روش جدید و ارزان آب بندی سازه های بتنی

تعریف آب بندی سازه های بتنی

آب بندی سازه های بتنی یا همان ضد آب کردن سطوح بتن استفاده پوشش یا غشایی است که برای جلوگیری از نفوذ آب تحت فشار به یک سطح مانند دیواره فونداسیون اعمال می شود. این مواد ممکن است شامل لایه های کامپوزیت و یا پوشش هایی از پلیمرهای مصنوعی مختلف باشد که برای افزایش دوام ساختمان لازم است اجرا شود. با توجه به مؤلفه ساختاری مواد و شرایط پروژه انتخاب مواد بر اساس نوع آببندی و شرایط جغرافیایی یا نوع سیال خواه نشت آب یا سایر مایعات خورنده به که بتن آسیب می رساند ، صورت می پذیرد.

 پوشش آببند نسبتاً غیرقابل نفوذ است ، همچنین برای آببندی ترک های سرد و درزهای اجرایی از استفاده می شود که از امکان ورود یا انتقال آب به سازه جلوگیری می کنند. شکل زیر مکان های نیازمند به آببندی را نشان می دهد.نتایج به دست آمده نشان می دهد که مهمترین عوامل مؤثر در خرابی عایق های آببند در ساختمانها و سازه های بتنی ، ترک ، سیستم اجرای نادرست مواد و مصالح آببندی ، ترک در بتن و عیوب در جویت ها و درزهای ساختمانی است.

در حال حاضر تعداد روش های شناخته شده برای آب بندی سازه های بتنی محدود به سیستم پوشش الاستومری دوغاب و اندود های سیمانی ، سیستم غشایی ورق و سیستم مایع است. راه حل های پیشنهادی بهبود روشهای آببندی سازه های بتنی شامل تنظیف کردن ، از بین بردن سیلانت و پوشش های قدیمی بر روی سطح یا جوینت ها ، تزریق مناسب اپوکسی یا مواد شیمیایی در ترک ها و درز ها و استفاده از لایه جدید پوشش های ضد آب می باشد.

مقدمه ای بر آببندی سازه های بتنی

آب ریشه ی بسیاری از ضعف ها ی جدی و تخریب مداوم در سازه های ساختمانی است و به دلیل آنکه رقیق و لغزنده است ، می تواند با جابجایی آزاد توسط نیروی جاذبه ، فشار ، خیساندن و غرق آب شدن ، از طریق عمل مویرگی و کانالهای مویینه یا انتشار بخار ، به جاهایی برسد که در آن نبوده باشد  و در نتیجه می تواند با واکنش شیمیایی بین آب ، ماده و همچنین وجود اکسیژن یا کربنات ، ما را به سمت ناپایداری و تجزیه پیشرونده در مصالح و خود سازه ساختمانی سوق دهد.

درست ترین گزاره در خصوص آببندی سازه ها شاید این باشد که متوقف کردن آب غیرممکن است اما به کنترل میزان جریان و نفوذ آب امکان پذیر است.محافظت از سازه با یک لایه غشاء ضد آب ، عنصر اساسی در طراحی و ساخت ساختمانهای بتنی است. آب می تواند با عمل مویرگی و استفاده از کاپیلارهای آزاد به بدنه ی سد های بتنی تا بلوک کاری های سیمانی زیرزمین ها و پارکینگ ها نفوذ کند.

با تکیه بر تخلخل فیزیکی سیمان و اشباع نمای خارجی ، این امکان وجود دارد که آب بتواند در هر مکانی وارد زیرزمین شود. با توجه به تأثیر منفی وجود آب در یک ساختمان باید در انتخاب مواد آببند و ضد آب با کیفیت و موقعیت مکانی آن ، توجه کافی صورت گیرد. ما در دوره تکنولوژی زندگی می کنیم ، مواد و مصالح نوین و مختلفی وجود دارد که برای ضد آب بودن اختراع می شوند!

 ضعف در سیستم آببندی می تواند علت اصلی خرابی های مرتبط با رطوبت باشد. هدف از نصب غشاء آببند، جلوگیری از بروز مشکلات ناشی از نفوذ آب در بتن است. هنگامی که مقدار زیادی آب توسط بتن معمولی بدون افزودنی ها یا پوشش های آببند کننده جذب شود، نه تنها شبکه فولادی و آرماتور دچار خوردگی می شود بلکه بتن سازه از آب اشباع شده و منجر به بروز مشکل نشت می گردد.

