نـفـوذگــر
بتن يكي از مقاومترين و ارزانترين مصالح ساختماني است . خصوصا وقتيكه با ميلگرد همراه ميشود و سازه هاي بتن آرمه را بوجود مي آورد خواص مكانيكي آن جندين برابر تقويت ميشود . ولي با همه مزايا ، در عوامل خورنده شيميايي مقاومتي ندارد و به مرور خورده شده و از بين مي رود . اسيدها و املاح ( نظير كلرايدها ، سولفاتها و نيتراتها ) و گازها ( نظير اكسيژن ، دي اكسيد گوگرد ، دي اكسيد كربن و غيره ) و هيدروكربنها از عوامل اصلي خوردگي بتن مي باشند . خصوصا در سواحل دريا كه رطوبت و املاح زيادند ، خوردگي بتن به قدري شديد است كه حتي ميلگرد داخل آن را نيز از بين مي برد . از اين رو در مناطق ساحلي طول عمر سازه هاي بتني بسيار كوتاهتر از نقاط ديگر است . هر ساله آمار و ارقام زيادي در مورد تخريب سازه هاي بتني منتشر مي شود و بديهي است با توجه به هزينه هاي سنگيني كه در طرحهاي عظيم ملي نظير طرحهاي فاضلاب و سازه هاي دريايي و ساخت اسكله ها و بنادر و سدها و پلهاي بسياري ديگر صرف مي شود ، در صورتيكه تمهيدي براي حفظ اين سازه ها بكار گرفته نشود نه تنها اين سرمايه هاي عظيم از بين مي رود ، بلكه ساخت مجدد آنها در شرايط سخت اقتصادي فوق العاده دشوارتر بوده و رشد و شكوفائي اقتصادي را ناممكن مي سازد . از طرف ديگر خلل و فرج سازه هاي بتني باعث مي شود كه در برابر نفوذ آب مقاومت موثري نداشته باشند . در مخازن بزرگ و لوله هاي بتني انتقال آب همواره با هدر رفتن آب ( گاهي تا بيش از 40% ) مواجه هستيم ، يك برآورد اقتصادي نشان ميدهد كه هر متر طول لوله (1000 ميليمتر ) از مرحله مطالعاتي پروژه تا تكميل آن چيزي بيش از 5 ميليون ريال براي دولت هزينه بر ميدارد ، در حاليكه حفظ هر متر طول آن به هزينه اي در حدود 100 هزار ريال نياز دارد . يعني 2% پروژه و تنها همين يك قلم هزينه است كه كاملا توجيه اقتصادي دارد ، چرا كه باعث حفظ كل پروژه مي شود . همچنين جلوگيري از خوردگي سازه هاي بتني و نيز آببندي كردن آن باعث حفظ سرما يه هاي عظيم ملي مي گردد . پوششهاي حفاظتي سازه هاي بتني بر دو نوعند : پوششهاي سطحي و پوششهاي نفوذي يا دائمي
نفوذگر چيست و چگونه عمل ميكند ؟
نفوذگرنوعي مخلوط شيميائي خاص است كه برخي از اجزاء تشكيل دهنده آن خاصيت نفوذي قابل توجهي دارند . حفاظت بتن در اثر واكنش اجزاء گوناگون موجود در محلول هنگاميكه با سطح بتن تماس مي گيرند شروع مي شود . اين مواد از طريق حفره هاي مويين بتن و با مكا نيزم فشار اسمزي به عمق بتن نفوذ مي كنند . از واكنش مواد شيميايي گوناگون با يكديگر و آب كريستالهائي تشكيل مي شود كه باعث انسداد حفره هاي مويين بتن و تركهاي حاصل از جمع شدن ميگردد و رطوبت را به بيرون ميراند . اين فرآيند بر اثر فشار آب يا در مقابل فشار آب صورت مي پذيرد . در صورت فقدان رطوبت اجزاء تشكيل دهنده نفوذ گر بصورت غير فعال در محل باقي مي مانند. به مجردنفوذآب ، نفوذگردرتماس مجدد بارطوبت قرار مي گيردو فعال ميشودوبرهم واكنش شيميائي وفرينددرزبندي بطور اتوماتيك تكرارشده وبه عمق بيشتري ازبتن پيشروي مي كند. به عبارت ديگرموادتشكيل دهنده نفوذگرمداوماعمل درزبندي و درزبندي مجددرا بنا به طبيعت شيميائي خود انجام مي دهند . رشد كريستالها و انسداد حفره هاي بتن تا اعماق نزديك به يك متر از سطح بتن مشاهده و اندازه گيري شده است . نفوذگر با توجه به ساختار خاص خود با بتن يكپارچه شده و با آن توده مقاوم و با دوامي را تشكيل مي دهد . سيستم حفاظتي و ضد آب كنندگي نفوذ گر 100% با ساختار بتن هماهنگي دارد . علاوه براينكه نفوذگر موثرترين سيستم ضدآب كننده دائمي بتن مي باشد ، حفاظت آن دربرابر محدوده وسيعي ازعوامل مخرب ازجمله سيكل ذوب و يخ ، خوردگي ميلگرد،آبهاي خورنده زيرزميني ،آب دريا ،كربناتها ، كلرايدها ، سولفاتها و
نيتراتهاي محلول به عهده مي گيرد.
