تقرير معاينة لاسطح خرسانية لخزانات مياه تحت الارض بعد معالجتها بكيماويات البناء الحديث المتمثلة بللاتكس وعوامل معالجة ولصق شيت فيلمى بطريقة التثبيت بلمبات الاشعة الفوق البنفسجية

الموضوع /
تقرير معاينة لاسطح خرسانية لخزانات مياه تحت الارض بعد معالجتها بكيماويات البناء الحديث المتمثلة بللاتكس وعوامل معالجة ولصق شيت فيلمى بطريقة التثبيت بلمبات الاشعة الفوق البنفسجية
مقدمة
معالجة الاسطح الخراسانيه الجديدة:

هي أسطح بناء متينة وصلبه وطويلة العمر ولها تاريخ ثابت في التحمل ولكنها مثل جميع مواد البناء بحاجه للوقايه عند كشفها

يجب ان يعالج السطح الخراساني او الاسمنتي (الجديد)من الرطوبه علي الاقل 28يوم عند درجة حراره 20مئويه او من 10الى 15 يوم عند درجة حراره 35مئويه قبل الدهن وان تكون نسبة الرطوبه اقل من 15% .
يجب ان يكون السطح نظيف للغايه وجاف وخالي من المواد القشريه الحره والتراب والشحم والشمع والورنيش.ثم ملء الشقوق والثقوب او التعرجات في السطح الاسمنتي بكسوته بطبقه من المعجون الداخلي او الخارجي ثم عملية التنعيم جميع المساحات بورق الصنفره .

ثم يدهن السطح بوجه اساس اذا كان السطح واجهه خارجيه يفضل اساس خارجي اكريليك حتي يتحمل جميع عوامل الجو
وبناءا على ذلك لاتتم عملية معالجة الاسطح الخرسانية بكيماويات البناء الحديث الا بتوافر كلا من :-
الاكريليك
المواد الرابطة

الأكريليك

هي من المواد الرابطة التي أخذت شهرة واسعة خصوصاً في مجال البلاستيك ( البويات المستحلبة ) وهذه البوليمرات تتميز بثباتها للضوء تماماً وتقاوم الحرارة بصورة جيدة حتى 180م ˚ بعدها يبدأ اللون في التغيير وعند 270 م ˚ يبدأ البوليمر في التكسير وهو يقاوم الزيوت والشحوم بصورة جيدة أما مقاومتها للماء فهى متوسطة .. وبويات الأكريليك تختلف باختلاف راتنج الأكريليك طبقاً للبوليمر المستخدم وهى كالتالي :

الأكريليك الخالص

- الخالص يستخدم في الواجهات الخارجية لأنه يتمتع بصلادة ومرونة مناسبة والاحتفاظ باللون ولا يتأثر بالقلويات أو الزيوت والشحوم أو الماء
نلاحظ أنه يستخدم في السيلر للحوائط حديثة البناء لأنها قلوية وهو يقاوم القلويات بدرجة عالية

الأكريليك المحور بالاستيرين( استيرين بوتاديين التساهمي)

أ – أكريليك يذوب في الماء ( EMULSION ) :

وهو ما يصنع منه البويات المائية ويتميز بمقاومته العالية للإحتكاك ومقاومته للمنظفات الصناعية ويتمتع بسرعة جفافه وتكوين فيلم صلد أعلى صلادة من جميع الراتنجات المائية الأخرى ويمكن عمل تعديل على راتنج الأكريليك باضافة مجموعة استيرين ( Styrene ) ليكون الناتج Styrene acrylic ) لإعطاء مواصفات أخرى للراتنج

ويعتمد الاستيرين عند تحضيره على درجة البولارتى للمذيب المستخدم له فالبولى ستيرين بولار الشحنة فلايذوب مع الاسيتون والكحول النون بولار بينما يذوب فى الطولوين والزيلين البولار الشحنة

ويتبع السيترين المخلق مجموعة:-
المطاط المكلور ومشتقاته ( Chlorinated rubber ) :
المطاط الصناعي المخلق من الستيرين والبيوتادين وهو نوعين :

أولاً : المطاط المكلور :

وينتج بتفاعل المطاط مع الكلور على الساخن ويعطيه صفة سرعة الجفاف ومقاومته للماء وذلك بعد إضافة بعض الملدنات بالإضافة إلى بعض الزيوت مثل زيت بذرة الكتان وهذا النوع لا يصلح استخدامه بالفرشاة أو المسدس الرش إلا باستخدام نوعيات معينة من المذيبات القطبية مثل أل MEK واستخدام هذه البويات على جميع الأسطح مثل الحديد والطوب .

