مقاله جامع بتن تزئيني Decorative concrete با زبان اصلی و ترجمه به زبان فارسی

[sunyboy]

Decorative concrete involves concrete structures being used in roles that are not strictly related to concretes functional elements. Concrete has long been prized for its great strength, especially when combined with steel rebar. Concrete can be used for, among other things, decorative walls, floors and countertops that are both structurally sound but also provide a decorative finish that resembles polished stone and has an extremely low cost for materials.
Forms of Decorative Concrete

Concrete Countertops

Concrete's versatility lends ideally to creating rich countertops. Countertops made of concrete can be formed in a fashion that would be impractical in size and scale if made out of rock like granite or marble. Height, coloring and textures can be changed fairly easily. Aesthetic or practical items can be embedded in the concrete such as integral brass rails as pot holders or personal items such as shells, fossils, or mementos of purely sentimental value.
Integral Colorants

Color material is blended with the concrete mix to color the aggregate throughout. Many of the colorants are Iron oxides and can create colors including blacks, yellows, and reds. Greens can be achieved using Chromium and ultramarine can be used to create variants of blue. Some of the compounds used to create coloring are heavy metals (including chromium) and can be released during the grinding and polishing of the concrete. These heavy metals can cause severe respiratory problems and environmental damage.
New advancements in integral concrete color has been developed that do not utilize conventional Iron oxide based pigments that virtually eliminate efflouresence and alkali discoloration using synthetic type pigments called synthetic primary pigments or SYPP. These synthetic primary pigments are available in liquid emulsion form and are highly concentrated for ease of use and at a tremedous cost savings to users. SYPP is available in all primary colors which include yellow, blue, black, green, white and red. SYPP is also blended with extenders and preservative to create portion control colorant to increase the color offering to virtually any earth tone color which is popular in today concrete finishes.
Stamping

Patterns are impressed into wet concrete slabs or overlays to create textures or the appearance of brick or stone.
Decorative Concrete Applications on Existing Concrete

Acid Staining

Acid staining is not a dyeing or pigment base coloring systems but a chemical reaction. A mixture of water, salts and acid is applied to the concrete surface and later neutralized by a basic solution, of ammonia and water. Although some manufacturers recommend using baking soda and water, this process increases efflouresence and alkali problems once the surface is sealed.
This chemical reaction with the existing minerals in the concrete creates new colors on the concrete surface. Due to inconsistencies in the surface of concrete, acid staining creates a variegated or mottled appearance that is unique to each slab. The thickness of this color change ranges from 1/16^th to 1/32^nd of an inch. Exterior concrete surfaces may not color as well as interior surfaces because the environment has leached or percolated out the mineral content.
Typical Steps for Acid Staining:

1. Surfaces must be cleaned throughly with a mild detergent.
2. A test area is treated first to determine the strength of acid stain required for the desired color. (A weaker solution is tested first and increased in strength until the intended color is obtained.)
3. Acid solution applied to surface with acid-resistant paint brushes, mops, rollers or sprayers.
4. Solution is allowed to react on the surface for a set amount of time.
5. Reaction is stopped with a basic solution and rinsed away with water.
6. Surface is dried and then sealed with a wax, polyurethane or epoxy sealer.

Chemicals commonly used:

• Hydrochloric acid
• Iron chloride
• Sodium bicarbonate

Concrete Dyes

Concrete "dyes" are available in many different forms and compositions. Early concrete dyes consisted of generic printing inks that were dissolved in mild solutions of alchohol as a form as a carrier and applied to concrete surfaces to add a wide array of color to plain gray concrete.
Problems quickly arrose when the alchohol based dyes were exposed to sunlight, causing the color to either lighten up or fade out completely. This of course limited alchohol based dyes to interior applications where sunlight or other forms of UV lighting was not exposed to the dye.
Manufacturers later began dissolving the same printing inks in different carriers such as acetone, lacquer thinner and other solvents hoping to achieve increased penetration levels. In addition, UV inhibiting agents were added to new dyes to help with the UV instability issues associated with printing inks and concrete dyes created from those inks. The result was not what was expected. Although UV stability did slightly increase, fading still occurred when the dye was exposed to sunlight.
Epoxy

Applied over acid stained and/or overlays to seal and protect. Some epoxies are also colored.
Overlaying

