رویه بتنی اصلاح شده با لاتکس (LMC) و کاربرد های آن (نمونه آزمایشی در قطعه یک آزاد راه تهران – شمال)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مدیر عامل شیمی سازه آرمانی

2 رئیس کمیته فنی کانون سراسری انجمن های صنفی بتن کشور و مدرس دانشگاه شهید بهشتی

3 مدیر فنی شیمی سازه آرمانی

10.30478/jcsm.2020.220023.1146

چکیده

بتن اصلاح شده با پلیمر (PMC) که به آن بتن اصلاح شده با لاتکس (LMC) نیز گفته می شود، از افزودن پلیمر در طرح اختلاط بتن بدست می آید. این نوع بتن به دلیل بهره مندی از ویژگی های منحصر به فرد از جمله بهبود کارایی، استحکام کششی و کاهش نفوذپذیری، در مصارف مختلفی مانند راهسازی، کفسازی های صنعتی و غیر صنعتی و همچنین ملات های ترمیمی بکار می رود. امروزه در کشور های پیشرفته نظیر آمریکا و کانادا بتن اصلاح شده با لاتکس به عنوان مناسب ترین گزینه برای رویه پل ها محسوب می شود. رویه های بتنی به دلیل کاهش نفوذپذیری و دوام بیشتر نسبت به رویه های آسفالتی عمر سازه را بین ۲ تا ۳ برابر افزایش داده و علاوه بر جنبه اقتصادی به دلایل دیگری از جمله افزایش ایمنی و کاهش هزینه های تعمیرات و نگهداری، از روسازی های آسفالتی پیشی گرفته اند.]۱[ در این مقاله پس از اشاره به انواع روسازی های بتنی ، استفاده از رویه بتنی اصلاح شده با لاتکس (LMC) بررسی شده است.
با توجه به عدم وجود تجربه جدی در تولید و اجرای این نوع بتن در پروژه های راهسازی کشور، پس از انجام تحقیقات گسترده و استفاده از تجربیات کشور های پیشرفته در این زمینه و همچنین بهره گیری از آیین نامه های معتبر بین المللی، شرکت دانش بنیان شیمی سازه آرمانی اقدام به اصلاح ساختاری و تولید لاتکس SBR (مورد استفاده در بتن LMC) با نام تجاری Arma SBL-MIX نمود و پس از تولید آزمایشی LMC مطابق با مشخصات وزارت راه آمریکا FHWA نمونه آزمایشی را بر روی دال بتنی در قطعه یک آزاد راه تهران – شمال به صورت موفقیت آمیز اجرا نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

latex modified concrete (LMC) overlays and it’s applications

نویسندگان [English]

  • Reza GHaemi 1
  • alireza Rahmati 2
  • Alireza Maghsadi 3
1 CEO at Chimisazeh Armani
2 Invited lecturer at Shahid Beheshti University
3 Technical manager at Chimisazeh Armani
چکیده [English]

Polymer modified concrete (PMC) have been called by various names, such as latex modified concrete (LMC). LMC is defined as hydraulic cement combined at the time of mixing with organic polymers that are dispersed in water with aggregates. The improvements from adding polymer modifiers to concrete include increased bond strength, freezing-and-thawing resistance, abrasion resistance, flexural and tensile strengths, and reduced permeability and elastic modulus. A reduced elastic modulus might be useful considering the application of LMC as a bridge-deck overlay or repair surface. Concrete overlays have higher durability and life time compare to asphalt overlays. In this article the applications of concrete pavements and LMC overlays are discussed.
Due to the fact that LMC overlays have not been used in any road construction projects in Iran, research needed to be done in order to produce the styrene butadiene latex used in LMC. The research and development group at Chimisazeh Armani successfully produced the SBR latex and placed a sample in Tehran-North High way project by following the guidelines given by ACI and FHWA. The result proved that LMC is a great choice as an bridge deck overlay.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Latex modified concrete
  • LMC
  • concrete pavement
  • Roller compacted concrete
  • Durability
]The Benefits of Concrete Highways, Cement Association of Canada, Thecnical Report, cement.ca

[2] Lane, S.,2017 “FHWA LTBP Summary – Current Information on the use of Overlays and Sealers” FHWA-HRT-16-079.

[3] Bond, A.E.1932, British Patent 369, 561, Mar. 17.

[4] Rodwell, A. G., 1939, German Patent 680, 312, Aug. 29.

[5] Geist, J. M.; Amagna, S. V.; and Mellor, B. B., 1953, “Improved Portland Cement Mortars with Polyvinyl Acetate Emulsions,” Industrial and Engineering Chemistry, V. 45, No. 4, pp. 759-767.

[6] Walters, D. G., 1992b, “The Effect of Polymer Variables and Other Parameters on the Properties of Polymer-Modified Cement Mixtures,” Polymer-Modified Hydraulic-Cement Mixtures, ASTM STP 1176, L. A. Kuhlmann and D. G. Walters, eds., ASTM International, West Conshohocken, Pa., Dec.

[7] ASTM C1438-13, Standard Specification for Latex and Powder Polymer Modifiers for use in Hydraulic Cement Concrete and Mortar, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2013.

[8] ACI 548.4-11 - Specification for Latex-Modified Concrete Overlays, ACI (2012)

[9] Clear,K.C.,andChollar,B.H.,1978,“Styrene-ButadieneLatexModifiersforBridgeDeckOverlay Concrete,” FHWA-RD-78-35, Apr. (National Technical Information Service, PB 283945).

[10] Ohama, Y., Chapter 7, 1995, “Polymer-Modified Mortars and Concretes,” Concrete Admixtures Handbook, V. S. Ramachandran, ed., Noyes Publications, Park Ridge, N.J.

[11] Ohama, Y.; Miyake, T.; and Nishimura, M., 1980, “Properties of SBR-Modified Concrete,” Nihon- Kenchiku-Gakkai Kantoshibu Kenkyu-Hokokushu, pp. 289-292. (in Japanese) [9] Walters,D.G.,1990,“AComparisonofLatex-ModifiedPortlandCementMortars,”ACIMaterials Journal, V. 87, No. 4, July-Aug., pp. 371-377.

[12]Ohama, Y., and Kan, S., 1982, “Effects of Specimen Size on Strength and Drying Shrinkage of Polymer-Modified Concrete,” International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete, V. 4, No. 4, Nov.

[13] Ohama, Y.; Moriwaki, T.; and Shiroishida, K., 1984, “Weatherability of Polymer-Modified Mortars through Ten-Year Outdoor Exposure,” 4th International Congress of Polymers in Concrete, Darmstadt, West Germany, Sept.  [14] Ohama, Y., 1973, “Study on Properties and Mix Proportioning of Polymer-Modified Mortars for Buildings,”

Report of the Building Research Institute, No. 65, Tokyo, Japan, Building Research Institute. (in Japanese)

[15] Schwiete, H. E.; Ludwig, V.; and Aachen, G. S., 1969, “The Influence of Plastics Dispersions on the Properties of Cement Mortars,” Betonstein Zeitung, V. 35, No. 1, pp. 7-16.

[16]Wagner, H. B., and Grenley, D. G., 1978, “Interphase Effects in Polymer-Modified Hydraulic Cements,” Journal of Applied Polymer Science, V. 22, No. 3, pp. 813-822.