چسب بتن

چسب بتن چیست؟

بتن ماده‌ای پرکاربرد در دنیا است که دانشمندان همواره به دنبال راهی برای افزایش کیفیت و مقاومت آن بودند. یکی از معایب اصلی بتن که کاربرد آن را در استفاده محدود می‌کند، کم بودن مقاومت کششی بتن است. این مقاومت به حدی کم است که در محاسبات مربوطه برای این مقاومت، عدد صفر یا نزدیک به صفر نمایش داده می‌شود.

ایراد دیگر بتن و حتی ملات سیمانی، هنگام خشک شدن آن رخ می‌دهد. اگر بتن جدید نیاز به اتصال با بتن خشک شده قدیمی داشته باشد، اتصال مناسبی بین دو فاز ایجاد نمی‌شود؛ تا جایی که برخی افراد نام درز سرد را بر آن نهاده‌اند. روش بسیار ایمن و قابل اتکا برای اتصال دو سطح بتن خشک و تازه، استفاده از انواع چسب ساختمانی مثل چسب بتن است.

برای برطرف کردن این عیوب اساسی بتن، مواد مختلفی چون: الیاف شیشه و الیاف مصنوعی که بیشتر برای تقویت کشش و خمش استفاده می‌شود و چسب بتن که علاوه بر افزایش مقاومت کششی، امکان اتصال به قسمت خشک شده بتن را ایجاد می‌کند، تولید شد و روانه بازار گشت. چسب بتن به دلیل راحتی در تولید و استفاده و اثر بخشی لازم بسیار رایج‌ است.

انواع چسب بتن

چسب بتن در انواع مختلف تولید می‌شود. بسیاری از این انواع برای کاربردهای خاص بوده و حتی به صورت سفارشی برای پروژه خاصی تولید می‌شود، ولی معمولاً دو نوع آن قابل دسترس برای عموم است.

• چسب بتن لاتکس (پلیمری)
• چسب بتن اپوکسی
• چسب بتن سازه‌ای
• چسب بتن غیرسازه‌ای

ساختار شیمیایی چسب بتن لاتکس با مواد دسته پلیمری امولسیونی تهیه می‌شود. امولسیون به دو مایع که یکی از آنها در دیگری حل شده، ولی ذرات آن قابل تشخیص است، گفته می‌شود.

لاتکس به صورت طبیعی و ترکیب شده با دیگر مواد قابل استفاده است. لاتکس طبیعی یک ماده الاستومتر است. مواد الاستومتر پس از وارد شدن نیرو تغییر شکل می‌دهند. خاصیت اصلی این مواد زمانی پدیدار می‌شود که نیروی وارد بر آنها حذف شود.

دقیقاً در لحظه حذف نیرو، ماده قابلیت برگشت به شکل اولیه خود را دارد. از این خاصیت در بتن برای جذب نیرو و قابلیت انسداد استفاده می‌شود. دلیل گستردگی استفاده از لاتکس، عدم کاربرد دستگاه‌های پیشرفته موجود در صنعت لاستیک است. برخی از این دستگاه‌ها هزینه تعمیر و نگهداری بسیار بالایی دارند.

لاتکس کشش سطحی بسیار بالایی دارد. گران‌روی یا ویسکوزیته آن به مقدار قابل توجهی بالا است. از دیگر خواص لاتکس، کلوئیدی بودن آن است؛ یعنی ذرات نسبتاً درشت فاز جامد به صورت ناهمگن فضایی شبیه محلول را به وجود می‌آورند.

تمامی موارد مذکور سبب استفاده از لاتکس در صنعت چسب، بخصوص چسب بتن لاتکسی شده است. انواع افزودنی بتن باید قابلیت انحلال در آب یا حداقل قابلیت ترکیب با مخلوط سیمانی و ایجاد یک مخلوط همگن را داشته باشند.

