چسب بتن چیست؟ کاربرد انواع آن

بتن یکی از پرکاربردترین و رایج ترین مصالح ساختمانی شناخته شده در صنعت ساخت و ساز است. انسان ها سالانه از میلیاردها تن بتن، برای ساختن سازه های مختلف استفاده می کنند. تاریخچه بتن به دیرباز برمی گردد. مشخص است که از زمان روم باستان مورد استفاده بوده است. از آن زمان تاکنون تغییرات زیادی صورت گرفته و با پیشرفت علم و فناوری، مهندسی عمران نیز به موازات آن پیشرفت کرده است. امروزه بتن به عنوان بخش جدایی ناپذیری از ساخت و ساز می باشد. بتن یک مصالح ساختمانی است که از سیمان، سنگدانه ها (سنگ و ماسه)، آب و مواد افزودنی (مواد شیمیایی که خواص بتن را بهبود می بخشد یا اصلاح می کند) ساخته می شود.

در حال حاضر، مواد شیمیایی ساختمانی زیادی در ساخت و ساز استفاده می شوند. صنعت مواد شیمیایی ساختمانی دارای محصولات متنوعی است که از مواد افزودنی بتن گرفته تا درزگیرها، دوغاب ها، مواد چسبنده و مواد شیمیایی عایق رطوبتی را شامل می شود. این مواد شیمیایی کاربرد گسترده ای در صنعت ساختمان دارند. مواد شیمیایی ساختمانی می توانند مقاومت بتن را افزایش دهند و یا در صورت استفاده با جایگشت ها و ترکیب های مختلف و در مقادیر متنوع، بسیاری از محدودیت های دیگر را می توان به کمک آن ها برطرف کرد. عامل چسباننده یا چسب بتن یکی از این مواد شیمیایی است که در بتن استفاده می شود و از این رو در این مقاله قصد داریم به تعریف چسب بتن، کاربرد و انواع آن بپردازیم.

چسب بتن چیست؟

اولین سوالی که ذهن را درگیر می کند این است که چسب بتن چیست؟ خوب، به عبارت ساده می توان آن ها را به این صورت تعریف کرد: “مواد طبیعی، ترکیبی یا مصنوعی که برای اتصال اعضای یک سازه بدون اتصال دهنده های مکانیکی استفاده می شود.” این عوامل چسبنده اغلب در کاربردهای مختلف تعمیر، مانند چسباندن بتن جدید به بتن قدیمی، بتن پاشیده شده در درز ساختمانی یا ملات تعمیر سیمان شنی برای کمک به دستیابی به یک اتصال قابل اعتماد استفاده می شوند. به عبارت دیگر، چسب بتن، یک نوع پلیمر امولسیون بوده که مقاومت کششی، خمشی و همچنین دوام بتن، گچ یا آهک را افزایش داده و منجر به بهبود در عملکرد آن ها می گردد. همانطور که پیداست استفاده از چسب بتن در ساخت و ساز مزایای زیادی داشته و به مقاوم سازی انواع سازه ‌های بتنی کمک می کند.

چسب بتن، ماده ای است که برای چسباندن بتن متخلخل به سطوح دیگر طراحی شده است. به دلیل ماهیت گاه دشوار سطوح بتنی، فرمول های خاصی برای هر نوع ماده ای که باید به آن چسبانده شود، تولید می گردد. در واقع می‌ توان از چسب ساختمانی برای چسباندن فلز به بتن، تثبیت معابر در حال فرو ریختن و حتی سنگ ‌های باغچه نیز استفاده کرد. چسب بتن در دو قالب ذخیره می شود: وان هایی که نیاز به مخلوط کردن دارند و باید روی هر دو سطح اعمال شوند و کارتریج برای استفاده با تفنگ درزگیر. چسب بتن هنگام ریختن بتن جدید روی بتن قدیمی اعمال شده و برای بهبود عملکرد اتصال در اتصال مورد استفاده قرار می گیرد. عوامل اتصال بتن می تواند مواد طبیعی یا مواد مصنوعی باشد. علاوه بر این، آن ها به شکل مایع اعمال می شوند.

