مقررات بین المللی در آب بندی سازه های زیرزمینی (بخش دوم)

 

فهرست بخش دوم

5-2-چین و چروک انبساطی در اثر تغییرات دما روی ژئوممبران ^HDPE
6-2-استفاده از ژئوممبران ^PVC در پی سازه ها
7-2-استفاده از آب بند غشائی مایع در پی سازه
8-2-استفاده از آسفالت ماستیک در پی سازه
9-2-استفاده از ^GCL در پی سازه
10-2-استفاده فناوری Crystallization در پی سازه
11-2-استفاده از مواد پایه سیمانی چند لایه در پی سازه
12-2-نمونه ای از پایدار سازی آب بند (Secant pile)

---

ب) آب بندهای غشائی مایع (Liquid- applied membrane)

غشاء های مایع از دو جزء که یکی از آنها قیر و دیگری چسب فرآوری شده و یا الاستومر بر پایه پلی یورتان بوده و به دو شکل پاششی به وسیله پیستوله های مخصوص و یا قلمو مورد استفاده قرار میگیرد. در صورت استفاده از تیپ ^B آب بندی (سازه آب بند) امکان استفاده از سمت داخل جهت کنترل نم و رطوبت وجود داشته به شرط آنکه فشار سر بار لازم توسط پوشش داخلی تامین گردد .

7-2  استفاده از آب بند غشائی مایع در پی سازه ملاحظات طراحی :

• دارای پیوستگی مناسب بدون خط همپوشانی
• قابلیت اجرا در جزئیات پیچیده و سخت
• شکل پذیری و انعطاف پذیری مناسب و سازگار با تغییر مکانهای جزئی سازه
• مقاومت مناسب در برابر خاکهای مهاجم با اثر خورندگی روی سازه
• بستر مورد استفاده باید فاقد هر گونه روانی آب باشد
• نیاز به بستر سازی خوب
• ضخامت این مصالح کاملا محاسباتی می باشد

ج) آسفالت ماستیک (Mastic asphalt Membrane)

این عایق ها در فونداسیون های با عمق نسبی کم و در سه لایه اجرا می شوند که از سمت خارج به داخل دامنه بندی مصالح شنی مورد استفاده در آسفالت ریز تر گردیده و در لایه آخر از مواد ماستیک (چسبنده) استفاده می شود. این لایه می تواند به عنوان یک جایگزین مناسب برای بتن مگر مورد استفاده قرار گیرد .

8-2 استفاده از آسفالت ماستیک در پی سازه

ملاحظات طراحی :

• به دلیل چند لایه بودن این سیستم ریسک کمتری در خارج شدن کل سیستم از آببندی وجود دارد
• مقاومت مناسب در برابر عوامل شیمیایی تهاجمی آب و خاک
• استفاده از این سیستم نیاز به بستر خشک دارد
• در سطوح قائم نیاز به لایه محافظ دارند
• برای استفاده در فونداسیون های پیچیده مناسب نیستند

د) آب بندی بنتونیتی فعال (Betonie clay active membrane)

این عایق ها که عمدتا در بازار با نام  ^{GCL Geosynthetic clay liner} شناخته شده هستند در سه نوع مختلف  Resin bond ، Needle punch ، Stitch bond  تولید میگردد که عمدتا آب بندی های بنتونیتی فعالی که به روش دوخت سوزی ^{Needle punch} تولید میگردند در آب بندی سازه های زیرزمینی مورد استفاده قرار میگیرند. این نوع ^GCL ها متشکل از دو لایه ژئوتکستایل یکی بافته و دیگری نبافته بوده که به روش خاصی به نام ^{Needle punch} به یکدیگر متصل میشوند. بین این دو لایه ژئوتکستایل از خاک رس بنتونیت سدیم طبیعی استفاده شده که کار آب بندی را انجام میدهد .خاک رس بنتونیت سدیم که از فرسایش سنگ های آتشفشانی حاصل میگردد از شاخه رس های مونت موریلونیت بوده که با ضریب نفوذ بسیار کم و شاخص تورم بسیار زیاد شرایط خوبی را جهت آببندی درحالت مدفون به وجود می آورد .

