آببندی فونداسیون و دیوار برشی

مقدمه

در اکثر پروژه ­های اجرایی در ایران متریال رایج جهت آب­بندی فونداسیون و دیوار برشی شامل عایق­های رطوبتی پیش ساخته قیری موسوم به ایزوگام و سیستم آب­بندی سنتی قیر و گونی می­باشد که معمولا برای انجام هرگونه عملیات آببندی مورد استفاده قرار می­گیرد. و این در شرایطی است که مهندسین در بیشتر پروژه ­های جاری کشور،  اغلب با مصالح نوین و فناوری­ های به­ روز دنیا کمتر آشنا می­باشند و شاید کمتر کسی در خصوص مزیت­ها و ویژگی­ های عایق­های پلیمری سرد اجرا اطلاعات کافی داشته باشد. هرچند عایق­ های رطوبتی پلیمری پیش ­ساخته قیری موسوم به ایزوگام و سیستم آب­بندی و ایزولسیون قیر و گونی در بسیاری از موارد می­تواند نقش مناسب و موثری به عنوان یک متریال آب­ بند در آب­بندی بخش­ های مختلف یک ساختمان ایفا نماید ولیکن نبایست از برخی مزایا و ویژگی­ های منحصر به فرد سیستم­های نوین آب­بندی نظیر عایق­های پلیمری و عایق­های کوپلیمری سرد اجرا غافل ماند.   در این میان یکی از بهترین روش­های آب­بندی در پروژه­های ساختمانی استفاده از عایق­های رطوبتی  پلیمری دو جزیی می­باشد. عایق­های پلیمری دوجزیی پایه آب معمولا بر اساس یک جزء پودری پایه سیمانی و یک جزء مایع رزینی طراحی می­شوند. با توجه به حضور رزین­ های امولسیفای شده در آب و آب­بند  اکریلیک و بعضا کوپلیمرهای استایرن اکریلیک در جزء رزینی این دسته از محصولات آب­بند، می­توان انتظار انعطاف­ پذیری مناسبی از این گروه از محصولات آب­ بندی داشت. (برای نمونه طبق آزمون مقاومت کششی انجام گرفته بر روی نمونه عایق پلیمری MCI  در آزمایشگاه مرکز پژوهش و متالوژی رازی بر اساس استاندارد مرجع ASTM D412-06a (2013) ، میزان ازدیاد طول این آب­بند پلیمری تا ۸۳ درصد گزارش گردیده ­است، که البته بایستی خاطرنشان ساخت امکان افزایش این میزان انعطاف­ پذیری توسط کارخانه شرکت فرازپایه در عایق پلیمری MCI  وجود دارد، ولیکن با توجه به حضور الیاف پلی­ پروپیلن PP و مسلح نمودن عایق پلیمری MCI  با استفاده از ژئوتکستایل­های بافته شده SUPER-TISSUE در هنگام اجرای عملیات آب­بندی، معمولا نیازی به افزایش خواص انعطاف­پذیری این عایق پلیمری در محصول وجود ندارد ).

همچنین حضور مواد پایه سیمانی در جزء پودری این عایق­های رطوبتی موجب افزایش چشم­گیر چسبندگی این گروه از محصولات آب­بندی به زیرآیندهای سیمانی و بتنی می­گردد، تا جایی که در تست­های انجام شده بر روی عایق پلیمری MCI  تولید شرکت فرازپایه البرز، مقاومت چسبندگی این آب­بند پلیمری بین ۲ تا ۳ مگاپاسکال به زیرآیند بتنی محاسبه شده ­است.

