آب بندی بتن چیست؟ بتن به دلیل ساختار متخلخل خود، مستعد جذب آب است. این جذب آب نه تنها می‌تواند باعث تخریب تدریجی بتن شود، بلکه زمینه را برای نفوذ آلودگی‌ها و مواد شیمیایی مخرب نیز فراهم می‌کند. برای اطمینان از طول عمر و دوام بالای سازه‌های بتنی، آب بندی بتن یک اقدام ضروری و حیاتی است. در ادامه، به بررسی جامع روش‌ها، مواد و نکات کلیدی آب‌بندی بتن می‌پردازیم.
چرا آب بندی بتن مهم است؟
آب بندی بتن به معنای جلوگیری از نفوذ آب و مقاومت در برابر فشار هیدرواستاتیک است. بتن، به عنوان یک ماده ساختمانی پرکاربرد، در معرض عوامل مخرب متعددی قرار دارد که ناشی از نفوذ آب هستند. این عوامل عبارتند از:
1- خوردگی میلگردها: نفوذ آب به داخل بتن، باعث خوردگی میلگردهای فولادی شده و از مقاومت سازه می‌کاهد.
4- حمله سولفاتی: آب‌های زیرزمینی و خاک‌های حاوی سولفات، می‌توانند به بتن حمله کرده و باعث تخریب آن شوند.
5- شوره زدگی: تبخیر آب از سطح بتن، باعث برجای ماندن نمک‌ها و املاح محلول در آب شده و ظاهری ناخوشایند ایجاد می‌کند.
3- واکنش قلیایی سیلیس (ASR): نفوذ آب، باعث فعال شدن واکنش قلیایی سیلیس در بتن شده و منجر به انبساط و ترک خوردگی آن می‌شود.
2- یخ‌زدگی و ذوب شدن: در مناطق سردسیر، آب جذب شده در بتن یخ زده و منبسط می‌شود. این انبساط و انقباض‌های مکرر، باعث ترک خوردگی و تخریب بتن می‌شود.
مفهوم بتن و تحولات آن
در گذشته، بتن به عنوان ترکیبی از سیمان هیدرولیکی، آب و سنگدانه‌ها شناخته می‌شد. اما امروزه، با پیشرفت علم و تکنولوژی، تعریف بتن بسیار گسترده‌تر شده و شامل انواع مختلف سیمان، پوزولان‌ها، سرباره کوره‌ها، مواد افزودنی، پلیمرها و الیاف می‌شود. این تحولات، منجر به تولید بتن‌هایی با خواص و کاربردهای متنوع شده است.
انواع روش های آب بندی بتن
به طور کلی آب بندی بتن به سه روش زیر انجام می‌شود:
آب بندی از طریق سطح خارجی: در این روش، یک لایه محافظ در سطح خارجی بتن ایجاد می‌شود تا از نفوذ آب جلوگیری شود.
آب بندی از طریق سطح داخلی: این روش، برای آب بندی سازه‌هایی که دسترسی به سطح خارجی آنها محدود است، مناسب است.
آب بندی از طریق ذرات بتن: در این روش، از افزودنی‌هایی استفاده می‌شود که خواص آب بندی را به خود بتن اضافه می‌کنند.
در ادامه به بررسی روش های آب بندی بتن با جزئیات بیشتر می‌پردازیم:
1. سیستم آب بندی بتن به وسیله ورقه (ممبران)
ورقه‌های آب بندی یا ممبران‌ها، از مواد پلیمری، قیر و پلی اتیلن تشکیل شده‌اند. این ورقه‌ها در برابر تغییرات دمایی مقاوم بوده و از نفوذ مواد شیمیایی جلوگیری می‌کنند. همچنین، باعث افزایش مقاومت کششی، انعطاف پذیری و خودترمیمی بتن می‌شوند. از معایب این روش :نصب دشوار و زمان‌بر، به ویژه در اتصال بین ورقه‌ها، نیاز به سطح صاف و بدون تخلخل برای نصب و هزینه نسبتاً بالا است.
2. سیستم آب بندی بتن به روش پوسته های مایع
در این روش، موادی مانند اورتان یا آسفالت پلیمری با استفاده از قلم‌مو، اسپری یا غلتک بر روی سطح بتن اعمال می‌شوند. این روش معمولاً بر روی سطح خارجی بتن اجرا می‌شود، اما با پیشرفت فناوری، آب بندی سطح داخلی نیز میسر شده است. موفقیت آمیز بودن این روش، بستگی به ضخامت و نحوه اعمال مواد دارد. این روش، زمانی استفاده می‌شود که استفاده از ورق‌های پیش ساخته میسر نباشد.
3. آب بندی بتن با استفاده از افزودنی های بتن
استفاده از افزودنی‌های مختلف در مخلوط بتن، یک روش مدرن و کارآمد برای آب بندی بتن است. این افزودنی‌ها در هنگام بتن ریزی به مخلوط بتن اضافه شده و خود بتن را به یک مانع برای عبور آب تبدیل می‌کنند.
انواع افزودنی های بتن عبارتند از:
افزودنی های هوا دهنده: این افزودنی‌ها، با ایجاد حباب‌های ریز هوا در بتن، مقاومت آن را در برابر یخ‌زدگی و ذوب شدن افزایش می‌دهند.
افزودنی های دافع آب: این افزودنی‌ها، باعث کاهش جذب آب در بتن می‌شوند.
افزودنی های کریستال شونده: این افزودنی‌ها، با ایجاد کریستال در منافذ بتن، از نفوذ آب جلوگیری می‌کنند.
