مقاله تحلیلی:‌ آب‌ بندی زیرزمین - مفاهیم و راه‌ حل‌ های جلوگیری از نشت

 طبقه زیرزمین یا هر سازه‌ زیرزمینی دیگر که از دال کف، دیوارها و دال بالا تشکیل شده باشد، قسمتی از آن یا کل آن در تماس با خاک اطراف و آب‌های زیرزمینی قرار می‌گیرد. درنتیجه تنش‌هایی ناشی از شرایط محیطی موقت یا دائمی به وجود می‌آید. امروزه مالکان ساختمان معمولاً عمر بهره‌برداری 50 سال یا بیشتر حتی تا ۱۲۰ سال را برای سازه‌هایی مانند تونل‌ها در نظر می‌گیرند. هرگونه عدم مقاومت در برابر نفوذ آب به‌شدت دوام طولانی‌مدت ساختمان یا سازه‌ زیرزمینی را کاهش داده و اثر بدی بر عملکرد برنامه‌ریزی‌شده آن خواهد داشت؛ زیرا نفوذ آب ممکن است باعث حمله‌ فیزیکی و خراب شدن بتن شود. این موضوع باعث تعمیرات سازه‌ای پرهزینه، آسیب یا نابودی نازک‌کاری‌های داخلی، توقف بهره‌برداری یا اثر شدید بر محیط داخلی در اثر رطوبت و چگالش می‌شود.

سیستم‌های آب‌بندی برای سازه‌های زیرزمینی با الزامات سخت‌گیرانه‌تری در رابطه با دوام، تنش و شرایط محیط، روش ساخت و توالی آن، راحتی استفاده و مدیریت هزینه‌ کل مواجه هستند. به‌علاوه راه‌کارهای سیستم پایدار، برای حفظ منابع طبیعی، انرژی و آب، به‌علاوه کاهش CO2 و ... اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. شرکت هندی Sika کامل‌ترین و جامع‌ترین محصولات و سیستم‌هایی را دارد که برای برآورده کردن الزامات و نیازهای خاص مالکان، معماران، مهندسان و پیمانکاران در کارگاه طراحی شده و می‌توان از آن‌ها استفاده کرد.

انتخاب روش آب‌بندی صحیح، طراحی خاص پروژه سیستم آب‌بندی انتخابی و نصب صحیح در کارگاه همگی در کاهش هزینه‌ کل نقش کلیدی دارند. یک سیستم آب‌بند معمولاً کمتر از 1% از هزینه‌ کل ساختمان را در برمی‌گیرد؛ بااین‌وجود انتخاب راهکار آب‌بندی باکیفیت می‌تواند به‌راحتی این مقدار را کاهش داده یا هزینه‌های تعمیر و نگهداری آینده را کمتر کند.

Sika گسترده کاملی از فناوری‌ها و سیستم‌های آب‌بندی برای سازه‌های زیرزمینی ارائه می‌دهد. این راه‌حل‌ها شامل سیستم‌های ممبران بسیار انعطاف‌پذیر، ممبران‌های پلیمری مایع، افزودنی‌های آب‌بند بتن، سیستم‌های آب‌بندی درز، ملات¬ها و پوشش‌های آب‌بند و همچنین تزریق دوغاب‌های آب‌بند هستند. تمام این راه‌حل‌ها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که نیازها و مقررات خاص مالکان، معماران، مهندسان و پیمانکاران را پاسخگو باشند.

نوع تنش و شرایط محیط

سازه‌های زیرزمینی ممکن است در معرض شرایط متفاوتی شامل موارد زیر باشند:

• سطوح مختلفی از فشار و شرایط در معرض آب (خاک مرطوب، آب نفوذی یا آب تحت فشار هیدروستاتیکی و آب آزاد)
• آب‌های تهاجمی حاوی مواد شیمیایی (معمولاً سولفات‌ها و کلریدهای محلول)
• نیروهای استاتیکی نابرابر (به دلیل بار، نشست یا نیروی رو به بالا و ...)
• نیروهای دینامیکی (مثلاً برای نشست، زلزله، انفجار و ...)
• تغییرات دمایی (یخ زدن در طول شب/ زمستان، گرما در طول روز/ تابستان)
• گازهای موجود در زمین (متان و رادون)
• تأثیرات بیولوژیکی خورنده (رشد و ریشه گیاهان، حمله‌ قارچی یا باکتریایی)

الزامات مالک

برای تعیین راهبرد مناسب و نوع سیستم برای پروژه‌ای خاص علاوه بر شرایط زمین باید الزامات مالک را هم در نظر گرفت که عبارت‌اند از: عملکرد و کاربرد آینده، عمر خدمت‌دهی و هزینه‌ کل.