ثانياً : المطاط الحلقي ( Cyclized rubber )

وينتج بتفاعل المطاط مع البنزين في درجة حرارة 220 م ˚ ويمتاز بأنه يمكن أن يخلط مع راتنج الألكيد المحور بزيت الصويا طويل السلسلة وقصير السلسلة ويمتاز بسهولة استخدامه بالفرشاة ويذوب في النفط المعدني و يمتاز بمقاومته العالية لأبخرة المياه و لمقاومته البرودة العالية حتى ــ35 م ˚ .
مميزات وعيوب الستيرين عند التشغيل:-
إحتمال الاصفرار لوجود روابط تساهمية غير مشبعة
( يقاوم الأحماض والقلويات ( ولذلك يستخدم سيلر للحوائط الحديثة التي تتمتع بقلويتها العالية
The table below shows resin characteristics for a resin with styrene monomer.
Styrene
45 WT%
Physical Properties
Viscosity (25oC), cps 350
Density (25oC), g/ml 1.04

Casting Properties(1)
Tensile Strength, psi 12400
Tensile Modulus, psi 490000
Elongation, % 6.0
Flexural Strength 18000
Flexural Modulus 450000
Tg, oC 105

(1) Catalyst - 0.3% Co-naphthenate (6 Co)%

Cure - 16 hour ambient temperature
Postcure - 2 hour 155 oC

المواد الرابطة ( BINDERS )

هي وسط سائل يعرف بالوسط الحامل أو المادة الرابطة حيث أنه يحمل جزيئات المواد الملونة وهو نفس درجة أهمية المخضبات بل قد تفوقها في الأهمية لأن المواد الرابطة هي التي تلصق المخضب بالسطح فلو أن هذه المادة الرابطة غير قادرة على هذا العمل فإن عمر الدهان يصبح قصيراً وهى التي تحدد نوع الطلاء من حيث اللمعة ( مطفأ – لامع ) وصفاته من حيث الجفاف وظروف تشغيله .

والمواد الرابطة إما سائلة مثل الزيوت أو صلدا مثل الراتنجات وفي جميع الحالات تظل المادة الرابطة جزأ لا يتجزأ من طبقة الدهان بعد جفافها .

والخواص العامة للبويات تؤخذ من المواصفات الخاصة بالمادة الرابطة .
ويجب أن تتوافر في المادة الرابطة الخواص التالية :

- جفافها .. سواء كان بالأكسدة أو بالبلمرة ( التفاعل الكيميائي )
- سهولة تداولها كأن تكون محاليل ذات لزوجات مقبولة .
- ثباتها كيميائياً أي عدم تغيرها بالتخزين .
- عدم تفاعلها مع الملونات .

وتنقسم المواد الرابطة إلى قسمين :

– مواد رابطة متغيرة :
وهى التي يحدث لها تفاعلات كيميائية ( بلمرة ) أثناء عملية الجفاف ومن أمثلتها :
- الايبوكسيات ( تفاعلات تكثيف )
- البولي يورثان ( تفاعلات إضافة(

– مواد رابطة غير متغيرة

وهى التي لا يحدث لها أي تفاعلات كيميائية أثناء عملية الجفاف ويتم الجفاف بمجرد تطاير المذيبات لتعطي طبقة طلاء صلدة متماسكة لذا فإن جفاف هذه المواد يعتمد على سرعة تطاير المذيب ونوعيته من حيث قوة البخر ومعدله ومن أمثلة هذه المواد الرابطة :
- نترات السيلولوز
- المطاط المكلور
- الفينيل .
- الأكريليك المستحلب .
- الفينول .
- الأكريليك الثرموبلاست .
- الألكيدات المشبعة .
- الزيوت المغلية .