لذا در طراحی و تولید این محصول دانش ­بنیان علاوه بر در نظر گرفتن خواص آب­بندی محصول، نسبت به تقویت و بهینه نمودن سایر ویژگی­ های فیزیکی محصول نیز دقت گردیده ­است، تا محصولی کاملا آب­بند و با مقاومت فیزیکی و طول عمر بالا طراحی و تولید گردد. همچنین از جمله سایر ویژگی ­های بارز این گروه از محصولات آب­ بندی می­توان به مقاومت شیمیایی و دوام بالای این دسته از در شرایط محیطی متفاوت اشاره نمود، به طوری که عایق پلیمری MCI   به عنوان یک کامپوزیت سیمانی اصلاح ­شده آب­بند، علاوه بر مقاومت و دوام بالا در شرایط خورنده حتی در تماس با فاضلاب­ شهری که آن را قادر می­سازد به عنوان یک سیستم آب­بند مطمئن در تصفیه خانه ­های فاضلاب شهری هم استفاده نمود. این عایق رطوبتی همچنین در یک بازه­ ی دمایی گسترده در حدود ۴۰- درجه سانتی­گراد تا ۶۰+ درجه سانتی­گراد بدون تغییر در کیفیت آب­بندی قابل استفاده می­باشد.  ویژگی اخیر و همچنین مقاومت این سیستم آب­بندی در برابر اشعه ماورای بنفش به واسطه حضور رزین­های اکریلیک در ساختار آن، این امکان را فراهم می­ آورد که عایق پلیمری  MCI را به عنوان لایه نهایی و بدون هیچ­گونه پوششی بر سطوح مورد نظر جهت آب­بندی استفاده نمود.

یکی از استانداردهای رایج برای کنترل و تست آببندی این گروه از محصولات آب­بندی، انجام تست آب­بندی بر روی این دسته از محصولات بر اساس استاندارد مرجع DIN 1048 می­باشد. در این آزمایش یک قطعه بتنی استاندارد را با مواد آب­بند مورد آزمایش  پوشش داده و در مدت زمان ۷۲ ساعت تحت ۵ بار فشار هیدروستاتیک قرار می­دهند. نتاایج به دست آمده از تست عایق پلیمری MCI  بر اساس استاندارد فوق­الذکر، حاکی از آب­بندی کامل عایق پلیمری MCI  است که مستندات آن در بخش مربوط به نتایج آزمایش­های انجام شده بر روی این محصول در پیشنهاد حاضر ارائه گردیده­است.

یکی از نکات حایز اهمیت در استفاده از عایق پلیمری MCI ، عملکرد این عایق رطوبتی به عنوان یک سیستم آب­بند توامان هم در نشت مثبت و هم در نشت منفی می­باشد. لذا بر خلاف سایر سیستم­های آببندی نظیر ایزوگام و قیرگونی که به دلیل چسبندگی پایین به زیرآیندهای بتنی و سیمانی امکان جدا شدن آنها از زیر کار در نشت منفی وجود دارد، می­توان از آب­بندهای پلیمری به ویژه عایق پلیمری MCI  برای آببندی در شرایط نشت منفی نیز بهره جست.

بر اساس توضیحات فوق برای  طراحی یک سیستم آب­بند در زیر فونداسیون و اطراف دیوارهای برشی سازه، می­توان نسبت به اجرای سیستمی متشکل از عایق پلیمری MCI  و سوپرتیشو (یک  ژئوتکستایل بافته شده از الیاف پلی­استر) دربین بتن مگر  و فونداسیون سازه  اجرای عایق پلیمری MCI   در پشت دیواره­ های برشی سازه تا تراز سطح زمین بر اساس پروسیژر اجرایی ذیل اقدام نمود. (مشخصات فنی کامل عایق پلیمری MCI  را میتوان در کاتالوگ این محصول مشاهده نمایید)

• روش پیشنهادی آب­بندی فونداسیون و دیوارهای برشی سازه با استفاده از عایق پلیمری MCI

  • آب­بندی فونداسیون

برای آّ­ب­بندی و جلوگیری از نشت منفی در فونداسیون، اجرای عایق پلیمری MCI  بر روی بتن مگر زیر فونداسیون پیشنهاد می­گردد. از آن­جایی که در طراحی  پروژه هایی از این دست بازه ­ی زمانی طولانی برای بهره ­برداری از در نظر گرفت ه­شده و نظر به این که در دراز مدت امکان ایجاد ترک­های مویی بر روی بتن مگری با ضخامت ۱۰ سانتیمتری زیر فونداسیون و انتقال آن به عایق پلیمری اجرا شده وجود دارد، علی رغم حضور الیاف پلی پروپیلن (PP) در فرمولاسیون عایق پلیمری MCI  به منظور مسلح نمودن عایق رطوبتی در برابر ترک خوردگی و همچنین داشتن خاصیت کشسانی پل زدن بر روی ترک­ها (crack bridging) در این سیستم­های آببندی، توصیه می­گردد نسبت به اجرای یک لایه سوپرتیشوی فونداسیون (ژئوتکستایل بافته شده از الیاف پلی استر) در حد فاصل دو دست عایق رطوبتی اجرا شده MCI  اقدام گردد. حضور تیشوی مذکور در این عایق پلیمری تاثیر به­ سزایی در افزایش مقاومت کششی سیستم آب­بندی اجرا شده در زیر فونداسیون داشته و با مسلح نمودن (reinforcement) عایق پلیمری MCI احتمال هرگونه ترک­ خوردگی و پارگی را  در سیستم آب­بندی و همچنین انتقال هرگونه ترک­های حاصل از نشست در بتن مگر به عایق رطوبتی را به کمترین حد ممکن می­رساند. بر این اساس روش پیشنهادی در اجرای سیستم آببندی بر روی بتن مگر زیر فونداسیون به قرار زیر ارائه  می­گردد:

• تمیزکاری، شستشو و آماده نمودن سطح بتن مگر برای اجرای عایق پلیمری MCI

در این مرحله با انجام شستشو با استفاده از واتر جت نسبت به آماده سازی سطح بتن مگر اقدام می­گردد. چرا که برای افزایش میزان چسبندگی عایق رطوبتی پلیمری MCI   به زیرآیند بتنی، سطح نهایی می­بایست عاری از هرگونه گرد و غبار و آلودگی باشد. ضمن این­که می­بایست نسبت به ترمیم و تصحیح سطوح ناصاف، شن­ زده و کرمو نیز با استفاده از مواد ترمیمی مناسب اقدام نمود. در صورتی که در قسمتهایی به دلیل اجرای نامناسب بتن، سطوحی از بتن مگر دچار شن­زدگی باشد، توصیه می­گردد سطوح مذکور با استفاده از مخلوط­ خشک آماده ترمیم­ کننده ویژه الیافدار RCM (Reinforcement Cement Mortar) ترمیم و تصحیح گردد. مشخصات فنی و  روش استفاده از مخلوط خشک RCM در انتهای گزارش ذکر شده­است.

• اجرای عایق پلیمری MCI به همراه سوپرتیشوی فونداسیون

در مرحله نهایی اجرای عملیات آب بندی پس از گذشت حداقل ۲۴ ساعت از اجرای ملات ترمیمی پایه سیمانی جهت آماده­سازی سطح، نسبت به اجرای عایق پلیمری MCI   بر اساس روش اجرایی ذیل اقدام می­گردد.

از ان­جایی که در این پرژوه عایق پلیمری MCI   با استفاده از سوپرتیشو مسلح می­گردد، لذا بعد از اجرای یک دست عایق پلیمری و بلافاصله قبل از خشک شدن لایه اجرا شده نسبت به اجرای سوپرتیشو بر روی محل اقدام می­گردد و سپس دست دوم آببند پلیمری MCI  بر روی سوپرتشو اجرا می­گردد.

در تصویر ذیل به صورت شماتیک مراحل اجرای عایق پلیمری MCI به همراه سوپرتیشو بر اساس روش پیشنهادی ارائه شده نشان داده شده است. (مقیاس تصویر دقیق نمی­باشد)

عایق پلیمری MCI (لایه اول) (ضخامت ۷۰۰ تا ۸۰۰ میکرون)

 

عایق پلیمری MCI (لایه دوم) (ضخامت ۷۰۰ تا ۸۰۰ میکرون)

سوپرتیشو (ژئوتکستایل بافته شده از الیاف پلی استر) (لایه میانی)

عایق پلیمری MCI (لایه اول) (ضخامت ۷۰۰ تا ۸۰۰ میکرون)

بتن مگر (ضخامت ۱۰ سانتی­متر)

 

 

 

(توضیح اینکه مقیاس­ها در تصویر فوق رعایت نشده است و تصویر صرفا جهت توضیح شماتیک لایه­ های اجرا شده می­باشد)

 

• میزان مصرف عایق کوپلیمری MCI

در این روش با توجه به استفاده از عایق کوپلیمری MCI  به همراه سوپرتیشوی فونداسیون و با توجه به اجرای عایق رطوبتی بر روی کف بتن مگر میزان مصرف این محصول تقریبا بین ۳ تا ۴ کیلوگرم در هر مترمربع می­باشد. شایان ذکر است نظر به اجرای این محصول بر روی بتن مگر و وجود پستی و بلندی و بعضا تخلل بیشتر این بتن نسبت به زیرآیندهای دیگر مانند بتن مسلح با اجرای قالب­بندی، احتمال می­رود مقدار مصرف این متریال در هر مترمربع در این شرایط افزایش یابد.

 

• آب­بندی دیوارهای برشی

در این مرحله نیز برای جلوگیری از نشت منفی در دیوارهای برشی، می­توان از سیستم آببندی MCI   استفاده نمود. نکته قابل توجه در این بخش عدم نیاز به استفاده از تیشو در آببندی دیوارهای حائل میباشد. چرا که دیوراهای مذکورمتشکل از سازه­ای بتنی یک­پارچه بوده و امکان تر­خوردگی سازه­ای در آن وجود ندارد. لذا صرفا با استفاده از دو دست عایق پلیمریMCI   به همراه یک دست تیشوی فایبرگلاس به منظور پر نمودن خلل و فرج حاصل از قالب­برداری بتن می­توان برای آببندی دیواره ی مذکور اقدام نمود که استفاده از آن دارای دو مزیت ذیل نیز خواهد بود:

• از آن­جایی که عایق پلیمری MCI امکان آببندی هم در نشت منفی و هم در نشت مثبت را فراهم می­سازد، پس می­توان از این سیستم آببند برای آب­بندی دیوارهای برشی هم از داخل دیوار و هم از بیرون آن اقدام نمود.
• همچنین در صورت استفاده از عایق پلیمری MCI  در پشت دیواره­ ها از بیرون سازه به دلیل مقاومت سایشی بالای این سیستم آب­بندی می­توان به راحتی نسبت اجرای back fill  درشت­دانه بدون اجرای دیوار آجری محافظ در پشت آن اقدام کرد.

 

• آماده­ سازی سطح زیرکار

در این مرحله نیز در صورت وجود سطوح شن­نما و یا کرمو شده بر روی دیواره نسبت ترمیم زیر کاربا استفاده از یک ملات ترمیمی اقدام می­گردد. بدیهی است در این مرحله نیز عملیات تمیزکاری و شستشو قبل از اجرای عایق پلیمی MCI   می­بایست انجام پذیرد.

 

• اجرای عایق پلیمری MCI  بر روی دیوار برشی

در این مرحله نیز فقط با اجرای دو دست عایق پلیی MCI   و اجرای یک لایه تیشوی فایبرگلاس در میان دو دست عایق پلیمری اجراشده بر روی سطح دیوار برشی بعد از ۲۴ ساعت از اجرای زیرسازی­ دیواره­ ها آببندی دیواره­ های برشی تکمیل می­گردد.

در صورت اجرای عایق پلیمری از داخل سازه بر روی دیواره­، به دلیل ساختار سیمانی عایق پلیمری MCI این امکان وجود دارد که هرگونه روسازی بر روی دیواره مذکور اعم از گچ­کاری، اجرای سنگ و حتی اجرای رنگ­ها دکوراتیو به راحتی و بدون نیاز به هیچ­گونه پیش­نیازی یر روی لایه نهایی عایق پلیمری MCI اجرا گردد.

 

 

 

سطح بیرونی دیوار برشی بتنی

عایق پلیمری MCI  (دست اول)

تیشوی فایبرگلاس

عایق پلیمری MCI (دست دوم)

(توضیح اینکه مقیاس­ها در تصویر فوق رعایت نشده است و تصویر صرفا جهت توضیح شماتیک لایه­های اجرا شده می­باشد)

 

• میزان مصرف عایق کوپلیمری MCI

در این مرحله با توجه به استفاده از عایق کوپلیمری MCI  به همراه سوپرتیشوی دیواره و با توجه به اجرای عایق رطوبتی بر روی دیوار میزان مصرف این محصول تقریبا بین ۲ تا ۳ کیلوگرم در هر مترمربع میباشد. البته با توجه به اجرای این عایق رطوبتی بر روی دیواره حایل در این مرحله و نظر به اینکه معمولا چنین سازه­ای با توجه به روش اجرا دارای سطحی بسیار صاف و صیقلی می­باشد، احتمالا میزان مصرف عایق رطوبتی از مقدار تخمین زده شده (۳ تا ۴ کیلوگرم در هر مترمربع) بیشتر نخواهد بود.