آب‌بندی زیرزمین – مفهوم

۱- سیستم آب‌بندی یکپارچه

سیستم آب‌بندی یکپارچه با سازه‌ بتنی. نفوذ آب به‌وسیله خود سازه متوقف می‌شود و درنتیجه آب نمی‌تواند به داخل زیرزمین نفوذ کند. راهکار معمولاً استفاده افزودنی‌های آب‌بند به بتن به همراه سیستم‌های آب‌بند درز است.

•درجه آب‌بندی: درجه 1 تا 3

•کاربرد: ساختمان جدید

•نوع حفاظت: آب‌بندی

•دوام: دوام خیلی بالا (برای آب زیرزمینی غیر خورنده)

۲- سیستم آب‌بندی خارجی

یک مانع آب‌بندی که در سطح خارجی که در معرض آب زیرزمینی (طرف مثبت) است به کار می‌رود. سازه در برابر نفوذ آب و درنتیجه اثرات یا مواد خورنده حفاظت می‌شود. برای بعضی از مصالح مانند ملات¬ها و پوشش‌های آب‌بند کننده بعدی، دسترسی به سطوح خارجی بعد از بتن‌ریزی مورد نیاز است.

• درجه آب‌بندی: درجه 1 تا 3 به‌علاوه مقررات اضافی
• کاربرد: ساختمان جدید
• حفاظت ایجاد شده: آب‌بندی و حفاظت بتن
• دوام: کم تا خیلی زیاد

۳- سیستم آب‌بندی داخلی

یک مانع آب‌بند که در سطح داخلی سازه (طرف منفی) به کار می‌رود. این سیستم‌ها از آسیب رسیدن به سازه به دلیل نفوذ آب یا آسیب بتن به دلیل مواد شیمیایی خورنده جلوگیری نمی‌کنند. معمولاً این سیستم‌ها به‌صورت پوشش یا آسترهای ممبران اجرا شده و فقط برای کارهای بازسازی که دسترسی به سطوح در معرض مستقیم آب ممکن نیست توصیه می‌شود.

• درجه آب‌بندی: درجه 1 تا 3
• کاربر: معمولاً فقط برای نوسازی
• حفاظت ایجاد شده: آب‌بندی
• دوام: دوام محدود (زیرا سازه حفاظت نشده است)

فناوری‌های آب‌بندی

۱- آب‌بندی محل نشت

نشت در سازه‌های بتنی می‌تواند عمر خدمت‌دهی را به دلیل خوردگی آرماتور و آسیب به بتن به‌شدت کاهش دهد. برای پرهیز از هزینه‌های گزاف تعمیرات سازه‌ها یا آسیب‌های وارده به نازک‌کاری‌ها به‌علاوه هزینه‌های توقف بهره‌برداری، می‌توان این نشت‌ها را با تزریق آب‌بندی کرد.

Sika تنوع گسترده‌ای از سیستم‌های تزریقی برای آب‌بندی نشت در بتن، مصالح بنایی و سازه‌های سنگی دارد. از این سیستم‌ها می‌توان در هر زمان یعنی در هنگام ساخت‌وساز اولیه یا بعداً برای افزایش عمر خدمت‌دهی و در بازسازی‌ها طبق نیازهای خاص پروژه استفاده کرد. سیستم‌های تزریقی Sika نه‌تنها می‌توانند سازه‌های دارای نشت را برای طولانی‌مدت آب‌بند کنند، بلکه می‌توانند برای افزایش یا بازگرداندن یکپارچگی سازه‌ای و ظرفیت باربری هم از آن‌ها استفاده کرد.

مصالح تزریقی توانمند Sika کاملاً با رنج آب‌بندی مهندسی شده Sika سازگار بوده و می‌توان از آن‌ها برای تعمیر و آب‌بندی درزها، حفرات و ترک لوله‌ها در سازه‌های مختلف استفاده کرد. همه محصولات تزریقی Sika کاملاً آزمایش شده و با تمام استانداردهای جهانی مربوطه تطابق دارند.

۲- راهکارهای تزریقی Sika برای کارهای تعمیر و نوسازی

در شرایطی که نشت آب به دلیل آسیب سیستم آب‌بندی اتفاق می‌افتد، تعمیرات مناسبی باید برای آب‌بند کردن محل نشت انجام شود. اغلب این کار به دلیل عدم دسترسی کافی به خود سیستم آب‌بند در زیرزمین‌ها و سازه‌های زیرزمینی با تزریق انجام می‌شود. بسته به نوع آسیب/ نشت (از طریق درزها، ترک‌ها یا نواحی کرمو و ...) و الزامات آب‌بندی، مصالح مناسبی باید انتخاب شوند.

