مواد چسباننده

از WikiPeymankar

پرش به: ناوبری, جستجو

2-7-1 تعاریف

واژه سیمان یا سیمنت در معنی کلی، بر هر یک از مواد گوناگونی که برای چسباندن اجسام مختلف به کار می‌رود، اطلاق می‌شود و به مفهوم عنصر یا عامل پیوند دهنده یا چسباننده نیز آمده است.

چسباننده‌های ساختمانی شامل گچ، آهک، قیر، سیمان پرتلند، بتانه‌ها و مانند اینها می‌شود که می‌توان آنها را به دو گروه کلی چسباننده‌های آبی (یا هیدرولیک) و چسباننده‌های هوایی تقسیم‌بندی نمود. گروه اول چسباننده‌هایی هستند که با آب ترکیب می‌شوند، دوغابشان در هوا و در آب سفت و سخت می‌شود و در آب پایدار و سخت می‌مانند. به این ترتیب با وجود اینکه گچ در نتیجه ترکیب با آب سفت و سخت می‌شود و برای گرفتن و سخت شدن به هوا نیازی ندارد، به علت اینکه محصول به دست آمده قابلیت دوام طولانی در برابر آب را ندارد و به مرور در آن حل می‌شود، جزو گروه چسباننده‌های آبی قرار نمی‌گیرد.

چسباننده‌های هوایی برای گرفتن و سفت و سخت شدن و سخت ماندن به هوا نیاز دارند. گرچه ملات آهک هوایی پس از سخت شدن در برابر آب پایدار است، ولی چون برای سفت و سخت شدن به دی‌اکسیدکربن هوا نیاز دارد، از چسباننده‌های هوایی به شمار می‌رود.

2-7-2 سیمان

در این بخش، راجع به سیمانهای آبی طبیعی و مصنوعی که در ساختن بتن و ملاتهای سیمانی مصرف می‌شوند بحث خواهد شد. مواد اصلی تشکیل دهنده سیمانهای آبی عبارتند از: آهک، سیلیس، آلومین و اکسید آهن.

2-7-2-1 سیمان پرتلند مصنوعی

از مهمترین سیمانهای هیدرولیک مصنوعی، سیمان پرتلند است. سیمان پرتلند فرآورده‌ای است که از اختلاط سنگ آهک و خاک رس به نسبت وزنی حدود 3 به 1 تا 4 به 1 (بسته به ترکیب شیمیایی آنها)، آسیاب کردن مخلوط به روشهای تر یا خشک، همگن کردن مواد خام، پختن مواد در کوره تا مرز عرق کردن سطح دانه‌ها و چسبیدن آنها به یکدیگر به شکل جوش یا کلینکر، سرد کردن و آسیاب کردن کلینکر با کمی سنگ گچ به دست می‌آید. انواع سیمان پرتلند در استاندارد ایران به پیروی از استاندارد آمریکایی ASTM به شرح زیر است:

سیمان نوع 1

سیمان پرتلند معمولی در کارهای معمولی و عمومی نظیر ساختن اسکلتهای بتن‌آرمه، پلها، قطعات پیش‌ساخته بتن‌آرمه، جدول خیابانها، ملاتها، اندودها و پی ساختمانهایی که امکان حمله سولفاتها وجود ندارد مصرف می‌شود.

سیمان نوع 2

سیمان نوع 2 یا سیمان اصلاح شده در برابر حمله سولفاتها از سیمان معمولی مقاوم‌تر است و در مواردی که آب زیرزمینی حاوی کمی سولفات است مصرف می‌شود. به علاوه چون گرمازایی این نوع سیمان هنگام آبگیری کمتر از سیمان معمولی است، در بتن‌ریزیهای حجیم (جسیم) و بتن‌ریزی در هوای گرم نیز به مصرف می‌رسد.

سیمان نوع 3

سیمان نوع 3 یا سیمان خیلی زودگیر را در مواقعی که بارگذاری باید مدتی کوتاه بعد از بتن‌ریزی صورت گیرد یا بخواهند قالبها را زودتر بردارند یا به هنگام بتن‌ریزی در هوای سرد به مصرف می‌رسانند.

سیمان نوع 4

سیمان نوع 4 یا سیمان کم حرارت غالباً در بتن‌ریزیهای حجیم به ویژه در فصول گرم به مصرف می‌رسد.

سیمان نوع 5

سیمان نوع 5 یا سیمان ضد سولفات، برای مصرف در بخشهایی از ساختمان که شدیداً در معرض حمله سولفاتها باشد، مناسب است.

در حال حاضر کارخانه‌های ایران سیمانهای انواع 1 و 2 و 5 را تولید می‌کنند و برای تولید انواع دیگر سفارش می‌پذیرند. در استاندارد آمریکایی ASTM انواع IA و IIA و IIIA نیز وجود دارد که به ترتیب همانند سیمانهای نوع I و II و III می‌باشند، با این تفاوت که حاوی مواد افزودنی حباب‌ساز می‌باشند. این سیمانها تاکنون در ایران استاندارد و تولید نشده‌اند.

2-7-2-2 سیمانهای سفید و رنگی

ترکیب شیمیایی سیمان سفید همانند سیمان پرتلند معمولی است با این تفاوت که با انتخاب مواد اولیه مناسب، از ورود مواد رنگی نظیر اکسیدهای آهن و منیزیم و غیره به فرایند ساخت جلوگیری می‌شود. برای ساختن سیمانهای رنگی، مواد رنگی معدنی بی‌اثر شیمیایی را به سیمان می‌افزایند. با سیمان پرتلند معمولی نیز می‌توان فقط سیمانهای رنگی قرمز، قهوه‌ای و سیاه ساخت. سیمانهای سفید و رنگی بیشتر برای کارهای تزئینی مصرف می‌شوند. رنگ سیمان باید در برابر عوامل جوی و نور پایدار باشد. مواد رنگی متداول عبارتند از اکسید آهن برای رنگهای قرمز، زرد، قهوه‌ای و سیاه، اکسید منگنز برای رنگهای سیاه و قهوه‌ای، اکسید و هیدروکسید کرم برای رنگ سبز، آبی کبالت برای رنگهای آبی، اولترامارین برای رنگ سرمه‌ای، دوده برای رنگ سیاه، کهربای خام و سوخته برای رنگ قهوه‌ای و گل اخرا برای رنگ زرد. میزان رنگ حدود (5%) تا (10%) وزنی سیمان است.

2-7-2-3 سیمانهای طبیعی

واژه سیمان طبیعی به دو نوع سیمان اطلاق می‌شود:

الف:سیمانهایی که از پختن سنگهای سیمانی موجود در طبیعت به دست می‌آید. ترکیب این نوع سیمانها مشابه پرتلند معمولی و ویژگی آنها بستگی به ترکیب سنگ طبیعی آن دارد. درجه پخت این سیمانها کمتر از سیمان پرتلند بوده و ترکیب شیمیایی آنها نزدیک به آهکهای آبی است.

ب:سیمانهایی که از ترکیب گردهای باقیمانده آتشفشانی یا رسوبهای دیاتومه یا آب آهک به دست می‌آیند. خاکسترها، پوکه سنگها و کف سنگهای آتشفشانی که سیلیس آنها غیر بلوری می‌باشد، به تنهایی خاصیت چسبانندگی ندارند، ولی گرد نرم آنها چه به شکل طبیعی و چه به صورت عمل‌آورده، با آهک واکنش داشته و تشکیل ترکیباتی را می‌دهند که خاصیت چسبانندگی دارد و در آب پایدارند، بنابراین نوعی سیمان هیدرولیکی به حساب می‌آیند. قبل از اختراع سیمان پرتلند مصنوعی، رومیها، یونانیها و ساکنین اروپای شمالی ساختمانهای دریایی و آبی را با مخلوطی از سیمانهای طبیعی و گرد آهک، شکفته می‌ساختند. بهترین و مشهورترین پوکه سنگ از ناحیه پوزولی واقع در نزدیکی خلیج ناپل استخراج شده و پوزولان نامیده می‌شود، به این علت کلمه پوزولان به تمام موادی که دارای سیلیس اکتیو بوده و قادر به ترکیب با آهک هیدراته و سخت شدن باشند، اطلاق می‌گردد. تراس پوکه سنگ دیگری است که مخلوط آن با دوغاب آهک در شمال اروپا مصرف می‌شد.

