چگونه از نفوذ آب در شرایط فشار بالا جلوگیری کنیم؟
فشارهای وارده به ساختمان که نقش مهمی در عملکرد و دوام آن دارند، به دو دسته اصلی فشار مثبت و فشار منفی تقسیم می‌شوند. به طو‌رکلی اگر فشار وارده به سازه ار داخل به خارج آن باشد فشار مثبت گفته می‌شود و در شرایطی که فشار وارده از خارج سازه به آن اعمال گردد، با اصطلاح فشار منفی روبرو خواهیم بود. به طور مثال در سازههایی همچون استخر، فشار وارده به محفظه آن از داخل به خارج استخر است، پس در اینجا با مفهوم فشار مثبت روبرو هستیم. اما فشار وارد شده به چاله آسانسور که در پایین‌ترین طبقه ساختمان قرار گرفته از خارج به داخل سازه بوده و مفهوم فشار منفی را نشان می‌دهد. پس می‌توان گفت هر یک از قسمت‌های مختلف ساختمان دارای فشار تعریف شده‌ای هستند که باید به شیوه‌ای خاص آببندی شوند.
چگونه می توان اجزای ساختمان را بر اساس نوع فشار آب وارد بر آن آب بندی کرد؟
پس از آشنایی با نحوه دسته‌بندی نوع فشار وارده به ساختمان، در این قسمت به شیوه آببندی قسمت‌های مختلف آن بر اساس فشار وارده مثبت یا منفی صحبت خواهیم کرد. بهطورکلی آببندی فشار مثبت برای فضاهایی مانند سرویس‌های بهداشتی، تراس‌ها و استخرها به‌کار می‌رود و با کمک یک لایه محافظتی همچون کاشی، ملات‌های سنتی یا پوشش‌های مختلفی مثل ژئوممبرین اجرا می‌گردد. البته با توجه به این‌که اساس اولیه انتخاب این نوع روش آببندی، ایجاد فشار از داخل به خارج سازه موردنظر است، می‌تواند در مواردی که دسترسی به داخل سازه ممکن نباشد با چالش‌های همواه شود. در مقابل آب بندی فشار منفی به فرآیند جلوگیری از نفوذ آب به داخل ساختمان یا سازههایی اطلاق می‌شود که تحت تأثیر فشار آب از بیرون قرار دارند. البته آب بندی فشار منفی معمولاً در فضاهایی مانند زیرزمین‌ها، چاله‌های آسانسور، پارکینگ‌ها و دیگر مکان‌هایی که در معرض آب‌های زیرزمینی یا باران شدید هستند، انجام می‌شود و نقش مهمی در حفظ و دوام سازه‌های مختلف برعهده دارد. لازم به ذکر است که در هر دو روش، اجرای دقیق مراحل کار و استفاده از ابزارهای صحیح، کلید موفقیت در آببندی ساختمان به شمار می‌آید. بنابراین با رعایت اصول صحیح اجرایی در هر دو نوع آببندی فشار منفی و مثبت، می‌توان عمر مفید سازه را افزایش داد و از بروز مشکلات ناشی از نفوذ رطوبت جلوگیری کرد.
آب بندی فشار منفی بتن چیست؟
آب بندی فشار منفی بتن، راهکاری مؤثر در جلوگیری از نفوذ رطوبت به سازه‌های حیاتی بوده و نقش مهمی در دوام آنها دارد. به عبارت کلی آب بندی فشار منفی روشی برای عایق‌سازی فشار هیدرواستاتیک منفی است که برای جلوگیری از نفوذ آب از بیرون به داخل سازه به کار می‌رود. در واقع استفاده از این روش در شرایطی که روش‌های دیگر آببندی بتن مانند آببندی از سمت مثبت غیرعملی باشد یا در مواردی که عایق رطوبتی اصلی از کار افتاده و آب به طور فعال نشت می‌کند، گزینه ایده‌الی به حساب می‌آید. لازم به ذکر است که در شرایط مطلوب، عایق رطوبتی سمت مثبت و کور باید به‌گونه‌ای طراحی شود که مانع از نفوذ آب، تحت فشار هیدرواستاتیکی به فونداسیون شود. با این‌حال، واقعیت این است که همیشه چنین نبوده و گاهی نیاز به حفاری مجدد فونداسیون، برای تعمیرات یا مقاوم‌سازی داخلی دیوار با استفاده از یک برنامه ضد آب در سمت منفی احساس می‌شود. بنابراین آب بندی فشار منفی که شامل استفاده از مواد پوششی در قسمت داخلی یا پایه‌ای سازه است با ایجاد پوششی مقاوم، مانع از نشت آب و حفظ فضای داخلی آن می‌شود.
