راهنمای درزبندی درزهای سازه های بتنی(دستورالعمل ACI 504R)
۱-۱ مقدمه
امروزه تمامی سازه های بتنی دارای درز یا شکاف که باید درزبندی شوند تا از بی نقص بودن و سرویس دهی مناسب آنها اطمینان به دست آید یکی از تجربه های معمول این است که درزبندی رضایت بخشی ایجاد نمیشود نوع درزبند استفاده شده با نصب غیر اصولی آن باعث به وجود آمدن نقص میشود این امر طراحی با امکان تعریف محل مناسب انجام یک درزبندی را غیر ممکن میکند.
۲-۱ هدف
هدف از نوشتن این راهنما نشان دادن تلفیق استفاده از نوع مناسب درزبند و طراحی مناسب برای کاربردهای ویژه است. پس از آن نصب با دقت درزبند امری حیاتی است که باعث درزبندی اصولی درز و جلوگیری از نشت آب میشود.
این گزارش راهنمایی برای انجام مناسب کار برمبنای عرف و استانداردهای موجود میباشد زیرا در بسیاری از موارد بیش از یک انتخاب در دسترس است. تنها با داشتن دانش در مورد محیط طراحی سازه ها و کاربرد درزبندها و محدودیت های اقتصادی تعیین کننده انتخاب بهترین نوع طراحی درز با بهترین درزبندی امکان پذیر است. اطلاعات موجود در راهنما براساس روش ها و تجربیات دقیق انجمن ها و با استفاده از مشورت با بسیاری از دست اندرکاران در هنگام تألیف تهیه شده است. بنابراین به منظور قضاوت درست برای اجرای درزبندی مناسب و اطمینان از کامل بودن جزئیات مشخصات تعمیرات و نصب درزبندها در این راهنما آورده شده است.
در این نوشته تا حد امکان از ارجاع دادن به مراجع دیگر خودداری شده است. مگر در مواردی که برای درک کامل موضوع نیاز به پیش زمینه وجود داشته باشد.
3-1 چرا به درزها نیاز است؟
به طور معمول بتن به دلیل قرار گرفتن در دمای محیط تعمیرات و یا بار اعمالی، تغییرات کوچک ابعادی را تحمل می کند.
اثر این تغییر ممکن است همیشگی ( انقباض به دلیل خشک شدن بتن) و بازگشت ناپذیر باشد.
اثرات دیگر بحرانی نیز وجود دارند که بسته به شرایط سرویس دهی و تغییرات محیطی مانند دما و رطوبت و یا بار اعمالی ایجاد میشوند که نتیجه ی آنها ممکن است انقباض یا انبساط باشد. افزون بر آن ممکن است که برخی تغییرات غیر معمول مانند سولفاته شدن، واکنش تجمع الکالی و یا دلایل دیگر باعث به وجود آمدن انبساط با انقباض دایمی شود.
نتیجه ی این تغییرات، حرکت های گذرا یا ماندگار در بدنه ی واحدهای ساختاری بتن میباشد. اگر حرکت های انقباضی بیش از حد مجاز به هر دلیلی مهار شوند، ممکن است باعث ترک خوردگی در واحد شوند.
در نتیجه ی جلوگیری از حرکتهای انبساطی نیز ممکن است اعوجاج و ترک در واحد، خرد شدگی در انتهای آن و با انتقال نیرو به واحدهای دیگر رخ دهد. در بسیاری از سازه های بتنی، این اثرات از نظر ساختار نقص محسوب میشوند.
یکی از روش های کاهش این اثرات ایجاد درز در بدنه ساختار سازه بدون از دست دادن یکبار چگی آن است ممکن است. علت های دیگری نیز برای ایجاد درز در سازه وجود داشته باشد. در بسیاری از ساختمان ها، بتن به عنوان نگهدارنده با چهارچوب دیوار پرده ای، فلزی، در ب ها، پنجره ها، پارتیشن ها و موارد دیگر عمل می کند.
برای جلوگیری از پیشرفت نقص در این سطوح، اغلب لازم است که آنها توانایی حرکت محدود و مستقل برای تمامی انبساط ها، انقباض ها و تغییر شکل هایی که در بتن اتفاق می افتد را داشته باشند. همچنین ممکن است درزها برای آسان سازی ساخت و ساز و بدون هیچ هدف سازه ای مورد نیاز باشند.
