزیر پرسش هایی در رابطه با موضوعات دوام را مطرح خواهد نمود، چرا که بدون تجربه قبلی کافی درباره عملکرد بلند مدت، ادامه توجیه روش تجویز شده «تاییدی فرضی» به منظور تعیین دوام که یک مشخصه آیین نامه ها و استانداردهای مرسوم می باشد، بسیار دشوار خواهد بود.

تاریخ بتن در جهان

استفاده از ترکیب بتن در تاریج دنیا

بنابراین، هدف ارزشمند اکثر پژوهش های صورت گرفته در رابطه با دوام طی 20 سال گذشته یا بیشتر، فراهم نمودن تئوری های زیرساختی لازم برای ایجاد مدل های کمی پدیده های تخریب (فروپاشی) بوده که ممکن است به نوبه خود به روش های جدید طراحی دوام برای سازه ها و اجزای قرار گرفته در معرض عوامل محیطی بسیان شده برای دوره های بهره برداری هدف مشخصی، منجر گردد. برای آنکه این روش های طراحی جدید مورد پذیرش عام واقع شوند، باید توسط اصول علمی تایید گردند که امکان انجام انتخاب مصالح را به جای تجویز، براساس آزمون عملکرد در اختیار قرار می دهند، و البته آزمون های عملکرد مورد نظر باید بتوانند معیارهای مناسب سهولت، قابلیت اطمینان و دقت را برآورده نمایند. واضح است که این راهکار به عنوان ابزاری برای ایجاد امکان مقایسه منصفانه بین مصالح رقابتی، مزایای بسیاری را در بر داشته و می تواند نوآوری فنی با نیاز روزافزون را تسریع نماید.

مطالب مرتبط با این مقاله را در این بخش از کلینیک بتن ایران دنبال نمایید

در عین حال که پیشرفت های قابل ملاحظه ای در زمینه های بیان شده در بالا با کمک سازمان های جهانی همچون RILEM که دارای نقشی تاثیرگذار می باشند صورت گرفته است، باید خاطرنشان گردد که مسیر پیش رو چندان آسان و هموار نیست که دلایل متعدد آن در سایر مقالات کلینیک بتن ایران به آنها اشاره خواهد شد. بدون تردید یکی از مشکلات اصلی که همچنان باقی است، عدم قطعیت مربوط مشخصات کلیدی مواد (مصالح) بر پایه سیمان می باشد که شکل گیری و پیوستگی حفرات با محدوده های اندازه های مختلف در این مواد را تحت تاثیر قرار می دهد. این مشخصات نیز به نوبه خود بر مقاومت مصالح در برابر فرآیندهای انتقال جرم که به صورت های مختلف در انواع مختلف پدیده های تخریب وجود دارند، تاثیرگذار خواهند بود. این موضوع از زمان انتشار تحقیقات کلاسیک انجام شده در آزمایشگاه های «انجمن سیمان پرتلند» در بیش از نیم قرن پیش، یکی از زمینه های بسیار بحث برانگیز در میان پژوهشگران بوده است (پاورز و برون یارد، 1948). به همین ترتیب و علیرغم توسعه قابل توجه یک روش مناسب و ماندگار برای استخراج نمونه هایی از فاز مایع مربوط به سیمان ها و مصالح مشابه سخت شده در اوایل دهه 1970 (لانگوئت و همکاران، 1973)، دشواری جداسازی کامل مشخصات ترکیباتی فاز محلول آبی که در حفرات زیرسطحی انواع گوناگون بتن در معرض شرایط محیطی مختلف باقی مانده اند، به اثبات رسیده است. این امر همچنین مانع عمده ای را در برابر درک بسیاری از مهم ترین پدیده های تخریب که این مصالح را تحت تاثیر قرار می دهند، به وجود آورده است.
سعی می شود در سایر مقالات وب سایت رسمی کلینیک بتن ایران، تاریخچه ای از ساختار حفره ای و شیمی محلول حفره ای مصالح برپایه سیمان ارائه می گردد تا زمینه ای برای فصل های بعدی فراهم گردد که در آنها به حالت های خاص اصلی تخریب که بتن و ترکیبات سیمانی ممکن است در معرض آنها قرار گیرند، پرداخته می شود.

نویسنده : کلینیک بتن ایران

نحوه ی اجرای کفپوش اپوکسی و پلی یورتان و آنتی استاتیک و مشخصات محصول

 

در این بخش از مصاحبه سعی شده تا با متریال ها و کفپوش های نوین صنعت ساختمان آشنایی بهتری پیدا کنیم ،این مصاحبه با جناب آقای دکتر علیرضا مهتدی پژوهشگر دکتری معماری مدیر تحقیق و توسعه مهندسین مشاور اثر مهرازان پایدار(کلینیک بتن ایران) صورت پذیرفته است و امید است توانسته باشیم توضیحات اساسی را در این گفتمان پاسخ .