ونجد أن الجفاف يتم بمجرد تطاير المذيبات ولا يحدث أي تفاعل كيميائي ولذلك يمكن إزالة طبقات الطلاء من على الأسطح بسهولة بنفس المذيبات المستخدمة داخل البويات ماعدا البويات المستحلبة ( المائية ) إذ أنها بعد جفافها يصعب إزالتها بالماء ولكن بمذيبات أخرى .
ونجد أن الخواص الرئيسية للبويات التي تجف بالهواء تعتمد اعتمادا كاملاً على كمية المواد الرابطة بها

البولي استر والفينيل استر ( Ploy and vinyl esters )

تعتمد على مجموعة غير مشبعة من المواد الرابطة وتنقسم إلى نوعين :
أ – الألكيد

ويقع تحت البولي استر الخالي من الزيت ويحتوي على مجموعة هيدروكسيل ( OH )

ب – عديد الاسترات الغير مشبعة : ( Unsaturated ploy esters )

وهى لا تحتوي على أي مذيبات ولذلك عند دهانها تعطي سمك عالي جداً ذات صلابة عالية حيث أنه لا يتطاير منه أي مذيب ونجد أن سمك الفيلم الجاف هو نفس سمك الفيلم الغير جاف ( الطري )
– والفيلم له خواص ميكانيكية عالية
– مقاومة عالية للمذيبات .
– مقاومة عالية للعوامل الجوية .
– ضعيف جداً مع القلويات ( المنظفات ) حيث أن القلويات تهاجم رابطة الاستر وتحولها إلى ملح
– يعطي سطحا عالي اللمعة مثل الزجاج .
– ومن عيوبه أن فترة تشغيله صغيرة جداً ولذلك لا يمكن التطبيق بالمسدس العادي لسرعة تصلد البويات ولذلك أمكن استخدام المسدس ذو الفتحتين يخرج كل مركب من فتحة ويلتقيا على السطح اوباستخدام طريقة التثبيت بالاشعة فوق البنفسجية.

عيوب الاستعمال الغير صحيح لكيماويات البناء الحديث
عيوب أثناء التطبيق
عيوب بعدالاستعمال مباشرة
عيوب بعد تمام الجفاف

وتظهر هذه العيوب جليا بناءا على العوامل التالية:-

اللاتكس درجة نعومة
لزوجة الوسط حيث اللزوجة الخفيفة يحدث لها ترسيب
اختلاف الكثافة بين وسط اللاتكس وعدم اختيار معمل الانتشارالمناسب لنوعية السطح الخرسانى
( الخاص الكهربائية للمركبات ( حدوث تنافر
الشحنات الكهربائية على حبيبات اللاتكس
تطاير السوائل
مقدرة تبليل الوسط لحبيبات اللاتكس

وللتغلب على هذه الحالات توضع المواد المانعة للترسيب أولاً وإذا وحدث ترسيب فلابد عن التقليب

– العيوب التي تظهر بعد تنفيذ عملية اضافة اللاتكس وكيماويات المعالجة الاولية للمونة الخرسانية:-

– الصلادة الزائدة – الالتصاق الضعيف – التشقق
قد تنتج من استخدام كمية زائدة من راتنج صلد أو استخدام مواد مالئة غير مناسبة .
عند استخدام كمية أكثر من اللازم من المذيبات .
قد يكون الجو بارد عند التطبيق .
ضعف قوة الالتصاق بين طبقة البطانة التي تحتوي على مجففات زائدة