دانلود کاتالوگ ماستیک پلی یورتان
دلایل نیاز به درزبندها
درزها به عنوان بخشی از طراحی سازه، فضای خالی در واحدهای بتنی ایجاد می کنند.
برای جلوگیری از عبور گازها، مایعات و یا مواد ناخواسته دیگر، این فضاهای خالی باید درزبندی شوند. در ساختمانها برای جلوگیری از نفوذ باد و باران و همچنین محافظت از ساکنان و وسایل داخل آنها درزبندی امری بسیار مهم است. در مخازن و بسیاری از کانالها، لوله ها و سدها، درزها باید درزبندی شوند. تا از هدر رفتن مواد جلوگیری شود افزون بر این برای بسیاری از سازه هایی که در معرض محیط قرار دارند، خود بتن باید در مقابل آسیبهایی مانند یخ زدگی خیس و خشک شدن، شستشو و فرسایش به دلیل تمرکز و یا نفوذ آب در درزها تجمع مواد خارجی در درزها و موارد دیگر محافظت شوند تا قابلیت حرکت آزادانه داشته باشند در صورت عدم محافظت لازم از درزها ممکن است تنش به وجود آمده باعث آسیب دیدگی بتن شود.
در کف سازی های صنعتی، لبه های درزها به محافظت با یک آکنه یا درزبند بین سطوح مسلح نیاز دارند. این کار برای جلوگیری از آسیب دیدگی بتن در اثر ضربه های انقباضی وارد شده نیاز است. در سال های اخیر نگرانی از پخش شدن شعله، دود و گازهای سمی باعث به وجود آمدن درزبندهای مقاوم در برابر آتش به ویژه در ساختمان های با ارتفاع زیاد شده است.
کارکرد اصلی درزبندها جلوگیری از نفوذ مایعات (گاهی تحت فشار) مواد جامد، گازها و محافظت از بتن در برابر آسیب دیدگی است. از کارکردهای ویژه و عملکردهای دیگر نیز می توان به بهبود خواص گرمایی و صوتی، میرایی لرزش ها و با جلوگیری از تجمع مواد ناخواسته در درزها اشاره نمود.
درزبندها باید کار کرد اصلی خود را در انبساط و انقباض متناوب در زمان باز و بسته شدن و با در زمانهایی که در معرض گرما، سرما، رطوبت نور آفتاب و مواد شیمیایی قرار دارند به خوبی نشان دهند. همانگونه که در فصلهای ۳۲ و ۶ بررسی شده است این شرایط الزامات ویژه ای را بر خواص مواد و روش نصب (اجرای) درزبند تحمیل میکنند.
در بسیاری از سازه های بتنی، تمامی درزهای بتن به بتن (انقباضی انبساطی و اجرایی) و درزهایی که برای اهداف دیگر در نظر گرفته شده اند نیاز به درزبندی دارند. از موارد استثناء درزهای انقباضی و شکاف هایی هستند که فاصله ی بسیار کمی با یکدیگر دارند. به عنوان نمونه یکی از این استثناها هنگام استفاده از آجرهای با ارتفاع کم یا ساخت پیاده روهای تقویت شده است.
استثنای دیگر درزهای اجرایی هستند که در معرض جریان فشاری نمی باشند، درزهای استفاده شده بین واحدهای پیش ساخته، چه داخلی و چه خارجی یا درزهای تخلیه در نظر گرفته شده در طراحی
از این نوع هستند.
۵-۱ طراحی درزها به عنوان بخشی از طراحی کل سازه
در سالهای اخیر به طور فزاینده ای درزبندی مؤثر تنها با پرکردن درزهای اجرایی با یک ماده غیر قابل نفوذ به رسمیت شناخته شده است. عملکرد درزبندها، در فصل دوم توضیح داده می شود. به طور معمول مشکلات به وجود آمده به خواص فیزیکی درزبند و مقدار حرکت آن بستگی دارد.
طراحی درزها به طور گسترده ای به عوامل و روابط متقابل اجزای سازه بستگی دارد. برخی از جزئیات که در بسیاری از سازه های بتنی استفاده می شود در بخش های بعدی توضیح داده میشود.
