مشاوره ، ارائه طرح و اجرای آب بندی سازه های بتنی

نحوه اجرای روشهای آببندی و انواع مواد آببند بتن

دغدغه ی آببندی سازه های بتنی از هنگام طراحی وجود دارد. استفاده از افزودنی ها و مکملهایی ( مثل ژل میکروسیلیس یا کاهنده های آب ) به مخلوط بتن برای کاهش نفوذ پذیری آب ، اضافه کردن مواد پوزولانی به عنوان فیلر در ترکیب مصالح سنگی که میزان حفرات موینه در بتن سازه را کمتر کند ، استفاده از الیاف پلی پروپیلن برای کم کردن ترک های سطحی و به تبع کاهش کانالها و کاپیلارهای آزاد بتن که از دسترسی رطوبت به شبکه فولادی و اکسید شدن آن جلوگیری نماید ، همه به عنوان ابتکارات مهندسی نوین در غیر قابل نفوذ کردن بتن سازه ها در برابر آب است.

افزایش پوشش و کاور بتن ، استفاده از میان بولت های پلاستیکی یا چدنی آببند ، واتراستاپ ها و درز گیر های بتن در حین عملیات بتن ریزی کمک می کند تا خطای اجرا کاهش یافته و سازه ی بتنی در برابر نفوذ و نشت آب از درز های سرد و اجرایی ، درزهای انبساطی و نقاط قطع بتن یا نسبت به الزامات قالب بندی ( مثلا بولت ها ) آببند باشد.

با وجود تمامی تمهیدات پیش و در حین اجرا ، سازه بتنی خواه اسکلت و استراکچر بتنی در یک محیط مرطوب ، خواه سازه های آبی نظیر مخازن ذخیره آب ( سیالات) ، کلاریفایر ها و زلال سازها ، پولساتور ها و مخازن ته نشینی ، صافی ها و ستلر ها ، هاضم ها و دایجستر ها ، پمپ خانه ها ،  آبگیر ها ، آب بند ها ، اسکله ها و سد ها وسیستم های توزیع آب و کانل ها ، استخر ها و گالری های تاسیسات زیر زمینی و لیک ولو ها در تصفیه خانه ها ، نیروگاه ها ، کارخانه جات و مجتمع های بزرگ مسکونی به دلیل نوع جغرافیای محیط (رطوبت زیاد یا تراز آب های زیر زمینی ) و خاک ( دارای عناصر خورنده مثل سولفات ها یا آکلوئید های نفنی ) ، نشست طبیعی سازه ،شرایط بهره برداری طولانی و پیوسته ، تر و خشک شدن بتن به دلیل تغیر ارتفاع و لِول سیال در مخازن از آببندی خارج می شوند.

عدم تجانس مصالح بکار رفته در یک سازه ی بتنی ( ترکیب بتن کف یا فونداسیون  با دیواره های بلوکی ، سنگی یا آجری ) در محل اتصال کف و دیوار ، یا در بدنه ی دیوارهای اندود شده با سیمان ( مثل چاله آسانسورها ، دیوارهای زیر زمین و پارکینگ های مجتمع های تجاری) که معمولا در عمق گوده سازه یا در مجاورت فضای سبز و تاسیسات آبیاری آن قرار دارند ، همواره در معرض عدم آببندی قرار دارند.

خطر آببند نبودن سازه بتنی هم بر کارکرد سازه تاثیر مستقیم دارد و هم نشت یا فرار آب در اثر عدم آببندی می تواند با سست کردن تراکم خاک زیر پی و فونداسیون سازه ، شرایط نشست و تضعیف سازه را فراهم آورد. همچنین نفوذ آب به جسم بتن ، خواه حاوی املاح و یون های خورنده باشد یا نه ، امکان اکسید شدن و انبساط آرماتورها و کاهش قطر موثر میلگرد را در پی داشته و با تورق بتن در نواحی مرطوب ، پایایی و دوام سازه بتنی را به مخاطره می اندازد.