باتوجه به تکنیک های نوین ساختمانی و کفپوش های نوین صنعت ساختمان مانند کفپوش های اپوکسی ها و پلی یورتان ها به چه صورتی انجام می گردند و جزئیات بیشتری را برای مخاطبین ما توضیح بفرمایید.

ترکیبات آلیفاتیک ، پیوند های آروماتیک ، خواص مکانیکی بالا ( ضربه پذیری ، مقاومت کششی و فشاری ، مقاومت در برابر سایش) مقاومت شیمیایی خوب در برابر گستره ای از اسید ها و باز های صنعتی و پسماند های نفتی ، انعطاف بالا و خود تراز شوندگی و رنگ پذیری همینطور پایداری و دوام باعث شده تا کفپوش ها و پوشش های پلیمری یک از پر کاربرد ترین مصالح شیمیایی ساختمان باشند.

به عنوان پوشش مواد شیمیایی در تصفیه خانه های صنعتی ، کفپوش دکوراتیو در مجتمع های تجاری و مسکونی و اداری ، پوشش ضد اسید در حوضچه های خنثی سازی تا محوطه های تولید و تزریق اسید ، کفپوش بدون درز سالن های تولیدی بهداشتی و قطعه سازی و آشیانه های هواپیما ، کفپوش ورزشی سالن ها و باشگاه ها طیف وسیعی از این مواد در محیط های صنعتی و همگانی حضور دارند.

این مواد غالبا 2 جزئی و از ترکیب یک رزین و یک هاردنر ( در برخی خانواده های پلیمر مانند ونیل استر ها وجود اسید ، شتابگر و مواد واسطه در هنگام ترکیب اولیه لازم است ) و به صورت درجا ریز بوده و در کسری از ساعت یا دقیقه به استحکام اولیه می رسند.

نسبت ترکیب رزین به هاردنر بتن در کیفیت پیوند های آروماتیک موثر است. افزایش نسبت ترکیب به معنی استفاده از فیلر بیشتر و کاهش خواص مکانیکی و شیمیایی پوشش پلیمری است. برای مطالعه بیشتر به صفحات 10 و 18 کاتالوگ محصولات مراجعه کنید.

برای ترکیب رنگی پوشش های پلیمری ، رنگدانه های سرامیکی به همراه رزین اپوکسی در دستگاه همونایژر مخلوط شده و طیف های گستره ای از رنگ را به وجود می آورند . کد مخصوص هر رنگ «رال رنگ» نامیده شده و در کاتالوگ مخصوصی اراده می شوند. رال رنگ و کد استاندارد رنگ ها را می توانید از سایت WWW.CLINICBETON.IR بیابید.


کفپوش و پوشش اپوکسی چیست؟

ترکیب رزین بیسفنول اپوکسی و هاردنر پلی آمید با نسبت ترکیب معین در رنگهای متنوع ، یک کفپوش مناسب برای پارکینگ های عمومی ، سالن های تولید و انبار هاست. این ماده solvent free  ( بدون حلال) و کم فیلر است . کفپوش اپوکسی نسبت به اشعه UV حساس بوده و بهتر است در محیط باز اجرا نگردد.

به عنوان پوشش ، رنگ اپوکسی در برابر اسید های متوسط تا  PH 3 ، مقاوم بوده و نسبت به اسید های قوی تر به تدریج دکلروه و رنگ پریده و ضعیف می گردد.

MTOFLOOR802 یک کفپوش و پوشش اپوکسی با نسبت ترکیب حجمی 1:4 رزین به هاردنر ( وزنی 5 به 1) است که قابلیت اجرا برروی سطوح بتنی و فلزی را داراست. رزین این محصول می تواند از مواد اولیه پتروشیمی های داخلی و فرآوری در راکتور مخصوص تولید گردد اما به دلیل عدم وجود مواد اولیه داخلی و راکتورها و همونایژر های فرآوری محصول در ایران و خاور میانه هاردنر پیشنهادی بود و در این نوع کفپوش مربوط به شرکت شل است.برای پوشش دهی این محصول در هر متر مربع به ضخامت 1 میلیمتر ، 5/1 کیلوگرم از ترکیب رزین به هاردنر لازم است. باید دقت داشت رزین و هاردنر در هنگام ترکیب ، احجام ( یا اوزان ) با ابزار مناسبی( پیاله حجمی یا ترازو) سنجیده شود و بوسیله میکسر برقی بخوبی مخلوط گردد ، در غیر این صورت با مصرف بیش از حد هاردنر ، پوشش اپوکسی خشک و ترد و شکننده شده یا با درصد کمتر آن ، کفپوش اپوکسی فرم آدامسی و ژله ای به خود می گیرد و هرگز خشک نمی شود.