در ایران تاکنون مواد پوزولانی اکتیوی در جاجرود، هراز، دره لومار، تفتان، بستان‌آباد، سبلان و ممقان آذرشهر یافت شده و مطالعاتی روی آنها انجام گردیده است. برای سیمانهای طبیعی ایران استانداردی به نام ”گرد تراس“ تدوین شده است.

2-7-2-4 سیمانهای آمیخته

جزء اصلی این سیمانها کلینکر سیمان پرتلند است. همراه کلینکر مواد پوزولانی طبیعی یا مصنوعی یا مواد افزودنی ویژه‌ای آمیخته و آسیاب می‌شود، عمده این سیمانها به شرح زیر است:

ـ سیمان پرتلند پوزولانی

این سیمان از اختلاط کامل گرد سیمان پرتلند و پوزولان طبیعی و یا مخلوط کردن کلینکر سیمان پرتلند و پوزولان و سپس آسیاب کردن مخلوطی از این دو با کمی سنگ گچ به دست می‌آید، درصد پوزولان معمولاً در مخلوط بین (15%) تا (40%) است.

ـ سیمان پرتلند روباره آهن‌گدازی

این سیمان از آسیاب کردن حدود (5%) تا (85%) کلینکر سیمان پرتلند به همراه (95%) تا (15%) سرباره کوره آهنگدازی (که سریعاً سرد شده) با کمی سنگ گچ به دست می‌آید. درصد سرباره در کشورهای مختلف متفاوت است. در ایران با افزودن حدود (15%) تا (20%) سرباره ذوب آهن اصفهان به کلینکر سیمان پرتلند در کارخانه سیمان سپاهان، سیمان سرباره ساخته می‌شود.

هر دو نوع سیمان پرتلند پوزولانی و پرتلند روباره، بسته به مقدار مواد پوزولانی و سرباره، کم و بیش در برابر سولفاتها پایدارند و بتن ساخته شده با آنها خلل و فرج و نفوذپذیری کمتری دارد. این دو نوع سیمان در مقایسه با سیمان پرتلند معمولی دیرگیرتر بوده و گرمای آبگیری آنها نیز کمتر است.

ـ سیمان بنایی

سیمان بنایی سیمانی است که در بیشتر کشورهای صنعتی به منظور مصرف در ملاتها و کارهای بنایی ساخته می‌شود. اکثر کارخانه‌ها فرمول خاص خود را برای ساختن این سیمان رعایت کرده و آن را مخفی نگه می‌دارند و منتشر نمی‌کنند.

این سیمان معمولاً از مخلوط کردن حدود (50%) کلینکر سیمان پرتلند و حدود (45%) گرد سنگ آهک مرغوب و قدری سنگ گچ و برخی مواد افزودنی با مقاومت کمتر از سیمان پرتلند ولی دارای خواص مطلوب جهت کارهای بنایی ساخته می‌شود. بعضی سیمانهای بنایی، آمیخته‌ای از سیمان پرتلند و آهک مرده و مواد افزودنی هستند.

سیمانهای ویژه دیگری نظیر سیمان چاه نفت، سیمان برقی، سیمان سوپر سولفات، سیمان منبسط شونده، سیمان با گیرش تنظیم شده، سیمان با ماده حباب‌ساز، سیمان آب‌بند کننده، سیمان پلاستیک (خمیری) ، نیز وجود دارد که از بحث پیرامون آنها خودداری می‌شود.

2-7-2-5 انطباق با مشخصات و استانداردها

سیمانهای مورد مصرف در هر پروژه باید از نظر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی و مکانیکی و مشخصه‌های ظاهری با آنچه در نقشه‌ها، مشخصات فنی خصوصی، دستور کارها و دیگر مدارک پیمان ذکر شده است منطبق باشد، نوع سیمان در هر قسمت از پروژه و در هر بخش از ساختمان باید قبلاً به تصویب دستگاه نظارت برسد.

ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی سیمانها و روشهای آزمایش آنها باید مطابق استانداردهای ایرانی زیر باشد:

ـ استاندارد شماره 389 : تعیین ویژگیهای سیمان پرتلند (قسمت اول)

ـ استاندارد شماره 390 : تعیین نرمی سیمان پرتلند (قسمت دوم)

ـ استاندارد شماره 391 : تعیین انبساط سیمان پرتلند (قسمت سوم)

ـ استاندارد شماره 392 : تعیین زمان گیرش سیمان پرتلند (قسمت چهارم)

ـ استاندارد شماره 393 : تعیین تاب فشاری و تاب خمشی سیمان پرتلند (قسمت پنجم)

ـ استاندارد شماره 394 : تعیین هیدراتاسیون سیمان پرتلند (قسمت ششم)

ـ استاندارد شماره 989 : گرد تراس

ـ استاندارد شماره 1692 : تجزیه شیمیایی سیمان ـ اندازه‌گیری عناصر اصلی سیمان پرتلند

ـ استاندارد شماره 1693 : تجزیه شیمیایی سیمان ـ اندازه‌گیری عناصر فرعی سیمان پرتلند

ـ استاندارد شماره 1694 : تجزیه شیمیایی سیمان ـ اندازه‌گیری عناصر گوگرد به صورت سولفور

ـ استاندارد شماره 1695 : تجزیه شیمیایی سیمان ـ اندازه‌گیری عناصر اکسید سدیم و اکسید پتاسیم

ـ استاندارد شماره 3432 : ویژگیهای سیمان پوزولانی

ـ استاندارد شماره 3517 : ویژگیهای سیمان سرباره‌ای

ـ استاندارد شماره 3516 : ویژگیهای سیمان بنایی

ـ استاندارد شماره 4220 : ویژگیهای سیمان پرتلند آهکی

ـ استاندارد شماره 2931 : ویژگیهای سیمان پرتلند سفید

ـ استاندارد شماره 405 : ویژگیهای سیمان پنبه نسوز

ـ استاندارد شماره 990 : سیمان تراس

ـ استاندارد شماره 2761 : آیین کاربرد حفاظت و انبار کردن سیمان در کارگاه ساختمانی

ـ هر استاندارد ایرانی دیگری که تا زمان انعقاد پیمان درباره‌ی سیمان، تدوین یا تجدید نظر شود.

تا زمانی که استاندارد ایرانی در برخی موارد تدوین نشده باشد، در درجه اول استانداردهای ”سازمان بین‌المللی استاندارد ISO “ معتبر خواهد بود و در صورت نبودن استاندارد مزبور به ترتیب استانداردهای آمریکایی ASTM ، آلمانی DIN ، بریتانیایی BS ، ژاپنی JIS و شوروی سابق GOST ملاک عمل قرار خواهد گرفت.

2-7-2-6 ویژگیها و حداقل حدود قابل قبول

سیمانهای مصرفی در هر پروژه باید با شرایط اقلیمی، شرایط رویارویی و موقعیت عضو یا قطعه ساختمانی سازگاری داشته باشد.

ویژگیهای شیمیایی انواع سیمان پرتلند باید مطابق با جدول 2-7-2-6 (الف) و ویژگیهای فیزیکی آنها مطابق جدول شماره 2-7-2-6 (ب) باشد.

به علاوه سیمانها باید با مندرجات آیین‌نامه بتن ایران انطباق داشته و الزامات آن را پاسخگو باشند.

2-7-2-7 سیمانهای مناسب برای مصارف گوناگون

برای مصارف مختلف و شرایط متنوع می‌توان سیمانهایی انتخاب نمود که در جدول 2-7-2-7 آمده است. بدیهی است این جدول جنبه راهنما داشته و قبل از اقدام و اخذ تصمیم قطعی در هر مورد باید آزمایشهای لازم، زیر نظر دستگاه نظارت صورت گیرد.

2-7-2-8 حمل و نقل و نگهداری

سیمان به دو صورت فله و پاکتی به فروش می‌رسد. در هر دو حال مشخصات انواع سیمان به صورت برچسب روی محموله درج می‌گردد. بارگیری، حمل و تخلیه انواع سیمانها باید با دقت صورت گیرد و از اثر باران و رطوبت بر آنها جلوگیری شود. ظروف حمل سیمان فله (بونکرها) باید پس از تخلیه تمیز شوند تا برای محموله بعدی ایجاد آلودگی نکنند. برچسب مشخصات سیمان باید روی سیلوی سیمان در کارگاه چسبانده شود.

