ملات های ضد خوردگی

بطورکلی ملات هايي که در سازه های ضد اسيد مورد استفاده قرار مي گيرند بغير از آنهايي که بر پايه های مواد قيری و گوگردی هستند (از اين نوع ملاتها ديگر استفاده نمي گردد)، مابقی بصورت های دو جزئی و يا سه جزئی بوده و بوسيله واکنش های شيميايي سخت.پس از مخلوط کردن اجزاء ملات ها، واکنش شيميايي شروع مي شود. همانند کليه واکنش های شيميايي، سرعت واکنش بستگی به درجه حرارت دارد. هر چه در جه حرارت در زمان مخلوط کردن مواد و در نهايت در رمان اجرا بالاتر باشد، سرعت واکنش تندتر بوده و ملات زودتر خشک مي شود. برعکس هر چه درجه حرارت پايين تر باشد، ملات ديرتر خشک شده و يا بعبارت ديگر سرعت واکنش کندتر مي باشد.
البته ذکر اين نکته ضروری است که دمای کارکرد دارای يک حداقل و يک حداکثر مي باشد که نمي توان در خارج از اين محدوده اجرای ملات را با هم ترکيب و اجرا نمود.
معمولا در مشخصات فنی و دستورالعمل های اجرايي ملات ها که توسط سازندگان ملات ها ارائه مي شود؛ زمان عمل آوری (Pot life) و نيز زمان خشک شدن و رسيدن به مقاومت های مکانيکی و شيميايي (Curing) در دمای 20 و يا 25 درجه سانتيگراد مشخص شده است.
 در بسياری از ملات ها مانند پايه فوران و فنليک؛ برای رسيدن به اتصال عرضی، ايجاد حرارت در زمان خشک شدن لازم مي باشد.
ملات هايی که در ساختمان های ضداسيد مورد استفاده قرار مي گيرند؛ به دو گروه غيرآلی (معدنی) و آلی (پليمری و رزينی) تقسيم بندی مي شوند.
از ملات های ذکر شده در بالا به منظور نصب و در نهايت بندکشی کاشي های و آجرهای ضد اسيد روی سطوح کف و فونداسيون ها، داخل کانال ها و سامپ ها، مخازن و پيت ها، برج ها و راکتورها استفاده مي شود.
ملات های سيليکاتی
از ويژگي های منحصر بفرد ملات های سيليکاتی؛ مقاومت بسيار بالای آنها در برابر اسيدها، حتی اسيدهای اکسيدکننده تا غلظت های ماکزيمم مي باشد. آنها در مقابل کليه انواع اسيدها بجز هيدرو فلوئوريک (حلال شيشه)، ترکيبات اکسيد کننده و حلال ها مقاومت دراز مدت دارند وليکن در برابر مواد قليايي مقاوم نبوده همچنين در محيط های خنثی (در محلهای که شستشو با آب وجود دارد) عملکرد خوبی ندارد.
برخلاف ملات های رزينی، ملات های سيليکاتی در مقابل مايعات نفوذ پذير مي باشند.
با توجه به موارد مطروحه، عمدتاً از ملات های سيليکاتی در محل هايي که اسيدهای معدنی با غلظت بالا وجود دارد مانند Absorbtion Tower که از تجهيزات کليدی و مهم در کارخانجات توليد اسيد سولفوريک و يا اسيد نيتريک مي باشد، مورد استفاده قرار مي گيرد.
دومين مزيت ملات های پايه سيليکاتی؛ مقاومت حرارتی بالاي آنها است. اين نوع ملات تا درجه حرارت 900 درجه سانتيگراد مقاوم مي باشند. بدين جهت در آجرکاري های داخل دودکش های صنعتی مانند نيروگاهها کاربرد فراوان دارد.
ملات بر پايه سيليکات ها را ميتوان ملات ضد اسيد و نسوز دانست.
ذکر اين نکته ضروری است که ملات های بر پايه سيليکات پتاسيم مشهورترين و مقاومترين ملات های گروه سيليکاتی مي باشند و در صنعت ضد خوردگی نيز بيشتر از آنها استفاده مي شود.
ملات های رزينی و يا پليمری
ملات های بر پايه رزين هايي که بعنوان رزين های ضد خوردگی تعريف مي شوند، گروه ديگری از ملات ها هستند که در صورت نياز به مقاومت در برابر بارهای شيميايي مختلف بکار مي روند. بطور کلی اين نوع از ملات های بر پايه يک رزين پيوند دهنده بوده که بوسيله يک هاردنر سخت مي شوند. واکنش شيميايي و از نوع پليمری است.
