سازه‌های بتنی

با سلام

احتراما، پیرو مذاکرات صورت گرفته با آن شرکت محترم در خصوص آب بندی اولیه و ثانویه سازه های آبی، شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران به عنوان بزرگترین تولید کننده موادشیمیایی ساختمان با استناد به تخصص و تجربیات خود در پروژه‌های مشابه، پیشنهاد فنی ذیل را تقدیم می نماید.

مقدمه
یکی از مهم­ترین دغدغه­ها در خصوص سازه‌های بتنی مستغرق، عدم بروز نشتی در سازه و همچینین افزایش دوام و طول عمر آن می­باشد. عدم توجه به نقش حفاظتی و دوام بتن در کشور ما باعث شده بهره‌برداری از پروژه در سال‌های اولیه دچار مشکل گردد. در همین راستا توجه به اصول آب بندی اولیه (حین ساخت سازه) و آب بندی ثانویه (پس از ساخت سازه) در جهت ارتقا سطح کیفی و دوام سازه های آبی بسیار حائز اهمیت است.

آب بندی اولیه:

از آنجا که یکی از عوامل مؤثر در کیفیت و دوام بتن تراکم آن می‌باشد، بنابراین وجود مقاطع متخلخل و ریزفضاها در بین مصالح سنگی و سایر اجزای سازنده بتن موجب بالا رفتن مقدار نفوذپذیری و افت کیفی آن می‌گردد. در صورتی که چنین بتنی در شرایط بهره‌برداری مستغرق یا در محیط‌های مخرب به لحاظ تهاجم یون‌های مضر قرار بگیرد کاهش دوام بتن و بروز خرابی‌های ناشی از اندرکنش‌های شیمیایی بتن شدت خواهد یافت.

از دلایل اصلی بالا رفتن مقدار نفوذپذیری و جذب آب بتن می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:

1.  تخلخل بین مصالح سنگی ناشی از کسری فیلر سنگدانه‌ها
2.  افزایش دادن مقدار سیمان با هدف جبران کسری فیلر سنگدانه‌ها
3.  لوله‌های مویین ایجاد شده در اثر تبخیر آب آزاد بتن

برای رفع نقایص ‌‌‌یادشده ‌و ساخت بتن‌های نفوذناپذیر به‌ویژه در مناطق آب و هوایی مهاجم نظیر مناطق ساحلی، مناطق کویری و … راهکارهای تخصصی متعددی وجود دارد که عموماً بر بهره‌گیری از مواد افزودنی شیمیایی و معدنی بتن تکیه دارند که از آن جمله می‌توان به مصرف همزمان ماده افزودنی میکروسیلیس برای ارتقاء کیفی جزء چسباننده به همراه مواد کاهنده آب بتن اشاره نمود.

• در اثر افزودن پودر میکروسیلیس به‌عنوان یکی از مواد جایگزین سیمان به مخلوط بتنی، SiO₂  فعال موجود در این ماده با محلول هیدروکسید کلسیم ₂(OH) Caآزاد شده تحت واکنش هیدراسیون سیمان ترکیب و کریستال سیلیکات کلسیم نامحلول (C-S-H) تولید می‌گردد و در نهایت با متراکم شدن جزء چسباننده، در کنار بهبود مشخصه‌های مکانیکی از جمله استحکام فشاری، پارامترهای دوام بتن نیز به‌طور چشمگیری بهبود پیدا خواهد نمود. تنها نقص کاربردی مبحث یاد شده افت کارایی ناشی از افزودن یک ماده پودری به مخلوط بتنی می‌باشد که لازم است با بهره‌گیری از مواد کاهنده آب بتن یا به اصطلاح مواد روانساز برطرف گردد.
• مواد کاهنده آب بتن یا روانسازها به‌واسطه قابلیت کاهش نسبت آب به مواد سیمانی و افزایش کارپذیری مخلوط   بتنی علاوه بر کمک به بهبود پخش اجزاء سازنده بتن و تراکم بهتر آن‌ها، کاهش مقدار نفوذپذیری بتن را به همراه خواهند داشت. چرا که با کاهش مقدار آب مصرفی از مخلوط بتنی، مقادیر لوله‌های مویین ناشی از تبخیر آب آزاد بتن کاهش می‌یابد.