روش های نوین آب بندی بتن و اعضای بتنی
در سال‌های اخیر، روش‌های نوینی برای آب بندی بتن توسعه یافته‌اند که بر پایه استفاده از مواد افزودنی خاص و تغییر در طرح اختلاط بتن استوار هستند. این روش‌ها، با هدف دستیابی به بتن آب بند با نفوذپذیری کم و دوام بالا، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
عوامل موثر بر طرح اختلاط بتن آب بند:
1- نوع و مقدار سیمان
2- نسبت آب به سیمان
3- نوع و اندازه سنگدانه‌ها
4- نوع و مقدار مواد افزودنی
اهمیت دوام بتن
دوام بتن، به معنای توانایی حفظ توان خدمت رسانی یک سازه بتنی در طول عمر مفید آن است. یک بتن با دوام، باید در برابر عوامل مخرب محیطی مانند نفوذ آب، خوردگی، یخ‌زدگی و حمله سولفاتی مقاوم باشد.
عوامل موثر بر دوام بتن:
1- کیفیت بتن
2- پوشش کافی میلگردها
3- نفوذپذیری کم بتن
دسته بندی روش های آب بندی بتن
به طور کلی، روش های آب بندی سازه های بتنی به سه دسته اصلی تقسیم می شوند:
آب بندی اولیه: انجام اقدامات پیشگیرانه در حین ساخت و بتن ریزی.
آب بندی ثانویه: اعمال روش های ترمیمی پس از اتمام ساخت و مشاهده نشانه های نفوذ آب.
آب بندی در حین ساخت: شامل تمهیداتی که به هنگام ساخت و ساز برای آب بندی انجام می شود.
-
روش های آب بندی ثانویه
1. آب بندی به روش پوشش های سطحی یا نفوذگر: استفاده از موادی که سطح بتن را پوشانده یا به داخل آن نفوذ کرده و از نفوذ آب جلوگیری می کنند.
2. آب بندی به روش تزریق: تزریق مواد آب بند کننده به داخل ترک ها و درزهای بتن.
بدیهی است که استفاده از مواد آب بندی بتن و اتخاذ تدابیر مناسب در حین ساخت، موثرترین و مطمئن ترین روش برای تضمین آب بندی بلندمدت سازه های بتنی است. این اقدامات شامل کاهش نفوذپذیری بتن، استفاده از افزودنی های آب بند کننده، نصب واتر استاپ ها در درزها و استفاده از پوشش های آب بندی در جهت فشار مثبت آب می شود.
با این حال، به دلایل مختلف از جمله ملاحظات اقتصادی یا عدم آگاهی کافی، این روش های پیشگیرانه اغلب نادیده گرفته می شوند. در این صورت، برای آب بندی بتن، می توان از روش های آب بندی ثانویه استفاده کرد، که شامل تزریق مواد آب بند کننده یا استفاده از انواع پوشش های آب بند است. انتخاب روش مناسب بستگی به شرایط بهره برداری، محدودیت های مالی و اجرایی و مهم تر از همه، حداکثر دوام مورد نظر برای آب بندی سازه بتنی دارد.
مزایا و معایب استفاده از روش تزریق برای آب بندی بتن
-
مزایا
1- امکان اجرای آب بندی در فشارهای مثبت و منفی آب
2- حداکثر دوام سازه بتنی به دلیل جلوگیری از ورود آب
3- سرعت بالای اجرا
-
معایب
1- نیاز به تخصص بالا
2- نیاز به تجهیزات خاص و گران قیمت
3- هزینه نسبتاً بالا
بتن آب بند ( کلید دوام سازه)
بتن آب بند به بتنی گفته می شود که در برابر نفوذ هرگونه عامل بیرونی مقاوم بوده و فاقد ترک خوردگی باشد. در واقع، اصطلاح “بتن غیرقابل نفوذ” برای چنین بتنی مناسب تر است، زیرا آب بندی مطلق در یک مخلوط ناهمگن مانند بتن به سختی امکان پذیر است.
یک بتن آب بند، حجم رطوبت نفوذ یافته در آن، در سطح مجاور هوا تبخیر شده و هیچ گونه آسیبی به ساختار وارد نمی کند. به عبارت دیگر، بتن آب بند دارای تهویه مناسب و دمای کافی برای تبخیر آب نفوذ یافته در سطح بیرونی بوده و هیچ گونه قطرات تعریق روی سطح دور از آب مشاهده نمی شود.
اصول آب بندی سازه های بتنی در حین ساخت (آب بندی اولیه)
این روش شامل استفاده از مواد افزودنی مناسب، اصلاح طرح اختلاط بتن، قرار دادن واتراستاپ ها در درزهای اجرایی و انبساطی و رعایت نکات مهم اجرایی است. آب بندی در این مرحله، اقتصادی ترین و بهترین روش محسوب می شود.
ویژگی های مواد افزودنی مناسب برای آب بندی اولیه
1. خاصیت روان کنندگی: کاهش نسبت آب به سیمان، افزایش سهولت متراکم سازی بتن، کاهش قطر لوله های مویینه، افزایش وزن مخصوص و تراکم بتن و در نتیجه کاهش نفوذ پذیری.
2. خاصیت لغزنده نمودن سطوح داخلی لوله های مویینه: از میان بردن نفوذ آب از طریق خاصیت اُسمُزی و کاهش نفوذپذیری بتن.
3. ایجاد حباب های ریز هوا: قطع لوله های مویینه و کاهش نفوذپذیری بتن.
4. جلوگیری از نفوذ سولفات ها و املاح خورنده: غیر فعال سازی یون کلر فعال موجود در بتن.
5. عملکرد چندگانه: افزایش مقاومت فشاری و دوام بتن.
