آب بندی فشار مثبت بتن چیست؟
آببندی بتن به مجموعه اقداماتی اطلاق می‌شود که با هدف جلوگیری از نفوذ رطوبت به بتن یا انتقال آب به داخل بتن انجام می‌گیرد. یکی از روش‌های مؤثر در این زمینه، آب بندی فشار مثبت بتن بوده که در آن تمرکز بر کنترل فشار آب از داخل به خارج سازه است. این فرآیند معمولاً با استفاده از لایه های غیرقابل نفوذ مانند مواد پلیمری قیر و پلی‌اتیلن انجام می‌شود و به ایجاد یک عایق رطوبتی قوی بین آب و بتن کمک می‌کند.
لازم به ذکر است که سازه‌های بتنی به دلیل برخورداری از ترکیباتی همچون سنگدانه، ماسه، سیمان و آب، به راحتی در برابر نفوذ آب و مواد شیمیایی آسیب‌پذیر هستند. بنابراین، آببندی مناسب این سازه‌ها، به ویژه زمانی که در معرض آب یا مواد شیمیایی قرار می‌گیرند، از اهمیت بالایی برخوردار است. به‌طورکلی آببندی سازه‌های بتنی به دو صورت آب بندی فشار مثبت یا فشار منفی که اجرای هر کدام شرایط و ویژگی‌های مخصوص به خود را دارد انجام می‌شود. به طور مثال برای آببندی مخازن بتنی در شرایطی که مخزن پر از آب بوده و امکان تخلیه آن وجود ندارد، آببندی با فشار منفی یا آببندی لایه بیرونی مخزن اجرا می‌شود. اما اگر مخزن خالی باشد، فرآیند آب بندی فشار مثبت از داخل بهترین گزینه برای افزایش طول عمر سازه‌های بتنی به ویژه مخازن بتنی به حساب می‌آید.
مزایا و معایب عملیات آب بندی فشار مثبت
سیستم آب بندی فشار مثبت که بر مبنای کنترل فشار آب از داخل سازه طراحی شده، مزایای بسیاری را به دنبال دارد. موارد زیر از جمله مهم‌ترین مزایای اجرای این سیستم به شمار می‌روند:
- جلوگیری از ورود آب به سازه
- افزایش طول عمر سازه با کاهش آسیب‌های ناشی از رطوبت یا مواد شیمیایی
- مقاوم نمودن در مقابل تغییرات آب و هوایی
- تنوع در مصالح و تکنیک‌های به کار رفته برای اجرا
- محافظت کامل از ساختار بتن با ایجاد یک لایه محافظتی محکم
اما در برابر چنین مزایایی، آب بندی فشار مثبت شامل محدودیت‌هایی نیز می‌شود. به طور مثال اجرای روش های آب بندی فشار مثبت معمولاً هزینه‌بر هستند. اما می‌توان گفت این فاکتور در مقایسه با مزایای و دوام بالای آن در گذر زمان، بسیار به صرفه‌تر خواهد بود. از طرفی نیاز به دسترسی به سطح خارجی سازه که در برخی موارد چالش برانگیز می‌شود هم یکی دیگر از معایب اجرای سیستم آب بندی فشار مثبت به حساب می‌آید. البته نیاز به تعمیرات دوره‌ای، محدودیت در پروژه‌های زیرزمینی و حساسیت به کیفیت اجرا هم از سایر محدودیت های روش آب بندی فشار مثبت هستند که می‌توان به آنها اشاره کرد.
پیشنهاد برای مطالعه
انواع روش های آب بندی فشار مثبت
آب بندی فشار مثبت یکی از مراحل حیاتی ساخت و نگهداری از سازه‌های مختلف بتنی بوده که به منظور جلوگیری از نفوذ رطوبت و آب به داخل سازه و حفظ کیفیت و دوام آن انجام می‌شود. البته با توجه به این‌که هرکدام از سازه‌های بتنی شرایط و ساختار متفاوتی دارند، برای انجام این‌کار از روش‌های مختلفی استفاده می‌کنند. اما به‌طورکلی دو روش اصلی برای انجام آببندی فشار مثبت وجود دارند که برای اجرای هر کدام از آنها باید شرایط خاصی را در نظر گرفت. برای بررسی بیشتر این موضوع در ادامه مطلب به شرح آنها خواهیم پرداخت.