مهمترين رزين هايي که در ملات های ضد خوردگی مورد استفاده قرار مي گيرند عبارتند از: رزين های فنوليک، رزين های فوران و رزين های اپوکسی در ترکيب با هاردنرهای پلي آمين و رزين های پلی استر غيراشباع و وينيل استر مي باشد.
در داخل ملات ها بغير از پايه رزينی و هاردنر های مربوطه به منظور افزايش مقاومت های مکانيکی و نيز کاهش قيمت از انواع فيلرها مانند دانه بندي های مختلف سيليس ، کربن و گرافيت، کک و در برخی از باريت استفاده مي شود.
در مقايسه با ملات های سيليکاتی، ملات های رزينی در برابر نفوذ مايعات نسبتا مقاومتر مي باشند و نيز در برابر طيف وسيعی از مواد خورنده شامل اسيدها، قلياها و حلالها بسته به نوع رزين مورد استفاده در ملات، مقاوم هستند.
از معايب ملات های رزينی در مقايسه با ملات های سيليکاتی مقاومت پايين تر آنها نسبت به حرارت مي باشد. مقاومت حرارتی اين گروه از ملات ها برحسب نوع رزين مورد استفاده بين 60 تا 200 درجه سانتيگراد متغير مي باشد. ضعف ديگر ملات های رزينی، عدم مقاومت آنها در برابر مواد اکسيدکننده قوی مخصوصا در درجه حرارت های بالا مي باشد.
در برخی از ملات های بر پايه رزين ها در حين سخت شدن انقباض پليمری قابل توجهی وجود دارد.
ملات های بر پايه رزين فوران
ملات های فوران بصورت دو جزئي مي باشند. يکی از اجزاء، رزين فوران به عنوان پيوند دهنده بوده و ترکيب دوم بصورت پودر مي باشد. اين پودر از فيلرهای کربنی و يا سيليسی به همراه هاردنر رزين فوران تشکيل شده است.
همانند ملات های پايه فنليک در ملات های فوران نيز از اسيدهای قوی بعنوان هاردنر استفاده مي گردد. به همين علت نمي بايست از ملات های فوران بصورت مستقيم بر روی سطوح کربن استيل و بتون استفاده نمود چرا که خود باعث خوردگی سطوح مي شوند. توصيه ميشود که از يک لايه ميانی (membrane) بر روی سطوح و قبل از اجرای ملات، مانند پوشش های رزينی، رابرها و يا پوشش های قيری و يا محصولات مشابه استفاده شود.
ملات های بر پايه رزين فوران از مقاومت شيميايي بسيار متنوع وليکن بالا برخوردارند. در برابر مواد قليايي نيز حتی بدون اعمال حرارت، مقاومت بسيار خوبی دارند.
مقاومت حرارتی آنها در حدود 200 درجه سانتيگراد است بطوريکه در مقايسه با ساير ملات های رزينی، ملات های پايه فوران دارای بالاترين مقاومت حرارتی هستند.
همانند ملات های فنوليک، از ملات های فوران به منظور نصب و بندکشی کاشی و آجرهای سراميکی و يا کربنی در سطوح کف و ديواره ها و نيز داخل مخازن و راکتورها استفاده مي شود.
يکی از معايب ملات های فوران نسبت به ملات های فنوليک؛ انقباض پليمری (shrinkage) بيش از حد آن در طی زمان عمل آوری است.
مقاومت شيميايی ملات های بر پايه رزين فوران نسبت به عوامل اکسيدکننده ضعيف است.
رزين های فوران در مقايسه با رزين های فنوليک از حساسيت کمتری نسبت به شرايط نگهداری برخوردار مي باشند.
ملات های بر پايه رزين وينيل استر
ملات های بر پايه رزين های پلی استر اشباع غير اشباع و وينيل استر عمدتاً ملات های دو جزئی هستند. يکی از اجزاء، رزين مورد نظر به عنوان پيوند دهنده بوده و ترکيب دوم بصورت پودر مي باشد. اين پودر معمولا از فيلرهای سيليسی به همراه هاردنر رزين تشکيل شده است.