زمان استفاده از چسب بتن، بستگی به مشخصات محصول دارد . معمولاً درست قبل از قرار دادن بتن اعمال می شود. سیمان داخل بتن شامل هیچ گونه عامل چسبندگی طبیعی نیست. بنابراین هنگامی که بتن جدید، داخل بتن قدیمی ریخته می شود، به دلیل چسبندگی ناکافی ممکن است، جدا شود. این عملیات باعث ایجاد مشکلاتی مانند کراکرهای نشت آب و غیره می شود. بنابراین برای چسبندگی بهتر، از مواد چسبنده بتن، روی بتن قدیمی استفاده می شود. افزودن چسب بتن به طرح اختلاط بتن، میزان همگرایی، پیوند و چسبندگی در ترکیب را بالا برده و می تواند منجر به افزایش دانسیته و در نهایت کاهش نفوذپذیری آب در بتن گردد. به علت مناسب بودن چسب بتن برای محیط‌ های بسیار مرطوب، امکان تولید بتن آب بند، فراهم می گردد. چسب بتن مناسب باید عوامل و ویژگی های زیر را شامل شود:

• چسبندگی و کارایی عالی: چسب بتن، پیوندی بین بتن قدیمی و جدید ایجاد می کنند و اتصال را بهبود می بخشد. در نتیجه نفوذپذیری مفصل را کاهش می دهد. اگر چسب به اندازه کافی بچسبد و بعد از سفت شدن بتن بین بتن قدیم و جدید جدایی وجود نداشته باشد، نشت آب از طریق اتصال وجود نخواهد داشت.
• افزایش استحکام کششی: استفاده از عوامل باندینگ مانند چسب بتن استحکام کششی را بهبود می بخشد.
• افزایش قدرت خمشی
• کاهش خطر ترک خوردگی بتن
• کاربرد وسیع و استفاده آسان
• افزایش سرعت هیدراتاسیون و خواص کیفی بتن
• افزایش مقاومت سایشی و استحکام بتن در برابر ترافیک بالا در معابر
• چسب بتن خوب باید مقاومت بالایی در برابر یخ زدگی و اثرات شیمیایی داشته باشد.

برای استفاده صحیح و درست از چسب بتن لازم است به نکاتی توجه نمایید. در ابتدا سطح بتنی موجود باید تمیز شود. هرگونه کثیفی، گرد و غبار، روغن و … روی سطح باید به طور کامل حذف شده تا کارکرد صحیح عامل باندینگ تسهیل گردد. کثیفی بیش از حد روی سطوح بتنی را می توان با شستشوی فشاری یا شات بلاست وکیوم تمیز از بین برد. پس از تمیز کردن سطح بتن، ماده افزودنی آماده می شود. چسب بتن قبل از استفاده تکان داده شده، با آب رقیق و به درستی مخلوط می گردد. پس از رقیق شدن چسب بتن، چسب به سیمان، ماسه و شن اضافه شده تا در نهایت یک ملات خمیری شکل و روان تهیه شود.

لازم به ذکر است که میزان و درصد چسب بتن اضافه شده به مواد از اهمیت بالایی برخوردار بوده و بنابراین همواره توصیه می‌ شود که دستورالعمل‌ های سازنده را مورد بررسی قرار داده تا تمامی مراحل به درستی صورت گیرد. در مرحله بعد یک لایه اولیه از چسب بتن بر روی سطح موجود که مخلوط بتن تازه روی آن قرار می گیرد، اعمال می شود. بتن ریزی باید قبل از شروع خشک شدن پوشش اولیه صورت گیرد.

کاربرد چسب بتن

به طور کلی در بتن هایی که نیاز به اتصال سطوح بتنی قدیمی و جدید وجود دارد و همچنین برای اتصال سطوح بین لایه های متوالی بتنی از مواد چسبنده استفاده می شود. کاربرد اصلی چسب بتن افزایش استحکام باند یا به عبارت دیگر تقویت پیوند بین سطح بتن قدیمی و جدید است. سیمان درون مخلوط بتن هیچ عامل چسبندگی طبیعی ندارد. از این رو، هنگامی که بتن تازه بر روی یک لایه بتن موجود ریخته می شود، لایه بتن ریخته شده قدیمی و جدید تمایلی به اتصال به یکدیگر ندارند.

هنگامی که لایه بتن ریخته شده خشک شد، بتن جدید به سادگی به عنوان یک لایه جداگانه در بالای آن قرار می گیرد. این باعث ایجاد پیوند قوی بین دو لایه متوالی نمی شود. بنابراین، زمانی که دو لایه نتوانند مانند یک واحد عمل کنند، در نهایت بر عملکرد و استحکام سازه تأثیر منفی می گذارد. بنابراین باید یک عامل اتصال (چسب بتن) روی سطح بتن موجود اعمال شده تا اطمینان حاصل شود که بتن تازه با موفقیت می چسبد. همین امر در مورد تعمیرات کف نیز صادق است. اگر از بتن بدون عامل چسبنده برای پر کردن شکاف های ناشی از آسیب استفاده شود، بتن جدید بدون کمک چسب به بتن قدیمی نمی چسبد. این خاصیت هنگام نماسازی روی بتن قدیمی کاربرد دارد. علاوه بر موارد ذکر شده، چسب بتن کاربردهای گسترده ای دارد که در ادامه مورد بررسی قرار می گیرد:

• آب بندی منبع‌ های بتنی آب و سایر مایعات
• ساخت سونا و استخرهای بتنی
• ساخت بنا یا قسمت ‌هایی از بنا که به طور مداوم در معرض آب هستند.
• ترمیم کانال ‌های آب بتنی فرسوده
• ساخت و ترمیم باند فرودگاه، کف سالن ‌های صنعتی سدها، ستون‌ ها و پایه پل ها
• ساخت انواع سرویس ‌های بهداشتی و هر نوع سازه‌ مرطوب دیگر
• بتن ریزی راه آب ‌های سطحی در محیط ‌های شهری و ساختمانی
• زیر سازی، سیمان کاری و همچنین نرمه کشی محیط هایی که در معرض فشار آب منفی و مثبت قرار می گیرند.
• ساخت کاشی، ملات موزاییک، سرامیک و سایر نماهای بتنی تزئینی
• ساخت کانال ‌های آب و فاضلاب

انواع چسب بتن

چسب بتن به صورت زیر طبقه بندی می شود:

1. چسب بتن لاتکس

چسب لاتکس بیشتر به عنوان امولسیون های نوع روغن در آب در ترکیبات سیمانی استفاده می شود (ناهمگن محلول در آب). این امولسیون ها در برخی ترکیبات حاوی بیش از 50 درصد آب هستند. برخی از آن ها در مقایسه با سایرین درجه مقاومت بیشتری در برابر آب دارند. ترکیب چسب بتن لاتکس به طور کلی در سیستم سیمان/آب پایدار است. با این حال، تمام امولسیون ها با سیمان سازگار نیستند. انتخاب یک چسب لاتکس مناسب برای یک کاربرد معین، نیاز به درک خصوصیات شیمیایی آن یا در عوض، مشورت با سازنده دارد. با این حال، استفاده از لاتکس بدون محتوای سیمان در مخلوط باعث ایجاد صفحه شکست به دلیل عدم تشکیل فیلم در سطح مشترک می شود. این نوع چسب بتن در تهیه بتن اکسپوز و مکان هایی مانند استخر، کارخانه ‌های صنعتی، کارخانه ‌های تولید فرآورده ‌های لبنی و کشتارگاه‌ ها نقش دارند. راه‌ های مختلفی وجود دارد که می‌ توان از این امولسیون ‌ها به‌عنوان عامل پیوند استفاده کرد. چسب بتن لاتکس که معمولا در صنعت ساختمان استفاده می شود به سه دسته طبقه بندی می گردد و به شرح زیر است:

• لاتکس اکریلیک

استرهای اکریلیک پلیمرها، کوپلیمرهای متاکریلیک اسید و استرهای اکریلیک هستند. خواص فیزیکی لاتکس اکریلیک بسته به پلیمرهای مورد استفاده از الاستومرهای نرم تا پلاستیک های سخت متغیر است. لاتکس اکریلیک به رنگ سفید شیری است و از 45 درصد محتوای جامد در آن تشکیل شده است. کاربرد اصلی این نوع لاتکس، چسباندن بتن تازه به بتن قدیمی است. می توان آن را با قلم مو، جارو، اسپری، غلتک به عنوان چسب یا ماله برای روکش استفاده کرد. این نوع امولسیون در ترکیبات سیمانی به روشی مشابه SBR لاتکس استفاده می شود.

• استایرن بوتادین (SBR)

لاتکس استایرن بوتادین یک کوپلیمری است که با ترکیبات سیمانی سازگار است. با این حال، اگر لاتکس SBR برای مدت طولانی در معرض دمای بالا قرار گیرد، ممکن است منعقد شود. مانند لاتکس اکریلیک، لاتکس SBR نیز از نظر ظاهری سفید شیری بوده که 55 درصد آن از محتوای جامد تشکیل شده است. آن ها عمدتاً برای چسباندن بتن تازه به بتن قدیمی و روکش های لایه نازک استفاده می شوند. علاوه بر این، می توان از آن برای عایق کاری دال سقف، دال فرورفته، زیرزمین، مخازن آب، آفتابگیر و غیره در ترکیب با سیمان استفاده کرد. به عنوان چسبنده برای مصارف در تعمیر و گچ کاری نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

• پلی وینیل استات (PVA)

به طور کلی دو نوع لاتکس پلی وینیل استات وجود دارد که برای کاربردهای تعمیر در صنعت ساختمان استفاده می شود: امولسیون پذیر و غیر امولسیون پذیر. غیر قابل امولسیون، یک لایه نازک را تشکیل می دهد که مقاومت عالی در برابر آب و پایداری در مقابل اشعه ماوراء بنفش را ارائه می دهد. این نوع لاتکس بیشتر به دلیل سازگاری با سیمان به عنوان یک عامل چسبنده استفاده می شود. همچنین به عنوان یک چسب برای رنگ های مبتنی بر آب سیمانی و پوشش های ضد آب نیز کاربرد دارند. در حالی که لاتکس پلی وینیل استات امولسیون پذیر، فیلمی تولید می کند که می تواند در صورت نیاز با آب نرم شده و دوباره خیس شود. کاربردهای لاتکس PVA محدود به استفاده در مواردی است که از نفوذ احتمالی رطوبت به خط اتصال جلوگیری می شود. آن ها همچنین برای سطوح داخلی بتن ریخته گری در محل استفاده می شوند. به دلیل سازگاری با سیمان، لاتکس پلی وینیل استات بسیار محبوب است.