تكسير طبقة الشيت مابعد المعالجة باللاتكس الستيرينى - العيوب التى تظهر عند

ويحدث بسبب:-

أن يكون سطح البناء مبللاً بالندى والأمطار بصفة دائمة وتم استخدام لاتكس غير مناسب

إتمام عملية اللصق في جو رديء

أن يكون السطح لم يعالج جيداً

التعرض للأشعة الفوق البنفسجية لمدة طويلة

التعرض للأجواء الصناعية المشبعة بالغازات وعدم استعمال اللاتكس المناسب

-كيماويات اللاتكس تكون مخففة أكثر من اللازم

أن تكون الفترة الزمنية بيناضافة كيماويات البناء الحديث المتمثلة فى اللاتكس والشيت ليست كافية

أن يكون بالشيت كمية كبيرة من المجففات

يوجد بالشيت كمية أكثر من اللازم من الزيوت الجفوفة مما يسبب ضعف مقاومتها

أن يكون اللاتكس غير مناسب للأجواء القاسية

وجود كمية من اللاتكس والمواد المالئة أكثر من المطلوب فعلاً

أن يكون الشيت غليظ القوام جداً

تصبن الشيت نتيجة وجود قلويات عالية مثل إضافة الجير على الأسمنت قبل استخدام المونة
أن يكون السطح المراد دهانه ذو طبيعة قلوية عالية
عدم استخدام بطانة لعمل تخلل وتكوين رابطة مع الوجه النهائي

ومن ثم نوضح كيفية اتمام عملية الجفاف ونجاح وفشل عملية الاتحاد والالتصاق بين المونة الخرسانية المدعمة باللاتكس كممثل لكيماويات الحديث والشيت المعالج بالاشعة فوق البنفسجية

• ميكانيكية الجفاف :

تتم عملية الجفاف بعد تطاير الجزء الأكبر من المذيبات حيث تساعد المجففات على امتصاص الأكسجين الجوي وتفاعله مع المادة الرابطة الأساسية والتي تتكون أساساً من راتنج ألكيدي ينتج من هذا التفاعل تكوين بلمرات عالية أكثر تعقيداً ومع تكرار وامتصاص الأكسجين الجوي وتكوين هذه البوليمرات العالية جداً يتم الجفاف ويمكن تمثيل ذلك ببساطة :

راتنج الكيدي+ الأكسجين الجوي = الناتج عند تفاعلهم= وباستمرار تفاعلهم لعدة مراحل ينتج :

ولكلما زاد التفاعل كلما تحول الراتنج من سائل غليظ القوام إلى مادة شبه صلبة تزداد صلابتها بزيادة التفاعل مع عدم قدرة المذيبات المتبقية ( بعد تطاير الجزء الأكبر ) على إذابتها وتستمر عملية الجفاف بالشكل المذكور وهى كالتالي :

أ – الجفاف السطحي ( Touch dry ) :

يتم هذا الجفاف بعد فترة من تطاير المذيب تتراوح مابين الساعة في بعض الراتنجات المعدلة وحتى 24 ساعة ويمكن الكشف عن الجفاف السطحي باللمس أو بالقطن أو ببرادة الحديد أو الرمل .

ب – الجفاف الداخلي الكامن ( Full cured ) :

يتم في هذه المرحلة تصلب طبقة تصلباً كاملاً ويتم ذلك في مدة من 72 ساعة حتى 7 أيام أو أكثر حسب نوع اللاتكس

جـ عيوب عدم اتمام عملية الجفاف في حالة عدم اضافة الكونات بنسب غير محسوبة فإننا نجد أن :

إذا زادت النسبة :

- يسبب عملية تكسير في طبقة الشيت وبالتالي قصر عمرها .
- كرمشه طبقة الشيت نتيجة الجفاف السريع .
- اللون الأبيض سيصبح داكناً ورديئاً لأن المجففات داكنة اللون .
- عملية إدمصاص المجففات على سطح اللاتكس سيتسبب في فقد خاصية الجفاف

ويتضح هذاعند معالجة الأسطح الأسمنتية والمصيص :-

لابد من مراعاة وتجنب بعض العيوب ومن أمثلتها :

- وجود نسبة كبيرة من الرطوبة يؤدي إلى حدوث فقفقه ( Blistering ) في فيلم الشيت وبالتالي عدم التصاقه على السطح .

