چسب بتن اپوکسی

تعریف چسب بتن از دیدگاه ACI 548.3R-09 

استاندارد  ACI 548.3R به بررسی جامع بتن‌های اصلاح‌شده با پلیمر (Polymer Modified Concrete) یا  (PMC)می‌پردازد.

این گزارش به‌طور خاص به کاربرد پلیمرها در بهبود خواص بتن، از جمله چسب بتن (به‌عنوان افزودنی یا پوشش سطحی)، تمرکز دارد.

چسب بتن به‌عنوان یکی از اجزای اصلی بتن اصلاح‌شده با پلیمر در این گزارش بررسی می‌شود. اهمیت چسبندگی قوی، سازگاری با ملات، مقاومت محیطی، سهولت اجرا و دوام طولانی‌مدت چسب بتن از جملات موارد حائزاهمیت در این استاندارد می‌باشد.

این استاندارد به مهندسان عمران و پیمانکاران کمک می‌کند تا چسب بتن مناسب را انتخاب کرده و روش‌های اجرایی بهینه را به کار گیرند.

تعریف چسب بتن از دیدگاه EN1504-2
استاندارد EN 1504  که توسط کمیته استانداردسازی اروپا تدوین شده به‌طور خاص به مواد و سیستم‌های چسبندگی ساختاری (Structural Bonding) برای تعمیر و حفاظت سازه‌های بتنی می‌پردازد، از جمله چسب‌های بتن که برای اتصال بتن به بتن یا سایر مصالح (مانند فولاد یا مواد کامپوزیتی) استفاده می‌شوند.

این استاندارد شامل چسب‌های پلیمری است که برای ایجاد اتصالات قوی و بادوام در سازه‌های بتنی، به کار می‌روند.

همچنین چسب‌های بتن را از نظر خواصی همچون مقاومت کششی، برشی، خستگی و خزش مورد ارزیابی قرار می‌دهد.

تعریف چسب بتن از دیدگاه ASTM C1059/C1059M 

این استاندارد معیارهای کیفی برای چسب‌های لاتکس که به‌صورت پوشش سطحی یا افزودنی به ملات/ بتن اعمال می‌شوند را تعریف می‌کند.

استاندارد ASTM C1059 چسب‌های لاتکس را به دو نوع اصلی باربر و غیر باربر تقسیم‌بندی می‌کند.

مطابق این استاندارد چسب غیر باربر مناسب پروژه‌هایی است که بارهای سازه‌ای قابل‌توجهی وجود ندارد، مانند روکش‌های نازک، ملات‌های ترمیمی سطحی، یا کاشی‌کاری.

چسب‌های باربر نیز، برای پروژه‌های سازه‌ای که نیاز به مقاومت در برابر بارهای فشاری، کششی یا برشی دارند مانند تعمیرات سازه‌ای پل‌ها، ستون‌ها یا فونداسیون‌ها مناسب می‌باشد.

تعریف چسب بتن از دیدگاه آیین نامه بتن ایران (آبا)

آیین‌نامه بتن ایران (آبا) چسب بتن را ماده‌ای پلیمری تعریف می‌کند که برای ایجاد پیوند قوی و بادوام بین بتن تازه و بتن سخت‌شده، بتن و سایر مصالح (مانند فولاد، کاشی یا سنگ)، یا در فرآیندهای ترمیم و تقویت سازه‌های بتنی استفاده می‌شود.

 این ماده با بهبود چسبندگی، افزایش مقاومت مکانیکی (کششی، برشی و فشاری)، کاهش نفوذپذیری در برابر آب و مواد شیمیایی، و بهبود دوام سازه در برابر عوامل محیطی، نقش کلیدی در پروژه‌های عمرانی ایفا می‌کند.