روشهای آببندی سازه بتنی

آببندی بتن و سازه های بتنی ، پس از بتن ریزی ، از لحاظ ماهیت به دو دسته کلی تقسیم می شود:

الف آببندی فشار مثبت (از جبهه یا طرف مثبت)

در این آببندی هدف قطع تماس آب با جسم بتن با ایجاد یک لایه یا پوشش حائل بین آب ( سیال ) و سطح بتن است . پوشش دهی داخل مخازن ، استخر ها ، رویه بام ، سطح بیرونی دیواره ی مدفون بتنی در جاهایی که تراز آب زیر زمینی بالاست از این دست آببندی به شمار می رود.

ب- آببندی فشار منفی (از جبهه یا طرف منفی)

این نوع آببندی برای رفع نشت و آببندی بتن ( یا سطحی ) است که امکان دسترسی به جبهه تماس آب با آن سطح به هر دلیلی وجود ندارد . به عنوان مثال اگر سیال مخزنی به هر دلیلی قابل تخلیه نباشد و لازم باشد تا نشت مخزن گرفته شود ، باید از سطح بیرونی نسبت به آببندی اقدام نمود. به این نوع آببندی ، «فشار منفی» اطلاق می شود. در آب بندی فشار منفی معمولا ضخامت بتن از آب اشباع است. چاله های آسانسور ، دیوارهای مدفون در مجاورت رطوبت فضای سبز یا آب زیر زمینی ، اتاقک های پمپ خانه معمولا بصورت فشار منفی رفع عیب می گردند.

شناخت مواد و پوشش های مناسب آببندی فشار مثبت بتن و روش اجرای آن

در اینجا به آببندی سازه های بتنی که در آن سیالی با درجه PH 6 تا 8 ( آب خام و آب شرب ، پسماند های بهداشتی فسفاتی و سیسنم های جمع آوری آب سطحی ) می پردازیم. سیالاتی با درجه PH خارج از این بازه ، به دلیل خورنده بودن نیازمند اجرای پوشش های محافظ شیمیایی هستند که نسبت به شرایط محیطی اسید یا باز شدید و آلودگی های نفتی مقاوم می باشند.

ابتدا باید مخزن تخلیه شده و سطوح داخلی سازه ی بتنی  با استفاده از مواد مناسب ترمیم کننده بتن در نواحی آسیب دیده و کرمو و متخلل شده تعمیر گردد. سطح بتن  باید به نحوی پاکسازی شود تا شیرابه و بتن سست باقی نماند . حفرات میان بولت ها و سیم های آرماتور بندی خارج شده از جسم بتن پر و جدا گردد. ترکها و درز ها اصلاح شود و سپس سطح بتن با تجهیزات مناسب شستشو گردد.

اگر کف و دیوار مخازن تماما بتنی نیست ( یعنی دیوارها آجری یا بلوکی باشند ) باید با اندود و پلاستر مناسب سیمان ( زبره و نرمه) سطح پیوسته ای روی دیوار بوجود آورد.

باید توجه داشت در محل اتصال کف و دیواره حتما یک ماهیچه سیمانی(chamfer) با ملات های ترمیم کننده ، به منظور کاهش ریسک ترک در پیوستگی پوشش نهایی آببند ( فارغ از وجود واتر استاپ در اتصال کف و دیوار ) با ابعاد 10×10 سانتیمتر ایجاد کرد.

پوشش آب بند الاستومری

پوشش های پایه سیمانی آب بند از 2 جزء ، پودر اصلاح شده سیمانی و رزین هم خانواده M.M.A تشکیل شده است . چون این محصول پایه سیمانی بوده و در ضخامت های پایین ( حداکثر 1500 میکرون ) اجرا می گردد ، چسبندگی مناسبی به بتن داشته و جدا نمی شود. MTO TOP 107 با نسبت ترکیب 25 کیلوگرم پودر و 8 کیلوگرم رزین و 4 لیتر آب به منظور روانی بهتر ، به وسیله میکسر مکانیکی مخلوط شده و پس از رفع حباب هوا ، یک ملات رقیق (یا یک رنگ غلیظ) بوجود می آورد.