کفپوش اپوکسی MTOFLOOR 802 در مجاورت آب یا روغن لغزنده و سرنده است و بهتر است در چنین محیط هایی به خاطر احتمال صدمه دیدن افراد استفاده نشود.


پرایمر اپوکسی و زینچ

MTOFLOOR 800ترکیب رزین اپوکسی و هادنر به همراه حلال که برای نظافت سطوح قبل از اجرای اپوکسی و برای بستن کاپیلارهای آزاد بتن (کاهش درصد جذب مایعات توسط بتن) و افزایش سطح تماس موثر بتن با پوشش پلیمری استفاده می شود. معمولا بین 150 تا 250 گرم در سطح بتنی استفاده می شود.

برای سطوح فلزی پرایمر مناسب قبل از اعمال پوشش اپوکسی زینچ یا موادی بر پایه الکل مورد نیاز است. ضخامت اجرای زینچ بر روی فلز 70 میکرون است .بسته به شرایط پروژه کولتار اپوکسی یا رنگ اپوکسی بر روی فلز ( سطوح اسکلت فلزی سوله ها یا سطح ورق مخازن ) در دو یا چند لایه ، با ضخامتی تا 150 میکرون اجرا می گردد. ابزار اعمال پوشش اپوکسی بر روی فلزات ایرلس و پاششی است.

دستور العمل اجرای کفپوش اپوکسی چگونه است.

برای اجرای کفپوش اپوکسی ( یا هر پوشش پلیمری دیگری مانند کفپوش آنتی استاتیک ، کفپوش پلی یورتان ، پوشش پلی یوریا) بر روی سطوح بتنی باید الزامات زیر مراعات گردد:

  • از بتن ریزی سطوح بتنی ، مطابق استاندارد ASTM D4263 باید حداقل 28 روز گذشته باشد. هدف از اعمال این استاندارد خروج آب اشباع در بتن است. کفپوش و رنگ های پلیمری اجازه تبخیر آب موجود در بتن ( این رطوبت می تواند در اثر نشت یا ارتباط با سیال در مخازن نیز باشد ) را نداده و نیروی دراگ حرکت بخار آب ، به مرور روکش اپوکسی را جدا می کند (delamination) . به این رفتار تاول زدن اپوکسی نیز می گویند. برای بررسی رطوبت بتن از ابزار رطوبت سنج یا «تست شبنم» استفاده می شود.
  • به دلیل خاصیت خود ترازی کفپوش اپوکسی self-leveling  ، سطح بتن باید تراز باشد ( حداقل اختلاف و نوسان سطح زیر 3 میلیمتر) ، در غیر این صورت امکان پانچ شدن و برش خوردن پوشش یکپارچه و بدون درز به دلیل عدم ضخامت یکنواخت کفپوش اپوکسی وجود دارد.
  • ترکیب های آروماتیک بوسیله روغن و مشتقات آن شکسته می شوند. بنابراین پیش از اجرای عملیات کفپوش اپوکسی باید سطح از لکه های روغن ( که معمولا در عمق بتن نفوذ کرده اند) عاری شود.
  • اگر سطح سنگ و موزاییک یا سرامیک فرش است ، باید از استقرار و استحکام آنها در جای خود مطمئن بود و موزاییک یا سنگ های لق پیشتر محکم شده باشند.
  • محیط کارگاه باید به منظور عدم ورود گرد و غبار به خوبی پوشیده شود.


مراحل اجرای کفپوش اپوکسی ( پوشش های پلیمری ) به چه شکل است؟

1-      سطح خشک بتن ( یا موزائیک و سنگ )  با استفاده از دستگاه اسکرابر و ساب بتن حتی امکان صاف شده و ناترازی های جزئی مرتفع می گردد. این کار همچنین به ناخن گیر شدن سطح به وسیله ی خراشهای اعمال شده و در نتیجه افزایش درگیری اپوکسی با سطح موجود کمک می کند. با توجه به الزامات ذکر شده استفاده از دستگاه ساب تر ( سیستم خنک کن صفحه ساب به وسیله آب) مجاز نیست. اگر تجهیزات حساس مانند تابلوهای برق ، دستگاههای تولید ، دستگاه پرس و ... در سالن وجود دارند باید قبل از اجرای عملیات اسکراب و اسکراچ به خوبی پوشیده شوند.

