ایزولاسیون مخازن و استخر های بتنی
آب بندی بتن و یا نفوذپذیری بتن در اصلاح به میزان مقاومت بتن در برابر نفوذ مایعات و علی الخصوص آب به عنوان رایج ترین ماده در تماس با سازه های بتنی گفته می شود. بتن با توجه به ماهیت خود از یک سو و نیز شرایط و ماهیت اجرایی آن دارای پتانسیل عبور و یا نفوذ آب از آن می باشد که البته بسته به شرایط ، کیفیت بتن و مشخصات اجرایی و نیز فشار آب این نفوذپذیری متغییر است.
نفوذپذیری بتن می تواند بسته به فشار آب در حد چند میلیمتر تا جاری بودن آب در مقطع آن متفاوت باشد. نفوذ آب به لحاظ دیداری ، مشکلات بهره برداری و مشکلات دوامی از اهمیت بالایی برخوردار می باشد.
در بحث دیداری ، نشت آب می تواند باعث ایجاد نگرانی از وضعیت سازه توسط بهره برداران گردد. از نظر بهره برداری نشت آب می تواند که منجر به پرت آب به خصوص در مخازن آب ، و سرایت آب و مایعات به تجهیزات و یا درون ساختمان ها مانند پارکینیگ ها و ابینه گردد.
از منظر دوام ما بیشترین اهمیت را برای نشت و نفوذ آب قائل هستیم . نشت آب می تواند شیوع و گسترش بسیاری از عوامل موثر در دوام بتن را تسریع و با ایجاد نماید. از جمله این موارد می توان به سولفاته شدن ، خوردگی کلریدی بتن و آرماتورها ، تبلور نمک ، فرآیند ذوب و یخ ، واکنش قلیایی سنگدانه ها اشاره کرد.
از این رو مبحث نفوذپذیری در سازه های بتنی دارای اهمیت بالایی می باشد. در عمل و تئوری به مجموعه عوامل و اقداماتی که باعث جلوگیری از نفوذ آب یا کاهش آن گردد به اصطلاح آب بندی سازه های بتنی گفته می شود. طبیعی است که لحاظ تدابیر آب بندی با ایجاد شرایط ایمن برای سازه در برابر عوامل مخرب و خورنده باعث افزایش دوام سازه و عمر مفید آن و حفظ سرمایه ها می گردد.
نفوذ آب از دو بخش می تواند ایجاد گردد. نخست جسم بتن که البته مقدار آن به طور معمول زیاد نیست و با لحاظ تدابیری چون کاهش نسبت آب به سیمان و تراکم کافی می توان تا حدود زیادی آن را کنترل نمود.
بخش دوم مراحل و مشکلات اجرای سازه ای می باشد. در بخش بیشترین مشکلات بروز می کند. از جمله این مشکلات می توان به درزهای اجرایی پیش بینی شده و پیش بینی نشده ، محل تجهیزات قالب بندی ، تراکم ناکافی و جداشدگی و وجود بتن متخلخل ، کم بود کاور میلگردها ، ایجاد ترکهای اجرایی و … اشاره کرد.
امروزه روشهای مختلفی جهت حفاظت و آب بندی سازه های بتنی در سطح جهان شناخته شده می باشد. از جمله این روشها می توان به انواع پوشش های اپوکسی ، نفوذگرهای سیمانی ، پلی یورتان ، پلی یورا ، پوشش های قیری ، ژئوممبرین ، جی سی ال ، تزریق رزین اپوکسی ، تزریق رزین پلی یورتان ، تزریق مواد پایه سیمانی ، سیلیکون ها ، سیلوکسان ، اکرلیکی-سیمانی ، اکرلیکها ، سیستم های زهکشی، فایبرگلاس ، رابر لاینیگ ، کاشی ضد اسید ، و … اشاره کرد. هر یک از این سیستم ها می توانند بسته به شرایط محیطی ، اجرایی و بهره برداری کاربردی و موفق باشند.
