ترکيبات بتنی که بدليل استحکام مناسب وقيمت ارزان، عمده ترين موادبرای ساخت و ساز هاي مختلف به شمارمی رود، علاوه بر مقاومت کم دربرابرموادشیمیایی وخورنده دارای نفوذپذیری بالا، زمان گیرش زیاد، مقاومتهای خشی وکششی کم ومقاومت کم دربرابریخ زدگی وچرخه های سرمایش – گرمایش است. امروزه استفاده گسترده ازمواد پلیمری برای بهبودخواص بتنها رایج شده است. باجایگزین کامل حامل آبی دربتن توسط حامل پلیمری ترکیبی بدست می آید که بتن پلیمری نامیده می شود. این ترکیب دارای مزایای بسیاری نسبت به بتن معمولی است ازآن جمله می توان مقاومت بالای آن دربرابرعوامل خورنده مختلف بدون نیازبه حفاظتهای شیمیایی، استحکامهای فشاری، خمش وکششی بالا(چندین برابربتن معمولی)، زمان کم موردنیازبرای پخت وجذب آب ونفوذپذیری ناچیز رانام برد. استحکام فشاری 77-143MPa، استحکام کششی غیرمستقیم برزيلين 7-20Mpa) 2تا6برابربتن معمولی)، استحکام خمش 16-40Mpa 3 تا 9 بربربتن معمولی، استحکام چسبندگی به بتن سیمانی بیش از 26Mp، جذب آب کمتراز 1 درصد (30 مرتبه کمترازبتن معمولی)، مقاومت عالی دربرابرچرخه های سرمایش – کرمایش وپایداری شیمیایی بسیارخوب درانواع محیطهایی شیمیایی خورنده مانند اسیدها، بازها، حلالها وفرآورده ها ی / ونیزمقاومت دربرابرضربه یکی ازخواص کلیدی واصلی مواداست. دراین مقاله به کاربردپلیمرها دربتن وهمچنین انواع شیوه های تهیه بتن پلیمری وهمچنین تکنیکهای متداول وواکنشهای شیمیایی که درآن اتفاق می افتد اشاره شده است وخواص فیزیکی ومکانیکی بتنها ی پلیمری بابتنها ی معمولی مقایسه شده وزمینه های کاربردی آن درصنعت وروشهای بکارگیری واستفاده ازآن توضیح داده شده است. همچنین مزایای کاربروپلیمرهادربتن ذکرشده است.
۱- مقدمه شناخت بتن باعث ایجادتحولی بزرگ دررشته عمران گردید وبطور شکفت انگیزی دراکثرسازه ها مورداستفاده قرارگرفت همزمان بااین شناخت سعی شد با افزودن موادشیمیایی دربتن دوام وکیفیت آن افزایش یافته وبامسلح كردن بتن بافولادخاصیت تاب خمشی به آن داده شد. دنیای بی پایان وپرخواص پلیمرها سریعا" جای خودرادرموادتشکیل دهنده بتن مسلح بازکردوبه گونه ها ی مختلفی خودرانشان داد. دریک تقسیم بندی کلی، می توان کاربرد پلیمر در بتن رابه دوشاخه استفاده جامدواستفاده غیرجامد تقسیم کرد. درحالت استفاده جامد، محصولات پلیمری بافولادجایگزین می شوند وعمل مسلح کردن بتن راانجام می دهند ولی درحالت استفاده غیرجامد باتزریق وترکیب پلیمرهای پودری ومایع دربتن می توان کیفیت ودوام بتن رابهبود بخشید.