فراتر از راهنمای موجود برای درزبندی درزها، در تمامی زمینه های تغییر حجم در بتن و ملاحظات ساختاری تعیین کننده ی مکان و حرکت درزها، مقادیر مطمئن و مناسب در نظر گرفته شود. گرچه موارد اشاره شده نتیجه ی سالها تجربه و تلاش برای درزبندی درزها می باشد، با این حال ممکن است حرکت درزها بسیار بیشتر از موارد محاسبه شده باشد.
در ادامه اصول اولیه و پایه مورد استفاده در بتن ، مشتمل بر سه گروه اصلی به شرح زیر می باشند:
1- سازه تحت فشار سیال نباشد (بیش تر ساختمان ها، پل ها دیوارهای پرده ای)
2- مخازن در معرض فشار سیال (سدها، مخازن کانال کشی ها، خطوط لوله)
3- محل های عبور (بزرگراه ها و فرودگاه ها)
از هر دو نقطه نظر سازه ای و درزبندی بدون در نظر گرفتن نوع طراحی و استفاده نهایی درزها، تمامی درزها را می توان بر اساس عملکرد پایه و شکل طبقه بندی نمود.
6-1 انواع درزها و کاربرد آنها
۱-۶-۱- درزهای انقباضی (کنترلی)
درزهای انقباضی (کنترلی) سطوح ضعیفی هستند که به صورت صورت هدفمند برای کنترل ترک هایی که به صورت اجتناب ناپذیر و غیر قابل پیش بینی به وجود می آیند، طراحی شده اند.
نتیجه ی قابل قبول تنها زمانی به دست می آید که میزان انقباض و انبساط در طول زمان سرویس دهی، در هر زمانی کمتر از فاصله بین دو واحد بتنی باشد. از این درزها به طور گسترده در جداسازی واحدهای ساختاری بزرگ و به نسبت نازک مانند پیاده روها ،کف ها، پوشش کانال ها، دیوارهای حایل و دیگر حایل ها در سطوح کوچک تر استفاده می شود. درزهای انقباضی ممکن است یک شکست کامل را تشکیل دهند و واحد کوچک به هم چسبیده را به دو یا چند واحد کوچک تر تقسیم کنند.
در درزهای عریض، پیوستگی تا حدودی حفظ می شود. در جایی که پیوستگی بیشتری نیاز باشد، بدون ایجاد محدودیت در آزادی باز و بسته شدن درز، ممکن است از رول پلاک ها یا برخی فناوری های خاص یا کلید راه ها استفاده شود.
به دلیل نیاز به پایدارسازی و محدودیت موجود در باز شدن و جابجایی درز، بهتر است که از میل مهار یا تقویت کننده فولادی در مقطع عرضی برای نگهداری پیوستگی استفاده شود. در صورت نیاز به یک سطح ضعیف ممکن است این سطح به وسیله کاهش ضخامت یک قسمت یا کل سطح مقطع بتن در نظر گرفته شود. این امر ممکن است به وسیله ی نوارهای نازک پلاستیکی، فلزی و یا چوبی در زمان اجرای بتن یا پس از سخت شدن انجام پذیرد.
۲-۶-۱ درزهای انبساطی (جداساز)
این درزها برای جلوگیری از خرد شدن و اعوجاج (شامل جابجایی، کمانش و تاب) واحدهای سازه های بتنی کنار هم ایجاد می شوند. در صورت در نظر نگرفتن این گونه درزها ممکن است نیروهای فشاری که به وسیله ی انبساط گسترش پیدا کرده، منجر به تولید بار بر روی واحد بتنی شوند. بار ایجاد شده باعث حرکت های جزئی به دلیل پیکربندی سازه می شود.
این نوع درزها به صورت گسترده، برای جداسازی دیوارها از کف یا سقف ها، ستون ها، سنگ فرش پیاده روها، عرشه های کنار هم پل ها، اسکله ها و در مکان هایی که انتقال نیروهای ثانویه مناسب نیست استفاده می شود.