عملکرد این مدل از عایق ها به  گونه ای است که پس از برخورد با آب متورم شده و با پر کردن فاصله بین بستر و بتن سازه اجازه حرکت آب در راستای عمودی و افقی را نمی دهد .

9-2-استفاده از ^GCL در پی

سازه ملاحظات طراحی:

• عایق های بنتونیتی فعال به دلیل تورم پذیری رس بنتونیت قابلیت خود ترمیمی دارند .
• با بتن تازه سازگار بوده و همواره ژئوتکستایل نبافته آن باید به سمت بتن تازه باشد( علت ایجاد چسبندگی بین ^GCLو بتن می باشد)
• خاک رس بنتونیت همانند تمامی رس ها به مواد آلی مانند نفت، گازوئیل و… و همچنین انواع نمک ها حساس بوده و ضریب نفوذ آن به شدت افزایش می یابد، همچنین وجود سیکل رفت و برگشتی آب می تواند تاثیر مخربی روی ^GCL داشته باشد .

و) آب بندی های کرسیتال شونده فعال

این دسته از عایقها به سه طریق

الف)افزودنی در بتن

ب)دوغاب سیمانی بر روی سطوح بتنی به روش براشینگ، رولر، اسپری و حتی پودری

ج)تزریق در عمق درز سرد، سطوح متخلخل و منافذ. پس از استفاده از این روش و با کیورینگ لازم در روز های اول با جذب آب و تولید کریستال های پیش رونده ترک ها و منافذ بتن را بسته و مانع نفوذ آب به داخل سازه میگردند.

11-2 استفاده از مواد کریستالی شونده در پی سازه

ملاحظات طراحی :

• Crystallization در طول عمر سازه قابلیت تبلور ورشد بلورهای غیر قابل حل در آب را داشته و به فعالیت آب بندی خود ادامه میدهند،به عبارتی گذر زمان سبب پایداری بیشتر آب بندی می گردد.
• قابلیت اجرائی در مراحل ساخت و بهره برداری.
• قابلیت استفاده داخلی و ایجاد (^{Negative side}) را دارند.
• این فناوری (Crystallization)خود ترمیم بوده و ترک های با عرض ماکزیمم 1 میلیمتر را می توانند پوشش دهند.
• قابلیت آب بندی بتن های معیوب همانند سطوح شن زده،  حفره ها عمیق و غیره را دارند.
• قابلیت اجرا در سطوح خیس را دارند.
• عدم تمهیدات لازم جهت بستر سازی و سرعت در اجرا (همزمان با بتن ریزی)و یا بهره برداری

ه) عایق های پایه سیمانی چند لایه  

عایق های پایه سیمانی چند لایه معمولا از ترکیب سیمان و نوع خاصی از چسب تهیه گردیده که به صورت دوغابی و در چند مرحله روی بتن پرداخت میگردد.

11-2-استفاده از مواد پایه سیمانی چند لایه در پی سازه

ملاحظات طرح :

• در عایق های غشائی بیشترین مقدار فشار منفی را تحمل میکنند
• مقاوم در برابر نفوذ شدید آب
• قابل استفاده در بستر های پیچیده و پروفیل های سخت
• نیاز به بستر سازی مناسب
• در صورت مصرف خارجی می تواند در مقابل شرایط تهاجمی محیطی مقاومت کند

2-1-2 سازه آب بندی (Structurally integral)

یکی از روشهای آببندی در سازه های زیرزمینی ایجاد پوسته ای بتنی با ضخامت و مقدار تسلیح طراحی شده برای فشار هیدرواستاتیک آب می باشد. بتن مورد استفاده در این سازه ها باید از نوع مسلح بوده و طراحی آن براساس یکی از آیین نامه های معتبر همچون ^{BS 1992} و یا ^ACI انجام پذیرد. در این روش آببندی نیز همانند روش قبلی باید دقت داشت تا حد امکان از ایجاد باز شو در فونداسوین و دیواره های حائل خود داری کرد و در باز شوهای اجتناب ناپذیر باید از جزئیات طراحی شده خاص استفاده کرد.

1-2-1-2 انواع سازه 

الف)پایدارسازی آب بند  

در این روش قبل از اجرای گودبرداری از یکی از روشهای پایدار که خود مانع نفوذ آب به داخل سازه می شود
استفاده میکنند. پروژه های آببند (^{Diaphragm wall}) ، شمع های تو در تو (^{Secant pile}) و صفحات فلزی (^{Sheet pile}) و … از جمله این روش ها می باشند

12-2-نمونه ای از پایدار سازی آب بند (Secant pile)

صفحات فلزی شیت پایل معمولا به وسیله چکش های دیزلی ، هیدرولیکی ، و یا چکشهای ویبره در خاکهای با قابلیت جابه جایی   (^Displaceable) همانند ماسه ها کوبیده می شوند و شمع های متداخل نیز با استفاده از باکت ^Bucket و یا روتاری ^Rotary )بسته به شرایط خاک که به دستگاه حفاری ملحق میگردند حفر گردیده به شکلی که دو شمع غیر مسلح با مصالح بتن پلاستیک (بتن ریز دانه به همراه مقدار مشخصی بنتونیت) به صورت چسبیده  به هم ساخته شده و بین آنها شمعی سازه ای اجرا میگردد .

درساخت پرده های آببند از روشهای متنوعی استفاده می شود که یکی از آنها به روش برش خاک C^{ut off} مشهور است . در برشهای با عمق متوسط با دستگاه هایی به نام T^rencher کانالهای نسبتا عمیقی را پیرامون محل احداث پروژه حفر کرده و سپس با مش گذاری و بتن ریزی آن را پر میکنند . در پروژه های با عمق نسبی بیشتر لازم است دستگاه های حفاری کانالی عمیق را پیرامون پروژه حفر کرده و جهت جلوگیری از ریزش دیواره ها با بنتونیت دوغاب بنتونیتی پر گردد.

13-2-پرده آب بند به روش ^{Cut off}

ب) آب بند سازی سازه اصلی 

آب بند سازی بتن فونداسیون و دیواره های حائل یک سازه نیز یکی از روشهای آببندی سازه های زیر زمینی به شمار می رود. متاسفانه این تفکر که تنها با بهره گیری از افزودنی های موجود در شیمی ساختمان کشور که فاقد فناوری  Crystallization هستند،امکان آب بند سازی سازه وجود دارد کاملا غلط است. در آب بند سازی بتن فاکتور هایی همچون کنترل نسبت آب به سیمان، طرح اختلاط مناسب مصالح، استفاده از دانه بندی با مصالح فیلتر پرکننده مثل خاک سنگ، کنترل کارایی بتن، استفاده از سیمان با کیفیت در ساخت بتن  نسبت آهک آزاد مجاز که جهت کنترل آن از پزولان ها استفاده میگردد و همچنین تمهیدات اجرایی آن شامل: کنترل ارتفاع بتن ریزی (ماکزیمم 21/1 متر مطابق آیین نامه آبا)،نوع و روش اجرای (قالب بندی،مفتول،بولت)،ویبراسیون مناسب بتن، کیورینگ و دیگر تمهیدات لازم الاجرا می باشند.

ضمنا استفاده از واتر استاپ و درزگیرها شامل:PVC, BENTONITE,RIENJECTABLE JEL,INJECTION GROUT در درزهای سرد و درزهای انقطاع چه در سطوح افقی فونداسیون و چه در سطوح قائم و دیواره ها و اتصالات ضروری می باشد.

14-2 تیپ B آب بندی (Structurally integral)

باید دقت داشت مصالحی که به نام آببند کننده بتن در بازار موجود است متشکل از فوق روان کننده جهت افزایش کارایی بتن و کاهش نسبت آب به سیمان(میکروسیلیس ها)  و نمک آلی چرب جهت آب گریزی بتن می باشد که به تنهایی و با استفاده صرفا این مواد آببند کننده نمی توان توقع حصول آببندی کامل را داشت.

بر اساس آئین نامه های بین المللی تنها محصولی قادر به آب بندی بتن می باشد که دارای فناوری Crystallization باشد.