پارامترهای موثر در کیفیت چسب بتن
ویسکوزیته :چسب باید غلظت و روانی مناسبی داشته باشد تا به آسانی روی سطوح اعمال شده و نفوذ کافی به ترک‌ها و منافذ بتن داشته باشد.
مقاومت مکانیکی: چسب بتن باید باعث افزایش مقاومت فشاری، خمشی و کششی بتن شود و در برابر تنش‌های مکانیکی و بارگذاری‌های مختلف مقاوم باشد.
مقاومت در برابر آب و مواد شیمیایی: کیفیت چسب بتن با توانایی کاهش نفوذپذیری بتن نسبت به آب، یون‌های کلرید و سایر مواد خورنده سنجیده می‌شود که موجب افزایش دوام سازه و جلوگیری از خوردگی آرماتورها می‌گردد.
میزان چسبندگیBond Strength: چسب بتن باید قدرت اتصال قوی و پایدار بین بتن تازه و بتن سخت‌شده یا سایر مصالح ایجاد کند تا از جداشدگی و ترک‌خوردگی جلوگیری شود.

ACI 503R کاربردهای رزین‌های اپوکسی در ترمیم بتن

نوع سند: راهنمای انواع کاربردهای چسب های اپوکسی در تعمیر، تقویت و چسباندن بتن

مبحث: تعیین الزامات و راهنمای فنی برای انتخاب، آماده‌سازی، و کاربرد رزین‌های اپوکسی در اتصال، ترمیم و پوشش‌دهی سطوح بتنی
نکات کلیدی:

• معرفی اپوکسی‌ها و خواص آن‌ها
• اتصال بتن به بتن با اپوکسی
• تزریق اپوکسی در ترک‌ها (Crack Injection)
• چسباندن فولاد یا مصالح دیگر به بتن
• ماده‌سازی سطح بتن
• الزامات ایمنی و کاربرد در محل

ACI 503.1 کاربردهای رزین‌های اپوکسی در ترمیم بتن

نوع سند: استاندارد فنی برای استفاده از چسب‌های اپوکسی چندجزئی جهت اتصال بتن سخت‌شده به بتن یا سایر مصالح

مبحث: مشخص کردن الزامات اجرایی و عملکردی برای چسباندن بتن، فولاد، چوب و دیگر مصالح به بتن سخت‌شده با اپوکسی‌های چندجزئی
نکات کلیدی:

• ویژگی‌های مورد نیاز چسب اپوکسی 
• آماده‌سازی سطح بتن
• شرایط کاربرد 
• تست‌های کنترل کیفیت

ASTM C1042

استحکام چسبندگی چسب های بتن لاتکس به روش Slant Shear

نوع سند: روش آزمون استاندارد  بررسی استحکام چسبندگی چسب های بتن لاتکس به روش برش مایل (Slant Shear)

خلاصه: در این آزمون، نمونه‌های بتن سخت‌شده به نمونه‌های بتن تازه متصل شده و مقاومت برشی در سطح اتصال با استفاده از آزمون فشار بر روی سطح مایل (۳۰ درجه) اندازه‌گیری می‌شود.

ویژگی های کلیدی مورد بررسی در این استاندارد:

• بررسی مقاومت برشی در سطح اتصال
• در این روش مقدار مقاومت برشی در محل اتصال باید حد مشخصی را تأمین کند.
• بررسی نحوه شکست (آیا شکست در سطح اتصال است یا داخل بتن/ملات؟)

INSO 19224
اتصال بتن قدیمی به بتن جدید

استاندارد ملی ایران INSO 19224  چسب بتن پلیمری را به عنوان یک عامل چسبندگی برای اتصال بتن تازه به بتن سخت‌شده تعریف می‌کند. این استاندارد ویژگی‌های فیزیکی، مکانیکی و عملکردی چسب بتن لاتکس را مشخص کرده و آن را در دو نوع اصلی طبقه‌بندی می‌کند:

نوع1: مناسب برای کاربردهای داخلی که در معرض رطوبت شدید یا غوطه‌وری در آب نیستند.

نوع2: مناسب برای سطوحی که در معرض رطوبت زیاد یا غوطه‌وری در آب قرار دارند و نیاز به مقاومت بالاتر دارند.