- إذا كانت الأسطح على المحارة أو المصيص لمدة طويلة جداً لابد من معالجة السطح إما بالغسيل بمادة قلوية أو صنفرة السطح جيداً لزيادة قوة الالتصاق .

- لابد أن الأسطح تأخذ فترة كافية لجفافها لاتقل عن 70 يوم وذلك في ظروف الجو العادية وذلك حتى لاتحدث عملية التصبن وذلك عند استعمال البويات الزيتية ( Saponification ) .

- إذا كانت الحوائط لم يتم جفافها بالكامل فإن المواد القلوية تكون عالية بها مما يؤدي إلى تفاعلها مع بعض اللاتكس المضاف لمعالجتها فلاتنجح عملية الالتصاق بالشيت.

- إذا كانت الحوائط مدهونة بدهانات زيتية قديم لابد أن تغسل بمادة قلوية لإزالة أي آثار حمضية على السطح

العيوب التى تظهر في حالة استعمال عامل معالجة بعد معالجة المونة الخرسانية باحد انواع اللاتكس:-
- انواع عوامل المعالجة المستخدمة للخرسانة:-
- The most commonly used types of sprayed concrete set accelerating admixtures are:

- • Sodium aluminate
- • Potassium aluminate
- • Silicates
- • Modified silicates
- • Alkali-free products

اذا كانت طبقة الاسمنت خفيفة او تحتوى على نسبة سيليكا عالية فيؤدى الى طبقة فيلمية ضعيفة الروابط الكيميائية ممايؤدى الى انخفاض قوى الالتصاق بين اللاتكس وطبقة الشيت الملصقة بعد ذلك على السطح الخرسانى وتباين درجات الحرارة وارتفاع الرطوبة ممايؤدى الى انكسار او انهيار طبقة الشيت الملصقة

نتائج المعاينة والتقرير المفصل لها:-

اولا/ بناءا على ماتقدم من شرح علمى لعملية معالجة الخرسانة والاسطح الخرسانية ومعاينة موقع الخزانات الثلاثة وجد التالى:-
 ارتفاع نسبة القلوية على جدران الخزانات
 تصبن ارضية الشيت ممايدل على استعمال مواد ذات قلوية عالية
 لون الخرسانة داكن اللون ممايدل على ان عملية الجفاف كانت سريعة مما ادى الى تمام عملية الجفاف المطلوبة
 تباين اللون وارتفاع لنسبة السيليكا على الاسطح الخرسانية مما ينبئ بوجود عامل معالجة اساسه سيليكاتى اضيف بطريقة الرش بعد خلط المونة الخرسانية بللاتكس النقى

وبناءا على ذلك يصبح التعامل مع الشيت المكون من مواد البولى استر وفينيل استر الغير مشبعين غير ناجح لارتفاع نسبة المواد القلوية والتى كانت من المهم ان تزال باضافة اللاتكس الستيرينى والذى لم يتم جفافه بالوقت اللازم وهذا اما ان يكون بتخفيفه اكثر من اللازم او اضافة مواد عالية القلوية مثل الجير عند تحضير المونة

ولسيادتكم جزيل الشكر

مجموعة تكنولاب البهاء جروب

المكتب الاستشارى العلمى

دكتور

بهاء بدر الدين محمود

استشارى كيميائى
2/2012

» تطهير مياه الخزانات بلمبات الاشعة فوق البنفسجية
» دراسة فنية واقتصادية وبيئية لانشاء مصنع تصنيع كيماويات البناء الحديث
» معالجة الصرف الصناعى للمخلفات البترولية باستخدام الاشعة الفوق البنفسجية واكسيد التيتانيوم كمعالجة ثلاثية
» طرق معالجة لمياه من التلوث البكتيرى باستخدام الاشعة فوق البنفسجية/فلاتر الاوزون/الدايونيزر/فلاتر الخارصين
» معالجة مياه الصرف الصناعى لمصانع الورق والكرتون بطريقة الترشيح بالاغشية كاحد مراحل المعالجة المتقدمة