انبار کردن سیمان امری بسیار مهم و حساس است و از این رو رعایت نکات خاصی در انبار کردن سیمان در کارخانه قبل از فروش و در کارگاهها قبل از مصرف ضرورت دارد. رطوبت عامل خطرناکی برای سیمان است و باید سیمان را در برابر آن حفاظت نمود. رطوبت موجود در هوا به تدریج باعث گرفتن سیمان و تولید کلوخه می‌شود و گاهی اوقات کلوخه‌ها به حدی سخت می‌شوند که نمی‌توان آنها را با فشار انگشتان خرد کرد. سیمان حاوی این کلوخه‌های سخت شده را نمی‌توان برای کارهای ساختمانی به مصرف رساند، زیرا علاوه بر دیرگیر شدن سبب کاهش مقاومت بتن و ملات نیز می‌شوند.

در کارگاههایی که کارهای پراکنده دارند و مقادیر کم سیمان در نقاط مختلف مورد نیاز است، کیسه‌های سیمان اجباراً باید در فضای باز انبار شوند. در این صورت کف محلی که سیمان روی آن چیده شود، باید خشک و دست کم 10 سانتیمتر از اطراف خود بالاتر باشد. استفاده از تخته و آجر برای بالا آوردن بستر و ورقه‌های پلاستیکی برای خشک نگه داشتن کف مفید، است. کیسه‌های چیده شده بر روی هم باید مطابق شکل 2-7-2-8 (الف) با روکش برزنتی یا پلاستیکی پوشیده شده و لبه‌های پوشش به اندازه کافی هم پوشانی داشته باشند و در بالا و اطراف، اجسام سنگینی مانند آجر یا سنگ روی آنها قرار داده شود. در هر حال نگهداری سیمان به این ترتیب نباید برای مدت طولانی ادامه داشته باشد.

در کارهای بزرگتر که قرار است سیمان پاکتی مصرف شود، کیسه‌های سیمان باید در انبارهای مخصوصی نگهداری شوند. سقف، دیوار و کف انبار باید کاملاً نم‌بندی شده و کیسه‌های سیمان به فاصله دست کم 30 سانتیمتر از دیوار چیده شوند. حداکثر ارتفاع کیسه‌ها 1.5 متر و پهنای ردیف کیسه‌های چیده شده پهلوی هم 3 متر است.

انبار کردن کیسه‌ها باید به نحوی باشد که دستیابی به هر محموله برای مصرف و بازرسی یا آزمایش آسان باشد. کیسه‌هایی که زودتر وارد انبار شده‌اند، باید زودتر از بقیه به مصرف برسند. درهای انبار به ویژه در نقاط مرطوب باید به نحو مناسبی بسته شده و بسته بماند، چیدن کیسه‌ها نزدیک به هم و پوشاندن آنها با ورقه‌های پلاستیکی نیز اقدام مفیدی است در شکل 2-7-2-8 (ب) نحوه انبار کردن سیمان در فضای بسته نشان داده شده است.

نگهداری سیمان فله فقط در سیلو مجاز است، هنگام تغییر نوع سیمان، سیلوها باید کاملاً تمیز شوند. نگهداری و ذخیره سیمان در نقاطی که رطوبت نسبی هوا از (90%) بیشتر باشد، نباید در کیسه بیش از 6 هفته و در سیلوهای مناسب از 3 ماه تجاوز کند، در صورت تجاوز از مهلتهای یاد شده، سیمان باید قبل از مصرف آزمایش شود. سیمانی که برای مدت زیادی انبار شود، ممکن است به صورت کلوخه‌های فشرده در آید. این‌گونه سیمان را می‌توان با غلتاندن کیسه‌ها روی کف اصلاح نمود. چنانچه با یک بار غلتاندن کلوخه‌ها باز شود، سیمان قابل مصرف است وگرنه باید آزمایشهای مقاومت استاندارد یا آزمایش افت ناشی از گرما دادن (افت سرخ شدن) به منظور اطمینان از مرغوبیت سیمان انجام شود.

چنانچه سیمانی مورد آزمایش قرار گیرد و ویژگیهای آن مطابق استاندارد نباشد، دستگاه نظارت حق دارد مصرف آن را ممنوع و خروج آن را از کارگاه خواستار شود.

برای نگهداری انواع و مارکهای مختلف سیمان (بر پایه نام کارخانه سازنده) باید محلهای جداگانه‌ای را در نظر گرفت. روی کیسه‌های سیمان باید مشحصات آن، مانند نوع سیمان، مارک کارخانه سازنده و تاریخ بسته‌بندی و غیره چاپ شود.

در موقع حمل و نقل سیمان، باید برای جلوگیری از پخش گرد آن در هوا مقررات ایمنی ویژه‌ای را به مرحله اجرا گذاشت و به ویژه برای پیشگیری از ورود آن به دستگاه تنفسی، باید در محلهایی که در آنجا سیمان حمل و نقل و انبار می‌شود، دستگاههای تهویه تعبیه نمود.

به طور کلی در حمل و نقل و انبار کردن سیمان، رعایت استاندارد شماره 2761 ایران، با عنوان ”استاندارد آیین کاربرد، حفاظت و انبار کردن سیمان رد کارگاههای ساختمانی“ الزامی است.

2-7-3 آهک ساختمانی

2-7-3-1 کلیات

آهک یکی از مواد چسباننده ساختمان است، به عبارتی دیگر نوعی سیمان هوایی (مطابق تعریف مندرج در 2-7-1) به شمار می‌رود. فرمول شیمیایی آهک زنده خالص، اکسید کلسیم یا CaO است. معمولاً آهک را از پختن سنگ آهک یا کربنات کلسیم در یکی از انواع کوره‌های دستی (یا سنتی)، قائم و افقی گردنده به دست می‌آورند. درجه پخت آهک بستگی به درجه خلوص سنگ آهک دارد، سنگ آهک پر مایه در گرمای 800 تا 1000 درجه و سنگ آهک کم مایه در گرمای 1000 تا 1400 درجه می‌پزد. آهک ساختمانی بسته به درجه خلوص سنگ آهک و نحوه پخت آن ممکن است کم و بیش حاوی ناخالصیهایی نیز باشد.

آهک خالص، سفید رنگ است، ولی وجود ناخالصیها می‌تواند تا حدودی باعث تغییر رنگ آن شود، چنانچه ناخالصی سنگ آهک کربنات منیزیم باشد، آن را سنگ آهک دولومیتی می‌نامند و از پختن آن آهک منیزیمی حاصل می‌شود، هرگاه ناخالصی سنگ آهک، مواد رسی و سیلیسی باشد، از پختن آن بسته به مقدار ناخالصی، آهک نیمه آبی یا آهک آبی تولید می‌شود. آهک زنده میل ترکیبی زیادی با آب داشته و در تماس با آن می‌شکفد یا هیدراته می‌شود و به هیدروکسید کلسیم یا آهک شکفته تبدیل می‌گردد. در این واکنش مقدار زیادی گرما تولید می‌شود و حجم آن نیز افزایش می‌یابد. برای تهیه آهک هیدراته روشهای دستی و صنعتی به شرح زیر وجود دارد.

الف: روشهای دستی

این روشها از قدیم معمول بوده و هم‌اکنون نیز در کارگاههای کوچک رواج دارد.

1ـروش تر یا آهک‌شویی

در این روش کلوخه‌های سنگ آهک پخته را در حوضچه‌هایی ریخته و به آن آب اضافه می‌کنند و به هم می‌زنند تا شکفته گردد و به صورت شیر آهک درآید. حوضچه دارای دریچه‌ای با تور سیمی می‌باشد که با کشوی چوبی مسدود شده است.