نفوذگر را در كجا بايد به كار برد ؟
به طور كلي هر جا كه لازم است سازه اي بتني آب بندي گردديا از تاثير مخرب مواد شيميائي درامان بماند ميتواند از نفوذگر استفاده كرد.نفوذگر به مرور جزئي از بتن ميشودو بدين ترتيب حفاظت دائمي آنرا دربرابر نفوذ آب و مواد شيميائي تضمين مي كند. قابليت كاربرد آن ازطرف مثبت (سطحي كه آب با آن درتماس است) ويا طرف منفي (سطحي كه در خلاف جهت نفوذ آب است) هر نوع پيش نيازي رادرمورد آببندي كردن ،حفاظت مواد شيميائي و حفاظت كاتوديك برآورده
مي سازد .
موارد استفاده از نفوذگر:
بطور كلي در مورد سازه هر بتني كه نياز به آببندي و مقاومت در برابر عوامل شيميائي و نيز ترميم تركهاي موئي يا نشتي آب و فاضلاب داشته باشدميتوان از نفوذگر استفاده كرد :
1.مخازن نگهداري آب ، كلاريفارير ها و مخازن نگهداري املاح فريك ، مخازن سازه هاي بتني جهت تصفيه آب وفاضلاب . لوله هاي بتني خطوط انشعاب و انتقال آب و فاضلاب
2. سدها و نيروگاههاي هسته اي و آبي .
3.سازههاي دريايي نظير اسكله ها ، شمع ها ، آكواريو مهاي بتني
4.تونلهاي راه زيرزميني مترو و مجتمع هاي مسكوني يا اداري جهت تاسيسات .
5.تاسيسات پتروشيمي : برج هاي خنك كننده ، برج هاي در معرض مواد شيميائي خورنده و غيره .
6.انبارها و زير زمينهاي بتني جهت نگهداري مواد غذايي و غيره .
7.فوندانسيونها ، پلها ، پاركينگها ، كانالها ، تيرهاي بتني چراغ برق ، جداول خياباني و نيز سازه هاي فرودگاهي .
8.تاسيسات بتني ارتش .
طريقه نگهداري و مصرف نفوذگر:
در هنگام نگهداري و مصرف پنترون موارد زير را رعايت فرمائيد : نفوذگر را در ظرف بسته و مكاني خشك با دماي
عادي و در سايه نگهداري نمائيد . در هنگام مصرف فقط به اندازه نياز برداشته و نفوذگر باقيمانده را در ظرف بسته و
دور از رطوبت نگهداري كنيد . الف ) آماده سازي سطح
1.سطح بتني نبايد كثيف باشد . در صورت وجود چربي ( از قالب ) يا وجود گرد وغبار با استفاده از آب داغ سطح را بشوئيد.
2. سطح بتني نبايد شامل قسمتهاي سست و طبله شده باشد . اين قسمتها را با كاردك جدا كرده و با استفاده از سيمان مرمت نمائيد .
3.سطح بتن نبايد صاف و صيقلي باشد . در صورت صيقلي بودن با استفاده از برس سيمي يا وسايل ديگر سطح را بطور
يكنواخت برس زده و مضرس نمائيد و سپس بشوئيد تا نفوذ نفوذگر بهتر انجام شود . بطور كلي تميزي و تخلل بتن باعث
مي شود كه ماده نفوذگر به نحوه بهتري در سازه هاي بتني نفوذ نمائيد . جهت از بين بردن صافي ميتوان از محلولهاي
رقيق اسيدها نيز استفاده كرد ( محلول رقيق اسيد مورياتيك 2% يا اسيد كلريدريك 1% يا اسيد استيك 2% در اين
صورت قبل از اجراي نفوذگر بايد سطح را با آب شرب شستشو داد )
4. مدتي قبل از اجراي نفوذگر سطح مورد نظر را كاملا خيس نمائيد تا لايه هاي داخلي بتن نيز رطوبت كافي داشته باشد
و حداكثر نفوذ شيميائي نفوذگر در اثر خاصيت اسمزيامكان پذير شود . ولي در موقع اجراي نفوذگر سطح بايستي مرطوب
عاري از قطرات آب باشد .