Concrete overlays date back to the 1960's when chemical engineers from some of the larger, well known chemical companies began to experiment with acrylic paint resins as modifiers for cement and sand mixes. The result was a thin cementitious topping material that would adhere to concrete surfaces and provide a newly resurfaced coating to restore the worn surface.
Although initial concrete overlays provided a solution to worn concrete surfaces, the fix was somewhat temporary due to the lack of long term performance characteristics of acrylic resins. Although acrylic resins provided good UV resistance, it lacked long term water resistance and adhesion characteristics needed to provide a long term and permanent solution.
Polymer cement overlays consist of a proprietary blend of portland cements, various aggregates and proprietary hybrid polymer resins. The purpose of adding a hybrid polymer resin to the cement and aggregate is to greatly increase the performance characteristics and versatility of conventional cements, mortars and concrete materials.
Unlike conventional cement and concrete mixes, polymer cement overlays can be applied as thin as a single grain of sand or up to several inches thick without fear of delamination or typical product failure. In addition, polymer cement overlays are much more resistant to damage from salt, petrochemicals, UV, harsh weather conditions and traffic wearing.
Polymer cement overlays were introduced over twenty years ago, intended for use as a thin surface restoration material for concrete substrates. With years of successful and permanent applications, polymer cement overlays were introduced into to architectural concrete and commercial flooring industry in the early 80’s where it’s use has become an industry norm. To this day, polymer cement overlays are used for interior and exterior applications ranging from:
• Skim Coat/Broom Finish Concrete Resurfacing – Designed to restore and protect damaged, pitted, flaking and stained concrete back to the look of a new concrete surface. This application can even be “broom finished” if desired.
• Concrete Regrading & Leveling – Offers to ability to effectively repair and level concrete surfaces that have settled and become unsafe trip hazards. Regrading from several inches thick down to a feathered edge is possible.
• Thin Stamped Overlays – Similar to conventional stamped concrete, but only ¼” to ½” thick applied over existing concrete or wood substrate of any condition and at a fraction of hassle, cost and application time. The finished look is that of truly authentic tile, brick, slate, stone, wood plank and more.
• Thin Stained Overlays – Quickly becoming the commercial flooring industries most demanded and specified finish. A thin layer of polymer cement is applied over existing concrete or wood substrates and chemically stained with single or multiple translucent colors for a natural looking, elegant and durable flooring system. Optional patterns are often installed with cove type strips, similar to those used in terrazzo flooring.
• Splatter Textures & Knockdowns – The standard for commercial and residential pool deck finishes. Polymer cement is applied to the existing concrete substrate in a moderately textured finish (average of 1/8” thickness) in various patterns. Often times, the texture is knocked down with a trowel to slightly modify the appearance and feel of the finished application.
Polymer cement overlays have been successfully developed, time-tested and used for many permanent applications by contractors, engineers, architects and public works agencies for internal and external applications, above and below grade.
Polymer cement overlays are permanent applications that offer longer life, durability, reliability, flexibility, water and chemical resistance, and optional safety (non-slip) textures that are not only cost effective and time saving, but can also be aesthetically appealing.
Polymer cement overlays are economical because they provide long term, durable renovation without the need for costly and continuous repairs normally associated with deteriorating concrete surfaces. It’s fixed once, permanently and beautifully with a minimal amount of time lost, compared to traditional renovation projects.
Polishing

Concrete is polished with grinders and sanding pads of increasing grit (up to 3000) in multiple stages until it has a hard-glassy finish. Polished Concrete is a practical, decorative & economical floor system for any facility. From showrooms to industrial plants, government buildings to retail facilities, dry-polished concrete is quickly becoming one of the fastest growing phenomena to ever hit the flooring industry. Contrary to other temporary surface chemical processes, Dry-Polished Concrete is a mechanical grinding & polishing process that utilizes industrial diamonds & impregnating hardeners and sealers to level, densify, polish & finally seal the floor from within the interior of the floor surface.