رطوبت سطح بتن مشکلی برای اجرای مواد فراهم نمی کند ، اما بهتر است سطح خیس نباشد. اجرا در 2 لایه و به طور متوسط در سازه های بتنی یک و نیم کیلوگرم در هر متر مربع است و با برس اجرا می شود ( استفاده از شات یا ایرلس به دلیل امکان جدا شدن پودر از رزین در حین انجام عملیات آببندی و یا عدم کنترل ضخامت توصیه نمی گردد) . در دیوار های آجری متوسط مصرف 2 کیلوگرم در هر متر مربع است.

اتصالات کف و دیوار، کنج ها ، سوراخ های ترمیم شده ی جای بولت و مناطق ترمیم شده ی بتن سازه بهتر است با دقت بیشتر و متوسط مصرف 2 کیلوگرم در هر متر مربع اجرا شود.باید توجه داشت دور لوله های ورودی و خروجی مخازن و درزهای انبساطی با این پوشش آببند نمی شوند و باید بر اساس جزئیات آببندی خاص خودشان عمل کرد.

پس از اجرا سطوح پوشش داده شده باید تا 3 روز با پاشش آب عمل آوری ( کیورینگ ) گردد. بعد از آن می توان عملیات هیدروتست را برای بررسی نشت انجام داد. اگر این محصول در سرویس ها و بام به عنوان جایگزین عایق رطوبتی استفاده می گردد، در حکم پرایمر بوده و کف سازی نهایی با سرامیک و موزاییک باید انجام شود ( مقاومت سایشی این محصول بالا نیست.)

در محیط های قلیایی و حتی اسید های ضعیف هم می توان با تمهیداتی  ( مانند اجرای یک لایه لاک اپوکسی با ضخامت 300 میکرون) از پوشش الاستوری دو جزئی آببند MTOTOP 107 استفاده کرد.

پرایمر امولوسیونی پایه قیری

این اندود در اصل برای سازه های نیمه مدفون در محیط خورنده و به منظور ایجاد یک پرده نیمه تراوا کاربرد دارد. سطوح اندود شده با MTOPROOF P92 که با دو نوع حلال آب و حلال رزین نفتی تولید می شود، با بستن کاپیلارهای آزاد بتن ، اجازه نفوذ یون های خورنده و آب حاوی املاح مضر برای بتن را نمی دهد. این کارکرد و قابلیت باعث شده در استخرها و سرویس های خانگی و زیر کف سازی های خانگی و صنعتی در محیط هایی که نشت و حرکت رطوبت زمین به سمت بیرون است ، به عنوان جایگزین عایق های رطوبتی با عمر پایین از این محصول به عنوان یک لایه آببند استفاده شود.

پس از پاک سازی سطوح و نرمه کشی ( پلاستر سیمان) در سرویس ها ، و پیش از کفسازی بتنی بر روی بتن مگر ،با نسبت یک کیلوگرم در هر متر مربع ( توجه داشته باشید این محصول در حالت عادی به ازای هر کیلوگرم تا 3 متر مربع را پوشش می دهد) به روش سرد اجرا و با برس اعمال می گردد. چون این اندود امولوسیونی نسبت به خراشیده شدن ، پانچینگ و سایش ضعیف است ، لازم است پس از اعمال و خشک شدن ، بلافاصله عملیات لایه نهایی (سرامیک و یا بتن ) اجرا شود.