استنشاق پودر میکروسیلیس توسط نیروهای انسانی که در فرآیند ساخت بتن فعالیت می‌کنند همواره از دغدغه­های زیست محیطی و ایمنی کارخانه‌های ساخت بتن بوده، مضاف بر اینکه تعدد مواد افزودنی و حفظ نسبت و زمان صحیح افزودن آن‌ها به بتن نیز باید تحت کنترل نگه‌داشته شود. موارد یاد شده عموماً طراحان و سازندگان بتن را با مشکلات متعددی مواجه ساخته است. لذا برای رفع نقایص یاد شده، ایده ساخت ترکیبات دوغابی و ارتقاء سطح کیفی آن‌ها با بهره‌گیری از دانش شیمی مطرح گشت و با طراحی انواع ژل‌های پوزولانی و میکروسیلیس در حال توسعه می‌باشد.

شرکت آبادگران با توجه به لزوم تحقق بخشیدن به خواص کیفی مد نظر طراحان و سازندگان بتن مبنی بر افزایش کارایی و مدت زمان کارپذیری موثر، همچنین کاهش مقادیر جذب آب و نفوذپذیری بتن 4 گونه توانمند ژل حاوی میکروسیلیس و مواد کاهنده آب و روان‌ساز بتن را طراحی و تولید نموده که بر حسب شرایط محیطی محل ساخت و بتن‌ریزی، نوع مصالح مصرفی و مشخصات بتن تازه و سخت شده باید انتخاب گردند.

مواد یاد شده تحت نام و کدهای ذیل قابل شناسایی هستند:                                  

1. سوپرژل                               MS-5, MS-5-FP
2. مکمل بتن                                             A.C.P
3. مزوکریت                                  MEZUKRET

اجزای اصلی تشکیل دهنده ژل‌های میکروسیلیس عبارتند از:

• نسل جدید کاهنده‌های قوی آب بتن
• دوده سیلیسی (میکروسیلیس)
• کاتالیزور
• بهبود دهنده‌های رئولوژی

تحلیل عملکرد شیمیایی ژل‌های میکروسیلیس در بتن

• افزودن این ماده در زمان ساخت بتن در داخل بچینگ یا تراک میکسر در نخستین گام منجر به انتقال بار الکتریکی به دوغاب سیمان و مخلوط بتنی گشته و افزایش کارپذیری به واسطه تبدیل نمودن بتن به مخلوط تک قطبی رخ می‌دهد.
• دوده سیلیسی موجود در ژل­های میکروسیلیس برای تأمین اهداف متعددی از جمله کاهش مقادیر سیمان مصرفی در طرح اختلاط، افزایش دانسیته جزء چسباننده، ایجاد میل آب‌گریزی در جزء چسباننده در ساخت این ماده مورد استفاده قرار گرفته است.
• بهبود دهنده‌های رئولوژی به‌طور ویژه‌ای نقص در بافت و جنس سنگدانه‌ها را رفع نموده و اثرات مخرب ناشی از کسری فیلر سنگدانه‌ها را جبران می‌نماید.
• کاتالیزور هم برای بهبود دادن به پیشرفت واکنش هیدراسیون به ویژه بهبود واکنش دوده سیلیسی با ذرات سیمان مورد استفاده قرار گرفته که به صورت غیر مستقیم در تسریع سیر حصول مقاومت فشاری در سنین بین 3 تا 28 روز نیز مؤثر است.

آب بندی درزهای اجرایی، انقباضی و انبساطی با  استفاده از نوار پی وی سی ABA WATERSTOP

واتراستاپ پی‌وی‌سی ABA WATERSTOP از گذشته دور به دلایل مختلف فنی و اقتصادی از بتن و سازه‌های بتنی برای ذخیره (نگهداری) و نیز هدایت و انتقال آب استفاده شده است. لذا محدودیت‌های اجرایی بتن و عوامل کارگاهی همواره  طراحان را بر آن داشته تا با تکنیک‌های خاص یکپارچگی سازه بتنی را حفظ نموده و برای جلوگیری از بروز نشت و هدر رفت آب روش‌های ابتکاری و تجربی خاصی را به کار گیرند. در نتیجه گذشت زمان و تجزیه و تحلیل نتایج حاصل از این ابتکارات و تجارب منجر به تدوین دستورالعمل های کیفی و اجرایی و در برخی موارد منجر به تدوین استانداردهای اجباری شده است. توجه داشته باشیم تعبیه نمودن درزهای انقباض و انبساط برای کنترل رفتارهای سازه‌ای بتن و جلوگیری از بروز ترک در مقاطع حجیم و بزرگ از یک سو همچنین محدودیت‌های اجرایی و لزوم قراردادن درزهای اجرایی یا قطع بتن از سوی دیگر عوامل اصلی نیاز سازه‌های بتنی آبی یا مستغرق به استفاده از مواد و مصالح آب‌بند کننده در مقاطع یاد شده می‌باشند.

 لزوم تعبیه درزهای یاد شده و ضوابط اجرایی مرتبط با آن در نشریات 123 و 124 دفتر امور فنی سازمان مدیریت و برنامه ریزی بیان گردیده است. که استفاده از نوارهای آب‌بند از جنس PVC (تیغه‌ها)  به منظور آب‌بندی درزهای اجرایی، انبساطی و انقباضی الزام گردیده است.

نوارهای آب‌بند کننده واتراستاپ PVC باید با ابعاد و احجام سازه‌های بتنی و با پیچیده شدن نوع مقاطع و شرایط اجرا تغییر شکل یافته و متناسب با ابعاد و اندازه‌های سازه از نظر ضخامت، پهنا، نوع آج‌ها و تغییرات حفره و …. طراحی گردند. شرکت آبادگران برای پاسخگویی به نیاز‌های طراحان و مجریان سازه‌های بتنی طیف متنوعی از نوار‌های واتراستاپ پی‌وی‌سی را تحت کد ABA WATERSTOP طراحی و تولید نموده همچنین قابلیت بازطراحی و متناسب‌سازی این نوارها را با خواسته‌های مخاطبین فنی و مهندسی خود دارد.  این نوارها تماماً از جنس پی‌وی‌سی(PVC) و با بهره‌گیری از مواد افزودنی ارتقا دهنده خواص فیزیکی و شیمیایی در طرح‌ها و اشکال گوناگون ساخته می‌شوند و طی فرآیند تولید بر اساس روش آزمون‌های متنوعی مورد تجزیه و تحلیل کیفیتی قرار می‌گیرند که از آن جمله می توان به روش‌های استانداردهای CRD-C572 یا ISIRI 13277-1&2 و … اشاره نمود.

طبق استانداردهای مربوطه، در نظر گرفتن نکات زیر در انتخاب واتراستاپ‌های P.V.C بسیار حایز اهمیت است:

1- درصد ازدیاد طول واتراستاپ در جهت طولی(اکستروژن یا تزریق داخل قالب) بر اساس الزامات استاندارد CRD-C572 باید بیشتر از 300% باشد.

2- مقاومت کششی واتراستاپ در راستای طولی(اکستروژن یا تزریق داخل قالب) بر اساس الزامات استاندارد CRD-C572 باید بیشتر از MPa 7_/12 باشد.

3- مطابق با استاندارد CRD-C572 ماندگاری واتراستاپ در شرایط مختلف از جمله محیط‌های قلیایی حایز اهمیت است و باید مورد توجه قرار گیرد، در غیر این‌صورت واتراستاپ در محیط قلیائی بتن کیفیت خود را به سرعت از دست داده و دچار تغییر حالت گشته و منجر به نشت و بروز سایر مشکلات کیفی نظیر ترک‌خوردگی و نشست تکیه‌گاهی سازه و … می‌گردد.

4- آزمون سنجش سختی SHORE A نیز شاخص خوبی برای کیفیت لاستیک‌ها است. مطابق با استاندارد CRD-C572 پس از قرار دادن نمونه واتراستاپ در محیط قلیایی مقدار سختی آن طبق آزمون SHORE A نباید بیش از 5 واحد نسبت به حالت اول (قبل از قرارگیری در محیط قلیایی) تغییر داشته باشد.

گونه‌های نوار واتراستاپ ABA WATERSTOP

واتراستاپ‌های پی‌وی‌سی در انواع تخت (دیواری)، حفره‌دار(وسط حباب)، کفی(کف‌خواب) و دمبلی (باطوم‌دار) تولید می‌گردند.

 نوع تخت (A): نوار آب‌بند دو طرف دندانه‌دار که برای رفع عبور آب از درزهای اجرایی کاربرد دارد که قسمت مرکزی نوار فاقد حفره یا حلقه است.

 نوع حفره‌دار (D): نوار آب‌بند دو طرف دندانه‌دارکه  مرکز آن با تعبیه حفره برای کنترل تنش‌های فشاری و کششی ناشی از رفتارهای سازه تحت سرما و گرما تقویت شده و برای جلوگیری از عبور آب از درزهای انبساطی و ژوئن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نوع کفی (AA): برای رفع عبور آب از درزهای اجرایی مقاطع فونداسیون سازه کاربرد دارند. این نوار از یک وجه کاملاً صاف بوده و وجه دیگر آن دارای آج‌های بلند می‌باشد و قسمت مرکز این نوارها فاقد حفره است. قسمت تخت آن در زمان نصب روی بتن مگر (بستر) قرار گرفته و آج‌های بلند آن به خوبی با بتن فونداسیون ارتباط بر قرار می‌کند.

نوع کفی (DA ): برای رفع عبور آب از درزهای انبساط و انقباض بتن در مقاطع فونداسیون سازه طراحی شده است. قسمت مرکز این نوارها با تعبیه حفره برای کنترل تنش‌های فشاری و کششی ناشی از رفتارهای سازه تحت سرما و گرما تقویت شده است. این نوار از یک وجه کاملاً صاف بوده و وجه دیگر آن دارای آج‌‌های بلند و حفره می‌باشد که قسمت تخت آن در زمان نصب روی بتن مگر (بستر) قرار گرفته و آج‌های بلند آن به خوبی با بتن فونداسیون ارتباط بر قرار نموده تا حفره آن در محل درز قرار بگیرد.

در تصاویر زیر نحوه نمونه‌گیری و آزمون کیفی واتراستاپ را ملاحظه می‌فرمایید.

نکات مهم اجرایی

نکته 1: برای ثابت نمودن واتراستاپ در مقاطع از گیره‌های واتراستاپ استفاده شود  و هرگز برای ثابت‌سازی نوار واتراستاپ آن را سوراخ ننمایید زیرا به جهت تغییر تنش در محل سوراخ و فشار بتن هنگام عملیات بتن‌ریزی، واتراستاپ دچار پارگی می‌گردد.

گیره واتراستاپ در هر متر طول واتراستاپ به تعداد حداقل 4 عدد و به صورت زیگزاگ به مقاطع بالا و پایین نوار متصل گردد و نهایتاً با استفاده از سیم آرماتوربندی، گیره‌ها را به آرماتورها ببندید.

نکته 2: برای اتصال واتراستاپ‌ها به یکدیگر از روش جوشکاری واتراستاپ با استفاده از دستگاه جوش و الکترودهای پی وی سی و یا هویه واتراستاپ استفاده گردد.

در تصاویر زیر نحوه اتصال نوارهای واتراستاپ را به یکدیگر ملاحظه می‌فرمایید.

