آب بندی بتن چیست؟ انواع روش‌ها و افزودنی‌ها و مواد آب بند کردن بتن

به طور کلی، روش‌های مختلفی برای ایجاد مانع در برابر رطوبت بتن وجود دارد که اصول و نحوه اجرای آن، حین ساخت معلوم می‌شود. در مقاله «آب بندی بتن چیست» بلاگ رامکا بر آن هستیم ضمن بررسی کلیات موضوع آب‌‌بندی بتن و بررسی تفاوت آن با نم‌بندی، اصول و نحوه آب‌بند کردن را شرح داده و در این میان، نحوه تعمیر بتن ضد آب و… را نیز بیان کنیم. پس تا انتها همراه ما باشید.

آب بندی بتن چیست؟

استفاده از هر روشی برای جلوگیری از نفوذ رطوبت به بتن یا حرکت و انتقال آب به داخل بتن، آب‌بندی نام دارد. آب‌بندی بتن به دو صورت نم‌بند و آب‌بند انجام می‌شود؛ اما استفاده از هر روش، اصول خاصی دارد. در هنگام آب‌بندی و زمانی که بتن تحت فشار آب باشد، می‌توان از انواع افزودنی بتن آب‌بند استفاده کرد. این در حالی است که مواد نم‌بندی فقط در مجاورت آب و بدون فشار آب استفاده می‌شوند؛ درست همانند دیوار در معرض بارش که نباید آب در آن به صورت مویینه نفوذ کند.

ضد آب کردن سازه‌های مجاور آب از گذشته تا کنون اهمیت زیادی داشته است و امروزه آب بند کردن بتن به دلیل قابلیت استفاده در تمامی سازه‌های مجاور آب بسیار حائز است. بتن چون جسمی متخلخل است، نفوذپذیری زیادی دارد و امکان جریان هر گونه سیالی را در خود فراهم کرده است.

بیشترین مشکل در بتن را آب و جریان این مایع ایجاد می‌کند. پس کم کردن فضای خالی بتن، سبب جلوگیری از نفوذ آب در بتن می‌شود. یکی از خواص بتن غیر قابل نفوذ، در امان ماندن از سیکل یخبندان و ذوب است. وقتی آبی در بتن وجود نداشته باشد، در چرخه سرما و یخبندان نیز بحرانی داخل بتن ایجاد نشده و ترکیدگی در اثر یخ زدن به وجود نخواهد آمد.

جلوگیری از نفوذ آب در بتن و جریان یافتن آب، سبب آب بند کردن بتن می‌شود. آب‌بندی با بکارگیری ورقه‌های غیر قابل نفوذ، چون مواد پلیمری قیر و پلی‌اتیلن انجام می‌شود. پوسته‌های مایع نیز مثل اورتان و آسفالت، پلیمری را روی سطح بتن کشیده تا مانع از ورود آب به بتن شوند. هر یک از این روش‌ها، بعد از بتن‌ریزی کامل اجرا شده و برای تکمیل و افزایش قدرت آب‌بندی بتن موجود و رفع نواقص و ترمیم بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تأثیر مواد افزودنی بتن در حالت پلاستیک روی بتن، سبب متراکم کردن این جسم می‌شود. استفاده از امولسیون‌های روغنی نیز، ترکیبات شیمیایی و واکنش‌های سیمانی را تحت‌تأثیر قرار داده و به نوعی با بستن منافذ و متورم شدن، راه عبور آب را می‌بندد.

بکارگیری روش‌های مکمل، مثل زه‌کشی اطراف سازه بتنی با ژئوسنتتیک‌هایی مثل ژئوممبرین و ژئوتکستایل نیز سبب افزایش ایمنی در برابر قدرت مخرب جریان آب خواهد شد. البته این روش باید هنگام اجرا یا پیش از ساخت سازه بتنی انجام شود، چرا که استفاده از این سیستم در پروژه بهره‌برداری شده، هزینه بسیار سنگینی را متحمل پروژه خواهد کرد.

گاهی اوقات پس از ساخت یک سازه متوجه نشت آب می‌شویم. در این زمان، انجام عملیات ترمیمی تنها راه جلوگیری از تخریب سازه است. برای انجام این فرایند، بهتر است درزهای اجرایی را به شکل V با ابعاد ۲*۲ سانتی‌متر بتراشید و سپس از دوغاب تزریقی برای پر کردن با فشار بالا استفاده نمایید.

در نظر داشته باشید اخیراً دانشمندان به دلیل دشوار بودن تست نفوذپذیری بتن به دنبال کشف روابط بین تست غیرمخرب نظیر تست نفوذ اشعه گاما و نوترون یا تست سرعت موج در بتن با مقدار نفوذ آب در بتن هستند.