برخی از عوامل موثر در انتخاب پوشش محافظتی و آب بند به شرح ذیل می باشد :
- نوع کاربری سازه
- ابعاد و دسترسی به سازه
- محدودیت زمانی و مکانی اجرا
- نوع سیال در تماس با سازه از منظر شیمیایی ، فیزیکی و دمایی
- دمای محیط و تغییرات دمایی منطقه
- در معرض تابش آفتاب بودن یا نبودن
- فشار و هد بار
- مجاورت و یا عدم مجاور با آب شرب
- فصل زمان اجرا
- مسقف یا غیر مسقف بودن سازه
- جاری یا ساکن بودن سیال
- مبحث اتقصادی
- در دسترسی بودن تجهیزات ، متریال مصرفی و پرسنل متخصص اجرایی جهت اجرای پوشش ( باید توجه داشت که بهترین متریال در صورت اجرا توسط مجریان بی تجربه و عدم رعایت نکات اجرایی می توانند با وجود صرف هزینه های بالا دارای عمر پایینی باشند- مشاهده پروژه هایی که با وجود صرف هزینه های بالا شاهد بروز مشکل در زمانی کوتاه پس از بهره برداری هستیم دور از دسترس نیست )
- دوام مورد نظر کارفرما و بهره بردار
- شرایط و نوع بستر کار
- و …
بدیهی است که در هر پروژه بسته به شرایط و عوامل فوق الذکر از یک سو و از سوی دیگر مشخصات ذاتی ، مزایا و محدودیت های متریال و روش اجرا ، روش مناسب گزینش می گردد. به طور مثال محدودی تزمانی چند ساعته در یک کارخانه ممکنه باعث شود تنها گزینه ممکنه تزریق رزین پلی یورتان به حساب آید حتی اگر دارای بهترین مشخصات فنی از منظر دوام نباشد. یا در یک مخزن نگهداری اسید سولفوریک 98 درصد چاره ای جز استفاده از کاشی یا آجر ضد اسید نیست هر چند که به علت خصوصیات اجرایی دارای دوام بلند مدتی نباشد.
بنابراین در یک پروژه ممکن است یک یا چند گزینه از موارد فوق تعیین کننده نوع پوشش باشند. لذا آنچه به عنوان یک اصل ( مانند سایر بخش های مهندسی ) باید مد نظر کارشناس طراح و مجری آب بندی باشد این است که همیشه باید اقتصادی ترین روش ممکن با لحاظ پاس کردن شرایط مورد نظر انتخاب شود. این بدان معنی است که الزاما گرانترین روش و مصالح بهترین روش نبوده و حتی ممکن است عملکرد بلند مدت یک پوشش گرانقیمت ، ضعیف تر از یک پوشش ارزان تر باشد.
نکته دیگری که باید مد نظر قرار داد ، در مخازن بتنی همواره استفاده از پوشش های محافظتی پایه سیمانی به لحاظ نزدیکی عملکردی و ساختاری با بتن بستر دارای عملکرد بهتری نسبت به سایر روش های می باشند ، اهمیت این امر به خصوص در مناطقی که دارای دماهای بالا و پایین و یا تغییرات دمایی هستیم و یا حتی مخازن با ابعاد بزرگ وجود دارد از اهمیت بالاتری برخودار است. البته باید توجه داشت وجه دوم الزامی دارای بودن شرایط و دوام لازم در برابر سیال در تماس می باشد. چرا که پوشش های پایه سیمانی نیز مانند خود بتن بستر دارای مقاومت پایینی در برابر مواد خورنده بالا و اسید می باشند.
به عنوان نکته نهایی در این بخش یادآور می گردد شاید مهمترین گام در موفقیت عملیات آب بندی ، کارشناسی و گزینش بهینه روش و متریال مصرفی می باشد.