پس از شکفتن آهک، کشو را بالا می‌کشند تا شیر آهک از دریچه و تور سیمی عبور کرده و به سمت گودالی که در جلو آن حفر شده روان گردد. ناخالصیها در روی تور باقی می‌مانند که آنها را برمی‌دارند و حوضچه را برای آهک‌شویی مجدد آماده می‌سازند. قسمتی از آب شیر آهک در زمین اطراف گودال فرو رفته و بخشی از آن تبخیر می‌گردد. پس از آنکه آهک شکفته به شکل خمیر سفتی درآمد و در سطح آن ترکهایی به پهنای 2 تا 3 سانتیمتر ایجاد شد، آن را به مدت 6 تا 8 هفته در گودال می‌خوابانند تا کاملاً شکفته شده و برای مصرف در ملات و شفته آماده شود.

2ـروش خشک

در این روش کلوخه‌های آهک زنده را در لایه‌های 20 تا 30 سانتیمتر روی سطح تمیزی چیده، روی آن آب می‌پاشند و زیر و رو می‌کنند تا بشکفد. با اضافه کردن لایه‌های جدید و آبپاشی، این عمل تکرار می‌شود تا ارتفاع کلوخه‌های انباشته به حدود یک متر برسد. روی توده آهک شکفته را با کاهگل اندود می‌کنند و می‌گذارند تا بشکفد و به صورت گرد درآید. پس از سرند کردن و گرفتن ناخالصیها، آن را به مصرف می‌رسانند.

ب:روشهای صنعتی

این روشها به خاطر کاهش دستمزد و بالا رفتن بازده کار و کاهش خطر ابداع شده و به قرار زیرند:

1ـاستفاده از هیدراتور

هیدراتور استوانه‌ای است که به صورت افقی یا قائم، کار گذارده شده و درون آن همزنهایی نصب گردیده است. خرده سنگ یا گرد سنگ آهک زنده را در هیدراتور ریخته و پس از بستن در هیدراتور و افزودن آب، محتویات آن را به هم می‌زنند. بسته به مقدار آب از شیر آهک تا گرد آهک شکفته به دست می‌آید.

2ـشکفتن آهک با بخار آب

کلوخه‌های ریز یا گرد آهک زنده را در اتوکلاو قرار داده و با دمیدن بخار آب با فشار 3-4 اتمسفر آنها را هیدراته می‌کنند. این روش بیشتر برای تسریع در شکفتن آهک و هیدراته کردن آهکهایی که ناخالصی بیشتری دارند، به کار برده می‌شود و محصول آن گرد آهک شکفته است.

در روشهای صنعتی، آهک شکفته به دست آمده را آسیاب کرده و با سرند کردن یا ایجاد گردباد، آن را دانه‌بندی و سپس بسته‌بندی می‌کنند.

آهک شکفته چنانچه در مجاورت هوا قرار گیرد، با دی‌اکسیدکربن موجود در هوا، ترکیب شده و دوباره سنگ آهک یا کربنات کلسیم به وجود می‌آید.

از گرما دادن آهک هیدراته تا حدود 400 درجه می‌توان مجدداً آهک زنده به دست آورد. آهکهای آبی به ویژه آنهایی که دارای ناخالصی زیادند و ترکیبشان به سیمان پرتلند نزدیک است، در مجاورت آب نمی‌شکفند، بلکه باید آنها را آسیاب کرد.

آهک شکفته در ساختن شفته و ملاتهای ماسه‌آهک، گل‌آهک، باتارد (ماسه آهک سیمان) گچ و آهک، در کارهای بنایی و اندودها مصرف می‌شود. همچنین در ساختن چسباننده‌های آهک ـ پوزولان، آهک - سرباره، آجر ماسه آهکی، پایدار کردن خاک و ساختن خشتهای پایدار شده آهکی، بتن آهکی سنگین و متخلخل از آهک بهره‌گیری می‌شود.

افزودن آهک به ملاتهای سیمانی باعث افزایش خاصیت خمیری و قابلیت کاربرد، افزایش آب‌نگهداری، افزایش انعطاف‌پذیری بیشتر ملات تحت تنش و چسبندگی بیشتر ملات به مصالح بنایی می‌شود.

کاهش نفوذپذیری ملاتها و اندودها به آب، کاهش جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن ملات و ثابت ماندن حجم آن پس از گرفتن و سخت شدن از دیگر محاسن افزودن آهک به ملاتهای سیمانی است، آهک با خاک احتمالی موجود در ماسه ترکیب شده و از آثار مخرب خاک در ملاتهای سیمانی می‌کاهد، مصرف آهک در پایدار کردن خاک نیز معمول است و بسیاری از ویژگیهای خاک را بهبود می‌بخشد، کاهش زمان خشک شدن مخلوط در نواحی مرطوب، کاهش میزان انقباض و انبساط خاک براثر تغییر رطوبت، تسریع در شکستن کلوخه‌های خاک رسی، افزایش مقاومت، کاهش نفوذ رطوبت و افزایش دوام و پایایی خاک از جمله مزایای استفاده از آهک به شمار می‌آید.

2-7-3-2 انطباق با مشخصات و استانداردها

آهک مصرفی در هر پروژه باید از نظر ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی و سایر مشخصه‌ها با آنچه در نقشه‌ها، مشخصات فنی خصوصی، دستور کارها و دیگر مدارک پیمان ذکر شده است، مطابقت داشته باشد. مشخصات کارخانه سازنده و کیفیت سنگ آهک مصرفی در تولید آهک باید قبلاً به تصویب دستگاه نظارت برسد.

ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی آهک و روشهای آزمایش آن باید مطابق استاندارد ایرانی تجدید نظر شده ”آهک ساختمانی“ به شماره 270 باشد. چنانچه تا زمان انعقاد پیمان استانداردهای ایرانی دیگری درباره آهک تدوین یا تجدید نظر شود، استانداردهای مزبور نیز ملاک عمل قرار خواهند گرفت. تا زمانی که استاندارد ایرانی در برخی موارد تدوین نشده باشد، در درجه اول استاندارد ”سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO )“ معتبر خواهد بود و در صورت نبودن استاندارد بین‌المللی به ترتیب استاندارد آمریکایی ASTM ، آلمانی DIN و بریتانیایی BS معتبر و مورد عمل قرار خواهد گرفت.

2-7-3-3 ویژگیها و حداقل حدود قابل قبول

آهک مصرفی در هر پروژه باید با توجه به مورد و محل مصرف، شرایط اقلیمی و جوی، شرایط رویارویی و سایر عوامل تعیین کننده انتخاب شود.

در استاندارد ایرانی تجدید نظر شده ”آهک ساختمانی“ به شماره 270، آهک زنده به انواع کلسیومی (آهک سفید)، نیمه آبی (آهک خاکستری) و منیزیمی تقسیم‌بندی شده و شرایط و روشهای آزمایش شیمیایی آن درج گردیده است.

ویژگیهای شیمیایی انواع آهک زنده باید مطابق جدول شماره 2-7-3-3 باشد.

ریزی دانه‌های گرد انواع آهک باید به قسمی باشد که (95%) آن از الک 300 میکرونی و (100%) آن از الک 180 میکرونی بگذرد و افت سرخ شدن آهک شکفته کمتر از (30%) باشد.

آهک باید در جایی مصرف شود که هوا نمناک باشد یا دست کم آن را به مدت 28 روز با وسایلی نمناک نگه دارند.

2-7-3-4 آهکهای مناسب برای مصارف گوناگون

باید برای مصارف مختلف و شرایط متنوع، آهکهایی به شرح جدول 2-7-3-4 انتخاب گردد.

2-7-3-5 حمل و نقل و نگهداری

آهک زنده را باید از اثر آب و دی‌اکسید کربن هوا حفظ کرد و همانند سیمان در ظروف مخصوص یا کیسه‌های آب‌بندی شده نگهداری نمود. آهک هیدراته نیز باید در محل مناسبی نگهداری شده و از نفوذ دی اکسید کربن هوا و تابش آفتاب مصون باشد تا از خشک شدن آن جلوگیری به عمل آید. مشخصات آهک باید روی ظروف حمل و کیسه‌ها نوشته شود. روی هم رفته، شرایطی که در نگهداری سیمان، بند 2-7-2-8 ذکر شده است، در مورد آهک نیز باید رعایت گردد. چنانچه آهک مدتی در انبار بماند و از نظر کیفیت مشکوک باشد، دستگاه نظارت حق دارد آزمایش آن را قبل از مصرف خواستار گردد. چنانچه نتیجه آزمایشها با مشخصات مندرج در استاندارد تطابق نداشته باشد، می‌تواند دستور خروج این مصالح را از کارگاه صادر نماید. کار کردن با آهک و جابه‌جا کردن آن مستلزم رعایت نکات ایمنی است.