2-      تنظیف محیط و رفع غبار با استفاده از کمپرسورهای باد ، وکیوم به صورت خشک.

3-      اجرای پرایمر اپوکسی MTO FLOOR 800 به میزان 150 تا 250 گرم در هر متر مربع

4-      اجرای لایه ی گروت ریزی زیر سازی( ترکیب کفپوش اپوکسی MTOFLOOR 802 به همراه سیلیس به نحوی که مخلوط با کاردک و در مدت زمان ژل تایم اپوکسی قابل اعمال باشد.) در دولایه. این پوشش وظیفه مقاومت در برابر تنش های مکانیکی ، ضربه و سایش را بر عهده دارد. ضخامت این لایه تا 5/2 میلیمتر است.

5-      تنفس به پوشش اعمال شده تا حداکثر 18 ساعت.

6-      اجرای لایه top coat ، یا لایه نهایی از کفپوش اپوکسی به ضخامت 500 میکرون . این لایه smooth بوده و بیشتر دکوراتیو و به منظور حذف اعوجاحات احتمالی است.

7-      ابزار ها ، رولر ها ، کفش عاج دار و کاردک ها بوسیله تینر شستشو می شوند.

ضخامت متوسط اجرای کفپوش اپوکسی 3 میلیمتر است. و به معنی آن است که تقریبا 5/4 تا 4 کیلوگرم برای هر متر مربع MTOFLOOR 802 مورد نیاز خواهد بود. اما برای پارکینگ های عمومی که خودروی سنگین در آن تردد نمی کند یا انبار هایی که لیفتراک در آن وجود ندارد ، می توان ضخامت کفپوش اپوکسی را برای کاهش هزینه ها به 2 میلیمتر ( 2000 میکرون) تقلیل داد.

لاک اپوکسی

ترکیب pure و خالص رزین اپوکسی و هاردنر پلی آمین با نسبت ترکیب 2:1 را لاک اپوکسی می نامند. به دلیل خالص بودن ، حتی سرامیک های رنگی ( به عنوان فیلر حذف شده است) و ترکیب بی رنگ می باشد. افزایش خواص مکانیکی و شیمیایی باعث می شود تا به عنوان یک مکمل در کفپوش های اپوکسی و بعد از اعمال لایه نهایی اپوکسی به ضخامت های متفاوت ( مثلا 1000 میکرون) اجرا شده و لغزندگی سطح را کاهش دهد . مقاومت در برابر خش و سایش را افزایش داده و نسبت به اسید ها ی صنعتی مقاومت کفپوش را بالا ببرد.

استفاده از این پوشش بر روی بتن نیازمند پرایمر اپوکسی نیست و در برخی پارکینگ ها و انبار ها به عنوان پوشش نتی داست و ضد غبار anti-dust با ضخامت 350 میکرون ( تقریبا 500 گرم در متر مربع ) اجرا می شود.


آیا این کفپوش ها در بیمارستان ها یا صنایع دیگر قابل استفاده است؟

کفپوش آنتی استاتیک ( کفپوش کونداکتیو )

اتاق عمل ، سالن های GIS و اتاق های برق ، کنترل روم ها و اتاق های سرور ، انبار ها و سالن تولید قطعات الکتریکی محیط هایی هستند که وجود بار ساکن در آنها ، احتمال جرقه و آتش سوزی و خسارت به همراه دارد . تخلیه بار ساکن و اتصال و grand کف سازه های مذکور با استفاده از کفپوش های آنتی استاتیک ( به صورت پیش ساخته و تایل ، یا پوشش های در جا ریز بدون درز) صورت می گیرد. مجموعه ای از شبکه های رسانا و نوارهای مسی به چاه ارت متصل شده و در ترکیبات رزین کونداکتیو اپوکسی  (یا پلی یورتان ) الیاف فیبر کربن وظیفه ی انتقال بار ساکن را به این شبکه بر عهده دارند.

پرایمر اپوکسی آنتی استاتیک نیز حاوی فیبر کربن است. دستور العمل اجرای کفپوش های در جا ریز اپوکسی مطابق اپوکسی معمولی پیش می رود ، پس از اجرای کفپوش اپوکسی معمولی به ضخامت نهایی 1000 میکرون که با هدف حذف ناصافی صورت می گیرد.، شبکه نوارهای مسی با ضخامت ناچیز به صورت عمومی با ابعاد 1×1 متر اجرا شده و به ارتینگ ساختمان متصل می شوند. پس از آن اجرای پرایمر و کوتینگ نهایی آنتی استاتیک انجام خواهد شد.

