واتر استاپ pvc

واتراستاپ pvc یا نوار آب بند پی وی سی، محصول پرکاربردی در سازه های بتنی آبی است | در این مقاله با واتر استاپ pvc و کاربرد واتراستاپ آشنا می شوید

واتر استاپ pvc چیست؟

این محصولات به شکل نوار در مقاطع درز های حرکتی بتن واقع شده و این درز ها را در طول عمر سازه، در برابر نشتی آب مسدود می‌کنند. این نوار ها در ضخامت و پهنا های مختلف تولید می‌شوند و ابعاد این نوار ها بسته به فشار آب پشت درز ها محاسبه و انتخاب می‌گردد. هر چه فشار بالاتر باشد، ضخامت یا پهنا یا هر دو باید افزایش یابد. علاوه بر ابعاد و ظاهر واتراستاپ pvc که باید طبق محاسبات مهندسی و بر اساس استاندارد های مربوطه باشد، جنس این محصولات نیز باید از مواد معین و با کیفیت تعریف شده و تحت کنترل تشکیل شده باشد.

تولید واتر استاپ pvc 

پلی وینیل کلراید، که بطور مخفف به پی وی سی pvc معروف است، جزء دسته پلیمر های ترموپلاستیک می باشد.

دارای یک ساختار زنجیره پلی اتیلنی بوده و اتم های کلر بر روی این زنجیر بطور یک در میان بر روی کربن ها نشسته اند. تقریباً نزدیک به ۶۰% وزن پی وی سی مربوط به اتم های کلر است. حضور کلر بر روی این زنجیر ها باعث ایجاد قطبیت نسبی نسبت به زنجیر پلی اتیلن می‌گردد و به همین دلیل زنجیره پی وی سی دارای سختی بالائی نسبت به پلی اتیلن است. همین سختی بالا باعث می‌شود که این پلیمر به تنهائی فرآیند نشود.

تاریخچه واتر استاپ pvc

نیم قرن تحقیقات روی فرآیندپذیری این ماده، در نهایت منجر به یافتن راهی توسط شرکت گودریچ در قرن بیستم شد.

حاصل این رهیافت، نرم کننده های فتالاتی بودند. از آن به بعد پی وی سی در ابتدا توسط یک فرآیند کامپوندینگ جهت فرآیند نهائی آماده و در یک فرآیند نهائی این کامپوند به شکل مورد نظر در می آید. پایدار کننده های گرمائی، پایدارکننده های نوری، نرم کننده ها، کمک فرآیندها، فیلرها، بهبود دهنده های گرمائی، ضد باکتری ها، مقاوم کننده های در برابر آتش و رنگ، گستره ای از این مواد می باشند که بسته به محصول نهائی مورد نظر، از آنها در مقادیر مورد نظر استفاده می‌شود.

ترکیبات واتر استاپ pvc

پی وی سی مورد مصرف در واتر استاپ pvc متشکل از چندین ماده در نسبت های متفاوت بوده که هر کدام نقشی را در کیفیت واتراستاپ بر عهده دارند.

در اینجا به ترتیب به این مواد و نقش آنها پرداخته می شود:

1) پودر پی وی سی

جزء اصلی کامپوند موردنظر ما، پلیمر پلی وینیل کلراید است که به شکل پودر در واحد های پتروشیمی تولید می‌شود.

این ماده در کشور ما در مجتمع های بندر امام، آبادان و غدیر تولید شده و همچنین از کشور های دیگر نیز وارد می‌گردد.

کیفیت واتر استاپ pvc :

کیفیت نوع پی وی سی مرتبط با چندین عامل است:

1- جرم مولکولی

2- توزیع جرم مولکولی

3- ساختار کریستالی ناشی از پیکربندی کلر ها

2) نرم کننده ها (Plasticizers)

جهت کاهش سختی کامپوند های pvc، از ترکیبات استری بر پایه فتالیک اسید، به شکل دی الکیل فتالات، استفاده می‌شود.

دی اکتیل فتالات، معروف به DOP مهمترین نرم کننده در کامپوند واتراستاپ می باشد. این استر محصول واکنش انیدرید فتالیک و ۲-اتیل هگزیل الکل بوده و از نظر وزن مولکولی جزو نرم کننده های متوسط است که هم امتزاج پذیری خوبی با پی وی سی دارد و هم مشکلات زیست محیطی ناشی از تبخیر سطحی استر های سبک وزن را ندارد.

وظیفه نرم کننده ها در واتر استاپ pvc چیست؟

نرم کننده ها بر روی سطح زنجیر های pvc قرار گرفته و باعث کاهش بلورینگی این زنجیر ها می‌گردد.

استفاده از روان کننده های ارزان قیمت هیدروکربنی در تولید کامپوند های ارزان قیمت نیز رایج بوده که باعث می‌شود محصول نهائی بوی مواد نفتی بدهد. این ترکیبات یک نرمی کوتاه مدت ایجاد می‌کنند که در اثر مرور زمان علاوه بر از دست دادن نرمی، محیط خود را آلوده به بخارات نفتی کرده و همچنین دوام واتر استاپ pvc را در سازه پائین می‌آورند. این مهم، درمورد اسپیسر نیز مصداق دارد.