2- استفاده جامد باتوجه به اینکه اکثرموادومصالح طبیعی به علت ترکها وناپیوستگیها ی سطحی ریزی که درخود دارند، دارای مقاومت لازم برای تحمل تنشهای زیادنیستند، لذالازم است که این مصالح بامواددیگری مسلح شود. اعضای بتن مسلح یکی از معروفترین اعضای مقاومی هستند که اینگونه ساخته شده اندودارای کاربردفراوانی می باشند. درسالهای اخیراستفاده ازاعضای مقاومی شبیه به بتن مسلح که دارای خواص بهتری ازجمله وزن کمتر، مقاومت هستند، همچنین مصالحی که بتواند درشرایط خاصی مثل دمای بالای کوره ها دوام خودراحفظ کند، رشدفراوان داشته است. تحقیقات علمی وکاربردی فراوانی دراین موردانجام گرفته وحتی بناهایی نیزساخته شده است. ازجدیدترین ومعروفترین این مصالح کامپوزیتهای پلیمری می باشدکه تاریخ استفاده ازآنها درسازه ها به زمان جنگ جهانی دوم بازمی گردد.
تمام سازه های دریایی ،سازه های درمعر ض آب ازقبیل شمع ها، اسکله ها، جزایرمصنوعی، پلهای معلق کابلی، پلهای بتنی وپیش تنیده می توانند ازمقاومت بالای این الیاف دربرابرخوردگی بهره گیرند، غیرازسازه های دریایی از FRP درمواردمتفرقه ای مانند شبکه آرماتوربرای اجرای ستون به صورت پاشیدن بتن ( ShotCrete) درتونلها، مهارنمودن سنگها ، درپروژه ها ی راهسازی درکوهستان واجرای شیبهای خاکی تند، دراجرای سازه نگهدارنده خاک نیزمی توان استفاده کرد. همچنین استفاده ازآنها درسازه هایی که خواص مغناطیسی فولاددرآنها مشکل آفرین است نیزبه طورروزافزونی افزایش یافته است. باتوجه به خصوصیات قابل توجه آنها دراجرای تعدادزیادی ازپلها وسایرسازه هادرژاپن، چین، آمریکامورداستفاده قرارگرفته اندتکنولوژی وموارداستفاده آنها روزبه روزدرحال گسترش است.
3- استفاده غیرجامد استفاده غیرجامدازموادپلیمری دربتن دردهه ها ی اخیرموردتوجه اهل فن قرارگرفته است. بطوریکه درسال 1975 اولین کنگره بین المللی درموردپلیمرهای موردمصرف دربتن برپاشدوازآن زمان به بعدطی چندین کنگره تجارب وتکنیکهای جدیدموردبررسی قرارگرفت.
استفاده ازپلیمرها دربتن باعث بهبودخواص بتن می گرددکه ازآنجمله می توان به مواردزیراشاره کرد:
۱- بعدازعمل آمدن بتن وتبخیرآب اضافی حفره هایی دورن بتن باقی می ماند که باعث کاهش مقاومت فشاری بتن می گردد،باتزریق پلیمر درحفره ها مقاومت فشاری بتن افزوده می شود.
2- بانفوذ منومرهاوپلیمرها وبعدازواکنش پلیمریزاسیون شبکه ای ازپلیمروبتن درهم تنیده می شوند. وجوداین شبکه باعث ایجادبتن ازپلیمروبتن درهم تنیده می شوند. وجوداین شبکه باعث ایجادبتن یکپارچه تر، مستحکمتر و با انعطاف پذيري بيشتر مي گردد.
3- سطح بتني كه با پليمرترکیب شده است معمولا" صافترازسطح بتنهای معمولی است. که این مسئله باعث می شودبتن دربرابرضربه وفراسایش مقاومت بیشتری داشته باشد.
4- مقاومت دربرابرخوردگی نیزازجمله مزایای استفاده ازپلیمرهاست. ترکیب دوبافت درهم نفوذکرده بتن و پلیمرجسم متراکم تری را تولیدمی کند و باعث جلوگیری ازنفوذ عوامل جوی مخرب ازقبیل گازکربنیک ویون کلرمی شود وهمچنین ازنفوذرطوبت به بتن که عامل اصلی خوردگی فولاداست تاحدمطلوبی جلوگیری می کند.