آب بندی مخازن بتنی آب و فاضلاب
کلیات :
آب بندی سازه های بتنی به لحاظ مشکلات بهره بردای، پرت آب ،احتمال نشست در سازه های مجاور ، دوام سازه های بتنی ( پر واضح است که نفوذپذیری مهم ترین عامل در بروز انواع علل تخریب از جمله خوردگی میلگرد ها به عنوان رایج ترین علت در تخریب سازه های بتنی می باشد و با کاهش حداکثری نفوذپذیری بتن در جسم و البته کنترل و آب بندی درزها تا حدود قابل توجهی بروز این آسیب های به تعویق می افتد ) و نیز ناهنجاریهای دیداری از اهمیت بالایی برخودار می باشد. تا جایی که در بسیاری از پروژه های پر اهمیت و بزرگ ، به خصوص در سازه های هیدرولیکی مانند مخازن نگهداری ، تصفیه خانه های آب و فاضلاب ، سازه های آبگیر ، تیکنر و کولینگ تاور ها ، به لحاظ حفظ سرمایه در بازه های زمانی تعریف شده و عدم آسیب دیدگی زودهنگام و نیاز به تعمیرات متناسب ، در مرحله اجرا پوشش لازم براساس شرایط مختلف بر روی سطح کل سازه اجرا می گردد تا علاوه بر جلوگیری از مشکلات نشت آب ، با جلوگیری از عوامل خوردنده که به طورم معمول در پتروشیمی، کارخانجات فولاد و صنایع رایج هست از تخریب زودهنگام جلوگیری شود.
امروزه روشهای مختلفی جهت حفاظت و آب بندی سازه های بتنی در سطح جهان شناخته شده می باشد. از جمله این روشها می توان به انواع پوشش های اپوکسی ، نفوذگرهای سیمانی ، پلی یورتان ، پلی یورا ، پوشش های قیری ، ژئوممبرین ، جی سی ال ، تزریق رزین اپوکسی ، تزریق رزین پلی یورتان ، تزریق مواد پایه سیمانی ، سیلیکون ها ، سیلوکسان ، اکرلیکی-سیمانی ، اکرلیکها ، سیستم های زهکشی، فایبرگلاس ، رابر لاینیگ ، کاشی ضد اسید ، و … اشاره کرد. هر یک از این سیستم ها می توانند بسته به شرایط محیطی ، اجرایی و بهره برداری کاربردی و موفق باشند.
برخی از عوامل موثر در انتخاب پوشش محافظتی و آب بند به شرح ذیل می باشد :
- نوع کاربری سازه
- ابعاد و دسترسی به سازه
- محدودیت زمانی و مکانی اجرا
- نوع سیال در تماس با سازه از منظر شیمیایی ، فیزیکی و دمایی
- دمای محیط و تغییرات دمایی منطقه
- در معرض تابش آفتاب بودن یا نبودن
- فشار و هد بار
- مجاورت و یا عدم مجاور با آب شرب
- فصل زمان اجرا
- مسقف یا غیر مسقف بودن سازه
- جاری یا ساکن بودن سیال
- مبحث اتقصادی
- در دسترسی بودن تجهیزات ، متریال مصرفی و پرسنل متخصص اجرایی جهت اجرای پوشش ( باید توجه داشت که بهترین متریال در صورت اجرا توسط مجریان بی تجربه و عدم رعایت نکات اجرایی می توانند با وجود صرف هزینه های بالا دارای عمر پایینی باشند- مشاهده پروژه هایی که با وجود صرف هزینه های بالا شاهد بروز مشکل در زمانی کوتاه پس از بهره برداری هستیم دور از دسترس نیست )
- دوام مورد نظر کارفرما و بهره بردار
- شرایط و نوع بستر کار
- و …
بدیهی است که در هر پروژه بسته به شرایط و عوامل فوق الذکر از یک سو و از سوی دیگر مشخصات ذاتی ، مزایا و محدودیت های متریال و روش اجرا ، روش مناسب گزینش می گردد. به طور مثال محدودی تزمانی چند ساعته در یک کارخانه ممکنه باعث شود تنها گزینه ممکنه تزریق رزین پلی یورتان به حساب آید حتی اگر دارای بهترین مشخصات فنی از منظر دوام نباشد. یا در یک مخزن نگهداری اسید سولفوریک 98 درصد چاره ای جز استفاده از کاشی یا آجر ضد اسید نیست هر چند که به علت خصوصیات اجرایی دارای دوام بلند مدتی نباشد.