بسیاری از طراحان معتقد هستند که استفاده از درز برای صفحه های بتنی یا دیوارهایی که به صورت L و T و Y تغییر جهت داده و مقدار سطح مقطع تغییر می کند، نیاز است. درزهای انبساطی در زمان
بتن ریزی، بین نوارهای آکنه با ضخامت مورد نیاز و کل سطح مقطع بین واحدهای سازه ای کنار هم اجرا شده بسیار مهم هستند. درزهای انبساطی برای تمامی سطح مقطع های بین واحدهای سازه ای، نوارهای آکنه در زمان اجرای واحدهای پیش ساخته یا دیوار چینی فضا ایجاد می کنند.
برای حفظ شرط پیوستگی سازه یا برای محدود نمودن جابجایی های ناخواسته ممکن است از پله ها، رول پلاک ها و یا کلیدراه ها استفاده شود.
۳-۶-۱ درزهای اجرایی
این درزها پیش و پس از وقفه ی به وجود آمده در هنگام بتن ریزی سطح و یا در زمان نصب واحدهای پیش ساخته در نظر گرفته می شوند. محل های قرار گیری به طور معمول از پیش با موافقت طراح مجرب و پیمانکار با توجه به محدودیت های موجود در یک بار عملیات کاری، برای یک اندازه ی مناسب با کمترین ایجاد اختلال در سازه ی تکمیل شده، از پیش مشخص شده اند.
گرچه ممکن است وقفه های ضروری و غیر قابل پیش بینی در زمان بتن ریزی به وجود آید.
بسته به طراحی سازه درز در نظر گرفته شده ممکن است بعدها به عنوان درز انبساطی و یا انقباضی و یا به صورت یکپارچه عمل کند. به همین دلیل اجرای ثانویه به اجرای اولیه متصل می شود تا یکپارچگی و تمامیت سازه حفظ شود. بسته به توالی قرار گیری و پاسخ گویی به نیازهای طراحی سازه، درز اجرایی ممکن است به صورت عمودی یا افقی اجرا شود.
۴-۶-۱ درزهای ترکیبی و خاص
درزهای اجرایی در بتن ریزی هایی که به وسیله غشای جدا کننده، جدا شده اند ولی به منظور تطابق با واحدهای کناری بدون فاصله در نظر گرفته می شوند همانند درزهای انقباضی عمل می کنند (بخش ۱-۶-۱- را ببینید) به طور همانند، درزهای اجرایی که در داخل آنها آکنه کار گذاشته شده یا شکاف هایی که به وسیله ی تیغه یا قرارگیری واحدهای پیش ساخته در نظر گرفته شده اند به عنوان درزهای انبساطی عمل میکنند (بخش ۱-۶-۲ را ببینید.) و برعکس درزهای انبساطی برای ایجاد درزهای اجرایی غیر یکپارچه مناسب هستند.
درزهای انبساطی ذاتاً به عنوان درزهای انقباضی نیز عمل میکنند. ولی عکس آن زمانی درست است که فاصله ی ایجاد شده به وسیله ی انقباض اولیه به یک مقدار خاص محدود شده باشد.
درزهای لولایی، درزهایی هستند که از چرخش جلوگیری میکنند. این عمل همچنین به وسیله ی میل مهار و با تقویت کننده های فولادی که در سرتاسر سازه برای حفظ پیوستگی استفاده شده اند، نیز انجام می شود.
مورد اشاره شده برای پیاده روها، جایی که درزهای طولی به منظور غلبه بر اثر تاب خوردگی به دلیل بار اعمال شده ی چرخ ها با نشست زیر ساخت ها دارای حرکت های کوچک هستند، کاربرد دارد.
درزهای کشویی در محلی از یک واحد سازه ای که یک صفحه در زاویه مثبت نسبت به صفحه ی دیگر حرکت می کند، مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان نمونه در مخازن خاص، جایی که دیوارها مستقل از حرکت کف یا سقف نگه داشته شوند این درزها به طور معمول با جدا کننده هایی مانند ترکیبات ،قیر کاغذ یا نمدی که به راحتی باز و بسته میشود ساخته می شوند.
۵-۶-۱ ترکها
با آن که درزها در بتن اجرا می شوند که از ایجاد ترک در جاهای دیگر جلوگیری کنند، اما بسیار مشکل است که از ایجاد شدن گاه به گاه ترک ها بین درزها جلوگیری نمود. درزبندی ترک هایی که ممکن است به عنوان درزهای انقباضی شکل گرفته به شکل خطوط نامنظم در نظر گرفته شود. ترمیم ترک ها در بخش ۷-۲-۲ بررسی شده است.