2-7-4 گچ ساختمانی

2-7-4-1 کلیات

گچ از مواد چسباننده ساختمانی و مطابق تعریف مندرج در 2-7-1 نوعی چسباننده هوایی است. گچ ساختمانی از پختن سنگ گچ در گرمای حدود 180 درجه به دست می‌آید.

فرمول شیمیایی سنگ گچ، سولفات کلسیم با دو ملکول آب ,2H2OCaSO4 است که پس از پختن، حدود (75%) از آب آن بخار شده و گچ ساختمانی با فرمول شیمیایی ,0.5H2OCaSO4 حاصل می‌گردد. گچ خالص، سفید رنگ است، ولی ناخالصیها سبب تغییر رنگ آن می‌شوند. وجود زغال آن را خاکستری، هیدروکسید آهن آن را زرد روشن، FeO آن را کبود چرک و Fe2O3 آن را به رنگ قرمز در می‌آورد.

چنانچه به سنگ گچ تا حدود 200 درجه سانتیگراد حرارت دهند، آب بیشتری را از دست داده و به ,0.3H2OCaSO4 یا گچ اندود تبدیل می‌گردد. در گرمای حدود 300 درجه تمام آب سنگ گچ بخار شده و سولفات کلسیم بدون آب یا انیدریت CaSO4 حاصل می‌شود. گچ ساختمان، گچ اندود و انیدریت با آب ترکیب شده و مجدداً به سنگ گچ با دو ملکول آب شیمیایی تبدیل می‌شوند، ولی محصول به دست آمده هیچ گاه مقاومت مکانیکی سنگ گچ اولیه را ندارد. در گرمای بیش از 300 درجه (تا حدود 320 درجه) گچ می‌سوزد و میل ترکیبی آن با آب از دست می‌رود. در این صورت برای ترکیب گچ با آب به کاتالیستهایی مانند زاج سفید , K(SO4)2Al ، سولفاتهای سدیم، پتاسیم، روی، کلسیم، گرد آهک یا سیمان نیاز خواهد بود.

محصول کوره‌های گچ‌پزی سنتی، نامرغوب و بخشی از آن نیم‌پخته، قسمتی سوخته و فقط حدود نیمی از آن پخته است. گچ کوره‌های دوار، مرغوب‌تر و خالص‌تر است. مصرف گچ ساختمان در کارهای معمولی مانند ملات گچ و خاک، گچ و ماسه، تولید قطعات پیش‌ساخته، بلوکهای گچی و مانند اینها است. گچ اندود که کندگیرتر است، برای سفیدکاری مناسب می‌باشد. چنانچه گچ اندود بیش از اندازه به هنگام ساختن ورز داده شود، به گچ کشته تبدیل می‌گردد که گیرش آن کند است و فرصت کافی برای پرداخت آن وجود دارد و به این دلیل در قشر رویی سفیدکاری مصرف می‌شود.

افزودن خاک رس و آهک به گچ، نیز آن را کندگیر می‌کند و گچ، را برای مصرف در اندود مناسب می‌سازد. با خمیر کردن گرد گچ در محلول زاج سفید و پخت مجدد آن گچ مرمری[۱] به دست می‌آید که در برابر آب پایداری مناسبی دارد و از آن برای اندود کردن نقاط مرطوب و مکانهایی که نیاز به شستشو دارند، استفاده می‌شود.

انواع دیگر گچ مورد مصرف در ساختمان عبارتند از گچ مخصوص سطوح بتنی و گچ درزگیری که در ایران آن را به نام گیپتون می‌شناسند.

2-7-4-2 انطباق با مشخصات و استانداردها

گچ مصرفی در هر پروژه باید از نظر ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و سایر مشخصه‌ها با آنچه در نقشه‌ها، مشخصات فنی خصوصی، دستور کارها و سایر مدارک پیمان ذکر شده است، مطابقت داشته باشد. نوع گچ به لحاظ کیفیت، کارخانه سازنده و تناسب آن برای مصارف بخصوص باید قبلاً به تصویب دستگاه نظارت برسد. ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی گچ ساختمانی و روشهای آزمایش آن باید مطابق استاندارد ایرانی تجدید نظر شدة دوم گچ ساختمانی به شماره 269 باشد. چنانچه تا زمان انعقاد پیمان استانداردهای ایرانی دیگری در باره گچ، تدوین یا تجدید نظر شود، استانداردهای مزبور نیز ملاک عمل قرار خواهند گرفت. تا زمانی که استاندارد ایرانی در برخی موارد تدوین نشده باشد، در درجه اول استانداردهای ”سازمان بین‌اللملی استاندارد ISO “ معتبر خواهد بود و در صورت نبودن استاندارد بین‌المللی به ترتیب استانداردهای آمریکایی ASTM ، آلمانی DIN و بریتانیایی BS معتبر و مورد عمل قرار خواهد گرفت.

2-7-4-3 ویژگیها و حداقل حدود قابل قبول

گچ مصرفی در هر پروژه باید با توجه به محل و مورد مصرف، شرایط اقلیمی و جوی، شرایط رویارویی و سایر عوامل مؤثر انتخاب شود.

در استاندارد ایرانی تجدید نظر شدة دوم به شماره 269، گچ ساختمانی به انواع زیرکاری و پرداخت گروه‌بندی شده و شرایط و روشهای آزمایش آنها تشریح شده است.

بر طبق استاندارد مذکور ویژگیهای فیزیکی انواع گچ باید مطابق جدول 2-7-4-3 (الف) و ویژگیهای شیمیایی آنها باید بر طبق جدول شماره 2-7-4-3 (ب) باشد.

در مکانهایی که رطوبت نسبی هوا در بیشتر اوقات بیش از (60%) باشد، مصرف گچ مناسب نیست.

2-7-4-4 گچهای مناسب برای مصارف مختلف

برای مصارف گوناگون و شرایط متنوع، انواع گچ باید به شرح جدول 2-7-4-4 باشد.

2-7-4-5 حمل و نقل و نگهداری

گچ پخته را باید از اثر آب و رطوبت هوا حفظ کرد و همانند سیمان در ظروف مخصوص یا کیسه‌های آب‌بندی شده نگهداری نمود. مشخصات انواع گچ باید روی کیسه‌ها نوشته شود. به طور کلی شرایطی که برای نگهداری سیمان در 2-7-2-8 ذکر شده است در باره گچ نیز باید مراعات گردد.

2-7-5 خاک رس برای مصارف ساختمانی

2-7-5-1 کلیات

خاک رس از ارزان‌ترین و فراوان‌ترین مواد چسباننده ساختمانی بوده و مطابق تعریف مندرج در بند 2-7-1 نوعی چسباننده هوایی به شمار می‌رود که به صورت فیزیکی، خشک و سفت می‌شود. خاک رسها مخلوطی از کانیهای مختلف بوده و از پوسیدن فلدسپاتها و میکاها به وجود آمده‌اند. خاک رسها دارای فرمول شیمیایی هیدرو سیلیکات آلومینیوم ,pH2O,,nAl2O3mSiO2 ، به همراه اکسیدهای قلیایی و قلیایی خاکی هستند. خاک رس خالص، سفید رنگ است،ناخالصیها آن را رنگین می‌کنند. خاک رس کبود حاوی FeO یا خاک نباتی است، خاک رس سیاه یا خاکستری کم و بیش دارای زغال است. خاک رس سرخ Fe2O3 و خاک رس زرد، هیدروکسید آهن به همراه دارد.