مزایا و معایب عملیات آب بندی فشار منفی
آب بندی فشار منفی یکی از روش‌های مؤثر در حفاظت از سازه‌ها در برابر نفوذ آب و رطوبت است. در واقع اجرای این روش، در شرایطی که آب به‌طور فعال و مداوم از بیرون به سمت سازه نفوذ می‌کند، از اهمیت بالایی برخوردار است. به همین دلیل به کارگیری آن در سازه‌های مختلف به ویژه در زمان بازسازی یا تقویت آب‌بندی‌های قدیمی مزایای بسیاری همچون موارد زیر را در بر دارد:
- جلوگیری از نفوذ رطوبت و آسیب‌های ناشی از آن به کمک اجرای روش آب بندی فشار منفی
- کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری با جلوگیری از آسیب‌های ساختاری
- جلوگیری از به هدر رفت انرژی با حفظ دمای محیط و ممانعت از تبادل دمایی با استفاده از روش آب بندی فشار منفی
- جلوگیری از رشد قارچ و موجودات زنده به جهت ممانعت از نفوذ رطوبت به داخل سازه
- جلوگیری از ترک خوردگی بتن با کنترل نفوذ رطوبت به سازه‌های بتنی
- ممانعت از نفوذ آب و بخار در بتن و افزایش عمر مفید سازه
- محافظت از بتن در برابر حمله یون‌های شیمیایی به کمک آب بندی فشار منفی
- ایجاد خاصیت خودترمیمی در بتن با افزایش دوام سازه
معایب آب بندی فشار منفی
آب بندی فشار منفی در کنار برخورداری از مزایایی که گفته شده، معایبی را نیز در بر دارد. به طور مثال احتمال دارد هزینه‌های اولیه اجرای این نوع عایق نسبت به سایر روش‌ها بیشتر باشد. در واقع چون اغلب اجرای آب بندی فشار منفی در سازه‌های قدیمی و برای تقویت آببندی اصلی به کار می‌رود، شامل هزینه‌های تخزیب و بازسازی می‌شود. همین مسئله هزینه‌های اولیه اجرای آب بندی فشار منفی را افزایش خواهد داد. علاوه بر آن فرآیند اجرای آب بندی فشار منفی ممکن است نسبت به آببندی فشار مثبت پیچیده‌تر و زمان‌بر باشد. همچنین ممکن است باعث ایجاد فشار هوای منفی در سازه شود و محدودیت‌های را در عبور و مرور هوا ایجاد کند. البته در این‌صورت با تغییر متریال به کار رفته در اجرای آب بندی فشار منفی مثل استفاده از مواد کریستال‌شونده به عنوان عایق رطوبتی فشار منفی می‌توان این مشکل را تا حدود بسیار زیادی برطرف کرد.
انواع روش های آببندی فشار منفی
آب بندی فشار منفی یکی از شیوه‌های حیاتی جلوگیری از نفوذ رطوبت به سازه و حفظ دوام آن به شمار می‌رود. در حقیقت اجرای این روش در مناطقی که رطوبت زیادی دارند یا در شرایطی که آب به‌طور فعال به سازه نفوذ می‌کند، از اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود.
اما اغلب این روش در سازه‌های قدیمی انجام می‌شود. به همین دلیل شرایط مختلفی محیطی و ساختاری سازه‌های گوناگون می‌تواند، اجرای آب بندی فشار منفی را با مشکلاتی مواجه کند. به همین جهت تاکنون شیوه‌های مختلفی برای اجرای آب بندی فشار منفی به وجود آمده که می‌توان با توجه به شرایط خاص سازه، نوع و میزان نشتی، هزینه و زمان مورد نظر برای اجرای کار از آنها استفاده کرد. در ادامه به معرفی و توضیح متداول‌ترین روش های آب بندی منفی می‌پردازیم.
