گروه مهندسی بتن آزما | مواد افزودنی بتن

در پروژه‌های مهندسی عمران و صنعتی، انتخاب گروت مناسب برای پر کردن شکاف‌ها، تثبیت تجهیزات و تعمیر سازه‌های بتنی از اهمیت بالایی برخوردار است. دو نوع رایج گروت، یعنی گروت سیمانی و گروت اپوکسی، رفتار متفاوتی در برابر رطوبت و مواد شیمیایی دارند. این تفاوت‌ها می‌توانند بر دوام، عملکرد و هزینه‌های نگهداری پروژه تأثیر بگذارند. در این مقاله، رفتار گروت‌های سیمانی و اپوکسی در برابر رطوبت و مواد شیمیایی را مقایسه می‌کنیم و راهنمایی‌هایی برای انتخاب مناسب ارائه می‌دهیم.

گروت چیست و چرا رفتار شیمیایی آن مهم است؟

گروت یک از مصالح ساختمانی ملات‌مانند است که برای پر کردن فضاهای خالی ای مانند مانند زیر بیس پلیت ها یا صفحه ستون، ریل جرثقیل در کارخانه های صنعتی و مواردی از این دست، تثبیت پایه ماشین‌آلات و انتقال بار به فونداسیون استفاده می‌شود. گروت سیمانی بر پایه سیمان، ماسه و افزودنی‌ها ساخته می‌شود، در حالی که گروت اپوکسی از رزین اپوکسی، سخت‌کننده و پرکننده‌ها تشکیل شده است. رفتار این مواد در برابر رطوبت و مواد شیمیایی (مانند اسیدها، قلیاها و حلال‌ها) تعیین‌کننده دوام آنها در محیط‌های چالش‌برانگیز مانند پالایشگاه‌ها، کارخانه‌های شیمیایی یا مناطق ساحلی است.

رفتار در برابر رطوبت

رطوبت یکی از عوامل اصلی تخریب مواد در پروژه‌های عمرانی است. بیایید در ادامه رفتار و میزان دوام گروت‌های سیمانی و اپوکسی را در این زمینه بررسی کنیم:

• ساختار متخلخل: گروت سیمانی به دلیل ساختار متخلخل خود، رطوبت را جذب می‌کند. این خاصیت می‌تواند باعث کاهش مقاومت در طولانی‌مدت شود، به‌ویژه در محیط‌های مرطوب مداوم (مانند مناطق ساحلی یا زیرزمین‌ها).
• حساسیت به رطوبت در زمان اجرا: گروت سیمانی برای گیرش مناسب نیاز به رطوبت کنترل‌شده دارد. اگر سطح بتن بیش از حد مرطوب یا خشک باشد، چسبندگی و مقاومت کاهش می‌یابد.
• خوردگی: نفوذ رطوبت می‌تواند به خوردگی میلگردها یا قطعات فلزی متصل به گروت منجر شود، که در سازه‌های بتنی مشکل‌ساز است.
• کاربرد: مناسب برای محیط‌هایی با رطوبت کم تا متوسط، مانند پر کردن شکاف‌های بتنی در پروژه‌های مسکونی یا دال‌های کف داخلی.

تفاوت کلیدی: گروت اپوکسی در برابر رطوبت کاملاً غیرقابل نفوذ است و برای محیط‌های مرطوب بسیار مقاوم‌تر از گروت سیمانی عمل می‌کند.

رفتار در برابر مواد شیمیایی

محیط‌های صنعتی مانند پالایشگاه‌ها، کارخانه‌های شیمیایی یا کارگاه‌های فرآوری اغلب شامل مواد شیمیایی تهاجمی (اسیدها، قلیاها، حلال‌ها و روغن‌ها) هستند. رفتار گروت‌ها در این شرایط حیاتی است:

• مقاومت شیمیایی محدود: گروت سیمانی در برابر آب و مواد خنثی (مانند آب باران) مقاومت متوسطی دارد، اما در برابر اسیدهای قوی (مانند اسید سولفوریک)، قلیاها یا حلال‌های صنعتی به‌سرعت تخریب می‌شود. این تخریب می‌تواند به صورت خوردگی شیمیایی یا کاهش مقاومت مکانیکی ظاهر شود.
• کاربرد محدود: مناسب برای محیط‌هایی با مواد شیمیایی ملایم، مانند پروژه‌های ساختمانی معمولی یا تعمیرات بتنی در محیط‌های غیرتهاجمی.
• نیاز به محافظت اضافی: در محیط‌های شیمیایی، گروت سیمانی معمولاً نیاز به پوشش‌های محافظ (مانند اپوکسی یا پلی‌اورتان) دارد تا دوامش افزایش یابد.