آب بندی ثانویه:

اجرای پوشش حفاظتی مناسب بر روی سطح بتن به طور قطع کلیه خطرات ناشی از تماس آب با بتن را از بین می­برد.

1-1 -کیفیت زیرآیند بتنی

سطوح بتنی باید بدون ترک و بدون خلل و فرج باشد همچنین حداقل مقاومت فشاری بتن باید N/mm² 25 و حداقل مقاومت Pull off بتن باید N/mm² 5_/1 باشد. تمامی سطوح باید تمیز، خشک و بدون هرگونه آلودگی نظیر گرد و غبار، روغن، گریس، رنگ، مواد عمل آوری و سخت­کننده سطح بتن باشند.

2-1- آماده­سازی زیرآیند بتنی

آماده سازی سطوح بتنی، مطابق با استاندارد SSPC-Guide 11 توصیه می­شود. سطوح بتنی باید به صورت مکانیکی و به­وسیله گرانیت ساب، اسکراچر یا سندبلاست آماده­سازی شوند تا تمامی ذرات و قسمت­های سست از بین رفته و عیوب بتن مانند حباب­ها و سوراخ­ها به طور کامل نمایان گردد.

ذرات گرد و غبار به­وسیله جارو و مکش از روی سطح پاک شود. در صورت وجود برجستگی و عوارض، سطح بتن در حین فرآیند ساب زدن باید صاف و یکنواخت گردد.

3-1- ترمیم و زیرسازی جهت اجرای پوشش مخازن آب

ترمیم بتن پیش از اجرای مواد باید مطابق با راهنمای ICRI 310.2 انجام شود. پیش از ترمیم، ترک های عمیق تخلیه و نواحی سست خارج شود و سپس سطح به وسیله کارواش شستشو گردد. سطح باید اشباع با سطح خشک یا مرطوب باشد اما آب ایستا بر روی سطح وجود نداشته باشد. آسیب های سطح و ترک ها باید به وسیله ماده ترمیم کننده E.M.SUPER REPAIR اصلاح شود و محل اتصال کف به دیواره ها و دیواره به دیواره ها به وسیله ماهیچه با ابعاد مناسب از همین ماده اجرا گردد. همچنین برای پر نمودن حفرات میان بولت استفاده از مواد ترمیم کننده توصیه می گردد.

به منظور مرمت و تسطیح مقاطع بتنی می بایست از ماده ای با خواص نفوذناپذیری ، ‌فاقد انقباض بودن ، چسبندگی کافی و برابری ضرائب انبساطی با بتن استفاده نمود . به همین منظور ماده ترمیم کننده ویژه E.M.SUPER REPAIR بهترین انتخاب برای پرکردن مقاطع کرمو بتنی و همینطور ترمیم آن مقاطع می باشد.

خواص و اثرات ترمیم کننده بتن ویژه E.M.SUPER REPAIR عبارت اند از:

1. چسبندگی زیاد
2. بدون جمع شدگی
3. مقاومت مکانیکی مناسب
4. حصول مقاومت سریع
5. بدون اثر مخرب روی فولاد
6. سهولت اجرا

به منظور ترمیم نقاط آسیب دیده در ناحیه سقف مخزن که خوردگی میلگرد های سازه باعث تخریب کاور بتن گردیده است، می­بایست ابتدا ذرات سست را جدا کرده و زنگ زدگی میلگردها با استفاده از روش سند بلاست یا روش های مشابه زدوده شود. سپس با استفاده از ماده زینک ریچ اپوکسی سطح میلگردها را برای جلوگیری از ادامه روند خوردگی پوشش داده و برای ترمیم کاور بتن از سیستم چسب بتن اپوکسی و ترمیم کننده بتن پرمقاومت استفاده می­کنیم.

4-1- آب بندی درزهای انبساطی و متحرک با استفاده از ماستیک پلی یورتان ABAFLEX-LM

برای درزهای متحرک و محل تلاقی فلنج ها با بتن می بایست از ماستیک پلی یورتان ABAFLEX-LM استفاده گردد.