اسپیسر چیست؟

اسپیسر نامیست که همواره در کنار واتر استاپ دیده می‌‌‌شود و از افزودنی های بتن پرکاربرد در ساختمان سازی است.

> برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید مقاله " بررسی انواع و کاربرد واتر استاپ " را مطالعه نمایید.

3) نرم کننده های بر پایه اپوکسی

روغن سویا تحت یک واکنش شیمیایی دارای گروه عاملی اپوکسی شده که در مقادیر کم در کامپوند پی وی سی واتراستاپ مصرف می‌شود. این مواد علاوه بر اینکه خاصیت نرم کنندگی دارند، هیدروکلریدریک اسید آزاد شده طی فرآیند را به دام انداخته و مانع از اسیدی شدن محیط و تاسیسات می‌شوند.

علاوه بر این کیفیت واتر استاپ را نیز بهبود می دهند.

4) پایدار کننده های حرارتی

ساختار واتراستاپ pvc در حرارت ناپایدار بوده و در دمای بالای ۷۰ درجه سانتیگراد شروع به تخریب خود کاتالیستی می‌کند.

این پدیده علاوه بر کاهش کیفیت پلیمر، گاز HCl نیز آزاد می کند که هم مشکلات بهداشتی ایجاد کرده و هم باعث خوردگی تاسیسات و تجهیزات تولیدی می شود. لذا نیاز است که برای پایداری این مواد از پایدار کننده ها استفاده شود.

مهمترین پایدار کننده ها کدامند؟

نمک های فلزات سنگین اسید های آلی مهمترین این پایدار کننده ها هستند: مثل کلسیم استئارات.

انتخاب این پایدار کننده ها بر اساس کیفیت و قیمت محصول نهائی می‌تواند متغیر باشد. نمکهای مضاعف زینک باریم و زینک کلسیم امروزه به طور مطلوبی در این صنعت به کار گرفته می‌شوند که خود این ترکیبات دارای فرمولاسیون های بهینه می‌باشند.

5) فیلر در واتر استاپ pvc :

در کامپوند های واتر استاپ pvc، از مواد معدنی مثل کربنات کلسیم، تیتان و دیگر مواد معدنی می‌توان استفاده کرد.

مهم ترین این مواد پودر کربنات کلسیم می باشد. این ترکیبات در اندازه ذرات ریز استفاده می شوند. تقریباً در ۸۰ درصد کامپوند ها از کربنات کلسیم استفاده می گردد.

چرا از فیلر استفاده می شود؟

فیلرها به منظور های مختلف استفاده می شوند که عبارتند از:

1. کاهش قیمت کامپوند
2. افزایش سفتی و مقاومت کامپوند
3. بهبود ضربه پذیری کامپوند

منظور از کنترل فیلر چیست؟

اندازه ذرات و خصوصیات ظاهری فیلر مهمترین خصوصیاتی است که باید کنترل شود.

کاهش اندازه ذرات در محدوده یک میکرون، باعث می‌شود که پخش شوندگی این ذرات در کامپوند مشکل باشد و به همین دلیل معمولاً از پودر های پوشش داده شده سطحی با ترکیبات آلی استفاده می‌شود که پخش شوندگی ذرات را افزایش می دهند. علاوه بر آن کاهش اندازه ذرات باعث گرد گوشه شدن ذرات شده و نقش آن در بهبود مقاومت در برابر ضربه کم می شود و به همین دلیل در این شرایط باید از مواد بهبود دهنده ضربه نیز استفاده کرد.

رابطه مقاومت کششی و میزان کربنات

مقاومت کششی کامپوند با میزان کربنات رابطه عکس دارد.

ولی در یک میزان ثابت فیلر، خصوصیات کششی کامپوند مرتبط با شکل ظاهری فیلر خواهد بود. کیفیت فیلر ارتباط با دانه بندی ذرات، نرمی و شکل ذرات داشته و ترجیحاً باید پوشش دهی خوبی با ترکیبات آلی داشته باشد و این عوامل تعیین کننده قیمت فیلر و در نهایت کیفیت واتراستاپ خواهند بود.

نسبت قیمت یک فیلر با کیفیت، نسبت به یک فیلر کم کیفیت تا ۳ برابر متفاوت می باشد.

5) رنگ در واتر استاپ pvc :

رنگ نیز بخش دیگری از کامپوند پی وی سی مورد مصرف در واتر استاپ pvc است.

این رنگ ها بر پایه ترکیبات معدنی هستند که باید پایداری نوری و حرارتی مناسبی داشته باشند. در مورد واتراستاپ، رنگ نشانه ایی از مبداء و تولید کننده واتراستاپ است و به نوعی یک معرف منحصر به فرد می‌باشد که هر تولید کننده ای با آن رنگ تولید کرده و شناخته می‌شود. البته در بازار ایران به این مسئله به این شکل توجه نمی شود.