آب بندی یک سازه بتنی در حین ساخت شامل دو کار اساسی است:
1- آب بند نمودن ساختار جسم بتن
2- آب بندی درزها
آب بند نمودن ساختار جسم بتن
کیفیت بتن از نظر دوام برحسب نفوذپذیری اندازه گیری می شود، که تحت تأثیر عوامل زیر است:
1- مقدار تراکم
2- میزان عمل آوری
3- کیفیت سیمان و سنگدانه
4- حضور یا عدم حضور ترک ها
5- نسبت آب به سیمان (W/C) و درجه هیدراتاسیون
واکنش های موثر در دوام بتن را می توان به دو نوع تقسیم کرد:
1- واکنش های سطحی: تخریب ریزساختار بیرونی بتن و ملات ناشی از محلول های مهاجم.
2- واکنش های رخ دهنده در جسم بتن: ناشی از دوره های یخ زدن و آب شدن و واکنش انبساطی شدید سنگدانه ها با سیمان نامناسب.
عامل تعیین کننده مقاومت بتن، حفرات موجود در آن است. هر چه نسبت W/C بیشتر باشد، فضای مویینه خمیر بیشتر و مقاومت آن کمتر است.
نفوذپذیری، عامل اصلی تعیین کننده دوام بتن است. نفوذ مواد شیمیایی مضر، دی اکسید کربن و خرابی ناشی از یخ زدن و آب شدن، همه با نفوذ پذیری بتن ارتباط مستقیم دارند.
اصلاح ساختار بتن جهت آب بندی شامل تراکم، توسعه دوام و ایجاد مقداری حباب هوا می باشد که با رعایت نکات زیر حاصل می گردد:
1. کاهش نسبت آب به سیمان
2. افزایش نرخ هیدراتاسیون
3. دقت در مراحل اجرا: جلوگیری از ایجاد درزهای اجرایی و کرموشدگی
4. اصلاح منحنی دانه بندی و کنترل میزان ذرات ریزدانه: میزان سیمان، مواد افزودنی پودری (میکروسیلیکا) و نرم دانه مصالح سنگی (عبوری از الک 100#) جمعاً در هر متر مکعب حداقل 400 کیلوگرم باشد.
افزودنی های آب بند کننده:
افزودنی های آب بند کننده بتن، می بایست دارای خواص کلی ذیل باشد:
1. دارای خاصیت کاهش دهندگی نفوذ پذیری
2. خاصیت دفع کنندگی آب یا آبگریز / دور کننده آب
آب بند نمودن درزهای اجرایی و انبساطی در سازه بتنی: نقاط ضعفی که نباید نادیده گرفت!
آب بندی صحیح درزهای اجرایی و انبساطی، نقش حیاتی در جلوگیری از نفوذ آب و حفظ دوام سازه های بتنی دارد. یک سازه آب بند، باید در این نواحی دارای شرایط زیر باشد:
الف) آب بندی درزهای انبساطی: برای آب بندی درزهای انبساطی، از واتراستاپ نوع حفره دار با قابلیت انعطاف پذیری بالا استفاده شود.
ب) کاهش درزهای اجرایی: تا حد امکان از ایجاد درزهای اجرایی خودداری شود. در صورت اجتناب ناپذیر بودن، برای آب بندی درز از واتراستاپ نوع تخت استفاده شود.
ج) آب بندی محل اتصال کف به دیواره: برای آب بندی درزهای اجرایی محل اتصال کف به دیواره، از واتراستاپ نوع تخت در داخل پاشنه استفاده شده و توسط گیره کار گذاشته شود.
آب بندی ثانویه (پس از بتن ریزی): راهکارهای ترمیمی برای سازه های آسیب دیده
آب بندی ثانویه، شامل روش هایی است که پس از اتمام بتن ریزی و مشاهده نشانه های نفوذ آب، برای ترمیم و آب بندی سازه به کار گرفته می شوند.
-
ماده نفوذگر: راه حلی شیمیایی برای آب بندی عمقی بتن
ماده نفوذگر، یک مخلوط شیمیایی خاص است که اجزای آن دارای خاصیت نفوذی قابل توجهی هستند. این مواد، با نفوذ به عمق بتن (از طریق مکانیزم فشار اسمزی)، با اجزای بتن واکنش داده و کریستال هایی را تشکیل می دهند که حفره های مویین بتن و ترک های ناشی از جمع شدگی را مسدود می کنند و رطوبت را به بیرون می رانند. این فرایند، در اثر فشار آب یا در مقابل فشار آب صورت می پذیرد.
در صورت فقدان رطوبت، اجزا تشکیل دهنده نفوذگر به صورت غیرفعال در محل باقی می مانند و به محض نفوذ آب، فرآیند درزبندی را آغاز می کنند. رشد کریستال ها و انسداد حفره های بتن، تا اعماق نزدیک به یک متر از سطح بتن قابل مشاهده و اندازه گیری است.
-
روش تزریق: ترمیمی موثر برای قطعات بتنی ترک خورده
روش تزریق، برای ترمیم بتن های دارای ترک و یا نقاط، درزها و ترک های آبدار استفاده می شود. دو روش اصلی برای ترمیم بتن با استفاده از تکنیک تزریق به کار گرفته می شود:
1. تزریق رزین اپوکسی: رزین های اپوکسی، پس از عمل آوری، به صورت جامد با مقاومت بالا و مدول الاستیسیته نسبتاً بالا در می آیند. چسبندگی رزین های اپوکسی به بتن، به اندازه ای است که با اجرای مناسب، قابلیت بازگرداندن استحکام سازه ای اولیه بتن ترک خورده را دارند.
موارد کاربرد این روش آب بند نمودن ترک های آبدار است. محدودیت های این روش عدم مناسب بودن برای ترک های دارای احتمال جابجایی (به دلیل مدول الاستسیته بالا) است.