آشنایی با: اجرای انواع کفپوش بتنی

2. چسب بتن رزین اپوکسی

رزین اپوکسی ایده آل ترین رزین برای قطعات با کارایی بالا و سبک است. قابلیت چسبندگی بالایی دارد و سریع خیس می شود. رزین های اپوکسی به دلیل استحکام فشاری بالا، چسبندگی قوی، مقاومت شیمیایی و سایر خواص منحصر به فرد، به طور گسترده در زمینه ساخت و ساز استفاده می شوند. این نوع چسب بتن برای چسباندن بتن تازه به بتن قدیمی و همچنین برای اتصال بتن به فولاد کاربرد دارند. رزین های اپوکسی ممکن است حاوی پرکننده باشند. این محصولات عمدتاً در قوام ‌های مختلف موجود هستند که از خمیر بسیار پر شده تا مایعات مشابه آب را شامل می ‌شود. اگرچه به طور کلی به عنوان قوی اما شکننده شناخته می شوند، اما می توان آن ها را به گونه ای فرموله کرد که بدون از دست دادن استحکام کششی، انعطاف پذیرتر باشند.

این چسب توانایی اتصال موثر به مواد مختلف را داشته و می تواند برای دمای اتاق یا دمای بالا، در شرایط خشک یا مرطوب فرموله شوند. اپوکسی ها تقریباً به هر ماده ای به خوبی می چسبند به شرط اینکه سطح به درستی آماده شود. کاربردهای اولیه رزین های اپوکسی برای چسباندن بتن عبارتند از چسباندن ملات پلاستیکی یا بتن به بتن یا فلز سخت شده، چسباندن بتن سخت شده یا مواد دیگر به بتن سخت شده، به عنوان مثال قرار دادن رولپلاک، اعمال پوشش های مقاوم در برابر لغزش یا پوشش های محافظ بر روی بتن سخت شده، بتن قیری یا فلزات، تهیه ملات یا بتن رزین های اپوکسی برای ترمیم پوسته ها و سایر عیوب مانند ترک در بتن یا عیوب فلزات. انواع چسب بتن رزین اپوکسی براساس خواص فیزیکی به شرح زیر است:

• نوع I: این نوع رزین اپوکسی بیشتر برای چسباندن بتن تازه و سایر مواد به بتن سخت شده قدیمی استفاده می شود.
• نوع II: برای چسباندن بتن تازه مخلوط شده به بتن پخته شده کاربرد دارد.
• نوع III: این نوع رزین اپوکسی معمولاً برای چسباندن مواد مقاوم در برابر لغزش به بتن پخت استفاده می شود. همچنین می توان از آن ها به عنوان چسب در ملات اپوکسی و بتن استفاده کرد.
• نوع IV: این دسته از رزین های اپوکسی در کاربردهای تحمل بار برای چسباندن بتن سخت شده به بتن سخت شده و سایر مواد و همچنین به عنوان چسب برای ملات اپوکسی و بتن استفاده می شود.
• نوع V: در کاربردهای تحمل بار برای چسباندن بتن تازه مخلوط شده به بتن سخت شده استفاده می شود.
• نوع VI: این نوع رزین های اپوکسی برای اتصال و آب بندی عناصر پیش ساخته سگمنتال با تاندون های داخلی و برای نصب دهانه به دهانه در صورت اعمال پس کشش موقت استفاده می شود.
• نوع VII: به عنوان یک آب بندی بدون تنش برای عناصر پیش ساخته سگمنتال استفاده می شود.

چسب بتن، از جمله مهم ترین افزودنی‌ های بتن در صنعت ساختمان سازی است که استفاده از آن منجر به ایجاد ویژگی ‌های خاصی در بتن شده و نقش بهبود و تقویت خواص فیزیکی و شیمیایی در بتن را دارد. چسب بتن توسط شرکت ‌های مختلفی تولید می شود. در متن بالا تعریف چسب بتن، انواع و کاربردهای آن مورد بررسی قرار گرفته است تا اطلاعات لازم برای تهیه چسب بتن مورد نظر، در اختیار خواننده قرار گیرد.