بنابراین در یک پروژه ممکن است یک یا چند گزینه از موارد فوق تعیین کننده نوع پوشش باشند. لذا آنچه به عنوان یک اصل ( مانند سایر بخش های مهندسی ) باید مد نظر کارشناس طراح و مجری آب بندی باشد این است که همیشه باید اقتصادی ترین روش ممکن با لحاظ پاس کردن شرایط مورد نظر انتخاب شود. این بدان معنی است که الزاما گرانترین روش و مصالح بهترین روش نبوده و حتی ممکن است عملکرد بلند مدت یک پوشش گرانقیمت ، ضعیف تر از یک پوشش ارزان تر باشد.
نکته دیگری که باید مد نظر قرار داد ، در مخازن بتنی همواره استفاده از پوشش های محافظتی پایه سیمانی به لحاظ نزدیکی عملکردی و ساختاری با بتن بستر دارای عملکرد بهتری نسبت به سایر روش های می باشند ، اهمیت این امر به خصوص در مناطقی که دارای دماهای بالا و پایین و یا تغییرات دمایی هستیم و یا حتی مخازن با ابعاد بزرگ وجود دارد از اهمیت بالاتری برخودار است. البته باید توجه داشت وجه دوم الزامی دارای بودن شرایط و دوام لازم در برابر سیال در تماس می باشد. چرا که پوشش های پایه سیمانی نیز مانند خود بتن بستر دارای مقاومت پایینی در برابر مواد خورنده بالا و اسید می باشند.
به عنوان نکته نهایی در این بخش یادآور می گردد شاید مهمترین گام در موفقیت عملیات آب بندی ، کارشناسی و گزینش بهینه روش و متریال مصرفی می باشد.
روش پیشنهادی :
در ابتدا لازم به ذکر است این شرکت جز محدود شرکتهای تولید کننده ، وارد کننده و مجری تخصصی انواع پوشش های آب بندی و محافظتی می باشد. از این رو روش پیشنهادی صرفا براساس کارشناسی انجام شده و تجارت جاری در پروژه های مختلف بوده و به هیچ وجه اصرار در به کارگیری روشی خاص ملاک نبوده است.
با توجه به موارد فوق الذکر و نیز آنالیز ارائه شده از سوی کارشناسان محترم شرکت طوس آب ، ابعاد مخازن و شرایط محیطی منطقه ، پیشنهاد این شرکت بر پایه دو گزینه پایه سیمانی می باشد. پوشش های پایه سیمانی به علت دارا بودن ضریب انبساط حرارتی منطبق با بتن بستر و عملکردی یکپارچه و مشابه با بتن در برابر تغییرات دمایی متناوب منطقه و انبساط و انقباض ناشی از آن و همچنین نشست و جابجایی های کوچک مخازن پس از ورود به مدار بهره برداری و آب بگیری آسیب نمی بینند ( در پوشش های رزینی به علت غیر منعطف بودن و ضریب انبساط حرارتی متفاوت با بتن بستر ، در اغلب مواقع شاهده طبله یا ترک خوردگی این پوشش ها هستیم ) . همچنین با توجه به عدم وجود حساسیت بالا به رطوبت در مرحله اجرا ( بر خلاف پوشش های رزینی از جمله اپوکسی ، پلی یورتان و پلی اورا ) دارای سرعت اجرایی بالا و به تبع مشکلات کمتر کیفی بر اثر اشتباهات رایج و محتمل اجرایی می باشند. همچنین در پوشش های رزینی در صورتی که به هر علتی یه نقطه دچار مشکل و آب به پشت پوشش نفوذ کند. ، ایجاد این امر باعث گسترش بلندشدگی پوشش و یا ترک خوردگی در سایر نقاط مجاور و پیشرفت آن از نظر خرابی می گردد.
علاوه بر این موارد فنی ، به تبع هزینه های استفاده از پوشش های سیمانی نسبت به پوشش های اپوکسی یا پلی یورتان پایین و اقتصادی تر می باشد.