چسب بتن اپوکسی یا پلی پوکساید، مقاومت بسیار بالا تولید می‌کند. این مقاومت به دلیل چسبندگی بالای این مواد است. مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر سایش از دیگر موارد استفاده این مواد هستند. این نوع چسب در دو مدل آب دوست و معمولی تولید می‌شود.

چسب‌های سازه‌ای رزین‌های اپوکسی باید مطابق استاندارد ASTM-C881 باشند. این مواد به سطوح خیس یا مرطوب می‌چسبند و به نوعی سخت کننده سطح بتن هستند. مشخصات 503.4، 503.2، و ACI-503.1، کاربرد این مواد در چسباندن مواد گوناگون را تشریح می‌کنند. با استفاده از چسب بتن، چوب، مس، فولاد، سنگ و... می‌توانند به بتن چسبانده شوند.

استاندارد ASTM-C881، هفت نوع سیستم رزینی از نوع اپوکسی را دربرمی‌گیرد. جهت چسباندن معمولی: نوع I برای مواد سخت شده به بتن سخت شده؛ نوع II برای بتن تازه به بتن سخت شده؛ و نوع III برای ملات اپوکسی و بتن استفاده می‌شود.

جهت ایجاد پیوند سازه‌ای، نوع IV برای مواد سخت شده به بتن سخت شده؛ نوع V برای بتن تازه به بتن سخت شده و انواع VI و VII برای اجرای قطعه‌ای مطرح شده است. کلیه انواع به صورت با غلظت کم یا متوسط و خمیر ژل موجودند.

چسب‌های غیرسازه‌ای برای وصله‌های پیوندی و روکش‌های بتنی و لاتکس‌های آلی، سابقه عملکرد خوبی دارند. این مواد باید مطابق استاندارد ASTM-C1059 باشند. نوع I در مواردی که در معرض آب یا رطوبت بالا هستند و نوع II در مواردی که در معرض رطوبت زیاد یا غرقاب شدن قرار دارند، به کار می‌روند.

 

آماده‌سازی سطح: هر سیستم چسباننده‌ای، تنها به‌ اندازه ضعیف‌ترین اتصالش مقاوم است. آماده‌سازی سطح باید مورد تأکید بیش از حد قرار گیرد. شیره بتن، گرد و خاک، آلودگی با دیگر مواد خارجی، قدرت چسبانندگی این چسب‌ها را به شدت کاهش می‌دهد.

سطح بتن باید ترجیحاً با سایش مکانیکی، مانند: ماسه‌پاشی، تراشیدن یا روش‌های دیگر پاک شود. سطوح ماله‌کشی یا قالب‌بندی شده، معمولاً ضعیف هستند و اگر مقاومت سازه‌ای مد نظر است، این سطوح باید برداشته شوند.

کاربرد چسب‌های سازه‌ای: برای چسباندن بتن خمیری به بتن سخت شده، لازم است دو جزء تشکیل‌دهنده چسب کاملاً با هم مخلوط شوند و بلافاصله پس از اختلاط به کار روند. سپس می‌توان بتن با ملات را طی مدتی که چسب هنوز چسبناک است، به آن اضافه کرد.

این زمان بین 30 دقیقه تا 2 ساعت، بسته به سیستم خاص مورد نظر تغییر می‌کند. در هوای داغ، زمان عمل‌آوری این رزین‌ها بیشتر و زمان تماس کمتر است. اگر روکش‌های نازکی از بتن با سیمان پُرتلند یا ملات اجرا شوند، باید دقت نمود تا روکش بتنی نازک مرطوب باشد، زیرا خشک شدن موجب جمع‌شدگی، تابیدگی و از بین رفتن پیوستگی روکش می‌شود.

کاربرد ترکیب چسباننده می‌تواند با استفاده از برس‌ها و جاروها به بهترین نحو انجام شود؛ گرچه وسایل اختلاط و افشانک‌های خودکار جهت انجام این امر موجودند.

برای چسباندن بتن سخت شده به بتن سخت شده یا دیگر مواد به بتن، اگر سطوح روی هم جفت نشوند، لازم است چسب‌های اپوکسی برای تشکیل یک ملات با ماسه ریز مخلوط شوند. به همین دلیل، استفاده از چسب‌هایی با غلظت زیاد یا اپوکسی رزین ژلاتینی ساده‌تر است.