[sunyboy]

بتن تزئيني
بتن تزئيني دارای ساختارهايي از بتن است که در که اکيداً به عناصر عملکرد بتن ها ارتباطی ندارد, به کار می رود.بتن بخاطر استحکام زيادش به ويژه زمانی که با فولاد rebar ترکيب می شود با ارزش پنداشته می شود. بتن می تواند برای ديوارهای تزئيني, کف زمين و سردر باجه ها که از نظر ساختاری زيبا و معتبر هستند به کار می رود اما پرداخت رنگ و روغن تزئيني ايجاد می کند که سنگ جلاداده ای را نشان می دهد و موادش هزينه کمی را در بردارد.

اشکال بتن تزئيني
سردر بتونی باجه ها
تنوع بتن بطور مطلوب سردر بتونی باجه ها ی با شکوهی را می سازد. سردر باجه ها از بتنی ساخته شده که در مدلی ساخته می شود که با گرانيت و سنگ مرمر نمی توان در آن سايز و اندازه ساخت.
ارتفاع, رنگ و بافتها می توانند به آسانی تغيير داده شوند. اقلام عملی يا زيبايي شناختی می توانند در بتن هايي مانند نرده هاي برنجی يا اقلام شخصي يا ظروف مانند قفسه ها, سنگواره ها يا يادبودهايي که ارزش احساسی دارند تجسم شوند.

رنگ کننده های مکمل
مواد رنگی برای رنگ کردن سطحی به طور متراکم با ترکيب بتن مخلوط می شود. اکثر رنگ کننده ها اکسيدهای آهن هستند و می توانند رنگ های مشکی, زرد و قرمز توليد کنند. سبزها می توانند با استفاده از کروميوم ساخته شوند و رنگ آبی سير برای توليد انواع رنگ های آبی بکار می روند.
برخی از ترکيبات که برای ايجاد رنگ بکار می روند فلزات سنگين هستند و می توانند در طول ساييدن و جلای بتن آزاد شوند . اين فلزات سنگين می توانند موجب مشکلات تنفسی سخت و صدمه به محيط شوند.
پيشرفت های جديدي در رنگ مکمل بتن انجام شده که اکسيد آهن معمولی که براساس رنگدانه هايي است که با استفاده از رنگدانه هاي نوع مصنوعی که رنگدانه های اوليه مصنوعي يا SYPP ناميده می شوند شوره زدگی و بی رنگی قليايي را از بين می روند استفاده نمی کنند. اين رنگدانه های اوليه مصنوعی در شکل امولوسيون مايع وجود دارند و برای سهولت استفاده و صرفه جويي در هزينه زياد برای کاربران به اندازه زيادی غليظ می شود. SYPP در تمام رنگهای اوليه شامل زرد, آبی, مشکی, سبز, سفيد و قرمز موجود هستند. SYPP همچنين برای ايجاد portion control colorant در جهت افزايش ارايه رنگ به هر رنگ زميني که امروزه در پرداخت های رنگ و روغن بتن رايج هستند با رنگدانه ها و مواد جلوگيري ترکيب می شوند.

منقوش کردن
الگو ها برای ايجاد بافتها يا نمای آجر يا سنگ داخل ورقه هاي باريک و مرطوب بتن فشار داده می شوند .

-کاربردهای بتن تزئيني در بتن موجود
رنگ کردن اسيدي
رنگ کردن اسيدی , بيس رنگدانه يا رنگرزي نيست که سيستم ها رنگ می زند بلکه واکنشی شيميايي است. ترکيب آب, املاح و اسيد برای سطح بتن بکار می رود و سپس از طريق محلول قليايي آمونياک و آب خنثی می شود. اگرچه برخی از توليد کنندگان استفاده سودای پخت و آب را پيشنهاد دادند, اين مشکلات قليايي و که در سطح ايجاد می شود , افزايش می دهد.
اين واکنش شيميايي با مواد معدنی موجود در بتن رنگ های جديدي در سطح بتن ايجاد می کند. بخاطر تناقض در سطح بتن, زنگ زدن اسيدی نمی خال دار يا رنگارنگی ايجاد می کند که برای هر ورقه نازک غيرعادی است. ضخامت اين تغيير رنگ از 16/1 تا 32/1 يک اينچ مرتب می شود. ممکن است سطوح خارجی بتن به اندازه سطوح درونی رنگ نشوند چون محيط محتوی مواد معدنی را صاف کرده است.