تست انتقال بار توسط اهم سنجی که «میگر» نام دارد و پراب هایی با صفحات رسانای مسی به وزن 5 کیلوگرم ( برای فشار بر روی سطح) است انجام می شود. دامنه مقاومت سطح باید عددی مابین 10 به توان 5 تا 10 به توان 11 اهم باشد.

بطور کلی استاندارد ها و الزامات کفپوش های اپوکسی ( پلیمری ) در جدول زیر خلاصه می شود:

ردیف

شماره استاندارد

شرح

1

ASTM F 150-98

مقاومت الکتریکی کفپوش های آنتی استاتیک

2

SSPC.SP13

آماده سازی سطوح بتونی

3

ISO2878

اندازه گیری مقاومت الکتریکی سطح

4

DIN 28052

اجرای کفپوش اپوکسی

5

ASTM D4263

تست رطوبت سطح

این کفپوش ها در باشگاه های ورزشی هم اجرا می شوند ؟

کفپوش پلی یورتان در سالن های ورزشی قابل اجرا هستند به دلیل اینکه نوعی نرم از کفپوش های رزینی به حساب می آیند

مهمترین ویژگی ها و برتری کفپوش های پلی یورتان MTOFLOOR 802-PU نسبت به هم خانواده اپوکسی آن در سه چیز خلاصه می شود:

الف- مقاومت در برابر اشعه UV که باعث می شود در محیط های سر باز و نور مرئی قابل استفاده باشد.

ب- کفپوش پلی یورتان anti-slip  است. و لغزنده نیست ، در نتیجه در محیط هایی که آب و رطوبت وجود دارد مانند سالن های تولید مواد خوراکی ، دارویی و لبنیاتی و بهداشتی و سالن های ورزشی کاربرد دارد.

ج-به دلیل انعطاف بالا به نسبت کفپوش اپوکسی ، و همینطور رده مقاومت در برابر اسید هایی با 2PH ، در محیط های پر تنش صنعتی ، آبگیر ها و حوضچه های خنثی سازی و مخصوصا کارخانجات تولید لبنیات که دو نوبت شستشوی محیط به روش CIP (اسید شویی) دارند ، استفاده می شود.

ترکیب این کفپوش درجا ریز بر پایه رزین های ایزو استات سیانات و هاردنر است. رنگ بندی و نحوه ی اجرای آن نزدیک به اپوکسی است با این تفاوت که در هنگام اجرای کفپوش سالن های ورزشی و پیش از لایه ی گروت ریزی ( ترکیب پلی یورتان و سیلیس ) یک لایه خورده لاستیک ، تقریبا به اندازه ی 1 کیلوگرم در متر مربع ، به عنوان ضربه گیر اجرا می شود. این لایه ضخامت نهایی کفپوش را در حدود 1500 میکرون به نسبت کفپوش های اپوکسی یا کفپوش های پلی یورتان صنعتی افزایش می دهد.

پلی یورتان هم به صورت آنتی استاتیک و کنداکتیو قابل تولید است. لاک پلی یورتان نیز مشابه لاک اپوکسی قابل عرضه می باشد.

پلی یوریا

این پوشش یک پلی یورتان گرم اجراست. خواص تقویت شده در برابر عوامل خورنده ، مواد نفتی و اسید ها و بازها و نیز سرعت عمل کیورینگ این ماده ( در چند ثانیه و کسری از دقیق ) باعث شده تا این پوشش پلی یورتان ، در اورهال ها و تعمیرات کوتاه مدت مورد استفاده قرار گیرد.

اجرای این پوشش پلیمری به صورت پاششی و با استفاده از تجهیزات پیشرفته ای شامل یک راکتور گرم کن و یک پمپ 2 جزئی که مواد اولیه ( رزین و هاردنر ) را در محل نازل ترکیب می کند ، صورت می گیرد. ضخامت بهینه ی اجرای پلی یوریا ( پلی اوره) 2000 میکرون است. به دلیل استفاده از تجهیزات گران قیمت، اجرای این مواد در متراژ پایینتر از 10 هزار متر مقرون به صرفه و اقتصادی نیست.جهت اطلاعات بیشتر در این موضوع می توانید با شرکت مهندسین مشاور مهرازان پایدار با نام نشان تجاری ثبت شده کلینیک بتن ایران با شماره 02145872 واحد مهندسی تماس حاصل نموده و یا جهت اطلاعات بیشتر در این زمینه به وب سایت رسمی شرکت WWW.CLINICBETON.IR مراجعه فرمایید.