کاربرد چسب بتن

در جایی که بتن نیاز به مقاومت کششی، خاصیت آب‌بندی و غیرقابل نفوذ شدن، اتصال قطعات بتنی و چسباندن بتن جدید به بتن خشک شده دارد، استفاده از چسب بتن راندمان کار را افزایش می‌دهد.

از جمله کاربردهای چسب بتن، استفاده در نمای بتنی است که برای ترمیم یا قالب‌بندی جهت ایجاد طرح و شکل خاص بتن در نمای نهایی کار استفاده می‌شود.

هر جا نیاز به آب‌بندی بتن باشد، استفاده از چسب بتن ضریب اطمینان کار را بالا می‌برد. استفاده از چسب بتن، بتن را متراکم‌تر و خلل و فرج آن را کمتر می‌کند. همان‌طور که می‌دانید بتن قابلیت جذب آب بالایی دارد، اگر بتن آب را از خود عبور ندهد و خاصیت آب‌بندی داشته باشد، از آن در استخرها، کانال آب و حتی سدسازی نیز استفاده می‌کنند.

بتن‌هایی که در معرض آسیب شدید و حتی ترک خوردن هستند، باید ترمیم شوند، بخصوص اگر در اثر تخریب بتن، به میلگرد آسیب برسد یا ترک گستردگی پیدا کند.

بعضی ترک خوردگی‌های چنان عمیق هستند که اگر بتن به سطح قبلی اتصال مناسبی نداشته باشد، در مدت کوتاهی همان خرابی را به وجود می‌آورد یا حتی باعث تخریب بزرگ‌تری می‌شود. از این رو برای درزگیری با ملات یا بتن، استفاده از چسب بتن بسیار مؤثر است.

موارد استفاده و عملکرد چسب بتن:

• بتن قوی با مقاومت خمشی و کششی بالا
• اتصال بتن خشک شده و تازه
• آب‌بندی، همانند سد و استخر
• ترمیم با کیفیت ترک بتن
• بتن‌ریزی در مکان شیب‌دار

مزایای چسب بتن

با استفاده از چسب بتن می‌توان سرعت سفت شدن بتن را افزایش داد. با چسب بتن انعطاف‌پذیری مخلوط زیاد می‌شود. استفاده از چسب بتن عمر بتن را زیاد کرده و سبب جلوگیری از مشکلاتی که در اثر کمبود چسبندگی بتن به وجود می‌آید، خواهد شد. این مشکلات از قبیل پوسته شدن بتن، باد کردن و ترک خوردن است. استفاده از چسب بتن تا حدودی این ضعف را کاهش می‌دهد.

استفاده از این ماده، مقداری از نیاز آبی ملات یا بتن را کم می‌کند. هر گاه آب یک مخلوط سیمانی کم شود، مقاومت آن زیاد خواهد شد. در بعضی قسمت‌های بتن‌ریزی که پوشش سطح میلگرد کم و امکان ریزش بتن و کنده شدن آن وجود دارد، استفاده از چسب بتن میزان چسبندگی بتن و میلگرد را افزایش می‌دهد.

از مزایای چسب بتن اپوکسی، استفاده از آن در مقطعی که خشک شده است. استفاده از این محصول، بخصوص در قسمت‌هایی که امکان دسترسی مستقیم هرگز وجود ندارد، کار را بسیار آسان می‌کند.

استفاده از چسب بتن لاتکسی به دلیل آب‌بند بودن، باعث ایجاد تولید بتن مقاوم در سواحل یا مکان‌های خیلی مرطوب و شرجی می‌شود. این بتن به دلیل نفوذ ناپذیر بودن در برابر مواد دیگر و حفاظت آرماتور بسیار مناسب است.