عرض ترک باید بین 0.005 تا 0.25 اینچ باشد.
برای عدم موفقیت در ترمیم ترک های فعال تکنیک های ویژه برای چسبندگی مجدد و آب بندی ترک های آبدار به وسیله رزین اپوکسی بسیار تخصصی و فنی استفاده و در جاهای خاصی به کار برده می شوند.
این روش ها صرفاً زمانی در پروژه های تعمیراتی به کار گرفته می شوند که پس از بررسی و تحلیل، مشخص شود که سایر روش های موجود و استاندارد برای تعمیر مناسب نیستند.
2. تزریق رزین های پلی یورتان: از رزین های پلی یورتان، برای آب بندی و حذف نشت آب از ترک ها و درزهای بتن استفاده می شود. این رزین ها، می توانند در ترک هایی که امکان جابجایی های کوچک وجود دارد، تزریق شوند.
موارد کاربرد در این روش ، آب بندی ترک ها و درزهای بتن، به خصوص در شرایط مرطوب یا در معرض آب است. محدودیت های این روش: نباید در ترک های با عرض کمتر از 0.005 اینچ استفاده و تزریق شود.به جز سیستم پلی یورتان دو جزئی جامد، مقاومت کمی داشته و نباید برای چسباندن دوباره ترک ها مورد استفاده قرار گیرند.
رزین های پلی یورتان با تنوع قابل توجهی از منظر خواص فیزیکی در دسترس می باشند.برخی از رزین های پلی یورتان، پس از عمل آوری، به شکل فوم منعطف در می آیند. سیستم های دیگر رزین پلی یورتان، پس از عمل آوری، به صورت جامد با انعطاف پذیری نسبی و چگالی بالا در می آیند که می توانند برای چسباندن مجدد درزهای با امکان جابجایی مورد استفاده قرار گیرند. رزین های پلی یورتان فوم شونده، برای شروع عملیات عمل آوری، نیازمند آب می باشند و به همین دلیل، برای تعمیر و ترمیم بتن های در معرض آب یا مرطوب استفاده می شوند. با توجه به فقدان استاندارد مشخص و تغییرات گسترده در خواص فیزیکی رزین های پلی یورتان، لازم است که دقت و مراقبت زیادی در انتخاب این رزین برای تعمیر بتن صورت گیرد. بعضی از مراکز تحقیقاتی و آزمایشگاهی، در حال انجام مطالعات و تحقیقات بر روی این نوع ارزشمند از رزین ها می باشند. در صورت نیاز به مشاوره و راهنمایی برای روش های اجرا، می توان از این مراکز کمک گرفت.
روش پوشش های حفاظتی سازه های بتنی
جلوگیری از خوردگی سازه های بتنی و نیز آب بند کردن آنها، با حفظ سرمایه های عظیم ملی محقق می گردد.
-
پوشش های حفاظتی سازه های بتنی
پوشش حفاظتی سطحی: این پوشش ها، سطحی پلاستیک و مقاوم بر روی سطح کار تشکیل داده و آن را از محیط خورنده جدا می کنند. محدودیت های این روش عبارتند از: در صورت آسیب دیدن پوشش، بتن زیرین در
معرض عوامل خورنده قرار می گیرد. از میلگرد داخل بتن حفاظت نمی کنند. نفوذ رطوبت از سطح دیگر بتن، می تواند میلگرد را مورد تهاجم قرار دهد.
انواع پوشش های حفاظتی سطحی:
پوشش هایی که از طریق پاشش یا قلم مو بر سطح کار اجراء می شوند:
ماده اساسی این پوشش ها، رزین های ترموست (رزین هایی که در اثر حرارت سخت می شوند نظیر پلی استر، پلی یورتان، اپوکسی و …) می باشند. اساس این روش، اجرای لایه آب بندی غشائی است.
نکات مهم در اجرای این پوشش ها عبارتند از:
آماده سازی زیر کار (مضرس کردن کلیه سطوح صاف و صیقلی بتن)
تخلیه تمام قسمت های کرمو شده تا رسیدن به سطح بتنی متراکم و یکنواخت
استفاده از چسب رابط مخصوص برای چسبندگی بهتر لایه آب بند به سطح زیر کار
شکافتن کلیه ترکها و درزهای اجرائی (به صورت جناغی (V) تا رسیدن به یک بتن سالم و بی نقص، حداقل با عمق و عرض 5 سانتی متر)
پوشش های سطحی که به صورت ورقه پلاستیکی آماده از جنس ترموپلاست می باشند: (که در اثر حرارت نرم می شوند نظیر پی وی سی و پلی اتیلن و…)، به صورت ساده یا گیردار.
پوشش نفوذی یا دائمی در سازه‌های بتنی: محافظت عمقی و کاتدی
برخلاف پوشش‌های سطحی که فقط لایه‌ای محافظ بر روی سطح بتن ایجاد می‌کنند، پوشش‌های نفوذی با نفوذ به عمق بتن، با اجزای آن واکنش داده و کریستال‌های جامدی را تشکیل می‌دهند. این کریستال‌ها منافذ مویین داخل بتن را پر کرده و از نفوذ آب و مواد خورنده شیمیایی جلوگیری می‌کنند. این نوع پوشش‌ها علاوه بر محافظت از خود بتن، از میلگرد داخل آن نیز محافظت می‌کنند، زیرا به بتن اجازه تنفس داده و با خروج رطوبت، از تهاجم عوامل خورنده به میلگرد جلوگیری می‌کنند و در واقع نوعی حفاظت کاتدی ارائه می‌دهند.
