مقدمه :
انواع مواد کاهنده مقاومت ویژه خاک در سیستم ارتینگ
بطور کلی مواد بهبود دهنده مقاومت ویژه خاک برای کاهش مقاومت اتصال زمین به دو دسته کلی:
۱-با پایه خاک رس Clay-base مانند بنتونیت، LOM و …
۲- با پایه کربن Carbon-base مانند مارکونیت، GEM، GIM و … تقسیم بندی می شوند.
هر کدام یک از این دسته مواد کاهنده دارای خصوصیاتی می باشند که طراح و مجری سیستم اتصال زمین متناسب با شرایط زمین و روش بهره برداری می تواند از آنها استفاده کند.
ولی اینکه این مواد از لحاظ PH و مقاومت ویژه و … مطابق با موارد ذکر شده در استاندارد IEC 62561-7 برای مواد کاهنده مقاومت زمین باشند حائز اهمیت می باشد.
بنتونیت و مارکونیت شباهت های خاصی دارند.
هر دوی این مواد به عنوان بهبود دهنده ی زمین برای کاهش مقاومت زمین استفاده می شوند.
با این حال تعدادی تفاوت بین این دو ماده کاهنده ارت وجود دارد.
انواع مواد کاهنده مقاومت ویژه خاک در سیستم ارتینگ
بنتونیت رطوبت خاک رس را نگه می دارد:
از بنتونیت اغلب برای کاهش مقاومت بین خاک و الکترود زمین (میله ی زمین یا شبکه زمین) بوسیله ی نگه داشتن رطوبت استفاده می شود.
ترکیب بنتونیت به طور طبیعی شامل مونت موریلونیت، خاک رس بر پایه سدیم که وقتی با آب مخلوط می شود بیش از حد حجیم می شود به دو شکل پودری و دانه دانه در دسترس می باشد.
فرم دانه دانه اغلب به دلیل آماده سازی و هم زدن آسانتر ترجیحاً مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع مواد کاهنده مقاومت ویژه خاک در سیستم ارتینگ
تراکم رسانای مارکونیت:
مارکونیت ماده ای مصنوعی است که به طور خاص برای هدف ارتینگ می باشد که با استفاده از ترکیب مواد خام مخصوص و مواد معدنی با نسبت و دقت کنترل شده، ساخته شده است.
در نتیجه دقت اندازه گیری، مخلوط دانه دانه (گرانوله) تقریباً بدون خاک (گرد و خاک) خواص الکتریکی استثنایی دارد.
مقاومت ویژه:
همه ی مواد مرتبط با ارت می توانند رسانا باشند در صورتی که مقاومت آنها ۵ اهم متر یا کمتر باشند. بنتونیت سطح مقاومتی حدود ۳ اهم متر دارد.
مارکونیت با یک سطح مقاوم ۰٫۰۰۱مقاومت خیلی کمتری نسبت به رقبای خود دارد. حتی وقتی که مخلوط می شود، با سیمان سطح مقاومت هنوز ۱۹/۰ اهم متر است.
انواع مواد کاهنده مقاومت ویژه خاک در سیستم ارتینگ
تعادل شیمیایی:
بنتونیت ماده ای طبیعی است که می تواند ۱۵-۲۰ % ناخالصی داشته باشد که این ناخالصی می تواند موجب خورندگی و زنگ زدگی اتصالات الکترود ارت شود، در نتیجه منجر به اشکالی در سیستم ارتینگ می شود که می تواند موجب آسیبی پرهزینه و تعمیرات طولانی مدت شود.
مارکونیت یک ترکیب شیمیایی بی اثر و همچنین غیر خورنده برای فولاد یا مس است.
مارکونیت به ساختار سیمان حمله نمی کند و سطح PH آن در محدوده ی خنثی قرار دارد.
اجازه دهید مارکونیت با انواع سیمان مرسوم استفاده شود و همچنین براساس رزین های اختصاصی، چسب و گچ استفاده می شود.
تطبیق پذیری:
یکی از ویژگی های کلیدی بنتونیت قابلیت جذب آب باران است.
این خاصیت به افزایش قابلیت رسانایی آن کمک می کند.
اما همچنین سبب می شود که بیرون آن خشک و چروکیده شود.
بنابراین هر چند سال نیاز به نگهداری دارد.
مثلا اضافه کردن آب اضافی یا نمک برای داشتن مقدار ارت مطلوب.
مارکونیت به دلیل ساختار محکم و دائمی برای شرایط بیشتر زمین ها مناسب است.
مخصوصاً در زمانی که با بتون مخلوط می شود مشکلی ایجاد نمی شود.
استحکام بالا:
بسته به طبیعت خاک رس، بنتونیت سطحوح استحکامی محدود دارد.
این موضوع در کنار خاصیت انبساط مواد وقتی با آب مخلوط می شوند ساختاری نامناسب ایجاد می کند.
در حالی که مارکونیت می تواند درجه استحکام بالاتر از درجه ۲۵ بتن را بدست بدهد.
و در نتیجه برای استفاده به عنوان بخشی از ساختار ساختمان مناسب است.
راحتی در استفاده:
هر دو ماده ی ارتینگ ساده هستند تا به عنوان پر کننده برای الکترودهای ارت استفاده شوند.
با این حال مارکونیت می تواند به جای شن و ماسه و مصالح درون مخلوط بتن مرسوم،مخلوط شود.
در نسبت ۳ بخش مارکونیت و یک بخش سیمان بوسیله ی وزن، با اضافه کردن ۱ لیتر آب در هر ۴ کیلوگرم کل مخلوط.
مقرون به صرفه بودن:
وقتی به قیمت می رسید، تفاوتی آشکار بین بنتونیت و مارکونیت وجود دارد.
بنتونیت خیلی ارزان تر از مارکونیت است و قیمت تمام شده اجرای سیستم ارتینگ را کاهش می دهد.
با وجود اینکه باید هزینه ی نگهداری هرچند سال در نظر گرفته شود، باز هم می تواند به عنوان یک روش کم هزینه مورد استفاده قرار گیرد.
از طرف دیگر مارکونیت محصولی گران تری است با این حال پس از نصب، راه حلی دائمی برای ارتینگ بدون نیاز به نگهداری مداوم است.
بنابراین این فاکتور باید به عنوان مواد پرهزینه در نظر گرفته شود.
منبع: toosearth.com