عیار بتن چیست و بهترین روش برای اخذ آن کدام است؟

در توضیح و معرفی عیار بتن و بهترین روش اخذ آن، باید ابتدا به معرفی بتن بپردازیم. بتن ترکیبی است از ماسه، شن و سیمان که پس از مخلوط شدن با آب در طول چند ساعت شروع به سفت شدن می کند. با تغییر نسبت سنگدانه های ریز (ماسه)، درشت (شن)، سیمان و آب، مقاومت و کارایی بتن تغییر می کند. مقدار آبی که برای مخلوط کردن یک حجم معین بتن به کار می رود با نسبت آب به سیمان w/c تعیین می شود که بر این پایه هر چند نسبت کوچکتر باشد، بتن مقاومت بیشتری خواهد داشت (با فرض اینکه بتن به خوبی متراکم شده باشد.)

تقسیم بندی بتن براساس مقاومت مشخصه آن پس از گذشت 28 روز از به عمل آوری بتن (کیورینگ بتن) صورت می گیرد، به عنوان نمونه، بتن مخلوط کلاسC7.5 بتن نسبتاً ضعیفی است که به عنوان بتن پرکننده یا بتن روی بستر خاکی به کار می رود و بتن کلاس C40 مخلوط نسبتاً قوی است که برای کارهای بتن درجا و بتن باربر مناسب می باشد.

منظور از عیار بتن مقدار سیمان مصرفی بر حسب کیلوگرم در واحد حجم بتن می باشد (که واحد حجم بتن در ایران متر مکعب می باشد.) عیار بتن با مقاومت نهایی آن رابطه ی مستقیم دارد. ولی با توجه به فرایند ساخت بتن و واکنش هیدراتاسیون در آن با افزایش بی نهایت سیمان به مقاومت بتن در بی نهایت دست نخواهیم یافت.با توجه به روابط تجربی می توان مقدار سیمان مصرفی برای رسیدن به مقاومت مشخص را تعیین کرد علاوه بر این رایج است که بتن را بر حسب عیار سیمان مصرفی نامگذاری می کنند.

بر اساس نوع کار و مقاومت فشاری مورد نیاز جدول عیار بتن انتخاب میشود. به عنوان مثال برای بتن مگر که یک بتن نظافتی به منظور آماده سازی بستر خاکبرداری شده برای آرماتوربندی و صفحه گذاری اجرا می گردد عیار بتن کم و برابر 150Kg/m3 میباشد و برای ملات آجر کاری و بنایی عدد آن 250 و برای بتن معمولی این عدد 350 میباشد. این عدد برای بلوک های بتن سبک (گازی) بسیار کمتر از بلوک های سیمانی است، و ۲۵ کیلوگرم سیمان در هر مترمکعب بنایی با آن به کار می رود. برای دوغاب پشت کار نمای سنگی و کاشی کاری ۴۳۰ کیلوگرم سیمان استفاده می شود.

تاثیر مخرب نوسانات ارز بر کیفیت سازه های بتنی

صنعت ساختمان به شکل کلی و ساخت و ساز ابنیه ی بتنی و به طور مشخص سازه های بتنی صنعتی که به لحاظ حجم و ابعاد، پیچیدگی های طراحی، اجرا و عملکرد و همچنین هزینه ساخت در صنایع مادر و میان دستی بسیار مهم و پر کاربردند، به هنگام ساخت چه به لحاظ تکنیکی و فنی و چه اعتبارات مالی و چه مواد شیمیایی ساختمانی بکار رفته در ترکیبات بتن یا پوشش های محافظ مورد نیاز برای شرایط بهره برداری اعم از ترکیبات و مواد اولیه افزودنی های بتن مانند روان کننده های بتن، آببند کننده های بتن با پوشش های ضد اسید و روکش های پلیمری، نیازمند استفاده از ارزهای خارجی هستند.

در شرایطی که کشور با انواع تحریم های یک جانبه آمریکا دست به گریبان است و دلار و یورو به عنوان ارز مرجع معاملات جهانی شناخته می شود، بی شک تاثیرات نوسان قیمت ارز در بازار داخلی ، یکی از نکات مهم درباره بتن است که اثر مستقیمی بر تامین مواد اولیه، ساخت و عرضه مواد شیمیایی ساختمان و به دنبال آن کیفیت و دوام سازه های بتنی خاص خواهد داشت.

این مقاله که توسط گروه فنی کلینیک بتن ایران (دکتر وحیدرضا مهتدی، دکتر علیرضا مهتدی و مهندس سیامک صالحی پور) تهیه گردیده است، با نگاه به پیشامدهای عدم تصمیم گیری به هنگام در خصوص حل مشکلات پیش آمده، بر اساس انتخاب های موجود، پیشنهاداتی را برای عبور از بحران کاهش کیفیت سازه های بتنی صنعتی ارائه می دهد.