ویژگی‌های کلیدی پوشش‌های نفوذی:
محافظت عمقی: نفوذ به عمق بتن و ایجاد سدی غیرقابل نفوذ
حفاظت میلگرد: جلوگیری از خوردگی میلگردها با ایجاد محیطی خشک و غیرفعال
قابلیت تنفس: اجازه خروج رطوبت از بتن و جلوگیری از تجمع آب در داخل
اجرا: قابل اجرا بر روی سازه‌های بتنی نو و کهنه به روش پاشش یا قلم‌مو
روش‌های محافظت از سازه‌های بتنی در مجاورت آب و مواد خورنده
برای محافظت از سازه‌های بتنی که در معرض آب و مواد خورنده قرار دارند، دو روش اصلی وجود دارد:
I- استفاده از مواد شیمیایی برای سازه‌های اجرا شده
این مواد نوعی مخلوط شیمیایی بر پایه سیمان به همراه فعال‌کننده‌های شیمیایی هستند که پس از مخلوط شدن با آب و تماس با سطح بتن مرطوب، با آهک آزاد آن واکنش نشان داده و تشکیل کریستال می‌دهند. این کریستال‌ها به عمق بتن نفوذ کرده و ترک‌های موجود در آن را مسدود کرده و جزئی از سازه بتنی می‌شوند.
II- استفاده از ورق‌های پلی‌اتیلن همزمان با اجرا
این مواد نیز وظیفه محافظت از بتن را بر عهده دارند، با این تفاوت که قبل از بتن‌ریزی و همزمان با قالب‌بندی در محل خود قرار داده می‌شوند. این ورق‌ها در یک طرف کاملاً صاف بوده و در طرف دیگر برای ایجاد چسبندگی با بتن دارای زوائدی هستند.
مزایای کلی روش‌های محافظت از سازه‌های بتنی در تماس با آب و مواد شیمیایی:
1. سرعت اجرای بیشتر
2. نیروی کار کمتر
3. هزینه خرید و اجرای کم
روش‌های کلی آب‌بندی بتن: از مواد نوین تا روش‌های سنتی
در این بخش به بررسی روش‌های کلی آب‌بندی بتن با استفاده از مواد مختلف می‌پردازیم:
1. آب‌بندی بتن با استفاده از مواد جدید: رویکردی نوین
قطعات بتنی فونداسیون‌ها، مخازن نگهداری آب آشامیدنی، آب‌های صنعتی و کشاورزی، فاضلاب‌های شهری و صنعتی، سازه‌های زیرزمینی و سازه‌های در معرض رطوبت جوی زیاد، همگی نیازمند استفاده از محصولی مناسب برای آب‌بندی هستند. امروزه بسته به نوع سازه، نیازهای متفاوتی در مورد آب‌بندی مطرح می‌شود:
1- قابل اعتماد بودن
2- دوام طولانی
3- مقاومت در برابر انواع تنش‌های وارده مکانیکی
4- پایداری شیمیایی
در سال‌های اخیر، با پیشرفت‌های علمی، روش‌های مدرنی به وجود آمده‌اند که صنعت آب‌بندی را دچار تحولی بزرگ کرده‌اند. از جمله این محصولات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- پودرهای آب‌بند کننده مورد استفاده در طرح اختلاط بتن
2- ملات‌های آب‌بند برای بتن‌های اجرا شده
3- ملات‌های زودگیر جهت بند آوردن نشت آب
4- ملات‌های نفوذگر جهت مقابله با فشارهای منفی
5- مواد آب‌بند تزریقی جهت کمک به آب‌بندی تونل‌ها، درزهای اجرایی، استحکام خاک در مناطق دریایی و آب‌بندی ترک‌های مویی در سازه‌ها
2. آب‌بندی بتن به روش تزریق رزین پلی‌یورتان: یک راهکار کارآمد
پلی‌یورتان‌ها پلیمرهایی هستند که دارای پیوند یورتانی بوده و از طریق واکنش افزایشی بتن یک گروه ایزوسیانات و یک ترکیب دارای هیدروژن فعال مثل گروه هیدروکسیل شکل می‌گیرند. مهم‌ترین ویژگی این گروه از پلیمرها این است که پس از واکنش، ساختاری پایدار به وجود می‌آید. در این روش آب‌بندی بتن، رزین‌های پلی‌یورتان یک جزئی یا دو جزئی با پمپ مخصوص تزریق در محل‌های نفوذ آب تزریق می‌شوند و باعث آب‌بندی جسم بتن از داخل و عمق می‌گردند.
مزایای آب‌بندی بتن به روش تزریق پلی‌یورتان:
1. آب‌بندی جسم بتن و عدم ورود آب به درون بتن و جلوگیری از اثرات مخرب ورود آب به بتن مانند خوردگی
2. امکان آب‌بندی از هر دو سمت سازه (آب‌بندی در فشار مثبت و منفی)
3. امکان آب‌بندی در محل‌هایی با دبی آب بالا
4. مقاومت در برابر فشار معکوس آب
5. امکان آب‌بندی ترک‌های بتن با ابعاد مختلف
3. آب‌بندی بتن با استفاده از کفپوش‌های پلی‌یورتان
کفپوش‌های پلی‌یورتان با مقاومت‌های مکانیکی، شیمیایی و سایشی مطلوب جهت اجرا در کارخانجات صنعتی، ورزشگاه‌ها، محیط‌های دارای لرزش و نیز محیط‌هایی که در معرض اشعه ماوراء بنفش (UV) قرار دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
4. آب‌بندی بتن با استفاده از پوشش‌های محافظتی پلی‌یورتان
پوشش‌های محافظتی پلی‌یورتان با قابلیت اجرا در ضخامت‌های مختلف بر حسب نوع کاربری سطوح مورد نظر و همچنین دارا بودن خواص مطلوب فیزیکی و بهداشتی و از همه مهم‌تر مقاوم در برابر اشعه (UV) خورشید، مناسب برای پوشش مخازن آب آشامیدنی، لوله‌ها و اتصالات، سطوح لوله‌های بتنی انتقال آب، قابل ارائه می‌باشند.