در مرحله اول این درز باید کاملا تخلیه شده و پس از جدا کردن مواد اجرا شده ،ذرات سست وگرد و غبار موجود به­وسیله جارو و مکش از روی سطح پاک شود. سپس با توجه به فاصله زیاد دیواره های درز انبساطی در پروژه مذکور ،لازم است که این دیواره ها با اجرای ماده گروت به یکدیگر نزدیک شده و عرض این درز انبساطی را به 2تا 3 سانتی متر کاهش دهیم.
سپس پس از اطمینان از خشک بودن بتن مقطع مورد نظر، درز را با استفاده از ماستیک پلی یورتان ABAFLEX-LM آب بند نمود.

4-1- پوشش محافظتی مخازن آب

نکته مهمی که در زمان انتخاب لایه‌های آب‌بند بر روی مقاطع بتنی باید مورد توجه قرار بگیرد این است که مقاطع بتنی به واسطه خطاهای اجرایی بسیار نفوذپذیر هستند مضاف بر اینکه به وجود آمدن درزهای سرد، در این مقاطع اجتناب ناپذیر است. لذا باید توجه داشت که برای آب‌بندی مقاطع بتنی باید از مواد و مصالحی استفاده نمود که به صورت کاملا یکدست و یکپارچه روی مقاطع اجرا شوند تا هیچ‌گونه احتمالی برای عبور آب وجود نداشته باشد.

با توجه به مباحث فنی یاد شده استفاده از لایه‌های قیری و ورقه‌های آب بند به واسطه عدم تامین حداقل‌های یاد شده، انتخاب بادوام و مهندسی نخواهند بود. لذا برای تامین الزامات کیفی یاد شده توصیه شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران استفاده از ماده آب‌بند پلیمری ABAFLEX-FCW می‌باشد.

نکته مهم: نحوه اجرای اصولی کلیه پوشش های آب بند به صورت یکپارچه (کاسه ای) می­باشد. اجرای این ماده به صورت منقطع (لکه گیری) کارایی لازم برای آب بندی را دارا نمی­باشد لذا توصیه می­شود آب بندی مخزن به صورت کامل و یکپارچه اجرا گردد.

این پوشش پیشرفته تکنولوژیک که علاوه بر آب بندی، خواص حفاظتی ویژه ای دارد، به صورت دو جزئی متشکل از یک جزء با بنیان سیمانی  و جزء دوم رزین اکرلیکی الاستیک، طراحی شده است. اجرای مخلوط این دو جزء بر روی هر نوع زیرآیندی از جمله مقاطع بتنی منجر به حصول پوششی مستحکم و الاستیک (انعطاف پذیر) می‌گردد که علاوه بر دوامی برابر با طول عمر سازه، از چسبندگی بسیار زیاد به تمامی مقاطع برخوردار است.

خواص و اثرات پوشش آب بند پلیمری ABAFLEX-FCW عبارت اند از:

1- رفع نفوذپذیری و آب‌بندی مقاطع مورد کاربرد

2- محافظت سطوح در برابر کربناسیون و نفوذ یون کلر

3- قدرت چسبندگی بسیار زیاد به سطوح زیر کار

4- قابلیت پل زدن بر روی ترک‌های مویین(0.8mm)

5- مقاومت زیاد در برابر یخ‌زدگی

6- عدم جلوگیری از تنفس بتن

7- غیر سمی و غیر قابل اشتعال

8- دارای تاییدیه آب شرب

9- سهولت اجراء : این ماده بر خلاف پوشش‌های متداول که اجرایشان مستلزم خشک بودن زیر کار دارد، می‌تواند بدون استفاده از پرایمر بر روی بتن 3 روزه اجرا شود.

خواهشمند است جهت کسب اطلاعات بیشتر، آگاهی از تاییدیه ها، گواهینامه ها و نیز نکات اجرایی مورد نیاز با دفتر فنی شرکت پوشش صدر تماس حاصل فرمایید.