انواع روش‌های آب ‌بندی بتن چیست؟

به طور کلی دو روش برای آب‌بندی بتن وجود دارد:

• روش اولیه: حین اجرا و ساخت سازه
• روش ثانویه: با پوشش سطحی یا استفاده از روش تزریقی

در بیشتر موارد هدف از آب‌بندی سازه بتنی، حفظ سازه در برابر نفوذ آب است؛ در صورتی که شاید اصلاً شاهد جریان آب از یک سمت به سمت دیگر بتن نباشید. آب‌بندی اولیه و بکارگیری روش‌های ایمن حین ساخت بتن، بسیار بهتر از اجرای روش‌های ثانویه آب‌بندی است.

مهم‌ترین موضوع در عدم بکارگیری این روش‌ها حین ساخت، آشنایی نداشتن کاربران با این روش‌ها و عواقب استفاده نکردن از آن‌ها است. برای آب‌بندی ساختار بتن، باید عوامل مؤثری را در نفوذپذیری بتن کنترل کرد که از جمله آن می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:

• کیفیت مصالح مصرفی، چون: سیمان و سنگدانه ریز و درشت
• نسبت آب به سیمان
• طرح اختلاط بتن
• شیوه مراقبت و عمل آوری بتن

بکارگیری مقدار کافی از مواد آب بند‌کننده در بتن الزامی است. در صورت عدم بکارگیری درست این مواد، بتن به خوبی آب بند نخواهد شد. جذب سطحی نیز در این مورد بسیار کم اتفاق می‌افتد. مواد آب‌بند کننده مانند استریت‌ها، مانع از رشد جلبک روی سطح بتن شده و در برابر خوردگی آرماتور در محیط کلر دار مقاومت می‌کند.

اگر پس از ساخت و بهره‌برداری نشت آب رخ دهد، روش‌های بازسازی یا ترمیمی بتن راهکاری مناسب برای جلوگیری از نفوذ آب خواهد بود. در زمانی که فشار آب شدید و مانع اجرای بتن شود، باید ابتدا از کاهش فشار به وسیله زهکش یا پیش تزریق برای حذف فشار استفاده نمود و سپس به ترمیم نواحی معیوب پرداخت.

بسته به وضعیت بحران، تراشیدن و کندن بخش مشکل‌دار یا اجرای لایه بتنی جدید روی سطح روش مناسبی است. در صورت عدم بهبود اوضاع نشت توسط تعمیر سازه و بتن باید به سراغ روش‌های تکمیلی و عایق رفت. در ادامه مقاله «آب بندی بتن چیست»، درباره مواد پوششی عایق‌بندی بتن توضیحاتی ارائه شده و مطابق آن، استانداردهایی وضع شده است.

تفاوت نم بند و بتن آب بند چیست؟

تفاوت عمده این دو بتن، میزان نفوذ مایعات در بتن در شرایط فشار صفر یا هیدرواستاتیک مثبت و منفی است. از آن‌جا که تعیین نفوذ میزان آب در بتن مقدار دقیقی نیست، تنظیم استاندارد کمی برای بررسی این مورد امری دشوار است. یکی از روش‌های معمول، غوطه‌ور کردن نمونه بتنی در آب و ‌اندازه‌گیری وزن آن قبل و بعد از این حالت است.

اما روش دقیق‌تر برای بررسی بتن آب بند، این است که نمونه را جلوی فشار آب قرار دهید. هر گاه رطوبت از سطح دیگر بتن نمایان شود، دو پارامتر زمان و فشار بیانگر نفوذ بتن خواهند بود.

از دیگر روش‌ها برای بررسی بتن آب‌بند، بررسی جریان آب با فشار ثابت است. برای مثال در روش ارائه شده توسط ارتش امریکا، جریان آب با فشار ثابت به نمونه اعمال می‌شود. رسیدن جریان آب به مقدار ثابت و استفاده از قانون دارسی، میزان نفوذپذیری بتن را تعیین می‌کند.

به طور معمول متصدیان امور بتن، نم‌بندی را اقدامی جهت جلوگیری از مرطوب شدن سطح بتن می‌نامند. استفاده از مواد چرب‌کننده، سطح بتن را آب‌گریز کرده و از نفوذ مویینه آب جلوگیری می‌کند، ولی آب‌بندی بتن جهت کاهش نفوذ آب در بتن است.