آنی گیر ها
یکی از روش‌های مؤثر در زمینه اجرای آب بندی فشار منفی، استفاده از مواد آنی‌گیر است. در واقع آنی‌گیرها، نوعی مواد شیمیایی هستند که به سرعت در محیط‌های خشک یا مرطوب جامد می‌شوند و قابلیت جذب و حذف رطوبت را دارند. به همین دلیل راهکاری سریع و کارآمد برای مقابله با نشتی آب محسوب می‌شوند. در حال حاضر این مواد به صورت پودر یا مایع در بازار موجود بوده و پس از ترکیب با آب یا دیگر مواد شیمیایی، می‌توانند برای پروژه‌های آب بندی فشار منفی مورد استفاده قرار بگیرند. لازم به ذکر است که این روش آب بندی فشار منفی، بسیار سریع اجرا می‌شود و می‌تواند به سرعت نشتی‌ها ایجاد شده را رفع کند. همچنین اجرای آن نیازی به تخریب و بازسازی نداشته و فعالیت‌های جاری در سازه متوقف نمی‌کند. علاوه برآن این مواد در شرایط محیطی متفاوت قابل استفاده بوده و می‌توانند بر روی سطوحی که دارای شکاف و ترک هستند اجرا شوند. از دیگر خصوصیات بارز آنی گیرها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- عدم انقباض و تغییر حجم
- مقاومت بالا در برابر تغییرات دمایی
- مقاومت کردن در برابر نور خورشید و اشعه UV
- مقاومت بالا در برابر نمک‌ها، اسیدها و سایر مواد شیمیایی
- قابلیت جذب رطوبت
پلی یورتان
پلی یورتان نوعی ماده شیمیایی پرکاربرد است که به دلیل خصوصیات منحصربه‌فردی که دارد در صنایع مختلف، به ویژه در آب بندی فشار منفی و حفاظت از سازه‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع این ماده قابلیت انعطاف‌پذیری بالایی دارد و می‌تواند در برابر تنش‌ها و تغییر شکل سازه، مقاومت مناسبی از خود نشان دهد. همچنین در برابر شرایط محیطی مانند تغییرات دمایی، نور خورشید، نمک‌ها و اسیدها حساس نبوده و دوام بالایی دارد. قابلیت تحمل فشار آب، امکان جذب رطوبت، قابلیت خودترمیمی از دیگر ویژگی‌های این ماده به شمار می‌روند. بنابراین برای عایق‌بندی سازه‌های مختلف به ویژه آب بندی فشار منفی گزینه ایده‌آلی محسوب می‌شود.
مواد کریستال شونده
مواد کریستال شونده که در اجرای پروژه آب بندی فشار منفی به کار می‌روند، عملکردی مشابه با آنی‌گیرها دارند، با این تفاوت که پس از فرآیند سفت شدن، فضایی خالی برای عبور هوا باقی می‌گذارند. در این صورت می‌توانند از ایجاد مشکلات ناشی از فشار منفی هوا در زمان آب بندی فشار منفی جلوگیری کنند. همچنین این مواد دارای پایه سیمانی یا پلیمری بوده و به راحتی پس از مخلوط شدن با آب، قابل استفاده می‌شوند.
در خصوص نحوه عملکرد مواد کریستال شونده باید بدانید این مواد در زمان مواجهه با رطوبت و اجزای بتن، کریستال‌هایی نامحلولی تولید می‌کنند که ساختاری یکپارچه با بتن به وجود می‌آورند. به‌طوری‌که می‌توانند ترک‌ها و شکاف‌های موجود در بتن را پر کرده و نفوذپذیری آن را در برابر آب به حداقل برسانند. این فرآیند به صورت پایدار و دائمی ادامه داشته و در صورت تغییر وضعیت رطوبت بتن هم عملکرد خود را حفظ می‌کند. افزایش دوام و عمر سازه، کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات، اجرای آسان و سریع آب بندی فشار منفی، قابلیت استفاده در سطوح مختلف و امکان رنگ‌آمیزی و ترکیب با سایر روش‌ها از جمله مزایای استفاده از مواد کریستال شونده در اجرای پروژه آب بندی فشار منفی به شمار می‌روند. البته در حال حاضر مواد کریستال شونده در انواع مختلفی تولید می‌شوند که برخی از آنها دارای ویژگی‌های ضدخوردگی، ضد اسید و مواد قلیایی، ضد سولفات، ضد جلبک و مقاوم در برابر رشد قارچ‌ها هستند.