مزیت چسب بتن، عدم ته نشینی آن است. پس اگر این ماده پس از مدتی در انبار نگهداری شده و به مصرف برسد، نیازی به هم زدن آن نیست. اگر پس از مدتی درب این نوع چسب، باز باشد، لازم به ریختن آب برای جلوگیری از خشک شدن آن نیست.

این مواد در سوله‌ها و کارخانجات صنعتی، از قبیل: لبنیات، صنایع غذایی، کشتارگاه‌ها و صنایع سنگین دیگر که بسیار با آب و دستگاه‌های فرسایشی در ارتباط هستند، استفاده می‌شود. دلیل آن هم مقاومت بالا و عدم نفوذپذیری بتن است.

دیگر مزایای چسب بتن:

1. افزایش سرعت گیرش سیمان
2. افزایش عمر و دوام بتن
3. مقاومت در برابر عوامل جوی، مثل دریا و رودخانه
4. کاهش نیاز آبی مخلوط سیمانی
5. بتن‌ریزی و ملات‌ریزی در لایه‌های بسیار نازک، بدون ترک خوردگی
6. افزایش چسبندگی آرماتور و بتن

روش مصرف و نحوه استفاده از چسب بتن

این افزودنی بتن در هوای آزاد خشک می‌شود. توجه به سرعت مصرف آن، سبب حفظ خواص آن و در نهایت تأثیرات وارد بر بتن مصرفی می‌شود. پس بهتر است پس از ترکیب کامل مخلوط سیمانی، چسب بتن را به آن افزود و استفاده کرد. بهترین زمان استفاده از مخلوط حاوی چسب بتن تا 20 دقیقه در هوای آزاد است. با گذشت زمان بیش از دو الی سه ساعت و سفت شدن نسبی مخلوط، کارایی افزودنی بسیار کم و حتی بی‌تأثیر خواهد شد.

قبل از استفاده از چسب بتن، اگر می‌خواهید بتن را به بتنی دیگر اتصال دهید، باید سطح آن را تمیز کرده و در صورت امکان با آب شستشو دهید. البته بهتر است پس از خشک شدن سطح مورد نظر کار شروع شود. اگر به آب اجازه تبخیر داده نشود، بعد از افزودن بتن جدید به سطح قدیم، تبخیر این آب موجود باعث جدایش بین دو فاز شده و اتصال مناسب رخ نمی‌دهد.

مقدار و روش مصرف چسب بتن، رقیق کردن آن و مصرف به صورت جداگانه (نه به صورت انحلال یافته) است. در این روش، سطح بتنی که قرار است به آن بتن دیگری اضافه شود، خیس کرده و چسب را به صورت لایه نازک روی سطح آن پخش می‌کنند.

پس از این کار، به سرعت بتن جدید را به مجموعه اضافه می‌کنند. توصیه کارشناسان این است که چسب به صورت غلیظ برای چسباندن به کار نرود. توجه داشته باشید مقاومت چسب باید بیشتر از بتن باشد تا در صورت وارد شدن نیروی زیاد چسب دچار مشکل نشود.

میزان مصرف و نسبت اختلاط چسب بتن

میزان مصرف چسب بتن برای کاربری و نیازی که باید برآورده کند، متفاوت است. برای چسباندن بتن جدید به بتن قدیمی هم باید از چسب بسیار قوی استفاده کرد و هم میزان استفاده از چسب زیادتر خواهد بود.

میزان مصرف را حدود 4 الی 25 درصد وزن سیمان می‌توان بنابر پروژه مد نظر اضافه کرد. عواملی همچون مایع یا پودری بودن یا خمیری بودن چسب نیز در میزان مصرف آن مؤثر است. هر چند استفاده از چسب بتن پودری به دلیل محدودیت کاربرد در بعضی ملات‌های آماده ساختمانی یا چسباندن قطعات کمتر است.