یکم- به طور معمول و مشابه هر کسب و کار دیگری, نوسان در بازار ارز چه ناشی از تحریم های اقتصادی باشد چه در اثر رکود و مسائل این چنینی پیشامدهای قابل انتظاری را بر صنعت عمران کشور علی رغم بومی بودن دانش تولید محصولات وابسته به این صنعت، در داخل کشور خواهد گذاشت. لذا ضرورت بررسی این تاثیرات و تلاش برای کاهش آن حیاتی خواهد بود.

دوم- صنعت عمران مصرف کننده حجم زیادی آهن آلات و سیمان به شکل های گوناگون است که بخش زیادی از آن در داخل کشور تولید می شود. تفاوت عرضه ریالی و ارزی این محصولات, بسیاری از تولید کنندگان را وسوسه می کند تا در صورت امکان – و در شرایط فعلی با نگاه به کشورهای همسایه ای که به ندرت با تحریم ها همکاری می کنند یا در شمار کشورهای معاف از تحریم قرار دارند- بازار هدف را تغییر داده و به فکر صادرات باشند. تغییر راهبرد حکومت در شرایط اقتصاد مقاومتی و جنگ اقتصادی در کاهش بودجه های عمرانی و رشد قیمت ها در اثر نگاه سرمایه ای به ساختمان و فقدان مواد اولیه در بازار داخلی, حجم سرمایه گذاری در بخش تولید را کاهش داده و به رکود فراگیر دامن می زند. در ابعاد صنعتی نیز با نبود سرمایه گذار یا ریسک عدم بازگشت سرمایه، واحدهای صنعتی نیز طرح های توسعه میدانی و فرایندی را به کناری می گذارند و این شامل بخشهای مختلف دولتی و خصوصی خواهد بود. اما به هر حال علیرغم کوچک تر شدن صنعت عمران در بخش تعریف پروژه های جدید، خصوصا سازه ها و فازها و سایت های صنعتی مثل کارخانه ها, پتروشیمی ها و پالایشگاه ها, تصفیه خانه ها و سدها و نیروگاه ها, پروژه های نیمه تمام و طرح های استراتژیک در صنایع مادر همچنان فعال خواهند بود.

سوم- پر کاربردترین محصول در سازه های عمرانی بتن است. در دهه های اخیر و در دوران رونق تولید سازه های عمرانی و ساخت سازه های پیچیده در بخش های ساختمانی و صنعتی با تکیه بر دانش روز استفاده از « افزودنی های بتن » و « مواد شیمیایی ساختمان» به نحو موثری بر عملکرد و دوام بتن سازه ها -خصوصا در مناطقی که به دلیل شرایط جغرافیایی و فشار بهره برداری پایایی بتن اهمیت داشته- افزایش یافته است. کارخانجات و کارگاه های تولید و عرضه افزودنی های بتن نیز متناسب با تقاضای بازار بیشتر شده و یا حجم تولیدات خود را افزایش داده اند. بسیاری از این تولیدات نیازمند مواد اولیه وارداتی و همچنین محصولات وابسته به بخش پتروشیمی می باشند. در شرایط تغییرات ناگهانی ارز اما چند رخداد وضعیت معمول را دستخوش تغییر می کند:


الف- با کم شدن بودجه های عمرانی و به تبع آن حجم سرمایه گذاری در این بخش و کاهش فراگیر تولید محصول کارخانجات مواد شیمیایی ساختمان که در دوران رونق تولید, سرمایه گذاری کرده و خطوط جدیدی را ایجاد کرده اند می بایست نسبت به این تغییرات با کاهش نیروی انسانی و بالا بردن قیمت ها برای جبران عدم امکان خرید اعتباری مواد اولیه یا بطور کلی نبود آن و پرداخت دیون و تسهیلات بانکی اقدام نمایند. این را هم اضافه کنیم که دولت به صورت دستوری در سال 1398 حداقل دستمزدها را تا 35 درصد افزایش داد که این خود فشار مضاعفی بر کارآفرینان این صنعت وارد نمود.

از طرفی کاهش گردش مالی در این صنعت، اطمینان و اعتبار که میوه ثبات و سود آوری در هر بازاری ست را کاهش داد. به نحوی که تامین مواد اولیه برای محصول نهایی در حال حاضر بیشتر به صورت نقدی امکان پذیر است. ضمنا با توجه به معافیت طولانی مدت محصولات پتروشیمی از تحریم ها ، تا مدت ها تامین مواد اولیه از پتروشیمی های داخل کشور جز با قواعد لابی گری یا خرید به قیمت صادرات امکان نداشت.