روش اولیه
در این روش آببندی باید سازه موردنظر از هر دو جنبه جسم بتن و آببندی ترک‌ها و درزهای ایجاد شده احتمالی، مورد ارزیابی قرار بگیرد. این رویکرد به طور همزمان با فرآیند ساخت و بتن‌ریزی اجرا می‌شود و به جلوگیری از مشکلات رطوبتی در آینده کمک می‌کند. بنابراین با توجه به این‌که در این‌حالت آب بندی فشار مثبت در ابتدای ساخت سازه بتنی صورت می‌‌پذیرد، ضمن سهولت در اجرا، قیمت مقرون به صرفه‌ای نیز دارد.
روش ثانویه
آب بندی فشار مثبت پس از بتن‌ریزی، از دیگر روش‌های مؤثر برای حفاظت از چنین سازه‌هایی در برابر نفوذ آب و رطوبت است. این روش به ویژه در شرایطی که آببندی اولیه به درستی انجام نشده یا نیاز به تقویت داشته باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش آب بندی فشار مثبت، اصول آببندی غشایی یا تزریقی به کمک چند تکنیک متفاوت، برای ایجاد یک لایه محافظ روی سطح بتن به کار گرفته می‌شود. این تکنیک‌ها شامل موارد زیر می‌شوند:
- استفاده از پوشش‌های اپوکسی این پوشش‌ها به دلیل مقاومت بالا در برابر آب، مواد شیمیایی و خوردگی به عنوان یک لایه محافظ بر روی سطح بتن اعمال می‌شوند. با توجه به این‌که اپوکسی‌ها با ایجاد یک لایه سخت و غیرقابل نفوذ، از ورود آب به داخل بتن جلوگیری می‌کنند، می‌توانند عمر مفید سازه را تا حدود بسیار زیادی افزایش دهند.
- پوشش‌های پلی‌اورتان این پوشش‌ها نیز مشابه پوشش‌های اپوکسی به عنوان یک لایه محافظ عمل کرده و از نفوذ رطوبت جلوگیری می‌کنند. البته پوشش‌های پلی‌اورتان انعطاف‌پذیری بیشتری داشته و می‌توانند در برابر تغییرات دمایی و انقباض و انبساط بتن مقاومت کنند.
علاوه بر آن به کمک روش‌های تزریقی که شامل تزریق ژل‌های آب‌بند به ترک‌ها و درزهای بتن می‌شود نیز می‌توان با پر کردن فضاهای خالی، مانع از نفوذ آب به داخل سازه شد. همچنین تزریق رزین‌ها و پلیمرها نیز به داخل ترک‌ها، روش دیگری برای آب بندی فشار مثبت و جلوگیری از نفوذ آب به داخل سازه بتنی به شمار می‌روند. البته لازم به ذکر است که این روش برای آببندی ترک‌های ریز و عمیق بسیار مؤثر است و می‌تواند به ترمیم ساختار بتن کمک کند.
پیشنهاد برای مطالعه
تفاوت آب بندی فشار مثبت و فشار منفی بتن
اولین نکته‌ای که در خصوص تفاوت آب بندی فشار مثبت و فشار منفی بتن باید به آن اشاره کنیم این است که فشار آب به دو صورت از داخل به خارج و از خارج به داخل به سطح سازه وارد می‌شود. تفاوت اصلی بین آب بندی فشار مثبت و آببندی فشار منفی بتن نیز دقیقاً در همین نکته نهفته است. پس زمانی‌که فشار آب از داخل به خارج سازه وارد می‌شود و فشار بیرونی اهمیتی ندارد، آب بندی فشار مثبت گزینه انتخابی برای جلوگیری از نفوذ آب به داخل سازه به حساب می‌آید. به‌طورکلی آب بندی فشار مثبت بیشتر در پروژه‌های جدید و جاهایی که دسترسی به سطح سازه وجود دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این‌حالت این روش به عنوان خط اول دفاعی عمل کرده و از ورود آب به سازه جلوگیری می‌کند. اما در آب بندی فشار منفی که فشار آب از بیرون به داخل سازه وارد می‌شود، معمولاً برای تعمیرات و پروژه‌های بازسازی مناسب است. در واقع در صورتی‌که آب قبلاً به سازه نفوذ کرده باشد یا دسترسی به سطح خارجی آن امکان‌پذیر نباشد، این روش به عنوان راهکاری قابل اعتماد برای جلوگیری از نفوذ بیشتر آب به کار گرفته می‌شود.