در این راستا و باعنایت به موارد ذکر شده ، پیشنهادات این شرکت به شرح ذیل است :
گزینه نخست، پوشش سوپر الاستومری Betogard SF-127 ، تولید شرکت رایحه بتن سبز ( کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران ) – ساخت ایران : این پوشش بر پایه رزین های اکرلیکی ویژه و مواد شبه سیمانی با نسبت 1 به 2 ( ده کیلوگرم مایع + 20 کیلوگرم پودر ) بوده و از نظر کیفی از بسیاری از محصولات مشابه خارجی بالاتر می باشد. این پوشش با میزان مصرف در حدود دو کیلوگرم برای هر مترمربع در دو لایه ، دارای تاییدیه آب شرب معتبر از پروژهشگاه رازی می باشد. از مزایای این پوشش می توان به چسبندگی خوب ، ضریب انبساط حرارتی منطبق با بتن بستر ، ایجاد پل بر روی ترک و درزها تا عرض 1.5 میلیمتر ، امکان اجرا بر روی سطوح با زبری و تخلخل کم بدون ترمیم ، انعطاف پذیری بالا ، مقاومت مکانیکی و شیمیایی قابل قبول ، عدم حساسیت به رطوبت در زمان اجرا ، مقاوم در برابر UV ، عدم نیاز به کیورینگ ویژه ، سرعت بالا در مدار آمدن ، قابلیت ترمیم موضعی در صورت آسیب دیدگی احتمالی، سهولت و سرعت بالای تامین با توجه به حجم کار و … اشاره کرد. مراحل اجرایی پوشش Betogard SF-127 به شرح ذیل است.
- ساب سطوح بتنی به منظور حذف لایه های ضعیف از سطح بتن و مشخص شدن معایب و مشکلات-درصورت نیاز
- تخریب بتن های کرمو ، آسیب دیده ، بتن های ضعیف، ترک ها و درزهای اجرایی و … ، به شکل هندسی و زوایای نسبتا قائم و عمق تقریبا یکنواخت
- شستشوی مخزن به منظور حذف گرد و غبار و لایه های ضعیف با واترجت
- اجرای ماهیچه کشی در اتصالات قائم کف به دیواره و دیوار به دیوار ، با استفاده از ملات پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر و چسب اتصال Dezobond P-2200
- ترمیم موضعی محل های کرمو و درزها با ملات پایه سیمانی آب بند Dezosive WM و چسب لاتکس Dezobond P-2200
- اجرای دو لایه پوشش Betogard SF-127 به همراه توری فایبرگلاس بر روی درزهای ترمیم شده ، اتصال کف به دیوارها ، محل بولتها ، محل های کرموی ترمیم شده …
- اجرای پوشش سوپر الاستومری سیمانی – اکرلیکی Betogard SF-127 در دو لایه .
گزینه دوم ، استفاده از پوشش نفوذگر کریستال شونده Betogard P-30 ، تولید شرکت رایحه بتن سبز – ساخت ایران :
- ساب سطوح بتنی به منظور باز شدن حفرات مویینه بتن ، حذف لایه های ضعیف از سطح بتن و مشخص شدن معایب و مشکلات
- تخریب بتن های کرمو ، آسیب دیده ، بتن های ضعیف، ترک ها و درزهای اجرایی و … ، به شکل هندسی و زوایای نسبتا قائم و عمق تقریبا یکنواخت
- شستشوی مخزن به منظور حذف گرد و غبار و لایه های ضعیف با واترجت
- اجرای ماهیچه کشی در اتصالات قائم کف به دیواره و دیوار به دیوار ، با استفاده از ملات پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر و چسب اتصال Dezobond P-2200
- ترمیم موضعی محل های کرمو و درزها با ملات پایه سیمانی آب بند کریستال شونده Dezosive WP
- مرطوب کردن سطح کار
- اجرای پوشش سوپر الاستومری سیمانی – اکرلیکی Betogard P-30 ، به میزان دو تا سه کیلوگرم ، در دو لایه .
- عمل آوری و مرطوب نگه داشتن پوشش به میزان 7 تا 28 روز برای واکنش زادیی حداکثری و نفوذ پوشش در بتن.
بدون دیدگاه