ب- با افزایش بهای واحد محصولات شیمیایی ساختمان، آن دسته پیمانکارانی که باید از این مواد مطابق شرایط قراردادشان استفاده می نمودند، ناگزیر به سراغ کمترین قیمت ممکن در بازار خواهند بود. طبیعی است تولیدکنندگان مواد شیمیای ساختمان که طیف وسیعی از افزودنی های پرکاربرد بتن همانند ضدیخ بتن, کیورینگ ها و روغن قالب, پوشش های آببند و مواد ضد اسید, کف سازی صنعتی که شامل کفپوش های پلیمری و سخت کننده های بتن , اسپیسرها , میان بولت ها و واتراستاپ های سازه های بتنی را در شمار محصولاتشان دارند نسبت به طبقه بندی تولیدات از نظر کیفیت و بعضا خارج از استانداردهای ملی و بین المللی برای به دست آوردن شرایط رقابتی در بازار اقدام نمایند.

ج- عمومیت یافتن این نگاه شرط لازم استفاده از مواد شیمیایی ساختمان در پروژه های مهم و سایت های صنعتی را که «رسیدن به دوام و پایایی بتن در شرایط خاص کاری و جغرافیایی است» بطور کلی منقضی می کند. نمونه نتایج خسارت بار چنین راهبری در واردات سیمان چینی در پروژه های عمرانی ملی، حد فاصل سال های 84 تا 92 قابل ملاحظه است.

چهارم- با توجه به مواردی که در بالا ذکر گردید سوال اساسی این است که در چنین شرایطی چه می توان کرد؟

راه حل های موجود البته گسترده و متنوع نیستند اما نگارندگان معتقد اند با اصرار به اجرای این سیاست ها میتوان تا حدود زیادی بحران را کنترل کرد و از خسارت بیشتر جلوگیری نمود.

الف- الزام پیمانکاران و البته ایجاد اطمینان از سوی کارفرمایان جهت تامین هزینه مواد شیمیایی ساختمان استاندارد. کارفرمایان باید به هنگام تنظیم پیمان در نظر داشته باشند سازه هایی که قرار است ساخته شود تنها برای مدت تضمین شده توسط پیمانکار احداث نمی شوند و با توجه به مبالغ هنگفت سرمایه گذاری شده و پیش بینی های بازگشت سرمایه, ردیف هزینه ای در نظر گرفته شده برای این دسته از محصولات در هنگام تولید به مراتب کمتر از میزان هزینه در زمان تعمیرات خواهد بود.

ب- قرار دادن شرکت های تولید کننده مواد شیمیایی ساختمان در زمره ی شرکت های دانش بنیان.

با توجه به نیاز واردات مواد اولیه تولیدات شیمیایی ساختمان و ارز بری آن, کاهش هزینه در صورت سرمایه گذاری در بخش تحقیق و توسعه و روزآمد شدن تجهیزات و مطالعات مستمر و مهندسی معکوس و فرمولاسیون و بومی سازی آن امکان پذیر است. در بودجه سال 1399 دولت اهتمام ویژه ای به نقش شرکت های دانش بنیان داشته و ردیف مخصوصی را جهت بهره گیری از تسهیلات این نهاد وابسته به ریاست جمهوری قرار داده است که در صورت تصویب نهایی در مجلس امکان به کارگیری از این ظرفیت برای تولیدکنندگان مواد شیمیایی ساختمان که توسط معاونت علمی و فناوری رئیس جمهور ممیزی گردیده اند، وجود خواهد داشت.

در انتها باید در نظر داشت عبور از شرایط بحرانی جز با همدلی و همکاری در میان ارکان ذینفع امکانپذیر نیست و با توجه به سهم بزرگ عمران در صنایع بالادستی و میان دستی اهتمام و تلاش مجدانه در این عرصه ضرورت عقلی دارد.

جهت اطلاعات بیشتر در زمینه تولید و فروش بتن و محصولات مرتبط و همچنین اطلاع از قیمت روز بتن و همچنین تاثیرات مخرب نواسانات ارز بر کیفیت سازه های بتنی به صورت دقیق تر می توانید با شرکت مهندسین مشاور مهرازان پایدار با نام نشان تجاری ثبت شده کلینیک بتن ایران با شماره 02145872 واحد مهندسی تماس حاصل نموده و یا جهت اطلاعات بیشتر در این زمینه به وب سایت رسمی شرکت WWW.CLINICBETON.IR مراجعه فرمایید.