سه عامل در اطمینان از اثربخشی و دوام تزریق دخیل هستند. انتخاب ترکیب درست مصالح تزریقی، تجهیزات تزریق و روش تزریق.

مصالح تزریق

انتخاب مصالح تزریق صحیح اولین عامل کلیدی موفقیت است. این انتخاب به‌صورت خاص به ویسکوزیته مصالح، انعطاف‌پذیری و رفتار آن در تماس با آب بستگی دارد که تأثیر قابل‌توجهی در اثربخشی تزریق دارد.

تجهیزات تزریق

تجهیزات مناسب برای مصالح تزریق شامل آماده‌سازی، اختلاط و تحویل درست مصالح؛ دومین عامل کلیدی موفقیت است.

روش تزریق/ کاربرد

روش تزریق صحیح و روش‌های کاربردی که باید توسط پیمانکاران باتجربه، شایسته و آموزش‌دیده استفاده شود تا از موفقیت و آب‌بندی کامل و دائمی اطمینان حاصل شود؛ سومین عامل است.

فناوری‌های مصالح تزریق

۱- رزین‌های فوم پلی اورتان

رزین‌های فوم پلی اورتان به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که در تماس با آب انبساط پیدا کرده و به‌صورت موقت عبور آب از طریق ترک‌ها و حفرات را مسدود کنند. عکس‌العمل انبساطی سریع آن‌ها با آب یک فوم الاستیک، انعطاف‌پذیر و سخت را تشکیل می‌دهد. برای آب‌بندی دائمی این رزین‌های فوم پلی اورتان مجدداً با یک رزین تزریقی غیر فومی که معمولاً پایه پلی اورتان دارد، تزریق می‌شوند.

۲- رزین‌های پلی اورتان

رزین‌های پلی اورتان آب‌گریز و انعطاف‌پذیر هستند و برای آب‌بندی و درزبندی تزریقی غیر سازه‌ای حفرات، ترک‌ها و درزها استفاده می‌شوند. ویسکوزیته پایین آن‌ها امکان نفوذ به داخل سازه‌ بتنی و آب‌بندی نشت‌ها را با ایجاد درزبندی الاستیک فراهم می‌کند. رزین‌های پلی اورتان به‌واسطه چسبندگی خیلی خوب با بتن و آب‌گریز بودنشان، آب‌بندی را انجام می‌دهند. در حفرات، ترک‌ها و درزها با نشت آب زیاد لازم است ابتدا پیش تزریق با روش فوق انجام‌شده تا آب به‌صورت موقت متوقف شود.

۳- رزین‌های آکریلات

رزین‌های آکریلات آب‌دوست و بسیار انعطاف‌پذیر هستند و برای تزریق‌های غیر سازه‌ای ترک‌ها، درزها و حفرات استفاده می‌شوند. رزین‌های آکریلات ویسکوزیته بسیار پایینی (مانند آب) دارند و بنابراین قابلیت نفوذ خوبی دارند. رزین اکریلات نشت‌ها را از طریق رفتار تورمی آب‌دوست خود در تماس با آب درزبندی و آب‌بندی می‌کند. تجهیزات تزریق هم به‌راحتی با آب تمیز می‌شوند.

۴- رزین‌های اپوکسی

رزین‌های اپوکسی مقاومت‌های کششی و فشاری نسبتاً بالایی نسبت به بتن دارند و معمولاً به‌عنوان مصالح صلب در نظر گرفته‌شده و کاربرد گسترده‌ای برای تعمیرات سازه‌ای با تزریق در ترک‌ها و حفرات سازه‌ها یا اعضای بتنی مسلح باربر دارند. ویسکوزیته پایین آن‌ها امکان نفوذ آن‌ها به ترک‌ها در سازه‌ها را فراهم کرده و چسبندگی عالی آن‌ها با بتن، انتقال بار بادوام و دائمی در بتن را تضمین می‌کند. مصالح پایه رزین اپوکسی با بسیاری از الزامات تزریق تطابق دارند در حالت خشک و نیمه خیس قابل استفاده هستند.

۵- سوسپانسیون سیمانی

سوسپانسیون‌های سیمانی مصالح غیر انعطاف‌پذیر و درنتیجه بدون حرکت، صلب و اصلاح‌شده با پلیمر تزریقی هستند (که با نام دوغاب‌های سیمانی میکروریز هم شناخته می‌شوند) که بر پایه سیمان‌های بسیار ریز مخلوط هستند. این دوغاب‌ها کاربرد گسترده‌ای برای تزریق و درزبندی ترک‌ها و حفرات دارند. به دلیل اصلاح پلیمری آن‌ها ممکن است مشخصات روانی خیلی بالا و قابلیت نفوذ خیلی خوبی هم داشته باشند.

 منبع

 نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

 اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.