5. آب‌بندی بتن با استفاده از پَکِرگذاری و تزریق اپوکسی و پلی‌یورتان به بتن
ترک‌های موجود در بتن را می‌توان با توجه به اهمیت سازه و علل وقوع آنها دسته‌بندی و تعمیر و بازسازی نمود. تزریق رزین اپوکسی تحت فشار و پکرگذاری به منظور جوش دادن عضو بتنی گسیخته شده در اثر ترک خوردگی، از جمله روش‌های مقاوم‌سازی کاربردی می‌باشد. اپوکسی تزریقی خلل‌ها و ترک‌های بتن را پر کرده و همچنین مانند سد پوشش محافظ از ورود آب به داخل سطوح جلوگیری می‌نماید.
رزین‌های اپوکسی مورد استفاده در سیستم‌های تزریق به بتن از اختلاط دو جزء رزین سخت شده و جز عمل آورنده یا سخت کننده حاصل می‌شود. رزین تزریقی ویژگی‌های چسبندگی بسیار عالی، مقاومت شیمیایی در برابر اسیدها، افت کم، زود سخت شونده (زمان عمل آوری پایین) و مقاوم در برابر رطوبت دارند.
مراحل پر کردن ترک‌های بتن توست تزریق اپوکسی
1. تمیز نمودن سطوح ترک‌های موجود با استفاده از مواد شیمیایی مخصوص و نصب روزنه‌های تزریق در فواصل مشخص
2. درزبندی سطوح ترک توسط چسب‌های ویژه به منظور تحمل فشار ناشی از تزریق تا امکان نفوذ رزین اپوکسی فراهم شود.
3. تزریق رزین اپوکسی مخصوص (با چسبندگی کم و زمان گیرش مناسب و تنظیم شده) توسط پمپ‌های ویژه از پایین‌ترین روزنه
4. به محض ریزش رزین از روزنه تزریق بعدی، شیر روزنه بسته می‌شود و از روزنه بعدی ادامه عملیات تزریق انجام می‌شود. فشار اولیه تزریق معمولاً 25 اتمسفر می‌باشد که در طی اجرای تزریق به تدریج فشار افزایش داده می‌شود.
5. به منظور بررسی و اطمینان از تزریق صورت گرفته و میزان نفوذ رزین اپوکسی در بتن، مغزه‌گیری از ترکها صورت می‌گیرد. همچنین می‌توان نمونه‌های بدست آمده را با استفاده از جک بارگذاری، در شکست و صفحه شکست مغزه بررسی کرد.
6. آب‌بندی بتن با استفاده از تزریق پلی‌یورتان دو جزئی
آبریزش در بتن‌هایی که تحت فشار آب می‌باشند (نظیر آب‌بندی تونل‌ها، تاسیسات بتنی زیر دریایی، چاله آسانسورها و…) توسط تزریق پلی‌یورتان دو جزئی قابل ترمیم و آب‌بندی می‌باشد.
-
نحوه تزریق پلی یورتان دو جزیی
پلی‌یورتان در ترکیب با آب واکنش نشان داده و حدوداً 10 تا 15 برابر متورم می‌شود. بدین ترتیب کلیه درزها، خلل‌ها و ترک‌های داخل بتن پر می‌شود. این محصول توسط پمپ مخصوص جهت آب‌بندی فشار منفی آب در بتن تزریق می‌شود.
7. آب‌بندی بتن با استفاده از پودر میکروسیلیس: راهکاری مؤثر در تولید بتن
پودر میکروسیلیس یک ماده پوزولانی قوی است که جهت بهبود خواص مکانیکی و افزایش دوام بتن به کار می‌رود. این ماده محصول جانبی صنعت فروسیلیس است که از روی فیلتر هوای خروجی از کوره‌های قوس الکتریکی در صنایع فروسیلیس بدست می‌آید. پودر میکروسیلیس یک افزودنی معدنی بتن به حساب می‌آید. میکروسیلیس یا میکروسیلیکا یک محصول جانبی از فرآیند تولید شیشه می‌باشد. میکروسیلیس به علت خواص منحصر به فرد خود امروزه جایگاه بزرگی در ساخت بتن بدست آورده است.
پودر میکروسیلیس به رنگ خاکستری روشن تا تیره عرضه می‌شود. هرچه میکروسیلیس تیره‌تر باشد مقدار کربن بیشتری دارد. ذرات میکروسیلیس دارای سطح مخصوص تقریبی 20000 هستند. ذرات منفرد میکروسیلیس تقریباً صد برابر ریزتر از ذرات سیمان می‌باشند.
-
مزایای مصرف پودر میکروسیلیس
افزودن میکروسیلیس به مخلوط بتن باعث می‌گردد SiO2 فعال آن با محلول هیدروکسید کلسیم ((OH)Ca2) آزاد موجود در منافذ مویین بتن ترکیب گردد و کریستال سیلیکات کلسیم نامحلول تولید نماید و در نهایت باعث تراکم ساختار خمیر سیمان و کاهش نفوذپذیری و افزایش مقاومت فشاری، الکتریکی، خمشی و کششی بتن، افزایش مقاومت بتن در برابر فرسایش، کاهش قابل توجه نفوذپذیری، جلوگیری از نفوذ یون کلر، سولفات‌ها و سایر مواد شیمیایی مخرب به داخل بتن گردد.