شناخت مواد و پوشش های مناسب آب بندی فشار منفی بتن و روش اجرای آن

آببندی فشار منفی سازه بتنی ، به مراتب دشوار تر و پیچیده تر از آببندی فشار مثبت بتن است . عدم دسترسی به جبهه تماس با آب همواره ریسک اکسید شدن آرماتور ها و شبکه فولادی جسم بتن مسلح را که از آب اشباع شده را فراهم می آورد. حرکت آب در ضخامت بتن در اثر خوردگی و از دست رفتن کاور ، ترک ها و کانالهای موییه و درزهای انقطاع و اجرایی و قطع بتن منظم نیست و آب همواره آسانترین راه را برای نفوذ پیدا می کند.

 اجرای عملیات ترمیم پیش از انجام پوشش آببند ، نیازمند حذف آب با روشهایی مثل استفاده از اکتیواتورهای سیمان و آنی گیر ها و نشت بند های موقتی و زهکش و هدایت آب است و تبحر بالایی می طلبد. از طرفی به دلیل فشار متغیر هیدرواستاتیک ، حجم آب دپو شده پشت سازه بتنی و امکان یا عدم امکان حذف منابع آب ( قنات ها ، تراز بالای آب زیر زمینی و آب های سطحی ) گاهی نیاز به ترکیب متد ها و روشهای آببندی و استفاده از ابتکار در فرآیند آببندی است.

مواد و متریال و ابزار آببندی فشار منفی به نسبت آببندی بتن در شرایط فشار مثبت گرانقیمت تر هستند و هزینه عملیات را نسبت به زمان ساخت بالا می برند.

آنی گیر

ماده ای که واکنش آب و سیمان را بالا برده و گیرش سریع سیمان را فراهم می آورد. بطور کلی آنی گیر ها یا مایع هستند ( باید با سیمان ترکیب شوند) یا به صورت پودر آماده ، تولید و عرضه می شوند. آنی گیرها بر اساس کیفیت،  توانایی نشت بندی موقت آب خروجی از سازه بتنی ،  با فشار ها و هد های مختلف را دارند. MTOFIX S10 یک آنی گیر پودری ست که توسط کلینیک بتن ایران برای فشار تا 4 بار طراحی و تولید شده است.

در هنگام استفاده از آنی گیر هدایت آب توسط زهکش (لوله ای که بسته به مقدار خروجی آب در جرز بتن قرار گرفته و وظیفه ی هدایت آب به پایین دست را بر عهده دارد. کاهش حجم نشت در هنگام استفاده از آنی گیر و ترمیم سطوح بتنی از مزایای استفاده از زهکش است. در برخی مواقع زهکش از دیوار عبور کرده و حجم آب پشت سازه بتنی را تخلیه می کند . در این حالت بر روی سطح بیرونی لوله سوراخهایی جهت ورود آب در نظر می گیرند) انجام شده و آنی گیر بسته به حجم نشت آب زمان می دهد ( برای MTO FIX S10 این زمان به طور متوسط 2 ساعت است) تا عملیات تعمیر بتن با استفاده از ترمیم کننده های الیاف دار MTOSIVE 1020 و چسب بتن ( اپوکسی آبدوست یا لاتکس) انجام شود. سپس زه کش نیز پلاک و ممهور شده و سطح بتن برای اجرای پوشش آببند فشار منفی آماده است.

پوشش آببند نفوذگر و کریستال شونده

پودر سیمانی اصلاح شده با ترکیبات سدیم فعال  MTO PAN IC ، که با مقدار مشخصی آب ترکیب شده و به طور متوسط مانند رنگ به میزان یک و نیم تا 2 کیلوگرم در متر مربع بر روی بتن اجرا می شود. سدیم فعال برای رسیدن به حالت خنثی نیازمند رطوبت است. بنابراین از کاپیلارهای آزاد بتن و کانالهای موینه ای که نشت آب در آن رخ داده به دنبال رطوبت حرکت می کند. به این خاصیت نفوذ گری یا penetration گفته می شود. واکنش شیمیایی سدیم با آب تولید کریستال می کند-crystallization - این کریستالها در حفرات مویین باقی مانده و مسیر آب را سد می کنند. بهترین ترکیب پودر MTOPAN IC با آب برای پوشش سطح نسبت 8 کیلوگرم پودر به4 تا 5 لیتر آب است.