چه زمانی آب بندی فشار مثبت و فشار منفی با هم انجام می شود؟
در برخی شرایط خاص، نیاز به اجرای همزمان آب بندی فشار مثبت و منفی احساس می‌شود. معمولاً این وضعیت در حالتی‌که فشار از هر دو طرف، سطح مورد نظر را تحت تاثیر قرار می‌دهد، در نظر گرفته می‌شود. به بیان دیگر در این حالت فشار آب به طور همزمان، از داخل و خارج به سطح سازه وارد می‌شود. به عنوان نمونه‌ای از موارد استفاده روش اجرای همزمان آب بندی فشار مثبت و منفی می‌توان به مخازن و استخرهای زیرزمینی، استخرهای چند طبقه یا سازه‌هایی که در معرض تغییرات ناگهانی فشار آب قرار دارند اشاره کرد.
آب بندی فشار مثبت در کجا کاربرد دارد
آب بندی فشار مثبت در انواع مختلف سازه‌ها و پروژه‌هایی که نیاز به آببندی سازه از داخل به خارج دارند مورد استفاده قرا می‌گیرد. به بیان دیگر در این روش آببندی، فشار وارده به خارج سازه اهمیت چندانی ندارد و بیشتر تمرکز، بر داخل سازه خواهد بود. پس می‌توان گفت برای آببندی کلیه سازه‌هایی که بیرون از زمین قرار دارند مانند استخرهای خارج از زمین، مخازن مختلف، سرویس‌های بهداشتی، تراس و غیره آب بندی فشار مثبت بهترین انتخاب محسوب می‌گردد.
اصول آب بندی فشار مثبت در استخر
آب بندی فشار مثبت استخرهای شنا و مخازن آب، از جمله مراحل حیاتی در طراحی و ساخت این سازه‌ها به شمار می‌رود و هدف اصلی آن، جلوگیری از نفوذ آب به محیط‌های اطراف و حفظ کیفیت آب داخل استخر است. بنابراین برای افزایش مقاومت در برابر نفوذ آب در استخرها و دستیابی به این هدف، باید اصول مهمی را در زمان آب بندی فشار مثبت رعایت کنید که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.
استفاده از مصالح مناسب برای آب بندی فشار مثبت
انتخاب مواد با کیفیت و مقاوم در برابر رطوبت و فشار آب، از جمله اولین مراحل اجرای پروژه آببندی استخرها به حساب می‌آیند. مصالحی مانند ژئوممبرین، پوشش‌های پلیمری و چسب‌های نانو نمونه‌هایی هستند که باید بر اساس شرایط محیطی و نیازهای پروژه انتخاب شوند.
آماده‌سازی مناسب سطح
قبل از اجرای آب بندی فشار مثبت، باید سطح موردنظر به دقت تمیز و آماده شود. لازم به ذکر است که وجود آلودگی، گرد و غبار یا ترک‌های بزرگ می‌تواند تأثیر منفی بر کیفیت آببندی داشته باشد. علاوه بر آن برای اجرای هرچه بهتر پروژه آب بندی فشار مثبت، لازم است که ابتدا نواحی مورد نظر کاملاً خشک و عاری از رطوبت شوند. پس از آن، می‌توان اقدام به اجرای پروژه آببندی کرد.