به دنبال افزایش لیک و نشت ، خرابی ها به ایجاد شکاف و تورق بتن گسترش می یابد. در محیط های مرطوب و واحد های آبسازی پالایشگاهی و صنایع و تصفیه خانه ها و سازه های بتنی آبی ، ضد آب بودن یک سازه ضروری است .در ساختمانهای مسکونی پشت بام ، سرویس های بهداشتی ، زیرزمین و نمای ساختمان که در معرض آب قرار دارد بایستی آببند گردد. در مناطقی که مستعد چرخه آب و هوایی آفتاب و باران است ،  بسیاری از خرابی های رخ داده مربوط به منطقه سازه سقف است.

 در بازدید و بازرسی های پیوسته و مشاهدات آماری چنین به نظر می رسد که نه تنها در ساختمانهایی با عمر بیش از 10 سال بلکه در سازه های جدید نیز این ضعف مشتهده می شود،. در مناطقی با تراز آب زیر زمینی بالا که اتفاقا بسیاری از سازه های صنایع پتروشیمی و نفتی در چنین جغرافیایی بنا می شوند، جدی ترین نقص و خرابی ها در محل پی ، مخازن مدفون . گالری های زیر زمینی اتاق های برق است. در برج های مسکونی و تجاری آب بند کردن طبقات منفی ، دیوارهای حائل ، کف و دیواره پارکینگ ها و محیط های فضای سبز و ایوانها در طبقات از جمله مناطق مستعد برای نشت آب هستند.

اهمیت آببندی سازه ی بتنی

ضد آب بودن سازه را از کاهش مقاومت بتن مسلح در اثر اکسید شدن شبکه آرماتور و کاهش مقطع فولاد حفظ می کند. از آنجا که آبهای زیرزمینی و آب باران و آبهای سطحی و سیال داخل مخازن و استخرها می تواند از طریق ضعف های حین ساخت و ترک ها ، اتصالات انبساط ، باز شدن محلهای اتصال کف و دیوارها و سقف و بخش هایی که از بتن که شن نما و متخلخل هستند ، درز کند، توجه به آببندی به جهت کنترل و کاهش مشکلات ساختاری یک ضرورت است.

علل نقص در اجرای سیستم های آب بندی بتن

الف –کمبود دانش فنی

با رشد سریع صنعت ساخت و ساز و افزایش پروژه ها کمبود نیروی کار ماهر امری اجتناب ناپذیر می گردد، خصوصا در مقولات مرتبط با صنایع نوین ساخت کمبود دانش در تکنسین ها، مهندسین و کارفرما نیز مشهود است، بنابراین ، استاندارد ها کاهش یافته و امکان کنترل کار سخت شده که طبعاً منجر به نقص در اجرای سیستم های دانش محور می گردد.  اگر نقص ها به مراتب جدی تر باشد پیشامد ها غیرقابل بازگشت ، و آسیب دائمی می گردد.

ترکیب شیمیایی و روش اجرایوشش های آببند متفاوت است. حساسیت و پیچیدگی دستور العمل اجرا خصوصا در استفاده از موادی که دارای دوره ی کیورینگ و عمل آوری طولانی هستند و یا چند جزئی و داری نسبت ترکیب می باشند، روی نتیجه کار تاثیر مستقیم دارد . عدم آگاهی از نوع و کاربرد جداگانه محصولات متنوع در این زمینه و نحوه عملکرد و اثرگذاری آن از عمده ترین دلایل عدم موفقیت سیستم های آببندی در سازه های بتنی در حین ساخت و دوره های تعمیراتی و اورهال می باشد.

ب- تغییر شکل سازه و ترکهای سرد و درزهای انبساط و انقطاع

محل اتصال و ترکهای سرد ضعیف ترین پیوند در ساختار و استراکچر سازه بتنی است و اولین نشت ها اغلب نزدیک به این مناطق ظاهر می شوند. بنابراین ، پیمانکار و سازندگان در حین ساخت باید بهترین تصمیم را در مورد جزئیات آببندی درز ها داشته باشند و رعایت کنند. انتخاب مواد مناسب آببندی درزها مهم است زیرا از نظر مکانیسم و کارایی تفاوت هایی دارند ، همچنین منطقه اجرا خواه فضای باز یا محیط سرپوشیده ، شرایط آب و هوایی لازم برای اختلاط ، دوام و عملکرد طولانی مدت ، از پیش شرط های اجرای هستند.

انواع مواد و مصالح متداول درآببندی بتن

الف –آببند کننده های پایه سیمانی

عایق کاری و اندود با پوشش های سیمانی خصوصا در وضعیت فشار مثبت و به ویژه برای مخازن و لاگون ها و کولینگ تاور هایی با سطوح زیاد ، ارزان و کاربردی و آسان است اما از آنجا که سیمان هابه تنهایی خاصیت ارتجاعی ندارد و تحمل حرکت انبساطی و انقباضی اعضای بتنی در اثر دما یا نشست طبیعی سازه و یا ترک را ندارد ، اتصال ، دوام ، انسجام ، کشش و مقاومت خمشی بستر را می توان با استفاده از مواد افزودنی لاتکس آکریلیک و مانند پلی پروپیلن بهبود داد.

ی فعال اغلب در زیرزمین و سازه های بتنی مدفون مورد استفاده قرار می گیرد. این محصول می تواند نشت های فعال ، ترک ها و رطوبت را مهر و موم کند این فیلم ضد آب سیمانی می تواند در شرایط آببندی فشار منفی استفاده شود. واکنش شیمیایی بین مواد به درون کانال های مویینه نفوذ کرده و با گسترش کریستال سازه را آببندی نماید.

ب –پوشش های آب بند بتنی (ممبراین های آببند بتنی)

از نظر کلی تنها دو دسته غشای آب بند وجود دارد. غشای ورقه ای و غشا های مایع. هر کدام از آنها خواص خود را دارند که بسته به آن خصوصیات انتخاب و اعمال می گردند. غیرقابل نفوذ بودن برای جلوگیری از ورود یا فرار آب ، انعطاف پذیر باشدی در برابرحرکت عادی انبساطی و انقباضی ساختمان، حفظ دوام و قابلیت یکپارچگی برای مدت زمان طولانی و امکان ترکیب در معماری و مصالح و جزئیات و مشخصات ساختمان از ویژگی های مهم پوشش های آببند هستند.

ب- 1 –پوشش های آببند بتنی مایع

معمولاً در محلی کاربرد دارند و اعمال می شوند که امکان پاشش و اجازه تنظیم و تشکیل غشای غیرقابل نفوذ در برابر آب، وجود داشته باشد. به دلیل کاربرد و نگهداری و ترمیم آسان آن این نوع پوشش ها بسیار شناخته شده هستند. طیف گسترده ای از پوشش های آب بندی کاملاً به ساختار پیوند می خورند ، در برابر اشعه UVپایدار بوده و توانایی تنفس و عبور بخارات هوا را دارند ، علی رغم ارزانی و  مقرون به صرفه بودن برخی از آنها قادر به رفع مشکلات آببندی به صورت فشار منفی را دارا هستند .

با این حال ، بخش گسترده ای از آنها بیشتر به عنوان پرایمر کاربرد داشته و در صورتی که در لایه نهایی اعمال گردد ( به جهت عدم مقاومت در برابر سایش و ضخامت کم) به راحتی آسیب می بیند ،نسبت به رطوبت و هوازدگی سطح در هنگام اعمال حساس هستند لذا امکان عدم اتصال به بسترها بتنی وجود دارد.

راه حل های تقویت و بهبود وضعیت موجود سازه های بتنی در برابر آب

الف – کنترل رطوبت

نشت ناشی در اثر رطوبت می تواند به صورت محلول نمک های حاوی یون های مخرب مانند سولفات ها و کلر ها را به بخش های دیگر سازه برساند ، لذا باید به روش سخت گیرانه ای امکان دسترسی رطوبت از طریق کانالهای موینه بتن به سایر بخش ها و سازه ها را بوسیله ی چیپینگ و تراشیدن قسمت معیوب و جایگزینی آن با ترمیم کننده مناسب محدود کرد

ب–  ترمیم ترک ها

همانطور که در بالا رفت ، بعضی از ترک ها سازه ای هستند اما وجود ترک به معنی کاهش نفوذ پذیری بتن در برابر آب است، بنابراین چیزی که اهمیت دارد خصوصا در سازه های آبی ، اهمیت به ترک فارغ از سازه ای یا غیر سازه ای بودن آن است. برای ترک های زیر 3 میلیمتر می توان از ترمیم کننده های پایه سیمانی و برای عرض بیشتر در ترکیب با لاتکس و استفاده کرد اما اگر ترک فعال و یا سازه ای باشد باید از و یا تزریق اپوکسی استفاده کرد. حتما باید توسط کارشناسان مجرب صورت پذیرد.

ج- جوینت ها و درزهای انبساط

ترمیم درزهای انبساط به ویژه در کف و دیواره مخازن آبی و کف پیوینگ های بتنی نکات اجرایی مهمی دارد. اول اینکه در کف ارگاه ها و سالن های تولید که درز انبساط با حرکت مداوم جسم سنگین مستهلک و دجار فرسودگی و شکست شده باید از موادی به منظور ترمیم  استفاده کرد که در مقطع کم توانایی تحمل بار سنگین و اصطکاک ناشی از تماس لاستیک لیفتراک با سطح بتنی را دارا باشد. از طرفی تنظیف و کاهش رطوبت کناره ی درزیش از اجرای ماستیک و آببند کننده های پلیمری به جهت چسبندگی مناسب ضروری است.