خاک رس آب می‌مکد و ورم می‌کند، به هنگام خشک شدن، جمع شده و ترک می‌خورد. دانه‌های خاک رس به شکل پولکهایی است که نازکی آنها بسته به نوع کانی از یک هزارم میکرون تا 2 میکرون است و در ازای آنها از 100 هزارم تا 300 هزارم میکرون، وزن ویژه فضایی خاک رس عموماً از 1500 (به حالت شل) تا 1700 کیلوگرم بر متر مکعب (به حالت فشرده و سخت) می‌باشد. خاک رسهای آبرفتی توسط آب، باد و یا در بستر یخچالها جابه‌جا شده و ناخالصیهایی در طول مسیر به آن اضافه گردیده که سبب تغییر رنگ آن شده است. خاک رسهای آبرفتی مانند خاک آجر، خاک سرامیک و خاک نسوز، حاصل ته‌نشین شدن مواد در کف بستر آبهای جاری هستند. به جز مواد رنگ‌زا، ناخالصیهای دیگری نیز در خاک وجود دارد که از آن جمله می‌توان ماسه سیلیسی، ماسه‌آهکی، فلدسپاتها، سولفاتها، املاح آهن، لای و اجزای نباتی به ویژه ریشه گیاهان را نام برد. بسته به میزان ناخالصی، خاک رسها به سه گروه پرمایه، میان‌مایه و کم‌مایه تقسیم‌بندی می‌شوند که بدیهی است خاک رسهای پرمایه کمترین ناخالصی را دارا هستند.

خاک رس در ساختن شفته، ملاتهای گل آهک، گچ و خاک، گل و کاهگل مصرف می‌شود. مصرف خاک در ملات گچ و خاک برای ارزان شدن و کندگیر کردن آنست. در ملات گل آهک و شفته، خاک رس با آهک ترکیب شده و پس از مدتی سیلیکاتها و آلومیناتهای کلسیم ایجاد می‌شود، این ترکیب نیاز به هوا نداشته و بنابراین ملات گل‌آهک و شفته جزء ملاتهای آبی محسوب می‌شوند.

خاک رس پس از آب مکیدن، چسبناک، خمیری و شکل‌پذیر می‌شود. میزان آب‌مکی خاک رس بسته به نوع دانه‌ها و ریزی آنها است. ملات گل خالص تا هنگامی که تر است، حفره‌ریزی ندارد و آب نمی‌تواند از آن نفوذ کند و از این رو برای آب‌بندی آبگیرها و استخرها و بام می‌توان آن را مصرف کرد.

این ملات پس از خشک شدن جمع شده و ترک می‌خورد و در این حالت آب می‌تواند در آن نفوذ کند بنابراین برای جلوگیری از ترک خوردن به آن کاه می‌افزایند.

2-7-5-2 انطباق با مشخصات و استانداردها

خاک رس مصرفی در هر پروژه باید از نظر ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و سایر مشخصه‌ها با آنچه در نقشه‌ها، مشخصات فنی خصوصی، دستور کارها و دیگر مدارک پیمان ذکر شده است، مطابقت داشته باشد. نوع خاک رس و محل معدن آن باید قبلاً به تصویب دستگاه نظارت برسد. چنانچه تا زمان انعقاد پیمان استانداردهای ایرانی در باره خاک رس برای مصارف ساختمانی تدوین یا تجدید نظر شود، این استانداردها ملاک عمل قرار خواهند گرفت تا زمانی که استاندارد ایرانی در برخی موارد تدوین نشده باشد در درجه اول استانداردهای ”سازمان بین‌المللی استاندارد ISO “معتبر خواهد بود و در صورت نبودن استاندارد مذکور، به ترتیب استانداردهای آمریکایی ASTM ، آلمانی DIN و بریتانیایی BS دارای اعتبار بوده و مورد عمل قرار خواهد گرفت.

2-7-5-3 ویژگیها و حداقل حدود قابل قبول

خاک رس مصرفی در هر پروژه باید حتی‌المقدور خالص و عاری از مواد آلی، ریشه گیاهان و سایر بقایای نباتی باشد. میزان سولفاتها در خاک رس بر حسب SO3 نباید بیش از (0.5%) و میزان کلرورهای سدیم و پتاسیم آن مجموعاً بیش از (0.1%) باشد. وجود دانه‌های سنگی درشت برای مصرف خاک در شفته، مشروط بر اینکه دانه‌بندی مناسبی داشته باشد اشکالی ندارد، ولی در مورد ریزی دانه‌های خاک رس مصرفی در ملاتها، حداکثر (7.5%) از دانه‌ها می‌توانند بر روی الک 149 میکرون بمانند. حد خمیری PL خاک رس برای ملات باید بین 17 تا 30 باشد.

2-7-6 چسباننده‌های سیاه

2-7-6-1 کلیات

چسباننده‌های سیاه شامل مواد قیری و قطرانی هستند. قیر جسمی است به رنگ سیاه مایل به قهوه‌ای و چسباننده که از تعدادی هیدروکربور ساخته شده، برخی از هیدروکربورهای قیر دارای گوگرد، اکسیژن و ازت هستند.

قیر در دمای عادی جامد است و بر اثر گرما نرم و روان می‌شود. قیر در روغنهای معدنی و حلالهایی مانند سولفور کربن، تترا کلرور کربن و تری کلروفنل حل می‌شود. امروزه دو نوع قیر معدنی و نفتی در ساختمان مصرف می‌شود.

هنگامی که موادی آلی مانند چوب، زغال سنگ، تورب و نظایر آنها را در ظروف سربسته و دور از هوا حرارت دهند، از آنها گازهایی برمی‌خیزد که از سرد کردن این گازها، قطران خام حاصل می‌شود. در اثر پالایش و تقطیر قطران خام، مواد فرار آن خارج شده و جسم جامد یا نیمه جامدی از آن به جا می‌ماند که زفت قطران نامیده می‌شود.

ویژگیهای عمومی قابل توجه چسباننده‌های سیاه عبارتند از: غیر قابل نفوذ بودن در برابر رطوبت و آب، عایق بودن الکتریکی، پایداری در برابر اسیدها، بازها و نمکها، قابلیت ارتجاع، چسبندگی به سایر مصالح و تشکیل قشر نازک بر روی آنها، از طرفی چسباننده‌های سیاه دارای معایبی هستند که اهم آنها عبارتند از: تجزیه شدن در گرمای زیاد و تبدیل آنها به زغال همراه با اشتعال، از دست رفتن چسبندگی آنها در محیطهای مرطوب و آلوده به خاک و مواد نرم و تغییر شکل در برابر فشار و برخی حلالها.

2-7-6-2- انواع

انواع چسباننده‌های سیاه به شرح زیر می‌باشند:

الف:قیرهای معدنی

روغنهای نفت خامی که از زمین می‌جوشد، به مرور زمان و در برابر عوامل جوی، به آرامی و در گرمای کم می‌پرد و قیر آن به جا می‌ماند که به آن قیر معدنی گفته می‌شود. قیرهای معدنی خالص نیستند و بیشتر به همراه اجسام معدنی مانند خاک رس کلوئیدی، خاکستر آتشفشانی، گوگرد و بقایای گیاهی می‌باشند. برای پالایش قیرهای معدنی آنها را تا حدود 160 درجه گرم کرده و صاف می‌کنند.

ب:قیرهای خالص

قیرهای خالص از پالایش نفت خام به دست می‌آیند. در اثر حرارت دادن نفت خام، بنزین، حلالهای نفتی، نفت چراغ، نفت گاز و سایر روغنهای سبک آن در برجهای تقطیر پالایشگاه جدا شده و در گرمای بیش از حدود 380 درجه (در فشار عادی) قیر آن به جا می‌ماند که به صورت جامد یا نیمه جامد است.

چنانچه تقطیر در خلاء انجام شود، گرمای مذکور کاهش می‌یابد. نفت خام به انواع آسفالتیک، پارافینیک و آسفالتیک ـ پارافینیک تقسیم می‌شود. بیشتر نفتهای خام معادل ایران از نوع آسفالتیک ـ پارافینیک است. قیری که از نفت آسفالتیک به دست می‌آید برای کارهای راهسازی از همه مناسب‌تر است.

با روشهای ویژه‌ای پارافین قیرهای پارافینیک را جدا کرده و در راهسازی به مصرف می‌رسانند.

در مقایسه قیرهای معدنی و قیرهای خالص، تفاوتهایی وجود دارد که اهم آنها بدین شرح است:

ـ قیرهای نفتی گوگود کمتری دارند.

ـ قیرهای معدنی حاوی مواد معدنی و خاکستر هستند، در حالی که قیرهای نفتی خالص‌ترند.

ـ روغن قیرهای خالص بیشتر از قیرهای معدنی است.

ـ شمار اسیدی، استری و صابونی شدن قیر نفتی کمتر از قیر معدنی است.