پیشنهاد برای مطالعه
مقایسه آببندی فشار منفی و فشار مثبت: کدام روش مؤثرتر است؟
دو روش اصلی آب بندی فشار منفی و مثبت که برای افزایش مقاومت سازه در برابر نفوذ رطوبت به کار می‌روند، ویژگی‌ها، کاربردها و تکنیک‌های اجرایی خاص خود را دارند. در این ادامه، به بررسی تفاوت‌های کلیدی میان آب بندی فشار منفی و فشار مثبت می‌پردازیم.
تفاوت در جهت فشار آب بندی فشار منفی و مثبت
آب بندی فشار منفی برای جلوگیری از ورود آب به داخل سازه استفاده می‌شود و معمولاً در شرایطی که آب از بیرون به سمت داخل فشار می‌آورد، مانند دیوارهای زیرزمینی یا فونداسیون‌ها، به کار می‌رود. در مقابل هدف از روش آببندی فشار مثبت جلوگیری از خروج آب از داخل سازه است. به عنوان مثال، در استخرها یا مخازن آب، این نوع آببندی برای حفظ آب و جلوگیری از نشت آن به بیرون مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تفاوت در روش اجرای آببندی
روش‌های اجرای آب بندی فشار منفی و مثبت تفاوت‌های زیادی با هم دارند. در واقع برای هر یک از این روش‌ها باید از مواد و تکنیک‌های خاصی استفاده کرد. همین مسئله منجر به ایجاد تفاوت در آنها می‌شود.
تفاوت در محل اجرا
آب بندی فشار منفی معمولاً در بخش‌های پایینی و بالایی سازه‌ها مانند فونداسیون‌ها و دیوارهای زیرزمینی استفاده می‌شود. همچنین برای بازسازی ساختمان و محل‌های که آب قبلاً به سازه نفوذ کرده باشد یا دسترسی به سطح خارجی آن امکان‌پذیر نباشد، کاربرد دارد. اما آببندی فشار مثبت می‌تواند در هر بخشی که نیاز به حفظ آب وجود دارد، مانند استخرها، مخازن و لوله‌های آب‌رسانی مورد استفاده قرار بگیرد. علاوه بر آن در پروژه‌های جدید و جاهایی که دسترسی به سطح داخلی وجود دارد مؤثرتر است. بهطورکلی این روش برخلاف آب بندی فشار منفی، به عنوان خط اول دفاعی عمل می‌کند و از ورود آب به سازه جلوگیری خواهد کرد.
اصول آب بندی فشار منفی چاله آسانسور
با توجه به این‌که چاله آسانسور در عمق زمین قرار دارد، فشار منفی ناشی از آب‌های زیرزمینی می‌تواند منجر به نفوذ آب به داخل آن شود. این نفوذ آب نه تنها می‌تواند عملکرد آسانسور را تحت تأثیر قرار دهد، بلکه ممکن است باعث آسیب به ساختار ساختمان و تجهیزات الکتریکی موجود در چاله نیز گردد. البته این پدیده غیرقابل انکار و گاهی پیش‌بینی‌ناپذیر است و باوجود رعایت کامل ضوابط و استانداردهای مربوط به طراحی و ساخت آسانسور، همچنان ممکن است ورود آب به چاله ادامه داشته باشد. در واقع عواملی مانند عمق چاله، ارتفاع آن و شرایط خاص محیطی می‌توانند احتمال این مشکل را افزایش دهند.
بنابراین طبق مبحث 15 مقررات ملی ساختمان، لازم است تا اقدامات لازم جهت آب بندی فشار منفی چنین سازههایی مطابق با استانداردها و دستورالعمل‌های موجود انجام پذیرد. این مقررات شامل انتخاب مواد مناسب و طراحی صحیح چاله آسانسور می‌شوند که باید با حساسیت بالایی اجرا گردند.
