شیوه‌های آب بندی بتن

آب بندی بتن یکی از شیوه‌های بسیار خوب و مناسب برای جلوگیری از ورود رطوبت به بخش‌های داخلی یک سازه و همچنین رسیدن این رطوبت به قسمت‌های داخلی ساختمان است. اصولاً اگر یک بتن آب بندی نشده باشد می‌تواند آب، آلودگی آبی و مواد شیمیایی را جذب کند که در انتها باعث خسارات فراوانی به سازه‌های فولادی و بتنی خواهد شد. امروز به کسانی که مایل‌اند از بتن سازه خود محافظت کنند و می‌خواهند که از زندگی طولانی و بازدهی آن اطمینان حاصل کنند توصیه می‌شود که مواد آب بندی بتن به بهترین شکل ممکن استفاده کنند و مانع از ورود آب بخش‌های داخلی سازه شوند.

در حقیقت چه روشی برای آب بندی بتن مناسب است؟ بهترین موادی که می‌توان استفاده کرد چیست؟ اصولاً برای آب بندی بتن می‌توان به روش‌های فیزیکی و شیمیایی متوسل شد. در روش‌های فیزیکی یک ماده نفوذناپذیر به صورت یک لایه بر روی بتن کشیده شده و مانع از عبور آب و ایجاد فشار هیدرو استاتیک می‌شود. این لایه کاملاً مقاوم بوده و آب به درون آن نفوذ نمی‌کند. این در حالی است که در روش‌های شیمیایی یک ماده بخصوص به بتن اضافه شده و با ایجاد تغییر در ساختار آن مانع از ورود آب به لایه‌های زیرین آن می‌شود. هرکدام از این روش‌ها در یک جای خاص جواب می‌دهد و برای ایجاد تمایز بین این دو روش باید شرایط محیطی و نحوه استفاده از آنها را نیز در نظر گرفت.

در ادامه این مطلب، چند شیوه رایج برای آب بندی بتن ذکر خواهیم کرد و مواد مناسب برای استفاده در این روش معرفی می‌کنیم. با ما همراه باشید!

آب بندی بتن با سیستم‌های غشای ورقه‌ای

آب بندی بتن به کمک سیستم‌های غشایی ورقه‌ای یکی از ابتدایی‌ترین و ساده‌ترین روش‌های جلوگیری از ورود آب و رطوبت به داخل یک سازه است. در این روش یک لایه نفوذناپذیر به صورت غشا بر روی سطح بتن کشیده شده و از طریق وصل کردن آنها به یکدیگر یک سد محکم ایجاد می‌شود. این غشا ممکن است از مواد مختلفی ساخته شود که امروزه با پیشرفت تکنولوژی زمینه تولید آنها از مواد پلیمری فراهم شده است. رایج‌ترین ماده‌ای که در تولید این ورق‌ها به کار گرفته می‌شود، پلی‌اتیلن است. پلی‌اتیلن نه‌تنها شدیداً آب‌گریز است، بلکه به دلیل ساختار چسبنده و مولکول‌های نزدیک به هم مانع از ورود آب به فضای بین‌مولکولی شده و در نتیجه مانع از عبور مولکول‌های آب از سطح ورق می‌شود.

آب بندی بتن با سیستم‌های غشای ورقه‌ای

ورق‌های پلیمری همچنین مقاومت کششی بالایی دارند و در برابر خاک‌های اسیدی، فشارهای خمشی و سایر تنش‌های محیطی از خود استحکام نشان می‌دهند. البته امروزه در برخی از آنها امکان خودترمیمی و قابلیت اتصال مجدد نیز به وجود آمده است. اگرچه آب بندی بتن با استفاده از این ورق‌ها بسیار ساده و راحت است، اما هنوز هم در مورد شیوه استفاده از آنها و سازگاری آنها با محیط زیست مسائلی مطرح می‌شود و افراد بسیاری از استفاده از آنها فراری هستند. یکی دیگر از مشکلاتی که در استفاده از ورقه­های پلیمری وجود دارد این است که برای ایجاد یک لایه آب بندی بسیار مستحکم لازم است که گوشه‌ها، لبه‌ها و فضای بین ورق‌ها به طور کامل پوشش داده شود و به نوعی نفوذناپذیر باشد. کوتاهی در هر کدام از این مراحل می‌تواند به روند آب بندی بتن لطمه بزند.

 غشاهای مایع

غشا‌های مایع یکی دیگر از شیوه‌های آب بندی بتن هستند که به عنوان یک ماده مایع و آبکی با استفاده از قلم‌مو، اسپری، غلتک و یا شیوه‌های دیگر به سطح بتن کشیده شده و مانع از نفوذ آب به داخل بتن می‌شود. این مواد مایع ممکن است حاوی آسفالت و یا مواد پلیمری به صورت گرم یا سرد در یک پایه حلالی باشند. این غشاها نسبت به غشاهای ورقه‌ای کاربرد سخت‌تری دارند، اما می‌تواند یک لایه نفوذناپذیر بسیار مستحکم ایجاد کنند که حتی نسبت به شیوه‌های ورقه‌ای عملکرد بهتری داشته باشد. غشاهای مایع به صورتی بر روی بتن قرار می‌گیرند که فضاهای خالی و تخلخل بتن را کاملاً پوشش داده و مانع از رسیدن آب به ساختار بتن می‌شوند. امروزه از این شیوه آب بندی بتن برای استخرها و سقف ساختمان‌ها استفاده می‌شود.

غشاهای مایع در آب بندی بتن

 آب بندی بتن به کمک غشاهای مایع به نوع غشاهای استفاده شده، ضخامت مناسب و همچنین کاربرد آن بستگی دارد. به‌طوری‌که اگر یک کارگر ماهر و با تجربه بتوانند این غشا را بر روی یک بستر تمیز و خشک قرار ده،د می‌توان اطمینان داشت که برای سال‌های متمادی امکان استفاده از آن وجود دارد. علاوه بر مزایای متعددی که در این شیوه دیده می‌شود، چند مشکل نیز برای آنها وجود دارد که ممکن است از استفاده از آن پشیمان شوید. یکی از مشکلات رایج غشاهای مایع این است که اگر به درستی بر روی سطح بتن قرار نگیرند، امکان تاول زدن و شکستن آنها وجود دارد. از طرفی دیگر در ساخت غشاهای مایع از ترکیبات آلی فرار و سمی استفاده شده است که برای محیط زیست کاملاً مضر بوده و گروه‌های حامی محیط زیست با استفاده از این غشا برای آب بندی بتن مخالف هستند.

اگرچه غشاهای مایع در قسمت‌های مختلف به کار گرفته می‌شوند، اما در حقیقت این غشاها تنها در جاهای به کار گرفته می‌شوند که امکان استفاده از غشاهای ورقه‌ای پلیمری برای آب بندی بتن وجود نداشته باشد.

مواد افزودنی آب بندی بتن

در طول سه دهه گذشته، نوع جدیدی از آب بندی بتن در سراسر جهان شکل گرفته است که با روش‌های معمول عنوان شده در بالا تفاوت محسوسی دارد. در این سیستم که از مواد افزودنی بهره می‌برند بر روی سطح بتن کشیده نمی‌شود و به جای ایجاد یک مانع در طرف مثبت یا منفی بتن، با مواد موجود در آن واکنش داده و با ایجاد تراکم بالا مانع از نفوذ آب به داخل بتن می‌شود. در واقع زمانی که آب به این لایه می‌رسد، آب وارد سازه بتنی می‌شود، اما به دلیل اینکه تراکم داخلی بتن بسیار بالاست، امکان پیشروی آب به سمت لایه‌های داخلی از بین می‌رود و در نتیجه یک سیستم آب بندی بتن پیشرفته ایجاد می‌شود.

یکی از نمونه‌های مواد افزودنی آب بندی بتن هیدروکسید کلسیم است که در جریان هیدراتاسیون بتن با آن واکنش داده یک محصول جانبی تولید می‌کند که باعث بالا رفتن تراکم می‌شود. این تراکم بالا باعث می‌شود که سرعت حرکت آب در داخل بتن به شدت پایین آمده و نوعی سیستم آب بندی بتن مستحکم به وجود آید. از دیگر مزایای استفاده از این روش می‌توان به جلوگیری از وجود سایر مواد شیمیایی و همچنین حشرات و جانوران موذی اشاره کرد.

مواد افزودنی آب بندی بتن

 برخلاف روش‌های فوق، که آب بندی بتن با استفاده از خواص آب‌گریز بودن لایه‌ها شکل گرفته بودند، مواد افزودنی بتن هیدروفوب یا آب دوست هستند همزمان که رطوبت به آنها نزدیک می‌شود، متورم شده و یک سد طبیعی در برابر حرکت آن ایجاد می‌کنند. این روش‌ها برای آب بندی بتن بسیار مناسب هستند و نسبت به روش‌های قبل هزینه کمتری نیز دارند، اما هنوز هم مهندسین نسبت به ترک‌خوردگی در بتن با استفاده از این مواد نگران هستند و احساس می‌کنند که می‌توانند منشأ این ترک‌خوردگی باشند.

مواد افزودنی کریستالی

ماده افزودنی کریستالی معمولاً به صورت خشک و پودری هستند که در منشأ خود خاصیت آب دوستی دارند. برخلاف سایر شیوه‌های آب‌گریزی، مواد افزودنی کریستالی به صورت واقعی آب موجود در داخل بتن برای رشد کریستال جذب می‌کنند و به طور کامل فضای داخلی بدن را پوشش می‌دهند. مواد افزودنی کریستالی حرکت آب در جهات مختلف را متوقف کرده و آب ورودی به داخل بدن را به سرعت جذب می‌کنند. این مواد که در چند سال اخیر کشف شده‌اند هیچگونه مواد آلی و سمی فرار در آنها استفاده نشده است و به راحتی بازیافت می‌شوند.

مواد افزودنی کریستالی برای آب بندی بتن

 دلیل استفاده از مواد افزودنی کریستالی برای آب بندی بتن می‌تواند به چند دلیل مختلف برگردد. این مواد علاوه بر خاصیت آب بندی خود، به راحتی نصب می‌شوند، در کیسه‌های آماده به فروش می‌رسند، خاصیت ضدعفونی دارند، سرعت و برنامه‌ریزی کار را بهبود می‌دهند و هزینه کار کردن با آنها نسبت به سایر روش‌های قبل پایین‌تر است. از طرفی در مورد مواد افزودنی آب بندی بتن نگرانی ترک‌خوردگی سازه بتنی وجود داشت، اما مواد افزودنی کریستالی این نگرانی را نیز از بین برده و مشکلی بابت ترک خوردن سازه بتنی وجود ندارد.

برای آب بندی بتن روش‌های مختلفی وجود دارد که برخی از آنها قدیمی بوده و برخی نیز به لطف پیشرفت تکنولوژی در چند سال اخیر وارد بازار ساخت و ساز شده است. طبیعتاً روش‌های مدرن و جدید کارایی بیشتری در جلوگیری از نفوذ رطوبت به قسمت‌های داخلی بتن دارند، اما شیوه‌های راحت نصب غشاها باعث شده است که هنوز هم بسیاری از افراد به استفاده از آنها تمایل نشان دهند.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد شیوه‌های آب بندی بتن و همچنین آشنایی با محصولات ما به وب‌سایت کارخانه بتن آماده پاسارگاد مراجعه کنید و برای سفارش بتن آماده با ما در تماس باشید.

انواع مواد آب بندی بتن و نقش آنها

مواد آب بندی بتن دسته دیگری از مواد شیمیایی افزودنی به بتن هستند که در برخی مواد خاص کاربرد دارند و مانع از نفوذ یا عبور آب از بتن می‌شوند. این مواد سازوکارهای متفاوتی دارند و همان‌طور که در مطالب قبلی نیز شرح داده شد (ژل میکرو سیلیس و نقش آن در بتن آب بند) برخی از آنها به داخل بتن اضافه شده و حفره‌های آن را می‌بندند و برخی دیگر سطحی پوششی ایجاد کرده و مانع از نفوذ آب می‌شوند. اما دسته بندی مواد آب بندی بتن فقط به این دو دسته کلی چندان مناسب نیست و محدوده این مواد بسیار وسیع‌تر است.

مواد آب بندی بتن در قسمت‌های مختلفی استفاده می‌شوند و مهمترین کاربرد آنها مربوط به قسمت‌هایی است که به رطوبت سروکار دارند. به‌عنوان‌مثال، در کاربرد ساختمانی از این مواد، آن‌ها را در حمام و سرویس بهداشتی به کار می‌برند. اما کاربرد صنعتی این مواد بسیار وسیع‌تر است و در حوزه‌های مختلفی مانند سدسازی، استخر سازی، تولید منابع آب، ایجاد سکوهای نفتی در اسکله و مواردی ازاین‌دست به کار برده می‌شود. بنابراین، حتی اگر کار همه مواد آب بندی بتن یکسان باشد و از یک شیوه یکسان بهره ببرند، بازهم با توجه به شرایط کاربرد آنها باید تغییراتی بر آنها اعمال شود.

ما در این مطلب چند نوع مختلف از این مواد را معرفی خواهیم کرد و دلیل استفاده از آنها و همچنین نحوه استفاده از آنها را شرح خواهیم داد. پس با ما همراه باشید!

مواد آب بندی بتن سدیم سیلیکات‌ها

سدیم سیلیکات‌ها یکی از قدیمی‌ترین مواد آب بندی بتن است که کشف آن و استفاده از آن به سال 1950 برمی‌گردد. سدیم سیلیکات‌ها به دلیل خاصیت شیمیایی خود علاوه بر اینکه می‌توانند مانع از نفوذ آب شوند، می‌توانند به عنوان روش ترمیمی برای بتن مورد استفاده قرار گیرند. اگرچه اولین استفاده از این مواد به نقش آنها در سخت کننده بتن برمی‌گردد و دانشمندان قصد داشتند به کمک سدیم سیلیکات‌ها به نوعی سرعت سخت شدن و درجه سختی آن را بهبود بخشند، اما در سال‌های بعد به عنوان یک ماده ضد آب نیز مورد استفاده قرار گرفت و تقریباً هم مناسب به نظر می‌آمد.

مواد آب بندی بتن سدیم سیلیکات‌ها

اما به‌مرورزمان مشکلات مربوط به مواد آب بندی بتن سدیم سیلیکات‌ها مشخص شد و عنوان شد که این ماده در پروژه‌ها بزرگ بسیار ناکارآمد و نامناسب است. سدیم سیلیکات‌ها به عنوان یک لایه سطحی عمق نفوذ بسیار محدودی دارند و در برابر فشارهای استاتیکی ضعیف هستند. اگر قصد دارید که به روند سخت شدن بتن خود کمک کنید، استفاده از این مواد گزینه خوبی است، اما به عنوان یک ماده آب بندی بتن پیشنهاد نمی‌شود و بهتر است به سراغ گزینه‌های بعدی بروید.

سیلیکونات‌ها

سیلیکونات‌ها دسته دیگری از مواد آب بندی بتن هستند که به دلیل خاصیت قلیایی بسیار بالای خود می‌تواند سد محکمی در برابر نفوذ آب ایجاد کند. درواقع این ماده به صورت یک مایع خاص بر روی سطح بتن کشیده می‌شود و زمانی که آب آن تبخیر می‌شود، سیلیکون موجود در ترکیب آن با دی‌اکسید کربن موجود در جو واکنش می‌دهد و یک مانع سطحی بسیار محکم در برابر آب ایجاد می‌کند. باید اعتراف کرد که سیلیکونات‌های گزینه‌ای عالی برای آب بندی کردن بتن هستند و تنها مشکل آنها به خاصیت قلیایی آنها برمی‌گردد که استفاده از آنها را در منابع آب و استخرها محدود می‌کند.

ترکیب سیلیکات و سیلیکونات‌ها

این ترکیب یکی از بهترین روش‌ها برای آب بندی کردن بتن است که از فلسفه حضوری هر دو ماده استفاده کرده و به نوعی حفاظی محکم در برابر آب ایجاد می‌کند. درواقع در این ترکیب از خاصیت متراکم کنندگی سیلیکات‌ها و از خاصیت آب‌گریزی سیلیکونات‌ها استفاده می‌شود. برای استفاده از این دو ماده نیازی نیست که آنها را با هم ترکیب کرد و می‌توان آنها را به صورت جداگانه مورد استفاده قرار داد. زمانی که سیلیکات‌ها به بتن اضافه می‌شوند، سیلیکات‌های اضافی به سراغ هیدروکسید کلسیم رفته و ترکیب محکم و پایداری به صورت Ca-S-H تولید می‌کند. این ترکیب باعث می‌شود که بتن به‌مراتب متراکم‌تر و سخت‌تر شود و نفوذ کمتری داشته باشد.

ترکیب سیلیکات و سیلیکونات‌ها در مواد آب بندی بتن

اما سیلیکونات‌ها به عنوان مواد آب بندی بتن از دو شیوه استفاده می‌کند. بخشی از این ماده با دی‌اکسید کربن جو واکنش داده و تولید یک رزین سیلیکونی فعال می‌کند. این رزین سیلیکونی در مرحله بعد به سراغ هیدروکسید کلسیم رفته و یک رزین مایع ضد رسوبی بر سطح آب ایجاد می‌کند که دیدن آن در حالت معمولی تقریباً غیرممکن است. این ماده به سراغ منافذ مویرگی موجود در سطح بتن رفته و آنها را به طور کامل پوشش می‌دهد. این دسته از مواد آب بندی بتن بسیار پرکاربرد هستند و علاوه بر سخت کردن بتن، منافذ آن را به طور کامل پوشش می‌دهند. ترکیب سیلیکات‌ها و سیلیکونات‌ها برای زیرزمین‌های مرطوب و کانال‌های مسیر آب عالی است.

سیلان‌ها

دلیل اصلی تخریب بتن، خوردگی آن و پوسته‌پوسته شدن آن به‌مرورزمان است و این یکی از دلایلی است که باید از مواد آب بندی بتن استفاده شود. مؤثرترین شیوه محافظت از بتن در برابر آب و نمک و آب‌های شور استفاده سیلان‌ها بر اساس آب بندی بتن است. از آنجایی که سیلان‌ها تأثیر خاصی بر خصوصیات کلی بتن ندارند مقاومت و حتی لغزش سطحی آن را تغییر نمی‌دهند و این بدین معنی است که برای استفاده در سطوح عالی هستند. سیلان‌ها به دلیل اندازه کوچکی که دارند به خوبی منافذ بتن را پر می‌کنند و از طرفی سیلیس نسز با بتن واکنش می‌دهد و یک سد محکم در برابر عبور آب تشکیل می‌دهد. سیلان‌ها به دلیل خصوصیات خود یک لایه آب‌گریز عمیق ایجاد می‌کنند و مانع از نفوذ آب و آب آلوده به داخل بتن می‌شوند.

سیلوکسان‌ها

اما سیلوکسان‌ها شامل یک پلیمر بزرگ‌تر می‌شوند و همین موضع باعث می‌شود که نفوذ عمقی آن مانند سایر مواد آب بندی بتن نباشد. این ماده برخلاف سیلان‌ها، نیازی به pH بالا ندارد و هیچ وابستگی خاصی به خصلت اسیدی یا قلیایی محیط ندارند. با توجه به اندازه سیلوکسان‌ها، معمولاً از آنها برای آب بندی گچ و بلوک و اجر استفاده می‌شوند و در مورد بتن به عنوان مستقل مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. استفاده مستقل از سیلوکسان‌ها باعث ایجاد یک رنگ تیره در سازه می‌شود که چندان مطلوب نمی‌باشد و معمولاً از آنها به صورت ترکیبی با سیلان‌ها استفاده می‌کنند.