ـ پارافین قیر معدنی کمتر از قیرهای خالص است.

قیرهای خالص، با درجه نفوذشان نامگذاری شده‌اند، قیرهای خالص، با درجه نفوذ 10/20،30/20،40/30،50/40 و 70/60 را با دمیدن هوا در قیرهای نرم‌تر، و قیرهای خالص 50/40 ،70/60 ، 100/80 ،120/100 ،150/130 ، 220/180،250/200 و 320/280 را از راه تقطیر نفت خام در خلأ می‌سازند. در ایران قیرهای 50/40، 70/60 و 100/80 بیشتر در راهسازی و قیر 70/60 در آب‌بندی بام در نواحی معتدل به مصرف می‌رسد.

ج:قیر دمیده یا قیر اکسیده

قیر دمیده یا قیر اکسیده از دمیدن هوای داغ 200-300 درجه به قیر خالص در مراحل نهایی پالایش یا قیر خالص حل شده در روغنهای معدنی به دست می‌آید. در اثر دمش هوا اتمهای هیدروژن ملکولهای قیر با اکسیژن هوا ترکیب شده و در نتیجه این واکنش، آب و هیدروکربورهای سنگین‌تر به وجود می‌آید (پلیمریزاسیون).

با دمیدن هوا به قیر، روغنهای آن نمی‌پرد و در سرما هم خاصیت انگمی خود را از دست نمی‌دهد. قیر دمیده دارای درجه نفوذ کمتر و درجه نرمی بیشتری از قیر خالص اولیه است و حساسیت آن نسبت به تغییر درجه حرارت، کمتر می‌باشد. چسبندگی قیر دمیده در گرمای زیاد نیز بیش از قیر خالص اکسید نشده است.

ویژگیهای قیر دمیده نزدیک به قیر معدنی است. قیر دمیده برای ساختن لایه‌های آب‌بندی پیش‌ساخته (مقوا و شمع قیری) اندودهای آب‌بندی، رنگهای ضد آب، اندودن لوله و مانند اینها مصرف می‌شود. پر کردن درزها و ترکهای رویه‌های بتنی و فضای خالی زیر آنها نیز با قیر اکسیده انجام می‌شود. در پالایشگاههای ایران دو نوع قیر اکسیده 80/25 R و 90/15 R ساخته می‌شود که اعداد 25 و 15 درجه نفوذ و 80 و 90 درجه نرمی آنها است. با افزودن کاتالیزورهای ویژه در حین تولید قیر دمیده، می‌توان قیر اکسیده‌ای ساخت که حالت خمیری آنها در سرما حفظ شود. از این نوع قیر که تا اندازه‌ای شبیه لاستیک است، برای پوشش کف کانالها استفاده می‌شود.

د:قیرهای محلول یا پس بریده

قیرهای محلول از حل کردن قیر خالص در روغنهای معدنی به دست می‌آید. جنس قیر محلول بستگی به نوع قیر خالص و حلال آن دارد. هرچه حلال، زودتر بپرد، قیر محلول زودگیرتر و هرچه مقدار حلال بیشتر شود، قیر آبکی‌تر است. مقدار حلال حداقل (10%) وزن قیر محلول می‌باشد.

روغن راه نوعی قیر محلول است که از حل کردن قیر خالص در روغنهای سنگین مانند نفت کوره ساخته می‌شود. قیرهای محلول آبکی را به صورت سرد و قیرهای سفت را با کمی گرم کردن به مصرف می‌رسانند. در صورت گرم کردن، درجه گرمای قیرهای محلول باید کمتر از درجه اشتعال حلال آنها باشد. قیرهای محلول را در ساختن رویه‌های سیاه راه در هوای سرد و خشک، اندود آب‌بندی و اندودهای سطحی و نفوذی راه به مصرف می‌رسانند.

قیرهای محلول را، بسته به زمان گرفتنشان، گروه‌بندی و به شرح زیر نامگذاری کرده‌اند:

ـ قیرهای محلول زودگیر[12] که از حل کردن قیر خالص در بنزین ساخته می‌شود.

ـ قیرهای محلول کندگیر[13] که از حل کردن قیر خالص در نفت چراغ به دست می‌آیند.

ـ قیرهای محلول دیرگیر[14] که از حل کردن قیر خالص در نفت گاز یا نفت کوره حاصل می‌شود.

روغن راه نوعی قیر محلول دیرگیر است.

هر یک از این انواع، بسته به مقدار حلالشان، دسته‌بندی می‌شوند: قیرهای زودگیر از Rco تا Rc5 ، قیرهای کندگیر از Mco تا Mc5 و قیرهای دیرگیر از Sco تا Sc6 ، امروزه تقسیم‌بندی نوینی جانشین تقسیم‌بندی فوق شده است که بستگی به کندروانی (ویسکوزیته) کینماتیکی قیر دارد.

هـ:امولسیونهای قیر

امولسیون قیر مخلوطی از دانه‌های خیلی ریز (یا گلبول) قیر و آب به رنگ قهوه‌ای است که ریزی دانه‌های قیر، حدود 1 تا 10 میکرون می‌باشد، برای جلوگیری از چسبیدن گلبولهای قیر به یکدیگر آنها را با ماده‌ای به نام امولگاتر اندود کرده‌اند. بسته به نوع امولگاتر، امولسیونها را به کاتیونی، آنیونی و کلوئیدی تقسیم کرده‌اند. از نظر پایداری، امولسیونها به سه دسته، زودشکن، کندشکن و دیرشکن گروه‌بندی شده‌اند.

امولسیونهای قیر در آغاز برای اندود کردن سنگدانه‌های سرد و تر ساخته شدند، ولی امروزه آنها را برای اندود کردن سنگدانه‌های تر یا خشک، پایدار کردن خاک و ساختن شفته و خشت قیری، اندود کردن ماسه‌های ریزدانه و جلوگیری از روان شدن ماسه‌های روان در هر آب و هوایی به مصرف می‌رسانند و از آنها در ساختن پی و رویه راه نیز استفاده می‌شود.

و:قطران

هنگامی که موادی آلی نظیر چوب، زغال سنگ و تورب را در ظروف سربسته و دور از هوا گرما دهند از آنها گازهایی برمی‌خیزد، از سرد کردن این گازها قطران خام به دست می‌آید. در اثر پالایش و تقطیر قطران خام، مواد فرار آن خارج شده و جسم جامد یا نیمه‌جامدی از آن به جا می‌ماند که زفت قطران نامیده می‌شود.

معمول‌ترین قطرانی که در ساختمان و راهسازی مصرف دارد، قطران زغال سنگ و زفت آن است. قطران زغال سنگ در کارخانه‌های کک‌سازی و گازسازی به تفاوت در دمای 600 تا 1200 درجه ساخته می‌شود.

2-7-6-3 انطباق با مشخصات و استانداردها

انواع قیر و قطران مصرفی در هر کار باید از نظر ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و مشخصه‌های ظاهری با آنچه در نقشه‌ها، دستورکارها، مشخصات فنی خصوصی و سایر مدارک پیمان ذکر شده است، منطبق باشد. نمونه‌های چسباننده‌های سیاه مورد مصرف باید قبلاً به تصویب دستگاه نظارت برسد. ویژگیهای قیرهای مصرفی و روشهای آزمایش آنها باید مطابق استانداردهای ایرانی زیر باشد:

ـ استاندارد شماره 124 : ”قیر (کلیات و تقسیم‌بندی)“

ـ استاندارد شماره 125 : ”مشخصات قیرهای مایع“

ـ استاندارد شماره 126 : ”مشخصات قیرهای جامد“

ـ استاندارد شماره 211 : ”عایقکاری ساختمان به وسیله قیر“

ـ استاندارد شماره 517 : ”اصطلاحهای مواد قیری و غیر قیری که در ساختمان، راه و پوشش به کار می‌رود.“

ـ استاندارد شماره 597 : ”روش آزمون شناور مواد قیری“

ـ استاندارد 602 : ”روش اندازه‌گیری قابلیت کشش مواد قیری“

ـ استاندارد شماره 1689 : ”روش آزمایش استخراج کمی قیر از مخلوطها و مصالح سنگی و قیر روسازی جاده“