البته بررسی دقیق طول مسیر حرکت آسانسور و ارتفاع چاله، به همراه انتخاب مواد و روش‌های مناسب برای آببندی، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این راستا، توجه به جزئیات طراحی و اجرای سیستم آب بندی فشار منفی نیز می‌تواند به کاهش مشکلات ناشی از تجمع آب در چاله آسانسور کمک کند.
پیشنهاد برای مطالعه
تجزیه و تحلیل هزینه‌ها و فواید آب بندی فشار منفی
یکی از مزیت‌های اصلی سیستم آب بندی فشار منفی قابلیت دسترسی کامل به سطح مورد نظر برای عایق‌بندی محسوب می‌شود. این ویژگی به مجریان پروژه، این امکان را می‌دهد که هر گونه نقص در سیستم آببندی سازه را برطرف کنند. از طرفی ورود رطوبت مجاز به زیرلایه در سیستم‌های آب بندی فشار منفی می‌تواند به بهبود کیورینگ بتن کمک کند، که در نهایت منجر به افزایش استحکام و دوام سازه می‌شود. بهطورکلی آب بندی فشار منفی یکی از روش‌های مؤثر در جلوگیری از نفوذ آب به سازه‌ها در مناطقی با رطوبت بالا است و به دلیل ایجاد سدی محکم در برابر فشار هیدرولیکی، به طور گسترده در پروژه‌های ساختمانی استفاده می‌شود. اما پیش از اجرای آب بندی فشار منفی باید عوامل موثر در هزینه‌های انجام پروژه را مورد بررسی قرار دهید تا بتوانید برنامه‌ریزی مناسبی در این زمینه داشته باشید. نخستین عامل موثر در هزینه‌های انجام آب بندی فشار منفی، قیمت مواد اولیه همچون انواع عایق‌ها، چسب‌ها و تجهیزات مورد نیاز برای اجرای پروژه است. همچنین با توجه به این‌که اجرای سیستم آب بندی فشار منفی به تخصص و تجربه کافی نیاز دارد، باید در برآورد هزینه‌ها، دستمزد نیروی کار نیز در نظر گرفته شود.
علاوه بر آن، هزینه‌های مرتبط با طراحی و مشاوره فنی پروژه آب بندی فشار منفی نیز از دیگر جنبه‌های مهم تجزیه و تحلیل قیمت نهایی کار بوده و باید مورد توجه قرار بگیرد. از طرفی در برخی موارد برای اجرای آب بندی فشار منفی، نیاز به ارزیابی شرایط زمین‌شناسی و هیدرولوژیکی منطقه وجود دارد که ممکن است نیازمند آزمایشات ویژه و مشاوره‌های تخصصی باشد. همین مسئله منجر به افزایش هزینه‌های نهایی انجام آب بندی فشار منفی خواهد شد.
کلام پایانی و نتیجه گیری
آببندی در ساختمان‌ها برحسب فشار وارده، به دو روش اصلی آب بندی فشار منفی و مثبت انجام می‌شود. به‌طوری‌که هر کدام نحوه عملکرد متفاوت و شرایط اجرایی مخصوص به خود را دارند. بنابراین برای انتخاب روش مناسب، باید عملکرد و موقعیت اجزای ساختمان را در نظر گرفت. به طورمثال، اجزایی مانند پارکینگ‌ها، چاله‌های آسانسور و سقف‌های ساختمان که تحت فشار آب از بیرون قرار دارند، معمولاً به روش عایق فشار منفی آببندی می‌شوند. در مقابل، اجزای داخلی مانند سرویس بهداشتی، حمام، آشپزخانه و تراس که تحت تأثیر فشار آب مثبت هستند، باید با استفاده از روش آببندی مثبت محافظت شوند.
در نتیجه برای انجام صحیح پروژه آببندی به ویژه در شرایط منفی که فشار وارده به سازه مطرح خواهد بود، بهتر است از نظر کارشناسان با تجربه در این امر کمک بگیرید. این افراد با در نظر گرفتن تمام جزئیات پروژه، بهترین روش آببندی را انتخاب کرده تا کیفیت و ایمنی سازه به درستی حفظ گردد.
سوالات متداول