کوچک کردن و مسدود کردن منافذ بتن با موادی مثل دوده سیلیسی (پودر میکروسیلیس)، چسب بتن یا سایر رزین‌های پلیمری – که جزو دسته مواد آب‌کننده هستند – امکان‌پذیر است.

مواد آب‌بندی استخر

برای آب‌بندی دیوار و کف استخر، بهتر است از انواع افزودنی بتن استفاده ‌شود. برخی از مواد آب‌بندی استخر به صورت ‌اندود روی سطح پاشیده می‌شوند.

• ژل میکروسیلیس: بکارگیری ژل میکروسیلیس به دلیل کاهش مصرف آب و خاصیت پر کنندگی، در آب‌بندی استخر اهمیت زیادی دارد. ژل میکرو با ایجاد روانی در بتن، تراکم را بالا برده و در نتیجه واکنش با آهک موجود در مخلوط سیمانی، سیلیکات کلسیم سخت تولید می‌شود که خود باعث افزایش مقاومت بتن می‌گردد.
  استفاده از ژل میکروسیلیس، نه تنها جبرانی برای فیلر بتن است، بلکه ضعف پر کنندگی سنگدانه را بهبود بخشیده و مانع از بروز ریز ترک‌ها در بتن می‌شود. تنها مشکل این محصول، قیمت نسبتاً بالای آن است.
• چسب بتن: مواد چسبی سفید رنگ برای آب‌بندی بتن اهمیت زیادی دارند. چسب بتن علاوه بر آب‌بندی، مقاومت بتن را افزایش می‌دهد. این محصول در انتهای فرآیند ساخت مخلوط سیمانی به مخلوط بتن اضافه شده و طی چند دقیقه اختلاط، بتنی قوی با نفوذپذیری کم تولید می‌کند.
  استفاده از این ماده به دلیل کاهش روانی بتن و سفت شدن سریع نیاز به گروه ماهر برای اجرا دارد. ‌اندکی تعلل در مصرف این ماده موجب بروز درز سرد خواهد شد. در صورتی که پس از ساخت استخر شاهد نشت آب بودید، استفاده از دوغاب چسبی برای جلوگیری از نشت آب توصیه می‌شود. در صورت استفاده از این روش، لایه آستر باید پیوسته و بدون درز ایجاد شود.

بیشتر بخوانید: چسب بتن برای استخر

• واتر استاپ: استفاده از واتر استاپ در درز اجرای دیوار و کف برای جلوگیری از نشت آب بسیار مناسب است. نوع منبسط شونده این مواد برای آب‌بندی بهترین عملکرد را دارند. این مواد به صورت ورقه برای پوشاندن بخش رامکای سازه به کار می‌رود. دو نوع بنتونیتی و هیدروفیلی در بازار موجود است. از میان این‌ها، نوار هیدروفیلی با میخ و چسب قابلیت اجرا دارد و در شرایط مناسب چهار الی پنج برابر افزایش حجم دارد.

• الیاف بتن: برای جلوگیری از ترک‌خوردگی بتن بخصوص در سنین اولیه، استفاده از الیاف بتن بسیار مؤثر است. الیاف طبیعی و مصنوعی به صورت رشته‌ای در حال تولید هستند، به خوبی شکل‌پذیر بوده و نسبت طول به قطر بالایی دارند.

• کاشی‌کاری: کاشی کاری استخر، روشی مناسب برای آب‌بندی است؛ چرا که حتی با معیوب شدن، با پلیمر کوپلینگ امکان ترمیم دارد.

انواع افزودنی‌های آب ‌بندی بتن چیست؟

در ذیل، انواع افزودنی‌های مورد استفاده در آب‌بندی بتن بیان شده است:

• مواد دفع‌کننده آب همانند صابون یا اسید چرب که با هیدرات سیمان قابلیت واکنش دارد.
• ذرات جامد بسیار ریزتر از ذرات سیمان که با خاصیت پر کنندگی بدون شرکت در هیدراسیون خلل و فرج بتن را پر می‌کنند.
• ذرات جامد ریز که علاوه بر خاصیت پر کنندگی در واکنش هیدراتاسیون نیز شرکت دارند.
• موادی جهت آب‌بندی با پیستوله به سطح بتنی پاشیده می‌شود. این مواد آب بند باید به صورت پیوسته اجرا گردد. عموماً کاربرد این مواد پس از اجرای بتن است. اگر بتن ضعیف اجرا شده باشد، این مواد جلوی نشت آب را می‌گیرد.
• پلاستر سیمانی آب بند نیز برای افزایش خاصیت آب‌بندی با مواد پلیمری مخلوط می‌شود. ضخامت این‌ اندود، باید حدود ۵ الی ۱۰ میلی‌متر باشد و این مواد جزو آب‌بند کننده‌های ثانویه است.
• پرایمر آب بند تک جزئی، شامل قیر لاستیکی است. این پرایمرها در آب حل شده و به وسیله قلم‌مو یا سایر مواد‌ اندودکاری کاملاً روی سطح پوشش داده می‌شود.
• در پرایمر دو جزئی، ابتدا یک لایه مایع روی سطح ریخته می‌شود. در انتها مواد پودری روی آن پاشیده می‌شود. این مواد با قلم‌مو هم قابلیت اجرا دارند، اما اجرای آن‌ها در ضدآب کردن کامل بتن بسیار حائز اهمیت است.
• پرایمرهای سه جزئی با فلزاتی مثل روی فرآوری می‌شوند. این مواد مانع از خوردگی و پوسیدگی لایه زیرین خود شده و در گروه آب‌بندهای قوی به شمار می‌روند.
• ایزوگام سطح برای آب‌بندی، روشی بسیار آسان است. این روش در ایران جزو بهترین و آسان‌ترین روش‌های آب بند کردن بتن به شمار می‌رود.

• قیرگونی کردن سطح بتن نیز یکی از روش‌های سنتی آب‌بندی است. در این روش بهتر است پس از اتمام لایه اول، لایه دوم عمود بر لایه اول اجرا شود. این روش در برابر اجسام نوک تیز آسیب‌پذیر بوده و تمیز بودن لایه زیرین در آن اهمیت زیادی دارد.
• مواد نانو مثل سیلان و الکیل خاصیت آب‌گریزی دارند. این مواد معمولاً برای ترمیم یک ناحیه به کار رفته و در صورت استفاده از این مواد، نیازی به تخریب ناحیه معیوب نخواهد بود.
• رنگ عایق به صورت یک جزئی و دو جزئی برای آب‌بندی به کار می‌رود. ترکیب این مواد با تثبیت‌کننده‌ها برای تقویت خاصیت آب‌بندی استفاده می‌شود.
• پودرهای کریستال شونده و نفوذگر برای مسدود کردن لوله مویین در بتن بسیار عالی هستند. این مواد سوزنی شکل در خلل و فرج بتن به خوبی نفوذ یافته و راه نفوذ آب را می‌بندند.

آب بند‌کننده سیمان

در انتهای مقاله «آب بندی بتن چیست»، به بررسی آب‌بند کننده سیمان می‌پردازیم. همان‌طور که می‌دانید سیمان سفت شده منافذ زیادی دارد و تعدد این منافذ، میزان آب موجود در مخلوط را تعیین می‌کند. قطر اکثر این منافذ بین ۰٫۵ تا ۱ میکرومتر است، به همین دلیل آب به واسطه خاصیت مویینگی‌اش در آن‌ها جریان دارد. با افزودن مواد آب بند‌کننده به بتن، سطح سیمانی و منافذ آن با یک لایه از اساتریک اسید پوشانده می‌شود. در اثر پوشش این مولکول‌ها، حالت سطحی آب گریز به وجود می‌آید.

• آب بند کردن سیمان بیشتر جنبه ظاهری دارد؛ برای مثال در مناطقی که فشار آب وجود ندارد، مانع از شوره زدن سیمان‌های نماکاری می‌شود.
• آب بند کردن سیمان یا ملات سیمان نیز همانند آب بند کردن بتن است و با استفاده از افزودنی‌هایی چون: ژل میکروسیلیس و چسب یا رزین و سایر افزودنی‌های پر کننده انجام می‌شود.
• سیمان اجرا شده با پوشش‌های معمول قابلیت آب بند شدن دارد. به دلیل ساختار یکنواخت و حتی نرم بودن سطح سیمان، نیازی به استفاده از روش‌های بسیار دقیق نیست. در آب‌بندی سیمان بکارگیری بعضی روش‌ها مثل ایزوگام و قیرگونی یا سایر پوشش‌های لاستیکی از ایمنی بیشتری برخوردار است.

در مقاله «آب بندی بتن چیست»، کلیه راهکارهای مربوط به آب بندی بتن و ملات سیمانی ارائه شد و افزودنی‌هایی که در آب‌بندی بتن نقش مؤثر و کاربردی دارند، بررسی شدند. امیدواریم با مطالعه این مقاله، علاوه بر فهم مفهوم آب‌بندی بتن، بهترین روش‌های آب‌بندی را فرا گرفته باشید. خواهشمندیم با بیان نظرات کاربردی خود، کیفیت مقالات ما را بهبود بخشید.