ب ) آماده سازي نفوذگر جهت اجراء
ميزان موادي را كه در عرض 35 دقيقه ميتوانيد مصرف نمائيد توسط پيمانه بداخل ظرفي تميز ( پلاستيكي يا
فلزي ) منتقل نمائيد سپس با پيمانه اي ديگربه نسبت زير آب شرب به نفوذگر اضافه نمائيد و توسط چوبي
تميزمخلوط نمائيد تا يكنواخت شده و نظير رنگ لانكس قوام يابد . در هنگام اجراء نيز گاهگاهي مخلوط را بهم
بزنيد .
ج ) اجراء
اجرا توسط قلم مو : 2 قسمت حجمي آب در برابر 5 قسمت نفوذگر
اجرا با پمپ و پاشش : 3 قسمت حجمي آب در برابر 5 قسمت نفوذگر
ميزان مصرف به ازاء هر متر مربع : بستگي به وضعيت سطح دارد . بطور متوسط Kg 1 نفوذگر به ازاء
هر متر مربع سطح كافي است . در مكانهائي كه بيشتر در معرض نشتي و هجوم آب قرار دارند اين نسبت
ميتواند تا حدود Kg/m2 4/1 تغيير يابد و در مكانهائي كه امكان نشتي كمتر سازه وضعيت مطلوبي دارد
ميزان مصرف ميتواند تا Kg/m2 8 /0 كاهش يابد .
خصوصيات نفوذگر:
- به سهولت خود جزئي از بتن مي شود . در اثر رطوبت به اعماق آن نفوذ كرده با تشكيل تركيبات كريستالي باعث انسداد حفره هاي مويين و تركهاي حاصل از جمع شدگي ميگردد .
- از هر دو سمت مثبت يا منفي قابل اجرا است .
- اگر سطح بتن دچار شكستگي يا تخريب شود خواص ضد آب و مقاومت شيميائي آن از بين نميرود .
- در برابر فشار هيدرو استاتيك بالا كاملا مقاومت مي كند .
- از سيستمهاي ديگر نظير هيدرو ليتيك ، غشا پلاستيكي و پانل رسي موثرتر و با صرفه تر است .
- اجراء آن از روشهاي ديگر آسانتر است : اغلب يكبار با پمپ اسپري و يا با قلم مو اجراء مي شود
( نياز به آماده سازي سطح نظير پوششهاي ترموست ندارد معهذا سطح بايد تميز باشد ) و از طرف ديگر چون اجرا آن در مرحله ساخت سازه هاي بتني مداخله نمي كند سرعت توليد سازه را مختل نكرده و نيز اختلالي در سرعت اجراء پروژه به وجود نمي آورد .
- خطر كنده شدن، پاره و يا سوراخ شدن منتفي است كه مزيت عمده اي نسبت به ديگر روشهاست .
- در هنگام پر كردن پشت سازه يا قرار دادن ميلگرد يا شبكه سيمي يا روشهاي معمول ديگر خطري آنها را تهديد نمي كند و در نتيجه نيازي به حفاظت ندارند .
- تركها را بطور كامل مي بندد و احتياجي به پوشاندن يا پل زدن نيست ( تركهاي موئي و يا تركهاي حاصل از جمع شدن تا 01/1 اينچ ) .
- به بتن اجازه تنفس مي دهد و بدين طريق به خشك شدن آن كمك مي كند .
- در برابر تهاجم مواد شيميائي نظير اسيدها ( دارايpH بالاتراز 3 در مجاورت دائم و بالاتر از 2 در مجاورت موقت ) بازها ، حلالها ، پاك كننده ها و املاح خورنده مقاوم است .
- از تخريب بتن در اثر تكرار ذوب و يخ زدگي جلوگيري مي كند.
- مقاومت فشاري ( Compressive Strength ) بتن تازه را حدود 5/5% افزايش مي دهد .
- بر خلاف ميكروسيليس كه باعث تردي و شكنندگي سازه شده و چسبندگي به ميلگرد را كاهش ميدهد نفوذگر نه تنها اين معايب را ندارد بلكه آن را دربرابر طيف وسيعي از مواد شيميائي خورنده محافظت مي كند . علاوه براين باعث افزايش چسبندگي بتن به ميلگرد ميشود .
- از نفوذ كليه يونهاي خورنده بداخل سازه بتني جلوگيري مي كند . آزمايش ( بروش آناليز شيميائي ) نشان ميدهد كه وقتي غلظت يون كلر در كنار ميلگرد داخل بتن از 500 قسمت در ميليون( 500 ppm ) تجاوز كند از ايجاد پوشش هيدروكسيد كلسيم در اطراف ميلگرد جلوگيري شده و خوردگي الكتروليتيك سطح ميلگرد تشديد مي شود استفاده از نفوذگر باعث كاهش غلظت يون كلر در اطراف ميلگرد به ميزاني بسيار پائين تر از 500 قسمت در ميليون شده و به پوشش ياد شده صدمه اي نمي زند و باعث نوعي محافظت كاتوديك ميلگرد درون بتن مي شود .
|