سطح بتن اندود شده به صورت بلقوه پر از سدیم فعالی که با رطوبت ترکیب نشده باقی می ماند ( پس باید توجه داشت که استفاده از این پوشش به عنوان ، آببند بتن در شرایط فشار مثبت کاربردی نیست ) و تا هنگام نشت آب طوسی رنگ است. به محض شروع واکنش در محل عملکرد پوشش مذکور شوره های سفید رنگی مشاهده می شود. متاسفانه به دلیل ذات این مواد و نحوه عملکرد آن ، استفاده در محیط هایی که بتن اکسپوز و نما یا دکوراتیو وجود دارد چندان مناسب نیست و جلوه بصری جالبی ندارد.( می توان بر روی این پوشش با مش گذاری یک لایه ملات ترمیم کننده اجرا کرد یا سطح را با سنگ نما تزئین کرد).

برای چاله آسانسور ها بهتر است قبل از استفاده از این مواد ، کمی کف موجود را با استفاده از بتن آببند و یک شبکه مش آرماتور با سایز کوچک بالا آورد تا درز قطع بتن در ناحیه اتصال کف و دیواره پوشیده شود. ماهیچه کشی در کنج ها مانند آببندی بتن در حالت فشار مثبت ( جهت مثبت آببندی ) ضروری است.

همچنین باید در نظر داشت اگر در کنار آب بندی ترک هایی مشاهده شد، اطمینان حاصل کرد که ترک ها ی بتن سازه ای و اصطلاحا زنده نبوده و ترمیم آنها پیش از اجرای پوشش کافی است. در غیر این صورت با تغییر شکل و باز و بسته شدن ترک ها ، پوشش اجرا شده ترک خورده و سازه بتنی از آببندی خارج می شود.

رزین آببند تزریقی پلی یورتان

این محصول 2 جزئی ، شامل رزین ایزو استات سیانات و هاردنر پلی آمین با نسبت یک به یک بوده که در مجاورت رطوبت فوم شده و مسیر آب را می بندند. مکانیزم عملکرد این سیال 2 جزئی ، پس از ترکیب ، که وزن مخصوصی برابر آب دارد ، این است که با فشار در حدود 10 بار ، از محل سوراخهایی که برای پکر های تزریق آن در نظر گرفته شده وارد جسم بتن شده و با پس راندن آب ، خود جایگزین آب شده و در محل فوم می شود.

عملیات سوراخکاری در محل نشت آب یا کمی بالاتر از آن و با زاویه ای خاص به نحوی که از نیمه ضخامت دیوار ( آکس دیوار ) عبور کند صورت گرفته و پکر گذاری می شود. با پمپ تزریق مخصوص (رزین و هاردنر ترکیب شده) تزریق می شود. این عملیات به قدری انجام می شود تا از یک سوراخ کنترل اضافه مواد خارج شود. به دلیل هزینه بر بودن مواد و تجهیزات توصیه می شود تنها در موارد خاص از این روش استفاده گردد.


مجموعه کلینیک بتن ایران اولین دارنده گواهینامه ISO در زمینه آب بندی سازه های بتنی در کشور و مجری آب بندی سازه های بتنی و پیمانکار آب بندی سازه های بتنی، آمادگی دارد تا با تجربه چند ساله، بهره گیری از تیم کارشناسی و اجرایی با تجربه و در اختیار داشتن تجهیزات تخصصی در زمینه آببندی انواع سازه های بتنی چون  آب بندی مخازن آب و فاضلاب ، آب بندی ایستگاههای پمپاژ ، آب بندی استخر ها ، آب بندی تصفبه خانه  ها، آب بندی کولینگ تاور ، آب بندی کلاریفایر ها و ...، با کارفرمایان محترم همکاری نماید.

کلینیک بتن ایران

کلینیک بتن ایران