۷-۱ پیکربندی درزها
به جزئیات درزها برای انواع درزهای سازه های بتنی به صورت شمایی در فصل ۵ اشاره شده است. دو پیکربندی پایه ای از نقطه نظر عملکردی درزبندها وجود دارد که به عنوان اتصال مجاور هم (درز با لبه صاف) و درزهای روی هم شناخته می شوند. در درزهای مجاور هم، واحدهای سازه ای به صورت مماس به یکدیگر متصل می شوند و هر حرکتی در راستای زاویه صفحه به صورت گسترده است.
در درزهای روی هم، واحدها بر روی یکدیگر متصل میشوند و حرکت نسبی به صورت کشویی می باشد.
درزهای کنار هم اغلب شامل درزهای پله ای هستند که تا حد زیادی از متداول ترین نوع درزهای مورد استفاده در سازه های بتنی می باشند. درزهای روی هم ممکن است در حالت خاصی از درزهای کشویی نیز اتفاق بیفتند بخش (۱-۶-۴) به اتصال بین واحدهای پیش ساخته با پانل ها در دیوارهای پرده ای و پوشش خارج، شیشه کاری با فاصله ی قالب با بتن نیز گفته میشود.
کلیات
درزهای روی هم در بسیاری از کاربردهای سازه های بتنی به تنهایی وجود ندارند و عملکرد آنها ترکیبی از درزهای روی هم و مجاور هم می باشد. از نقطه نظر درزبندی، دو سامانه درزبندی قابل تشخیص است. اول درزهای روباز ( سطح باز) مانند پیاده روها و ساختمان ها که درزبند حداقل در یکی از سطوح خود در معرض شرایط محیطی خارجی قرار دارند. دوم درزهایی مانند مخازن، سدها، خطوط لوله هستند که خط مقدم جلوگیری از عبور سیال، یک درزبند مانند یک واتراستاپ یا گسکت است که در عمق درز مدفون می باشد.
عملکرد هر نوع درزبند باید مناسب با کاربرد آن بوده و متناسب با روش اجرا و ملاحظات گفته شده باشد. در دسته بندی دیگر، درزها دو گروه هستند: درزهای مؤثر، جایی که جابجایی چشمگیر انجام می شود و درزهای غیر مؤثر، جایی که جابه جایی قابل چشم پوشی است.
عملکرد یک درزبند، تغییر شکل در پاسخ به جابجایی در هنگام باز و بسته شدن درز بدون تغییر در خواص است. مواد درزبند به دو صورت پلاستیک و الاستیک رفتار می کنند. نوع و مقدار هر یک وابسته به مقدار و سرعت جابجایی ایجاد شده، دمای سرویس دهی و مشخصات ماده ی درزبند در نظر گرفته می شود. درزبندها در حالت سرویس دهی ممکن است جامد، مایع و یا به شدت گرانرو باشند.
فصل دوم،مواد درزبند
- اصول
این فصل به خواص عملیاتی درزبندها و مواد جانبی مورد استفاده در آنها می پردازد.
به دلیل محدودیت های فیزیکی، بسیاری از مواد تنها در درزهایی با عرض اولیه کوچک و حرکت های بعدی به خوبی نقش بازی می کنند.
شکل درزها فرایندی که توسط آن ساخته شده اند شکل گرفته اند و دسترسی برای نصب درزبندها نیز محدودیت هایی بر انتخاب موادی ممکن است برای کاربرد خاصی مناسب باشند، تحمیل می کنند.
در موقع سرویس دهی، شرایط محیطی اغلب الزامات کارایی اضافی و فراتر از نیاز درزبندها به سازگاری با حرکت درزها را ایجاب می کنند. انتخاب مناسب ترین مواد برای کاربرد خاص با توجه به همه متغیرهای درگیر یک موضوع ساده نیست..
پس از این که درک درستی از خواص بنیادی مواد مورد نیاز به دست آید، میتوان مواد در دسترس را با توجه به کارایی آنها در انواع درزها طبقه بندی کرد.