سیلوکسان‌ها در مواد آب بندی بتن

سیلان‌ها/ سیلوکسان‌ها

سیلان‌ها و سیلوکسان‌ها هر دو از خانواده سیلیکون مشتق شده‌اند. علیرغم ارتباط بسیار نزدیک این دو ماده، تفاوت قابل توجهی در عملکرد آنها وجود دارد و معمولاً به صورت ترکیبی به عنوان مواد آب بندی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. از آنجا که سیلان‌ها از مولکول‌های کوچکتر تشکیل شده‌اند، عمق نفوذ بهتری دارند و در شرایط سایشی و هوازدگی عکس‌العمل بهتری دارند. البته وزن کوچک آنها باعث می‌شود که به راحتی تبخیر شوند و مقدار بیشتری از آنها باید استفاده شود تا این تبخیر شدگی جبران شود.

اما سیلوکسان‌ها اندازه بزرگتری دارند، و در برابر تبخیر و سایش عملکرد خوبی دارند و در کل نوعی آب بندی خوب و ارزان ایجاد می‌کند. اما به دلیل اندازه بزرگ‌تر مولکول‌های آن، امکان نفوذ سیلوکسان وجود ندارد و بهتر است که به همراه سیلان مورد استفاده قرار گیرد. اما استفاده ترکیبی از سیلان و سیلوکسان به عنوان مواد آب بندی بتن می‌تواند ضعف هر دو را پوشش داده و یک سد محکم ایجاد کند. درواقع سیلوکسان‌ها به عنوان یک سد محکم مانع از تبخیر سیلان‌ها می‌شوند و سیلان نیز عمق بتن را به طور کامل پوشش می‌دهد.

پوشش‌های الاستومری

یکی از مواد آب بندی بتن که اخیراً وارد حوزه ساختمان و ساخت و ساز شده است، پوشش‌های الاستومری هستند که به دلیل خاصیت کشسانی و انعطاف‌پذیری خود گزینه‌ای مناسب به شمار می‌روند. درواقع پوشش‌های الاستومری یک لایه سنگین منعطف بر روی بتن ایجاد می‌کنند که در برابر آب نفوذناپذیر بوده و در برابر عوامل مکانیکی نیز مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهد. این پوشش‌های مشتقاتی از اوره‌ها و پلی اورتان هستند که به صورت یک غشاء آب بند مورد استفاده قرار می‌گیرند. این لایه‌ها علاوه بر اینکه در برابر آب نفوذ ناپذیر هستند، در برابر بخارهای شیمیایی و گازهای سمی و خورنده نیز نفوذ ناپذیر هستند. مهم‌ترین مشکلاتی که در مورد پوشش‌های الاستومری وجود دارد این است ک طول عمر کمتری نسبت به سایر مواد آب بندی بتن دارند و معمولاً رنگ و بافت و ظاهر سطح بتن را تغییر می‌دهند.

پوشش‌های الاستومری در مواد آب بندی بتن

الیاف‌ها کریستالی

این الیاف‌ها را می‌توان جدیدترین مواد آب بندی بتن نامید که سازوکاری کاملاً متفاوت دارد. در مرحله اول این کریستال‌ها درون آب حل می‌شوند و می‌توانند به درون بتن نفوذ کنند. زمانی که این کریستال‌ها به حفره‌های میانی بتن نفوذ کردند، این فضاها را پوشش داده و فضای خالی در بتن مشاهده نمی‌شود. اما این پایان کار نیست و مرحله اصلی شامل واکنش این کریستال‌ها با مواد جانبی سیمان و واکنش هیدراتاسیون است. در اثر این واکنش یک ماده کریستالی نامحلول ایجاد می‌شود که بسیار مستحکم بوده و عمق بیشتری را پوشش می‌دهد.

هر کدام از این مواد آب بندی بتن و روش‌های استفاده شده از مزایا و معایب خاص خود را دارند، اما به نظر می‌رسد که روش‌های ترکیبی مکانیزم عمل بهتری داشته باشند و خاصیت آنها برای مدت بیشتری باقی بماند.

اگر در مورد نحوه آب بندی سازه بتنی خود با مشکل مواجه هستید و مواد آب بندی بتن را به خوبی نمی‌شناسید، با ما در کارخانه بتن آماده پاسارگاد در تماس باشید. مشخصات محصولات ما را می‌توانید از وب‌سایت مطالعه کنید.