ـ استاندارد شماره 1690 : ”روش تعیین چگالی ظاهری مخلوطهای متراکم قیری با استفاده از نمونه‌های اندود شده با پارافین“

ـ استاندارد شماره 1691 : ”روش تعیین درجه تراکم رویه ساخته شده از مخلوطهای قیر و مصالح سنگی“

ـ استاندارد شماره 2949 : ”روش آزمون اثر لکه در مواد قیری“

ـ استاندارد شماره 2950 : ”روش آزمون تعیین درجه نفوذ مواد قیری“

ـ استاندارد شماره 2951 : ”روش آزمون تعیین نقطه نرمی مواد قیری“

ـ استاندارد شماره 2952 : ”ویژگی‌ عایقهای رطوبتی در ساختمان (قیرگونی)“

ـ استاندارد شماره 2953 : ”روش آزمون تعیین حلالیت مواد قیری در تری‌کلرواتیلن“

ـ استاندارد شماره 2954 : ”روش اندازه‌گیری نقطه اشتعال قیر به طریقه باز“

ـ استاندارد شماره 2955 : ”روش آزمون قابلیت کشش مواد قیری“

ـ استاندارد شماره 2956 : ”روش آزمون تعیین وزن مخصوص قیرهای جامد و نیمه جامد“

ـ استاندارد شماره 2957 : ”روش آزمون تعیین افت حرارت مواد قیری“ ـ استاندارد شماره 3865 : ”روش آزمون تعیین درجه نفوذ قیری“

ـ استاندارد شماره 3866 : ”روش آزمون قابلیت کشش مواد قیری“

ـ استاندارد شماره 3867 : ”روش آزمون تعیین نقطه شکست قیر و مواد قیری - آزمایش فراگیری“

ـ استاندارد شماره 3868 : ”روش آزمون تعیین درجه نرمی مواد قیری“

ـ استاندارد شماره 3869 : ”ویژگیهای قیر اصلاح شده“

ـ استاندارد شماره 3872 : ”روش آزمون تعیین وزن مخصوص قیرهای جامد“

ـ استاندارد شماره 3873 : ”روش آزمون تعیین وزن مخصوص قیرهای نیمه جامد“

ـ استاندارد شماره 3874 : ”روش آزمون اندازه‌گیری دانسیته نسبی قیر جامد“

ـ هر استاندارد ایرانی دیگری که تا زمان انعقاد پیمان در باره چسباننده‌های سیاه تدوین یا تجدید نظر شود.

تا زمانی که که استاندارد ایرانی در پاره‌ای از موارد تدوین نشده باشد در درجه اول استانداردهای”سازمان بین‌المللی استاندارد ISO “ معتبر خواهد بود و در صورت نبودن استاندارد مذکور به ترتیب استانداردهای آمریکایی ASTM و بریتانیایی BS ملاک عمل قرار خواهد گرفت.

2-7-6-4 ویژگیها و حداقل حدود قابل قبول

چسباننده‌های سیاه که در ساختن روسازی راه به مصرف می‌رسند، باید روی دانه‌های سنگ را با لعاب نازکی بپوشانند و آنها را به یکدیگر بچسبانند. رویه سیاه راه باید در برابر عوامل جوی به ویژه نفوذ آب و تغییر درجه حرارت پایدار بوده، در گرما نرم نشود و موج برندارد و در سرما جمع نشود و ترک نخورد.

برای آب‌بندی بام و نم‌بندی پی ساختمان و نظایر آنها از چسباننده‌های سیاه استفاده می‌شود. این مواد باید چشمه‌ها و ریزه سوراخهای سطح مورد نظر را پر کنند. قشر آب‌بندی باید در برابر درجه حرارت پایدار بماند. در گرمای تابستان نرم و جاری نشود و در سرمای زمستان سخت نشود و ترک نخورد و این ویژگیها را در درازمدت در خود نگه دارد. درمورد قیرهایی که مصرف آنها مستلزم گرم کردن است، باید چنان عمل نمود که قیر موقع گرم کردن نسوزد. مصرف امولسیونهای یخ‌زده و کهنه که قیر آنها جدا و لخته شده باشد، ممنوع است. این‌گونه امولسیونها، قیرهای سوخته و سایر مصالحی که به نحوی با شرایط مندرج در استانداردها منطبق نباشند، باید بلافاصله از کارگاه خارج شوند. قیرهای خالص و محلول باید همگن و فاقد آب باشند.

شناسایی نوع چسباننده‌های سیاه به وسیله علائم حک شده بر روی در بشکه‌ها و نوشته‌های روی کارتنها انجام می‌شود. این علائم و نوشته‌ها شامل نوع چسباننده، درجه نفوذ، درجه نرمی و سایر ویژگیهای آن می‌باشد. دقت نظر در مورد نقطه اشتعال چسباننده‌های سیاه، بسیار ضروری است. عدم توجه به این ویژگی ممکن است به هنگام مصرف، خطرات آتش‌سوزی و سوختگی کارگران را به همراه داشته باشد.

2-7-6-5 چسباننده‌های سیاه مناسب برای مصارف گوناگون

برای مصارف مختلف، چسباننده‌هایی باید انتخاب شوند که در جدول 2-7-6-5 آمده است:

2-7-6-6 حمل و نقل و نگهداری

بارگیری، حمل و باراندازی چسباننده‌های سیاه باید با دقت انجام گیرد. انواع مختلف قیر باید جداگانه دسته‌بندی و انبار شوند. آزمایش نمونه‌های گرفته شده از انواع قیر در کارگاه، باید منطبق با ویژگیهای خواسته شده در مشخصات باشد.

مصالح چسباننده باید در مکانهای تمیز و حتی‌المقدور سرپوشیده نگهداری شده و از آلودگی آنها با خاک، مواد مضر، آب، یخ و برف جلوگیری شود. انبارهای بسته باید به طور پیوسته تهویه شده و از تجمع گازهای قابل اشتعال در آنها جلوگیری شود. انبارهای مواد چسباننده باید دور از آتش و مواد قابل اشتعال بوده و برای اعلام و اطفای حریق احتمالی در آنها تدابیر لازم اتخاذ شده باشد. امولسیونها را می‌توان تا چند ماه در انبار نگه داشت، ولی اقدامات لازم برای جلوگیری از شکستن، لخته شدن و دلمه شدن آنها باید صورت گیرد. به هنگام انبار کردن هر چند وقت یک بار باید بشکه‌های امولسیون را غلتانده و سر و ته کرد تا از رسوب و چسبیدن گلبولهای قیر به یکدیگر جلوگیری شود. همین طور باید از ورود اتفاقی مصالح سنگی و مواد شیمیایی در ظروف امولسیون و نیز مخلوط شدن دو نوع امولسیون به ویژه آنهایی که دارای بار الکتریکی متفاوت هستند، ممانعت به عمل آید، زیرا هریک از عوامل نامبرده می‌تواند سبب شکستن و لخته شدن امولسیون گردد. سردی هوا از عوامل بسیار مؤثر در زود شکستن امولسیونها و در پاره‌ای موارد یخ زدن آنها است. به طور کلی توصیه می‌شود از انبار کردن امولسیون در دمای کمتر از 2± درجه سلسیوس خودداری شود. پیش از مصرف امولسیون بهتر است بشکه‌های امولسیون را بغلتانند تا دانه‌های قیر در همه جای آن به طور یکنواخت پخش گردد.

هنگام کار با مواد قیری باید پیشگیریهای لازم به منظور پرهیز از بروز سوانح به عمل آید. مواد قیری نباید بیش از 175 درجه گرم شود یا به هنگام گرم کردن دود کند. برای گرم کردن مواد قیری نباید شعله مستقیم آتش را به آنها نزدیک کرد، بلکه باید از وسایل گرم کننده قابل کنترل مانند لوله‌های مارپیچ حاوی روغن داغ یا بخار و وسایل الکتریکی استفاده نمود. در صورتی که مجبور به استفاده از شعله آتش برای گرم کردن باشیم باید بین شعله و مخزن مواد قیری حایلی از آجر نسوز وجود داشته باشد. برای کنترل و بازرسی قیر نباید از آتش مشعل و چراغ شعله‌ای استفاده نمود.

پانویس

  1. در ایران گچ مرمری با نام تجارتی عاج تولید می شد.
ابزارهای شخصی