مراحل واقعی برای رنگ کردن اسيدی

1. سطوح بايد بطور کامل با سفيدکنندگان ملايم تميز شوند.
2. محيط آزمايش در ابتدا استحکام رنگ اسيدي مورد نياز رنگ مطلوب را مشخص می کند.(در ابتدا محلول ضعيف تر تست می شود و تا زمانی که رنگ مورد نظر بدست آيد استحکامش زياد می شود)
3. محلول اسيدي به همراه قلموهای نقاشی که در مقابل اسيد مقاوم هستند, غلطک ها يا اسپري ها برای سطوح بکارمی روند.
4. بايد به محلول اجازه داده شود که در سطح واکنش پيدا کند.
5. واکنش با محلول قليايي متوقف شده و با آب شسته می شود.
6. سطح خشک شده و سپس با موم ,polyurethane يا بتونه اپاکسی آب بندی می شود.

مواد شيميايي بکار رفته

• اسيدهيدروليک
• کلريد آهن
• بيکربنات سديم

رنگ های بتن: رنگ های بتن در بسياری از اشکال و ترکيبات متفاوت موجود هستند. رنگ های اوليه بتن متشکل از جوهر های کلی نقاشی هستند که در محلول های الکل به عنوان يک شکل يا يک حامل حل می شوندو برای سطوح بتن در جهت افزودن ارايه وسيعي از رنگ به بتن خاکستری رنگ بکار می روند.
در زمانی که رنگ های الکلی در معرض نور خورشيد قرار می گيرند مشکلاتی ايجاد می شود و موجب می شودکه کاملاً رنگ روشن تر و يا اينکه محو شود . اين جريان محدود به رنگ هاي الکلی در کاربردهای درونی جايي که رنگ در معرض نورخورشيد يا ساير اشکال نور UV قرار نمی گيرد, می شود.
بعداً توليد کنندگان, حل جوهرهای نقاشی را در حاملان مختلف مانند استون, رقيق کننده لاک و سا ير حل کنندگان که اميد داشتند به سطح رخنه افزوده شده برسند شروع کردند. علاوه بر اين, عناصر ممانعت کننده UV برای کمک به مواد بی ثبات که با جوهرهای نقاشي و رنگ های بتن توليد شده از اين جوهرها همراه شده اضافه می شد. نتيجه آنچه که انتظار می رفت نبود.
اگرچه ثبات و استحکام UV اندکی افزايش می يابد, در زمانی که رنگ در معرض نور خورشيد قرار می گيرد, محو شدگی رخ می دهد.

اپاکسي
پوشش ها و رنگ های اسيدي زياد برای آب کاری و محافظت استفاده شده است. برخی از اپاکسی ها نيز رنگ شده اند.

پوشش کاری(اندود کاری)
تاريخچه پوشش های بتنی به سال 1960 بر می گردد, زمانی که مهندسان شيميايي برخی از شرکتهای شيميايي مشهور و بزرگتر شروع به آزمايش رزين های نقاشی آکريليک به عنوان تغيير دهنده سيمان و ترکيبات کردند.
نتيجه, مواد عالی سيمانی نازکی بود که بود که به سطوح سيمان می چسبيد و برای بازسازی سطح پوشيده, پوشش نوسازی شده ای فراهم می کرد.
اگرچه پوشش های اوليه بتن محلولی برای پوشاندن سطوح بتن فراهم می کردند, ثبات به خاطر فقدان ويژگي های اجرايي طولانی مدت رزين های آکريليک, موقتی بود. اگرچه رزين های آکريليک, مقاومت UV خوبی فراهم می کردند, آن فاقد مقاومت طولانی مدت در مقابل آب بود و برای ايجاد محلول مداوم و طولانی مدت خاصيت های چسبندگی نياز می شد.
پوشش های سيمان پليمر متشکل از ترکيب اختصاصی سيمان های پرتلند, مصالح دانه ای و رزين های پليمرهيبريد اختصاصي است. هدف افزودن رزين پليمر هيبريد به سيمان و مصالح دانه ای افزايش خاصيت های اجرايي و تنوع سيمان های رايج, ملات ها و مواد سيمانی است. برخلاف ترکيبات رايج بتن و سيمان, پوشش های سيمان پليمر می تواند به ريز دانه ماسه يا حداکثر به ضخامت چندين اينچ(بدون ترس از لايه لايه شدن يا نقص توليد) باشد. علاوه براين, پوشش های سيمان پليمر در مقابل صدمه املاح , پتروشيمي, UV, شرايط آب و هوايي بد و لايه لايه شدن, مقاومتر هستند.
پوشش های سيمان پليمر 20سال قبل معرفی شدند و به عنوان مواد بازسازی لايه نازک سطح برای لايه های بتنی استفاده می شدند. با سالها کاربرد دائمی و موفقيت آميز, پوشش های سيمان پليمر در صنعت بتون معماری و صنعت مصالح کف سازی اقتصادی در دهه 80زمانی که کاربردش نرمی اجتماعی شد به کار رفت. تا امروز, پوشش های سيمان پليمر برای کاربردهای داخلی و خارجی استفاده می شوند که به شکل زير طبقه بندی می شوند:

• دسته بندی بتن – توانايي تعمير و دسته بندی مؤثر سطوح سيمان که نشست کرده اند و موجب اتفاقات خطرناکی می شوند . طبقه بندی ضخامت چند اينچ تا لبه پوشيده ممکن است.
• پوشش های منقوش شده نازک – شبيه بتن منقوش شده رايج است اما فقط ضخامت بتن موجود يا لايه های چوبی هر موقعيت بکار می رود. شکل تمام شده اش کاشی, آجر, لوح سنگی, سنگ و قطعات چوب است.
• پوشش های رنگ شده نازک – در صنايع کف سازی اقتصادی و پرداخت خاص رنگ روغن زياد به کار رفته است. لايه نازکی از سيمان پليمر در اشکال چوبی يا بتن موجود بکار می رود و به طور شيميايي با رنگ های مات رنگ شده و سيستم کف سازی پايدار, شيک و طبيعي را می سازد . مدل هاي مطلوب با نوارهای نوع گچبری, مشابه آنهايي که در کف سازی terrazzo استفاده شود نصب می شوند.

ناک دان ها و بافت های کف گير
استانداردی برای کف استخر مسکونی و اقتصادی است. سيمان پليمر برای لايه بتن موجود در ترکيب بافتی در مدل های مختلف به کار می رود. اغلب مواقع بافت برای تغيير اندک نما با بيلچر کمی پايين آورده می شود.
پوشش های سيمان پليمر به طور موفقيت آميز گسترش يافته اند, در طول زمان تست شده و توسط پيمانکاران , مهندسان, معماران ونمايندگان کارهای عمومی برای کاربردهای درونی وخارجی(بالا و پايين رتبه) بکاررفته اند.
پوشش های سيمان پليمر , مواد کاربردی دائمی هستند که عمر طولانی تر, پايداری, اعتبار, قابليت انعطاف, مقاومت در مقابل آب و مواد شيميايي را فراهم می کنند و بافت هاي مطلوب که صرفه جويي در هزينه و زمان هستند می توانند نيز از نظر زيبايي بکار روند.
پوشش های سيمان پليمر, اقتصادی هستند چون بدون نياز به تعميرات مداوم و پرهزينه که معمولاً همراه سطوح رو به زوال بتن است نوسازی مداوم و طولانی مدتی را فراهم می کند. در مقايسه با پروژه های نوسازی قديمي يکبار حداقل زمان بطور زيبا و دائمی تثبيت شده است.
جلادهی
بتن با grinder يا sanding pads شن در حال افزايش در چند مرحله جلا داده می شود تا به حالت شيشه ای سخت در بيايد. بتن جلا داده شده در سيستم کف سازی اقتصادی و تزئيني برای هر وسيله ای است. از نمايشگاه کالا گرفته تا کارخانه های صنعتی , ساختمان های دولتی تا کارخانه های کوچک. بتن جلا يافته يکي از آثاری است که خيلي سريع تا حالا رشد کرده و به صنعت کف سازی صدمه رسانده است. برخلاف ساير جريانات شيميايي سطح موقت, بتن جلا يافته, جريان خرد کردن و جلا دهی مکانيکي است که الماس های صنعتی و سخت کنندگان بارور کننده و آب کاری کنندگان را برای دسته بندی, فشردگی, جلا و سرانجام آبکاری سطح زمين (در لايه درونی سطح) به کار می برد.

[emrah_boy]

تو رو خدا از بتن تزئینی مطلبی عکسی دارین بدین مهندسین عزیز