اجرای لایه‌های محافظتی
ایجاد لایه‌های متعدد آب‌بند می‌تواند به افزایش مقاومت در برابر نفوذ آب هنگام اجرای پروژه آب بندی فشار مثبت کمک کند. این لایه‌ها باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که فشار آب را تحمل کرده و در برابر آسیب‌های مکانیکی مقاوم باشند.
استفاده از نوارهای آب‌بند در درزها
پیش از اجرای پروژه آب بندی فشار مثبت باید در نظر داشته باشید که نقاط اتصال و درزها معمولاً آسیب‌پذیرترین نقاط در برابر نفوذ آب هستند. پس باید با استفاده از نوارهای مخصوص آب‌بند در این نقاط، جلوی نفوذ آب را گرفته تا اجرای پروژه با کیفیت بالاتری دنبال شود.
آببندی لوله‌ها و اتصالات
در زمان انجام آب بندی فشار مثبت، باید لوله‌ها و اتصالات را همانند درزهای روی سطح به دقت آببندی کرد تا از نشتی‌های احتمالی جلوگیری شود. این‌کار معمولاً با استفاده از چسب‌های خاص یا پوشش‌های آب‌بند انجام می‌شود.
انجام تست آب بندی فشار مثبت
پس از اتمام فرآیند آب بندی فشار مثبت، انجام تست‌های مختلف برای اطمینان از عدم وجود نشتی و کارایی سیستم بسیار مهم است. این تست‌ها می‌توانند شامل پر کردن استخر با آب و بررسی نقاط مختلف برای نشتی باشند.
نگهداری و بازبینی دوره‌ای
آب بندی فشار مثبت یکی از روش‌های پایدار و بادوام آببندی در استخرها به شمار می‌رود. اما بهتر است پس از اتمام کار، نگهداری و بازبینی منظم از استخر را برای شناسایی هرگونه مشکل یا آسیب احتمالی، در دستور کار خود قرار دهید. باید بدانید که این‌کار باعث افزایش عمر مفید سیستم آب بندی فشار مثبت و کاهش هزینه‌های تعمیرات در آینده می‌شود.
پیشنهاد برای مطالعه
انواع افزودنی‌های آب بندی بتن
آب بندی فشار مثبت به روش‌های مختلفی انجام می‌شود که شامل کاشی‌کاری، استفاده از رنگ‌ها و پوشش‌ها، چسب‌های نانو و ژئوممبرین‌ها است. این روش‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوانند از نفوذ آب به داخل سازه جلوگیری کنند و در عین حال دوام و استحکام آن را حفظ نمایند. علاوه بر آن برای اجرای بهتر پروژه معمولا از افزودنی‌های مختلفی استفاده می‌کنند که متداول‌ترین آنها عبارتند از:
- مواد دفع‌کننده آب: این مواد ترکیباتی مانند صابون یا اسید چرب بوده که با هیدرات سیمان واکنش نشان می‌دهند و خاصیت آب‌گریزی مناسبی را ایجاد می‌کنند.
- ذرات جامد ریز: این ذرات با خاصیت پرکنندگی خود، سطح متخلخل بتن را پر کرده و از نشت آب جلوگیری می‌کنند.
- مواد پاشیدنی: این دسته شامل موادی می‌شوند که به وسیله پیستوله بر روی سطح بتنی پاشیده شده تا در صورت اجرای ضعیف آب بندی فشار مثبت، از نفوذ آب جلوگیری کنند.
- پلاستر سیمانی با مواد پلیمری: معمولا در زمان اجرای پروژه آب بندی فشار مثبت، برای افزایش خاصیت آب بندی بتن از پلاسترهای سیمانی که با مواد پلیمری مخلوط شده‌اند استفاده می‌کنند.
- پرایمرهای تک، دو و سه‌جزئی: این پرایمرها شامل قیر لاستیکی و فلزاتی مانند روی هستند که علاوه بر خاصیت ضد آبی، از خوردگی و پوسیدگی لایه زیرین نیز جلوگیری می‌کنند.