این اطلاعات در مجموعه ای از جدول ها نشان داده شده است و در شکل های بعدی که جزئیات کاربردهای انواع درزها را در سازه های بتنی نشان میدهند به آنها ارجاع داده می شود.
در این فصل مواد درزبند شکل پذیر در محل، مورد استفاده در جایی که یک سوی درز برای عملیات درزبندی باز است، مورد بررسی قرار می گیرد.
در زبندهای مورد استفاده برای این کاربردها در جدول ۱ نشان داده شده .است طراحی درز برای دزرهای انبساطی (جدا کننده) ممکن است شامل نوار آکنه، مواد جداکننده برای جدا کردن درزبند از بستر چسبنده و مواد پشتیبان برای حمایت مواد از شره کردن باشد.
این متعلقات در جدول ۲ ذکر شده اند.
مواد مورد استفاده در درزهایی که حداقل یک سطح آن ها باز است به عنوان و اتر استاپ و واشر شناخته می شوند که در جدول ۳ آورده شده اند.
جدول ۴ برخی استفاده های رایج درزبندهای گوناگون و شرایط نگهداری و حمل آنها نصب را نشان می دهد در ارجاعات گوناگون برای مواد در جدول های ۱ تا ۴ و شکل های ۷ تا ۱۲ از سامانه اعداد رومی استفاده شده است.
مواد درزبند شکل پذیر در محل خاص با حروف بزرگ C،B,Aو … در جدول ۱ علامت گذاری شده اند.
مواد درزبند از پیش ساخته خاص در جدول ۳ با اعداد مشخص شده اند. در پیوست پ
مشخصه ها و منابع آن ها آورده شده است.
۲-۳ خواص مورد نیاز درزبندها
یک درزگیر برای عملکرد رضایت بخش باید:
1- یک ماده نفوذ ناپذیر باشد؛
2- مطابق با حرکت و نرخ حرکت درز تغییر شکل دهد؛
3- اگر در معرض تغییر شکل های دوره ای قرار گیرد به اندازه کافی خواص و شکل اصلی خود را حفظ کند؛
4- چسبنده به بتن باشد؛ یان بدین معنی است که برای همه در زبندها، به جز آن هایی که نیرویی بر سطوح بتنی اعمال می کنند یا با لنگر به شکل مکانیکی با بتن به هم وصل می شوند، درزبند باید با سطح بتن پیوند تشکیل دهد.
درزبند نباید در اثر تنش های زیاد چسبندگی به بتن را از دست بدهد و در گوشه ها و سایر سطوح موضعی، پوسته پوسته شود.
5- دچار پارگی و شکست داخلی نشود (از بین رفتن خود چسبندگی)
6- به دلیل گرانروی بالا، در برابر جریان پذیری یا (فشار سیال) یا نرم شوندگی غیر قابل پذیرش در دماهای بالای کارکرد مقاوم باشد؛
7- در دماهای پایین، شکنندگی و سختی غیرقابل پذیرش نداشته باشد؛
8- در زمان کارکرد قابل قبول تحت بازه گسترده دمایی و دیگر شرایط محیطی در اثر پیر شدگی، هوازدگی یا سایر پارامترهای کار کرد تحت تأثیر عوامل مخرب قرار نگیرد.
افزون بر این، بر حسب شرایط سرویس دهی خاص، ممکن است مقاومت درزبند در برابر یک یا چند مورد زیر لازم باشد:
نفوذ جسم خارجی، فرسودگی، دندانه شدن، بلند شدن به وسیله تجهیزات حمل و نقل، آتش و مواد شیمیایی.
الزامات بعدی ممکن است شامل رنگ درزبند، تغییر نکردن رنگ یا رنگ ندادن به زیر لایه باشد.
سرانجام درزبند نباید در زمان ذخیره سازی به مدت معقول پیش از استفاده، تخریب شود، تا حدودی به راحتی حمل و نصب شود و عاری از مواد مضر برای مصرف کننده، بتن یا مواد دیگر متصل به آن باشد.در مکان های خاص، استفاده از درزبندهای دارای حلالی خاص که آلاینده به نظر می رسد، ممکن است توسط مقررات محدود شده باشد.
دانلود چک لیست خواص مورد نیاز یک درزبند رضایت بخش: