امروزه بتن پرکاربردترین ماده مصرفی در صنایع ساختمان است که گرچه استحکام آن عموماً زیاد است، با این وجود با توجه به طبیعت متخلخل، همواره در معرض نفوذ رطوبت و بخار آب و نمک ها قرار دارد. علاوه بر این انواع اسید ها (به عنوان مثال CO2 و SO2 و غیره) نیز می‌توانند به داخل بتن نفوذ کرده و موجب کاهش pH مواد سیمانی موجود در بتن شوند.
غشاهای ضدآب (Waterproofing Membranes)
سوگل برجیان، نازک یاراللهی شرکت رزینفام
مقدمه
امروزه بتن پرکاربردترین ماده مصرفی در صنایع ساختمان است که گرچه استحکام آن عموماً زیاد است، ولی با توجه به طبیعت متخلخل، همواره در معرض نفوذ رطوبت، بخار آب و نمک ها قرار دارد.
علاوه بر این انواع اسید ها (به عنوان مثال انحلال در آب گازهای CO2 و SO2 و …) نیز می‌توانند به داخل بتون نفوذ کرده و موجب کاهش pH مواد سیمانی موجود در بتن شوند. این پدیده همراه با مهاجرت کلراید و سایر نمک های محلول در آب به عمق بتن، موجب خوردگی شدید سازه های فلزی داخل بتن خواهد شد.
بنابراین همواره سعی بر این بوده تا توسط روش های مختلف از نفوذ آب، بخار آب، اسید و غیره به داخل بتن ممانعت شود.
یکی از روش ها، اضافه کردن برخی مواد افزودنی (مانند لاتکس ها، استئارات کلسیم و …) به مخلوط بتن جهت کاهش نفوذ آب و نمک می‌باشد. اما به دلیل هزینه های زیاد این روش، از آن تنها در کاربردهای ویژه همچون عرشه پل ها و پارکینگ ها استفاده می شود.
علاوه بر این، اینگونه اختلاط های بتنی قابلیت حفاظت از لایه سطحی بتن را نداشته و در مواردی که نیروهای فشاری هیدرواستاتیک مستقیم حضور داشته باشند، اختلاط این مواد افزودنی نمی توانند مانع از نفوذ رطوبت در بتن شوند؛ بنابراین در چنین مواردی استفاده از غشاهای ضدآب محافظ ضروری خواهد بود.
در ادامه توضیح مختصری درباره انواع مختلف غشاهای ضدآب داده شده و سپس غشاهای ضدآب بر پایه بسپارهای امولسیونی و ویژگی های آن ها شرح داده شده است.
انواع غشاهای ضدآب
انواع غشاهای ضدآب موجود را می توان به دو دسته کلی تقسیم بندی نمود:
الف) ورقه های غشایی از پیش ساخته شده
این ورقه ها عموماً قیر اصلاح شده با لاستیک هستند که روی شبکه هایی از جنس پلی اتیلن به عنوان نگهدارنده اعمال شده اند. به دلیل چسبندگی زیاد قیر، بر سطح این ورقه ها یک لایه نازک به عنوان محافظ چسبانده شده است.
این محصولات در ضخامت های بین 1 تا 2 میلیمتر و به صورت رول ارائه می‌شوند. برای بهبود ثبات ابعادی این ورقه ها نیز می توان از الیاف شیشه استفاده کرد. با توجه به طبیعت چسبنده قیر اصلاح شده با لاستیک، پیوستگی رول ها در نواحی اتصال آن ها به یکدیگر حاصل می شود.
سامانه های پوششی با قابلیت اعمال در گستره ی وسیعی از ساخت بناها و ترمیم بناهای قدیمی، غشاهای ضدآب به طور مستقیم روی بتن از پیش ساخته، بلوک های بتنی، آجرها و سنگ ها اعمال می شوند. از مهم ترین کاربردهای این سامانه ها می توان به زیرسازی دیوارها در ساختمان ها، پل ها، بالکن ها، تونل ها، زیرزمین ها، سیلوها و پارکینگ ها اشاره کرد.
از مرسوم ترین این سامانه ها می توان به قیرهای امولسیونی اصلاح شده با لاتکس، محلول های آسفالت و لاستیک مصنوعی حلال پایه، اپوکسی های دو جزئی و غشاهای مایع دوجزئی خودپخت شونده فاقد قیر، پوشش های انعطاف پذیر آب-پایه تک جزئی و ملات های سیمانی انعطاف پذیر رقیق (تک یا دوجزئی) اشاره کرد.
غشاهای ضدآب بر پایه بسپارهای امولسیونی
این غشاها یا به صورت ملات های سیمانی و یا به صورت پوشش های مایع فاقد سیمان هستند. هر دو نوع این سامانه های پوششی عموماً با ضخامت یکنواخت(بین 1 تا 3 میلیمتر) توسط قلم مو، غلتک، ماله و یا اسپری اعمال می شوند.
در همه موارد باید توجه شود که علاوه بر مقاومت زیاد غشا در برابر آب، چسبندگی قوی بین پوشش و سطح زیرآبند وجود داشته باشد تا از نفوذ آب از داخل و اطراف غشا جلوگیری شود.
همچنین غشاهای ضدآب کننده با توجه به نوع کاربردشان باید در برابر مواد شیمیایی(مثل روغن ها و اسیدها) مقاوم بوده، هنگام استفاده در محدوده بازه حرارتی کاربردی انعطاف پذیری خود را حفظ کرده و در برابر فشارهای هیدرواستاتیکی حتی در محل ترک ها مقاوم باشند.
این فرآورده ها در صورتی که به عنوان لایه خارجی به همراه رنگدانه استفاده شوند باید نسبت به شرایط آب و هوایی و گچی شدن نیز مقاومت داشته باشند. ملات های سیمانی در مقالات قبلی رزینفام توضیح داده شده اند، در این مقاله به توضیح پوشش های فاقد سیمان پرداخته می شود.
ب) غشاهای ضدآب فاقد سیمان
این غشاهای پایه آب مانند سایر پوشش های پایه آب، محدودیت های زیست‌محیطی نداشته، پاکسازی تجهیزات و اعمال آن ها نیز آسان است. برخی از مواقع تصور می شود که پایداری این پوشش ها نسبت به انواع حاوی سیمان کمتر بوده و ممکن است به مرور زمان به ویژه در شرایط مرطوب دچار فرسایش و تخریب شده و قابلیت های کاربردی خود را از دست بدهند.
همچنین تصور می شود که این محصولات مقاومت کمتری در برابر نفوذ بخار آب داشته باشند. اما قابل ذکر است که بسپارهای امولسیونی با ویژگی های مطلوب به تازگی در ساخت این غشاها بکار برده می شوند که هیچ یک از مشکلات مذکور را ندارند.
البته مقاومت این پوشش ها بسیار به نحوه، شرایط و ضخامت اعمال وابسته بوده و جهت جلوگیری از ایجاد مشکل حین و پس از اعمال آن ها نکات زیر باید مورد توجه قرار گیرند:
– هر گونه آلودگی در سطح زیرآبند موجب کاهش چسبندگی غشا می شود.
– در صورت مرطوب بودن زیرآبند، زمان بیشتری برای خشک شدن غشا و دست یابی به ویژگی های مطلوب، مورد نیاز است.
– در صورت وجود نایکنواختی در زیرآبند، باید دقت شود که در کلیه نواحی حداقل ضخامت مورد نیاز ایجاد شود.
اگر بسپار امولسیونی انتخاب شده دارای Tg پایین و انعطاف پذیری مناسب باشد، حتی در دماهای کم نیز ترک های ریز ایجاد شده در بتن توسط پوشش گرفته خواهند شد.