ملات های بر پايه رزين پلی استر اشباع نشده نسبتاً در مقابل مواد اکسيدکننده عوامل خنثی و اسيدی مقاوم مي باشند. مقاومت آنها در برابر قلياها و حلال ها ضعيف مي باشد. وليکن ملات های بر پايه رزين وينيل استر در برابر رنج وسيعی از مواد خورنده مانند اسيدها، اکسيد کننده ها، حلال ها و حتی قلياها مقاوم مي باشند.
انقباض پليمری (shrinkage) ملات های پايه پلی استر اشباع غير اشباع و وينيل استر مانند ملات های بر پايه رزين فوران، در طی عمل آوری نسبتاً زياد مي باشد.
مقاومت گرمايي اين گروه از ملات ها بين 80 تا 120 درجه سانتيگراد است.
زمان نگهداری(Shelf Life)  اجزاء ملات های بر پايه رزين های پلی استر غير اشباع و نيز وينيل استر بسيار محدود مي باشد که از ضعف های اين نوع ملات ها است.
ملات های بر پايه رزين اپوکسی
ملات های بر پايه رزين اپوکسی عمدتاً ملات های سه جزئی مي باشند. يکی از اجزاء، رزين اپوکسی به عنوان پيوند دهنده، جزء دوم هاردنر که عموماً مايع است و جزء سوم که صرفا فيلرهای سيليسی و يا کک مي باشد.
هاردنرهای مورد استفاده جهت خشک شدن رزين های اپوکسی غالباً پلی آمينهای آليفاتيک و آروماتيک مي باشند.
ملات های بر پايه رزين اپوکسی برحسب نوع استفاده از هاردنر دارای مقاومت های بسيار متنوعی مي باشند. آنها در برابر اسيدهای معدنی با غلظت پايين، قلياها و نمک ها مقاومت دارند وليکن مقاومت آنها در برابر مواد اکسيدکننده، اسيدهای معدنی غليظ، اسيدهای آلی با جرم مولکولی پايين و بسياری از حلال ها ضعيف است.
از مزايای ملات های بر پايه رزين های اپوکسی؛ مقدار ناچيز انقباض پليمری آنها در طی زمان عمل آوری است(Shrinkage-Free).
مقاومت حرارتی اين گروه از ملات های رزينی در حدود 60 درجه سانتيگراد مي باشد.
ملات های بر پايه رزين های اپوکسی چسبندگی بسيار عالی بر روی سطوح بتونی و نيز مواد سراميکی دارند. به دليل چسبندگی خوب آنها، اغلب ميتوان کاشي ها را مستقيماً بر روی سطوح با استفاده از ملات های اپوکسی و بدون نياز به استفاده از membrane اجرا نمود.
عموماً ملات های بر پايه رزين اپوکسی برای نصب و بندکشی آجرها و کاشي ها جهت سطوح کف مورد استفاده قرار ميگيرند. استفاده از اين نوع ملات در سطوحی که نياز به مقاومت بالای مکانيکی است به همراه کاشي های Heavy Duty نيز توصيه مي گردد.
لايه های حايل يا بازدارنده:
يک کاشي کاری و يا آجرکاری ضد اسيد با اينکه بعنوان يک پوشش با مقاومت و قابليت بالا معرفي مي گردد وليکن دارای ضعف بزرگی بوده که همانا انتقال مواد خورنده به سطح زير کار بدليل وجود تخلخل در آجرها و کاشي ها و نيز ملات ها مي باشد.
به منظور رفع اين مشکل در سيستم های سراميک لاينينگ مي بايست از يک لايه حايل يا بازدارنده (Membrane) در زير آجر و ملات استفاده کرد اين لايه از رسيدن مواد خورنده به سازه اصلی جلوگيری مي نمايد. اين لايه مي تواند بر پايه مواد قيری (بيتومن) و يا بصورت ورق های ترموپلاستيک مانند پلی ايزوبوتيلن و پی وی سی و يا لاستيک ها مانند انواع رابرهای کلروپرن و بوتيل رابرها و يا بر پايه رزين های ترموست سخت مانند رزين های اپوکسی، فوران، وينيل استر و انعطاف پذير مانند پلی اورتان و اپوکسی تارها باشد.
تلفيق سيستم سراميک لاينينيگ به همراه لايه بازدارنده (لايه آب بندی) را يک لاينينگ ضد خوردگی مرکب مي نامند که دارای مقاومت های بالای شيميايي بوده ضمن اينکه در برابر تنش های مکانيکی و حرارتی دارای مقاومت های لازم مي باشد.

  جدول مقاومت شیمیایی ملات های معدنی و رزینی

مواد خورنده/ ملات

ملات سيليکاتی

ملات فنليک

ملات فوران

ملات پلی استر غير اشباع

ملات اپوکسی

اسيدهای غير اکسيد کننده

+

+

+

(+)

(+)

اسيدهای اکسيد کننده

+

-

-

+

-

اسيدهای هيدروفلوئوريک

-

+

+

+

(+)

قلياها

-

(+)

+

-

+

قلياهای اکسيد کننده

-

-

-

-

-

محلول های نمکی

+

+

+

+

+

هيدروکربنهای آليفاتيک

+

+

+

+

+

هيدروکربنهای آروماتيک

+

+

+

(+)

(+)

الکل ها

+

+

+

(+)

+

استرها

+

+

+

(+)

(+)

کتون ها

+

+

+

(+)

-

هيدروکربنهای کلردار

+

+

+

-

-

چربي ها و روغن ها

+

+

+

(+)

+

اسيدهای آلی

+

+

+

(+)

-

آب

(+)

+

+

+

 

+ مقاوم، (+) مقاومت محدود، _ مقاومت ندارد.

 جدول خواص فیزیکی انواع ملات های معدنی و رزینی

ملات / خواص

چگالی

جذب آب (وزنی)

مقاومت فشاری

مقاومت خمشی

مقاومت کششی

مدول الاستيسيته

چسبندگی به آجر / بتون

انبساط حرارتی

ضريب انبساط حرارتی

مقاومت حرارتی

واحد

Kg/Lit

%

N/mm2

N/mm2

N/mm2

104 N/mm2

N/mm2

W/(m.K)

10-6/K

C°

ملات سيليکاتی با هاردنر سيليکوفلوئورايد

2.0

12-18

20

6

3

0.8

1.2

1.2

12

900

ملات سيليکاتی بدون هالوژنها

2.0

9-12

35

10

5

1.1

2.0

1.2

12

900

ملات سيليکاتی نسوز

1.9-2.0

12-16

15

6

3

1.0

1.5

1.2

12

1200-1500

ملات فنليک با فيلر کربنی

1.4-1.6

0.0-1.0

60

25

8

0.8

2-a

1.4

20

180*

ملات فنليک با فيلر سيليسی

2.0

0.0-1.0

40

20

6

1.0

2-a

0.7

20

150*

ملات فوران با فيلر کربنی

1.6

0.0-1.0

60

25

8

0.8

2-a

2.0

24

220*

ملات فوران با فيلر سيليسی

2.0

0.0-1.0

40

20

6

1.0

2-a

0.7

20

220*

ملات پلی استر غير اشباع با فيلر سيليسی

2.0

0.0-1.0

90

30

8

2.0

a

1.0

50

120*

ملات اپوکسی با فيلر سيليسی

2.1

0.0-1.0

100

40

15

1.5

a

1.6

45

120*

a بزرگتر از خود مقاومت کششی آجر یا بتون

* مقاومت حرارتی در شرایطی که مواد خورنده بصورت مایع اثر بگذارند.

 

 Cement Prodor SK SPL CUMI         

Corocem B CUMI

Corocem CUMI

Corophen CUMI

Cumifuran CUMI

Cement Prodor SK CUMI

 

۰۲۱۸۸۵۶۵۵۳۰