- مواد نانو: این مواد شامل سیلان و الکیل بوده که خاصیت آب‌گریزی دارند و معمولاً برای ترمیم نواحی آسیب‌دیده در زمان آب بندی فشار مثبت استفاده می‌شوند.
- ایزوگام و قیرگونی: این مواد از ترکیبات سنتی و متداول برای آببندی سطح بتن به حساب می‌آیند.
- پودرهای کریستال‌شونده: این مواد نیز برای مسدود کردن لوله مویین در بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما معمولاً در آببندی فشار منفی کاربرد دارند.
عوامل موثر بر کنترل آب بندی فشار مثبت در ساختار بتن
برای اجرای بهتر آب بندی فشار مثبت باید در مرحله اول کیفیت مصالح مصرفی را در نظر بگیرید. به‌طور خاص، سیمان با کیفیت بالا می‌تواند باعث افزایش چسبندگی و کاهش نفوذپذیری بتن شود. طرح اختلاط بتن، نسبت آب به سیمان، کیفیت ساخت مصالح، تخصص تیم اجرای پروژه و ارزیابی‌های مناسب اولیه از پارامترهای موثر بر کنترل آب بندی فشار مثبت در ساختار بتن محسوب می‌شوند.
چقدر باید برای آب بندی فشار مثبت بپردازید؟
برای پاسخ به این‌سوال باید گفت هزینه در نظر گرفته شده برای اجرای عایق فشار مثبت به عوامل مختلفی بستگی دارد که باید در زمان برآورد بودجه برای اجرای کار، لحاظ گردند. از جمله مهم‌ترین این پارامترها، اندازه و نوع سازه هستند. در واقع وسعت کار و نوع کاربری سازه، تعیین کننده مقدار مصالح مورد نیاز برای اجرای پروژه آببندی بوده که تاثیر مستقیمی بر قیمت‌ها خواهد داشت.
از طرفی روش انجام آب بندی فشار مثبت، نوع و کیفیت متریال به کار رفته برای انجام کار نیز می‌توانند هزینه‌ها را تحت تاثیر قرار دهند. البته در تعیین قیمت مصالح به کار رفته در اجرای پروژه نیز باید عواملی همچون نوسان نرخ ارز، اعتبار برند تولیدکننده و سیاست‌های قیمت‌گذاری در بازار را هم مدنظر قرار داد.
علاوه بر آن شرایط محیطی و میزان نفوذ آب در منطقه، میزان پیچیدگی پروژه و حجم زیرکاری و آماده سازی سطح برای اجرای پروژه آب بندی فشار مثبت عواملی هستند که تغییرات چشم‌گیری در هزینه‌های نهایی کار ایجاد خواهند کرد. در نهایت باید بدانید که هزینه تیم طراحی و اجرایی در کنار دستمزد نیروی کار که متناسب با کیفیت کار، تخصص تیم اجرایی و منطقه جغرافیایی تعیین می‌شوند هم بر قیمت نهایی کار تاثیر مستقیمی دارند.
کلام پایانی و نتیجه‌گیری
آببندی یکی از اصول اساسی در مهندسی سازه است که تأثیر مستقیمی بر دوام و عملکرد آن دارد. پس انتخاب روش مناسب برای آببندی، چه در شرایط فشار مثبت و چه در فشار منفی، می‌تواند به حفظ کیفیت و ایمنی سازه کمک کند. به همین جهت در این مقاله به بررسی کامل انجام عایق رطوبتی فشار مثبت پرداختیم تا با شناخت کامل از شرایط اجرا و هزینه‌های آن، بتوانید انتخاب مناسبی را برای انجام پروژه‌های مربوط به آببندی سازه‌های مختلف داشته باشید.
البته با توجه به تنوع روش‌ها و مواد موجود برای آببندی سازه به ویژه در شرایط انجام آب بندی فشار مثبت، آگاهی از گزینه‌های مختلف اجرا و مشاوره با متخصصان مجرب در این زمینه، امری ضروری به حساب می‌آید.
سوالات متداول