تغییراتی که در میزان استفاده چسب رخ داده، علاوه بر کاربرد آن به مخلوطی که قرار است چسب به آن افزوده شود هم بستگی دارد. هر چه مواد این ملات ریزدانه‌تر باشند، به دلیل نفوذ بهتر چسب، میزان استفاده از آن کمتر می‌شود. دیگر پارامتر تأثیرگذار در مصرف چسب بتن، ضخامت لایه‌ای است که باید اجرا شود. هر چه ضخامت لایه کمتر شود، درصد استفاده از چسب بتن بالا می‌رود.

خواص و تأثیر چسب بتن

یکی از تأثیرات اصلی که چسب بتن بر بتن می‌گذارد، افزایش المان‌های کارایی و چسبندگی بتن تازه و بتن خشک شده قبلی است. شاید در واقعیت خیلی کم موضوع اتصال بتن تازه به بتن خشک شده پیش آید. برای مثال اتصال تیر به کف یا سقف قبلی که به دلیل تراکم بالای میلگرد، خیلی مسأله‌ساز نخواهد شد. اما اگر در قسمتی یا پروژه‌ای اتصال بتن تازه به بتن خشک شده صورت پذیرد یا نیاز به ترمیم ترک بتن و... باشد، استفاده از چسب بتن اتصال دو فاز را تحکیم می‌کند.

وقتی بتن چسبنده باشد ترک نمی‌خورد. این خاصیت سبب اجرای بتن چسب دار در ضخامت کم و لایه‌های نازک می‌شود. اگر امکان ریختن ملات در لایه نازک باشد و بعد از خشک شدن ترک نخورد، بسیاری از پروژه‌ها از این روش برای تسطیح استفاده خواهند کرد. برخی بر این باورند استفاده از چسب بتن در هوای گرم و ایجاد فاصله زمانی بتن‌ریزی به دلیل گیرش سیمان، مانع درز سرد می‌شود.

ترکیبات و مواد تشکیل‌دهنده چسب بتن

این مواد از هاردنرهای پلی آمید، پودر سیلیس و رزین تشکیل شده‌اند. گروهی از این مواد لاتکس پلیمردار بر پایه وینیل استات و مشتقات بوتیل اکریل هستند. نفوذپذیری و وجود گروه‌های قطبی، تماس چسب با ذرات دیگر بتن را حفظ کرده و سبب افزایش مقاومت بتن می‌شود. این مواد فاقد یون کلر هستند و می‌توان در وجود آهن، مثل: آرماتور و کامپوزیت بتن و آهن از آن استفاده کرد.

اسامی تجاری مواد تشکیل‌دهنده چسب بتن، مواد لاستیکی، افزودنی‌های آب گریز و مواد ضد کف و قارچ هستند. به همین دلیل استفاده از چسب بتن، ملاتی یکنواخت را تولید می‌کند. این مواد با همه نوع سیمان سازگاری دارند. به دلیل کم بودن هزینه مواد تشکیل‌دهنده چسب بتن، قیمت تمام شده محصول زیاد نیست.

قیمت چسب بتن

قیمت چسب بتن با توجه به نوع مواد مصرفی در تولید متغیر است. این محصول در مقایسه با نمونه‌های خارجی، با قیمت بسیار پایین در دسترس است. به طور کلی علاوه بر قیمت اصلی کالا که روی آن درج می‌شود، فاکتور پنهان قیمت که غلظت و کیفیت کالاست، باید در نظر گرفته شود.

امکان وجود چسب بتن ارزان بسیار بالاست، اما آیا خرید این چسب، اطمینان کافی را به مصرف‌کننده خواهد داد؟ بخصوص که در پروژه‌هایی استفاده شود که مستقیم با جان انسان در ارتباط است؛ مثلاً تخریب یک سد بتنی به دلیل استفاده بتن ضعیف، امکان ویرانی یک شهر یا یک منطقه را دارد.