8. آب‌بندی بتن با استفاده از ژل میکروسیلیس: راهکاری ایده‌آل برای سازه‌های ویژه
ژل میکروسیلیس ترکیبی مناسب برای بتن‌های با مقاومت بالا، حفاظت‌شده و آب‌بند است. این ماده برای استفاده در بتن‌های ساحلی، آب‌بند و در معرض عوامل خورنده و مخرب کاربرد دارد.
-
کاربردهای ژل میکروسیلیس
1- مقاطع نازک بتنی
2- سازه‌های ساحلی
3- روسازی‌های بتنی
4- بتن‌های پر مقاومت
5- سازه‌های نگهداری آب
6- بتن‌های نظامی و پدافندی
7-سازه های بتنی در معرض سیکل‌های شدید ذوب و انجماد
8- سازه های در معرض بارهای دینامیکی، ضربه و خستگی
-
مزایای استفاده از ژل میکروسیلیس
1- کاهش نفوذپذیری
2- افزایش مقاومت فشاری
3- کاهش نسبت آب به سیمان
4- کاهش هزینه حمل در مقایسه با میکروسیلیس
5- کاربرد آسان و رفع مشکلات ناشی از استفاده مستقیم از پودر میکروسیلیس
9. آب‌بند کننده بتن با استفاده از مواد الاستومری و انعطاف‌پذیر: مقاوم در برابر ترکها
این ترکیب دوجزئی الاستومری، منعطف و اصلاح‌شده با پلیمر است که جهت حفاظت و آب‌بندی سطوح بتنی، سیمانی، آجری و برخی سنگ‌های طبیعی به علت خاصیت ایجاد پل بر روی ترکها به کار می‌رود.
خواص و مزایای مواد الاستومری و انعطاف‌پذیر آب‌بند کننده:
1. قابل اعمال بر روی سطوح مرطوب بدون نیاز به پرایمر
2. اجرای آسان توسط برس، رولر، اسپری و ماله
3. قابلیت ایجاد پل بر روی ترکها تا عرض 1.6 میلی‌متر
4. عدم ایجاد مانع در برابر خروج آب (پوشش سد بخار نیست)
5. مقاوم در برابر سایش، فرسودگی مکانیکی، UV و همچنین نمک‌های یخ‌زدایی
6. مقاوم در برابر آب‌های مهاجم بتن مطابق استاندارد DIN4030
7. دارای ازدیاد طول تحت کشش بیش از 80 درصد
8. قابل استفاده به عنوان پوشش نهایی و همچنین قابل پوشش‌دهی با ملات‌های سخت یا منعطف و انواع رنگ‌ها و پوشش‌های دیگر
موارد مصرف مواد الاستومری و انعطاف‌پذیر آب‌بند کننده:
جهت آب‌بندی سازه‌های آبی، پلن‌های فاضلاب، سطوح خارجی دیوارهای زیرزمینی، دیوارهای حائل، استخرهای شنا، آبنماها، آکواریوم، دریاچه‌های مصنوعی، آبراه ها، سطوح مرطوب، سطوح زیر کاشی‌کاری، بام‌های سرباز، درزهای انبساط و اجرایی به همراه نوار تقویت درز.
10. آب‌بند کننده بتن با استفاده از پودر آب‌بند کننده نفوذگر بتن: محافظت عمقی و دائمی
این ماده‌ای تک‌جزئی، غیر آلی و پایه سیمانی است. پودر آب‌بند کننده بتن نفوذگر و کریستال‌شونده است و سازه‌های جدید و قدیمی بتنی را آب‌بندی کرده و از عمق محافظت می‌نماید. به طوری که حتی اگر پوشش صدمه ببیند، آب‌بندی بتن همچنان کامل باقی می‌ماند.
-
خواص و مزایای پودر آب‌بند کننده نفوذگر بتن
1. فاقد کلراید می‌باشد.
2. چسبندگی بسیار عالی به بتن دارد.
3. دارای تاییدیه های آب شرب می‌باشد.
4. بر روی سطوح مرطوب قابل اعمال است.
5. غیر سمی و سازگار با محیط زیست است.
6. اجرای این محصول آسان و مقرون به صرفه است.
7. در تماس با آب و رطوبت به سرعت سخت می‌شود.
8. در برابر فشارهای هیدرواستاتیک قوی مقاوم است.
9. در برابر فشار مثبت و منفی آب مقاوم است و فشار تا 13 بار را تحمل می‌کند.
10. در مقابل زنگ‌زدگی آرماتورها، یخبندان، شبنم و یا تغییرات دمایی تا 50 درجه سانتی‌گراد مقاوم می‌باشد.
11. بتن را در مقابل اثرات مخرب آب‌های شیرین و شور، جریان‌های فاضلابی، آب‌های خورنده زیرزمینی، کربنات‌ها، کلرایدها، سولفات‌ها و نیترات‌های محلول محافظت می‌نماید.
-
نحوه عملکرد پودر آب‌بند کننده نفوذگر بتن
این ماده شامل ترکیبات شیمیایی آب است که با رطوبت و آهک آزاد موجود در داخل بتن وارد واکنش شده و ترکیبات کریستالی غیر محلول تشکیل می‌دهند که منافذ و ترک‌های بتن را پر می‌کند.
11. آب‌بند کننده بتن با استفاده از ملات و پوشش آب‌بند کننده نفوذگر با خواص کریستال شوندگی بالا: راهکاری مؤثر برای آب‌بندی عمقی
این محصول آب‌بند کننده پایه سیمانی تک‌جزئی کریستال‌شونده است. پس از اجرا بر روی سطوح بتنی به صورت فشار منفی و یا مثبت، با نفوذ در عمق بتن باعث ایجاد لایه آب‌بند در بتن می‌گردد.