گرچه این پوشش ها پس از پخت، لایه های یکنواخت، بدون شکاف، مقاوم در برابر سوراخ شدگی و آب بندی شده را تشکیل می دهند، اما قابلیت تراوایی بخار آب را نیز دارند.
امروزه بر طبق قوانین موجود در کشورهای اروپایی، غشاهای ضدآب اعمال شده روی سطوح بتنی باید تا دمای C °20- قابلیت گرفتن ترک های ریز ایجاد شده در بتن زیرین را داشته باشند. بنابراین به تدریج بسپارهای امولسیونی با Tg های کمتر که دارای قابلیت پرکردن ترک های مویی حاصل در بتن در دماهای کمتر هستند، وارد بازار شده اند.
در صنعت نیز در مورد غشاهای حاوی سیمان، استفاده از سامانه های حاوی مقادیر بیشتری از بسپار امولسیونی (1> نسبت بسپار امولسیونی به سیمان> 0.8) در مقایسه با غشاهای قدیمی مرسوم تر شده است.
4- فرمول بندی غشاهای ضدآب فاقد سیمان
در فرمول بندی این غشاها مانند سایر فرمول های پوشش های پایه آب می توان از پرکن ها، رنگدانه ها و سایر افزودنی های موردنیاز در پوشش های آب پایه به همراه بسپار امولسیونی مناسب استفاده نمود. البته در بسیاری از موارد نیز می توان پرکن ها و رنگدانه ها را از فرمول حذف کرده و بسپار امولسیونی همراه با افزودنی های موردنیاز به عنوان غشای محافظ استفاده شود.
بسپارهای امولسیونی مناسبی که امروزه برای ساخت این غشاها استفاده می شوند عموماً بر پایه لاتکس استایرن بوتادین و یا بسپارهای امولسیونی استایرن اکریلیک هستند.
در صورت تمایل جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره فرمول بندی این غشاها، بخش خدمات فنی شرکت رزینفام پاسخ گو خواهد بود.
5- روش های آزمون
به طور کلی ارزیابی استحکام در برابر ایجاد شکاف، استحکام کششی، ثبات ابعادی و توانایی ضدآب بودن انواع غشاها اعم از پوشش های مایع و ورقه های از پیش ساخته بر اساس استاندارد ASTM D 4068 انجام می شود. شایان به ذکر است استحکام برشی کاشی سرامیکی و ملات سیمانی اعمال شده بر غشای ضدآب کننده نیز بر اساس همین استاندارد ارزیابی می شود.
مقاومت در برابر نفوذ آب و بخار آب:
مقاوت غشاها در برابر نفوذ بخارآب بر اساس استاندارد ASTM E 96 سنجیده می شود. برای انجام آزمون از ظرف کاسه مانند که حاوی مقدار مشخصی آب مقطر است استفاده شده و از طریق اندازه گیری وزن، میزان نفوذ بخار از غشا تعیین می شود.
ویژگی ضدآب بودن غشا در واقع توسط توانایی آن در تحمل فشار بارهیدرواستاتیکی 60 سانتیمتری بررسی می شود.
برای انجام آزمون از دستگاه نشان داده شده در شکل 1 استفاده می شود. این دستگاه یک لوله به شکل J (J-Tube) است که فیلم غشا در انتهای خمیده آن نصب شده، سپس آب به دقت از ارتفاع 60 سانتیمتر بالای سطح غشا وارد لوله می شود.
در بررسی مقاومت غشا در برابر نفوذ آب، مشاهده هر گونه ترشدگی یا رطوبت بر سطح غشا(حتی تشکیل یک قطره) در 48 ساعت اولیه آزمایش، نشانی آشکار از نفوذ آب بوده و غشا از نظر مقاومت در برابر نفوذ آب مردود شناخته می شود.
✅ برای اطلاعات بیشتر کلیک کنید
❌ کپی مطالب،نمودارها،تصاویر و … صرفا با درج منبع بلامانع است .
- برچسب ها:
- استئارات فلزی
- استئارات کلسیم
- فن آوران شیمی