نحوه عملکرد چسب بتن اپوکسی

چسب‌های بتن اپوکسی از قوی‌ترین انواع چسب‌های اتصال بتن به شمار می‌روند. عملکرد آن‌ها مبتنی بر واکنش شیمیایی بین رزین اپوکسی و هاردنر است که پس از مخلوط شدن، یک چسب بسیار قوی با مقاومت مکانیکی و شیمیایی فوق‌العاده ایجاد می‌کنند.

نحوه عملکرد در بتن:

1. اختلاط رزین و سخت‌کننده: چسب اپوکسی معمولاً دو جزئی است. با اختلاط دقیق جزء رزین و هاردنر، واکنش پخت (کراس‌لینکینگ) آغاز می‌شود.
2. نفوذ به سطح بتن:  چسب مایع یا نیمه‌مایع به منافذ سطحی بتن قدیم نفوذ کرده و به‌صورت مکانیکی درگیر می‌شود.
3. واکنش شیمیایی و پخت: در طی زمان مشخص (که به دما و فرمول وابسته است)، شبکه سه‌بعدی پلیمری بسیار مستحکمی تشکیل می‌شود.
4. ایجاد اتصال شیمیایی با سطح:  برخی گروه‌های شیمیایی اپوکسی با هیدروکسیل‌ها و سیلان‌های سطح بتن واکنش می‌دهند و چسبندگی شیمیایی ایجاد می‌کنند.

مزایا:

• چسبندگی بسیار بالا: قدرت چسبندگی عالی به بتن، سنگ، فلز، چوب و حتی سطوح صاف و صیقلی مناسبب برای اتصالات سازه‌ای
• مقاومت مکانیکی فوق العاده: مقاومت بالا در برابر برش، کشش، فشار و خم‌شدگی قابل استفاده در پروژه‌های تقویتی و سازه‌ای 
• مقاومت عالی در برابر آب و رطوبت: پس از خشک شدن کاملا اب‌بند می‌شود مناسب برای استفاده در محیط‌های مرطوب، مخازن، استخرها
• مقاومت شیمیایی بالا: مقاوم در برابر اسیدها، قلیاها، روغن‌ها، نمک‌ها و انواع مواد شیمیایی صنعتی

نحوه عملکرد چسب بتن سیمانی

عملکرد چسب‌های بتن سیمانی بر پایه ترکیبی از چسبندگی مکانیکی و پیوستگی شیمیایی بین بتن یا ملات جدید و سطح بتن قدیمی است. د راین نوع چسب‌ها، سیمان پرتلند نقش اصلی را در ایجاد پیوستگی ایفا می‌کند، و یا افزودنی‌هایی مانند پلیمرها یا مواد فعال سطحی بهبود می‌یابد.
نحوه عملکرد در بتن:

• چسبندگی مکانیکی
  چسب سیمانی یا نفوذ در خلل و فرج سطح، پس از سخت شدن، درگیر مکانیکی قوی ایجاد می‌کند، این درگیری به ویژه در شرایطی که سطح بتن مربوط باشد، بهتر عمل می‌کند.
• چسبندگی شیمیایی
  سیمان موجود در چسب، در مجاورت آب، هیدراته می‌شود و یا مواد سیمانی سطح قدیم واکنش می‌دهد.
  در حضور افزودنی‌هایی مانند لاتکس‌های پودری یا پلیمرهای محلول، واکنش‌های سطحی بهبود یافته و فیلم پلیمری نازکی در محل تماس تشکی می‌شود که پیوند را تقویت می‌کند.

• چسبندگی نسبتا پایین: چسب‌های سیمانی چسبندگی کمتری نسبت به چسب‌های لاتکس یا اپوکسی دارند، به‌خصوص در سطوح صاف یا صیقلی 
• حساسیت به شرایط محیطی: در دماهای پایین یا درصورت خشک بودن سطح، هیدراتاسیون کامل انجام نمی‌شود و اتصال ضعیف خواهد بود.همچنین در گرما، خشک شدن سریع باعث ترک‌خوردگی می‌شود.
• ضعف در برابر آب و رطوبت دائمی: مقاومت پایین در برابر آب، یخ‌زدگی و محیط‌های مرطوب؛ در نتیجه مناسب برای سطوح در معرض آب نیستند.
• فرآیند گیرش طولانی‌تر: نسبت به چسب‌های شیمیایی، زمان گیرش و سخت شدن بیشتری نیاز دارند؛ در پروژه‌های فوری محدودکننده است.
   

ویژگی های بارز چسب بتن هیبریدی

چسب بتن هیبریدی

چسب بتن هیبریدی نوعی چسب است که از ترکیب دو یا چند ماده پلیمری مختلف با خواص مکمل ساخته می‌شود تا عملکرد بهینه‌ای در چسبندگی، دوام، انعطاف‌پذیری و مقاومت مکانیکی بتن ایجاد کند. این ترکیب‌ها معمولاً شامل رزین‌های اپوکسی، اکریلیک، استایرن-بوتادین و سایر پلیمرها هستند که به صورت همزمان در فرمولاسیون چسب به کار می‌روند.

معرفی تکنولوژی چسب بتن هیبریدی به‌عنوان نسل جدیدی از مواد اتصال‌دهنده، تحولی در صنعت ترمیم و مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی ایجاد کرده است.

نحوه عملکرد در بتن :

چسب بتن هیبریدی با ترکیب رزین‌های مختلف مانند اپوکسی و اکریلیک، پس از اعمال روی بتن، شبکه پلیمری مقاوم و انعطاف‌پذیری تشکیل می‌دهد که چسبندگی قوی بین بتن قدیمی و جدید ایجاد می‌کند، تنش‌ها را جذب می‌کند و نفوذ آب و مواد خورنده را کاهش می‌دهد. این ویژگی‌ها باعث افزایش دوام و مقاومت مکانیکی سازه می‌شوند.

مزایا:

• چسبندگی بسیار بالا: ترکیب رزین‌های مختلف باعث ایجاد پیوندهای شیمیایی و مکانیکی قوی با سطح بتن می2شود که اتصال مستحکمی بین بتن قدیمی و جدید ایجاد می‌کند
• مقاومت مکانیکی فوق العاده: ساختار شبکه‌ای پلیمری باعث افزایش مقاومت فشاری و کششی ملات ترمیمی می‌شود.
• مقاومت عالی در برابر آب و رطوبت: با تشکیل یک شبکه پلیمری متراکم و پیوسته روی سطح بتن، منافذ و خلل و فرج موجود در بتن را پر می‌کند و مسیرهای نفوذ اب و مواد مهاجم مانند یون‌های کلراید را مسدود می‌نماید.
• انعطاف پذیری بالا: توانایی جذب تنش‌هغای حرارتی و مکانیکی را دارند که از ترک‌خوردگی و جداشدگی جلوگیری می‌کند.

ارزش زیست محیطی چسب بتن
ارزش زیست‌محیطی چسب بتن را می‌توان به طور دقیق‌تر و جامع‌تر در چند محور اصلی بررسی کرد:

1. افزایش دوام و کاهش تخریب سازه‌های بتنی:
   چسب بتن با افزایش چسبندگی و جلوگیری از نفوذ عوامل مخرب، عمر سازه‌های بتنی را طولانی‌تر کرده و نیاز به ترمیم و تولید نخاله‌های ساختمانی را کاهش می‌دهد.
2. کاهش مصرف منابع طبیعی و انرژی:
   استفاده از چسب بتن با افزایش دوام سازه، نیاز به ترمیم و بتن‌ریزی مجدد را کاهش داده و به صرفه‌جویی در مصرف مصالح طبیعی و انرژی کمک می‌کند. که در نهایت موجب حفظ محیط زیست می‌شود.
3. کاهش انتشار گازهای گلخانه‌‍ای:
   افزایش دوام سازه با استفاده از چسب بتن موجب کاهش توبید سیمان و انتشار CO2 شده و فرمولاسیون‌های پیشرفته چسب‌ها نیز با کاهش مواد فرار آلی، آلودگی هوا را کاهش می‌دهند.