موارد مصرف و کاربرد ملات و پوشش آب‌بند کننده نفوذگر با خواص کریستال شوندگی:
1. آب‌بندی فشار منفی و مثبت در سطوح عمودی و افقی
2. آب‌بندی و محافظت مخازن آب و فاضلاب
3. سطوح بتنی در تماس با آب
4. آب‌بندی فونداسیون و زیرزمین‌ها
5. آب‌بندی داخلی و بیرونی دیوارهای بیرونی و حائل
6. کانال‌ها، تونل‌ها و عرشه پل‌ها
7. آب‌بندی و محافظت سطوح بتنی در برابر آب دریا در اسکله‌ها و بنادر
8. محافظت از فونداسیون‌های در تماس با خاک و مواد خورنده
9. برای محافظت بتن در برابر تاثیر یون کلر و کربناتاسیون
ویژگی‌ها و مزایای ملات و پوشش آب‌بند کننده نفوذگر با خواص کریستال شوندگی:
1. دوام و آب‌بندی بلند مدت
2. اجرای آسان و سریع
3. محافظت از آرماتور در برابر آب و مواد خورنده
4. قابلیت آب‌بندی در فشار مثبت و منفی
5. غیر سمی و مناسب برای تماس با آب شرب
6. امکان تنفس بتن با وجود خواص آب‌بندی بالا
7. مقاومت و کارآیی بالا در محافظت در برابر کربناتاسیون و نفوذ یون کلر
8. آب‌بندی بتن از عمق و عدم آسیب‌دیدگی لایه آب‌بند بر اثر عوامل فیزیکی
12. آب‌بندی بتن با استفاده از پوشش محافظتی قیری: سدی مطمئن در برابر آب و رطوبت
پوشش محافظتی قیری یک لایه محافظتی پایه قیری است که به منظور ایجاد یک مانع دائمی در برابر عبور آب و بخار آب طراحی شده است. این پوشش چند منظوره، راهکاری ایده‌آل برای حفاظت از سازه‌های بتنی در برابر عوامل مخرب محیطی است.
-
کاربردهای پوشش محافظتی قیری
1- ایجاد لایه‌های مانع تبخیر در بتن‌ریزی
2- پوشش محافظتی برای مخازن و لوله‌های آب آشامیدنی
3- حفاظت از سازه‌های بتنی زیرزمینی در برابر رطوبت و خوردگی
4- عمل آوری بتن با حفظ آب و رطوبت مورد نیاز
5- محافظت از سطوح فلزی در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی
-
مزایای استفاده از پوشش محافظتی قیری
1- خشک شدن سریع: تسریع در اجرای پروژه‌ها
2- حفظ رطوبت بتن: عمل آوری ایده‌آل و افزایش مقاومت بتن
3- تک جزئی و رقیق‌شونده با آب: استفاده آسان و مقرون‌به‌صرفه
4- چسبندگی عالی: اتصال قوی به انواع سطوح رایج در ساختمان
5- مقاوم در برابر رطوبت و آب: حفاظت دائمی در برابر عوامل مخرب
6- قابل استفاده بر روی سطوح مرطوب: انعطاف‌پذیری در شرایط مختلف آب‌وهوایی
7- ایجاد لایه الاستیک و انعطاف‌پذیر: مقاوم در برابر ترک‌خوردگی و تغییرات ابعادی
8- اجرای آسان: قابل اجرا با جاروب پلاستیکی، برس، ماله یا اسپری (پیستوله نازل درشت)
-
موارد مصرف پوشش محافظتی قیری
محافظت از بتن در برابر اثرات مخرب کلر و سایر عوامل خورنده
عایق‌کاری دیوارها، سقف‌ها، زیرزمین‌ها، تونل‌ها، سردخانه‌ها، استخرها، سرویس‌های بهداشتی، مخازن و به‌ویژه فونداسیون‌ها
13. آب‌بندی بتن با استفاده از فناوری زایپکس (Xypex): ناتراوا نمودن بتن به روش کریستالی
فناوری زایپکس (Xypex) یک استاندارد بین‌المللی بی‌نظیر در آب‌بندی و نفوذناپذیر کردن بتن است. این تکنولوژی با استفاده از فرآیند کریستالیزاسیون، منافذ و ترک‌های مویین بتن را مسدود کرده و از نفوذ آب و سایر مایعات جلوگیری می‌کند.
-
ویژگی‌های کلیدی فناوری کریستالی زایپکس
1- سازگاری با محیط زیست: غیر سمی و بدون اثرات زیان‌بار
2- کاربرد آسان: قابل اجرا به صورت پوشش، دوغاب یا پودر خشک
3- خودترمیم شوندگی: قابلیت ترمیم ترک‌های مویین تا عرض مشخص
4- فرآیند کریستالیزاسیون: ایجاد ساختار کریستالی غیرقابل حل در منافذ بتن
5- آب‌بندی دائمی: محافظت طولانی‌مدت در برابر نفوذ آب و مواد شیمیایی
6- حفاظت از آرماتور: جلوگیری از خوردگی و زنگ‌زدگی آرماتورهای فولادی
و در پایان…
در این مقاله با اهمیت آب بندی بتن و انواع آن آشنا شدید. ما در شرکت زیباسازان در مشهد با مدیریت روح الله قدرتی در صنعت ساختمان خدماتی مانند: ساخت و ساز با هزینه کم، تهاتر در ساخت و ساز و مشارکت در ساخت، خرید و فروش ملک را به شما عزیزان ارائه می‌دهیم. با مشاورین ما در ارتباط باشید.