خرید چسب بتن

امروزه برای خرید چسب بتن، آگاهی از نوع کاربری، شرکت تولیدکننده و استاندارد بودن آن بسیار مهم است. شاید گشتن در بازار و مقایسه تمام محصولات کار سختی باشد. چه بسا بعضی محصولات اصلاً در مغازه‌ها یافت نشوند. سایت‌های اینترنتی امکان مشاهده و مقایسه تمامی محصولات موجود را فراهم کرده‌اند. مصرف‌کننده با استفاده از فضای مجازی و خرید اینترنتی، می‌تواند در وقت و هزینه خود بسیار صرفه‌جویی کند.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی چسب بتن

چسب بتن مایعی سفید تا شیری رنگ است. وزن مخصوص آن همانند آب، از 1 الی 1.2 گرم بر سانتی‌متر مکعب (g/cm³) تشکیل شده است. این ماده به دلیل مواد شیمیایی امولسیونی پایه آب، قابلیت حل شدن در آب را دارد. حل شدن در آب، استفاده از این ماده را آسان کرده است. این محصول همانند دیگر چسب‌ها، غلیظ بوده و بهتر است برای استفاده با حجم 3 الی 4 برابر حجم چسب رقیق شود.

عملکرد چسب بتن

افزودن این ماده، بتنی یکنواخت ایجاد می‌کند. یکی از عملکردهای استفاده از چسب بتن، توزیع یکنواخت تنش در بتن است. به همین دلیل از ایجاد ترک و تبله کردن جلوگیری می‌کند. این محصول، لرزش و ضربه وارد بر بتن را بسیار مناسب کنترل می‌کند. عملکرد مقاومتی بتن نسبت به وزن آن توسط چسب بتن زیاد می‌شود.

حفاظت و ایمنی چسب بتن

با توجه به اینکه چسب بتن خطر زایی خاصی ندارد، بهتر است برای استفاده، از ماسک و دستکش استفاده شود. در صورت تماس با دست و چشم، لازم است محل برخورد با آب شسته شود. این مواد به دلیل سمی نبودن و نداشتن خطر اسیدی، در صورت ورود به محیط زیست مشکل خاصی ایجاد نمی‌کند.

قبل از اختلاط این ماده با مواد غیرآبی، همچون حلال‌های نفتی و مواد غیرسیمانی، با کارشناسان مربوطه مشاوره فرمایید. اختلاط با بعضی مواد باعث کاهش کیفیت و کارایی و اثرگذاری چسب و حتی سبب وقوع بعضی حوادث می‌شود.

بسته‌بندی و نگهداری چسب بتن

این مواد را باید در دبه‌ پلاستیکی محکم نگهداری نمود. بسته بودن ظرف نگهداری و پلمپ بودن آن ضروری است. اگر چسب با هوا در ارتباط باشد، خشک شده و خواص خود را از دست می‌دهد و غیرقابل استفاده است.

به دلیل شبیه بودن به سایر چسب‌ها، حتماً باید نام چسب بتن، نام شرکت تولیدکننده، راه تماس با شرکت، توصیه شیمیایی و نحوه نگهداری روی محصول درج شود. استفاده کننده باید از تاریخ تولید و انقضاء مواد شیمیایی تشکیل‌دهنده چسب مطلع باشد. لازم است در نگهداری ظرف چسب بتن بسیار دقت شود، چون با ریزترین ترک و شکستن ظرف، امکان ورود هوا به آن و خشک شدن کل محصول وجود دارد.

استانداردهای چسب بتن

این محصولات با توجه به استاندارهای ذیل تولید شده‌اند:

1. ASTM 1042
2. ASTTM 1059
3. IRISI 2930

استاندارد ملی ایران در شماره 2930 افزودنی بتن و شرح تمامی حداقل‌های مورد نیاز برای تأمین مقاومت لازم را شرح داده است. تمامی آزمایش‌های مقاومت و دوام بتن باید در شرایط تعریف شده توسط متخصص و پس از استفاده از چسب بتن صورت پذیرد و نتایج به اطلاع مصرف‌کنندگان محصول برسد.

مهم‌ترین نتایج استفاده از چسب بتن شامل موارد ذیل هستند:

1. مقاومت فشاری
2. مقاومت کششی و خمشی
3. میزان هوا و تراکم بتن

منبع ++