گروت اپوکسی

• مقاومت شیمیایی عالی: گروت اپوکسی در برابر اسیدهای قوی، قلیاها، حلال‌ها، روغن‌ها و مواد شیمیایی تهاجمی (مانند در پالایشگاه‌ها یا کارخانه‌های شیمیایی) مقاومت بسیار بالایی دارد. این ویژگی به دلیل ساختار رزینی متراکم آن است.
• محافظت ثانویه (Secondary Containment): گروت اپوکسی به‌عنوان لایه‌ای مقاوم در برابر نشت مواد شیمیایی در سیستم‌های محافظت ثانویه (مانند زیر مخازن شیمیایی) استفاده می‌شود.
• دوام طولانی‌مدت: حتی در تماس مداوم با مواد شیمیایی، گروت اپوکسی خواص مکانیکی و چسبندگی خود را حفظ می‌کند.
• کاربرد: ایده‌آل برای محیط‌های شیمیایی تهاجمی، مانند پالایشگاه‌ها، مخازن شیمیایی، یا بسترهای زیر ماشین‌آلات در صنایع پتروشیمی.

تفاوت کلیدی: گروت اپوکسی مقاومت شیمیایی چندین برابر بهتر از گروت سیمانی دارد و برای محیط‌های صنعتی با مواد شیمیایی تهاجمی مناسب‌تر است.

مزایا و معایب در محیط‌های مرطوب و شیمیایی

گروت سیمانی

• مزایا:
  • ارزان‌تر و اقتصادی برای پروژه‌های بزرگ.
  • سهولت در اجرا و دسترسی آسان به مواد اولیه.
  • مناسب برای محیط‌های غیرتهاجمی با رطوبت کم تا متوسط.
  • امکان تولید با فرمولاسیون‌های مختلف، از جمله گروت‌ سیمان پرمقاومت که برای کاربردهای با نیاز به مقاومت بالا و گروت‌های منبسط‌شونده با انبساط کنترل‌شده که برای پر کردن زیر صفحه ستون و بیس‌پلیت‌ها به کار می‌روند.
• معایب:
  • جذب رطوبت و کاهش مقاومت در محیط‌های مرطوب.
  • تخریب سریع در برابر مواد شیمیایی تهاجمی.
  • نیاز به آماده‌سازی دقیق بستر (مرطوب کردن بتن).

گروت اپوکسی

• مزایا:
  • کاملاً غیرقابل نفوذ در برابر رطوبت و مقاوم در برابر خوردگی.
  • مقاومت شیمیایی عالی برای محیط‌های صنعتی تهاجمی.
  • چسبندگی قوی حتی در بسترهای مرطوب.
• معایب:
  • هزینه بالاتر نسبت به گروت سیمانی.
  • نیاز به دقت در مخلوط کردن و اجرا (به دلیل ساختار چندجزئی).
  • حساسیت به دماهای بسیار بالا در زمان گیرش (اگزوترم).

نکات انتخاب گروت مناسب

انتخاب بین گروت سیمانی و اپوکسی به شرایط پروژه بستگی دارد:

• برای محیط‌های مرطوب: اگر پروژه در معرض رطوبت مداوم، نمک‌ها یا شرایط ساحلی است (مانند اسکله‌ها یا مخازن آب)، گروت اپوکسی به دلیل غیرقابل نفوذ بودن و مقاومت در برابر خوردگی انتخاب بهتری است.
• برای محیط‌های شیمیایی تهاجمی: در پالایشگاه‌ها، کارخانه‌های شیمیایی یا سیستم‌های محافظت ثانویه، گروت اپوکسی به دلیل مقاومت شیمیایی بالا اولویت دارد.
• برای پروژه‌های اقتصادی: اگر بودجه محدود است و محیط غیرتهاجمی (مانند دال‌های داخلی یا پر کردن شکاف‌های بتنی)، گروت سیمانی گزینه اقتصادی‌تری است. البته نمی توان به این موضوع تنها از نگاه اقتصادی نگاه کرد چرا که در برخی موارد تنها گروتی که برای پروژه شما کاربرد دارد گروت سیمانی است، بطور مثال برای پر کردن زیر بیس پلیت و یا همان صفحات ستون تنها گروتی که میتواند نقش سازنده ای داشته باشد گروت منبسط شونده پایه سیمانی است.
• استانداردها و آزمایش‌ها: همیشه به استانداردهای ASTM (مانند ASTM C1107 برای گروت سیمانی یا ASTM C881 برای گروت اپوکسی) مراجعه کنید و آزمایش‌های میدانی (مانند تست چسبندگی یا مقاومت شیمیایی) انجام دهید.

نتیجه‌گیری

گروت اپوکسی با مقاومت عالی در برابر رطوبت و مواد شیمیایی، گزینه‌ای ایده‌آل برای محیط‌های صنعتی، مرطوب و شیمیایی است، در حالی که گروت سیمانی برای پروژه‌های ساده‌تر با بودجه محدود مناسب‌تر است. انتخاب درست گروت می‌تواند عمر سازه یا تجهیزات را افزایش دهد و هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش دهد. برای مشاوره تخصصی، با شرکت‌های معتبر مقاوم‌سازی مانند افزیر یا کلینیک بتن ایران تماس بگیرید.

منابع:

• استانداردهای ASTM C1107 و C881
• مقاله: تفاوت‌های مکانیکی و شیمیایی گروت سیمانی و اپوکسی: مقاومت، چسبندگی و ترک‌خوردگی