غشاهای ضد آب

عایق رطوبتی ترکیبی از موادی است که برای جلوگیری از نفوذ آب به عناصر سازه ای ساختمان یا فضاهای تکمیل شده آن استفاده می شود. هدف اصلی آن مقاومت در برابر فشار هیدرواستاتیکی است که توسط رطوبت در حالت مایع اعمال می شود. غشاهای ضد آب از مواد پلاستیکی ضد آب، لاستیک یا پارچه پوشش داده شده تشکیل شده اند. این مواد در سیستمی برای جلوگیری از ورود آب به پایه ها، سقف ها، دیوارها، زیرزمین ها، ساختمان ها و سازه ها در صورت نصب مناسب استفاده می شوند. اصطلاح عایق رطوبتی اغلب با عایق رطوبتی اشتباه گرفته می شود، با این حال، عایق رطوبتی سیستمی است که برای مقاومت در برابر جریان رطوبت در حالت گازی یعنی بخار آب طراحی شده است.

محل قرارگیری غشای ضد آب

بسته به ساختار و نیاز، غشای عایق رطوبتی را می‌توان در قسمت داخلی (منفی) مانند موارد تعمیرات، بیرونی (مثبت) و یا در مکان‌های غیرقابل دسترس افراد (نور کور) اعمال کرد.

سمت مثبت

غشاهای عایق رطوبتی مثبت روی نمای بیرونی سازه اعمال می شوند. می توان آن را در بالا، پایین یا در درجه بندی روی سطوحی که به دلیل قرار گرفتن در معرض شرایط آب و هوایی و خاک اطراف خیس می شوند، اعمال کرد. عایق رطوبتی مثبت یک مرحله مهم در ساخت و ساز است زیرا از نفوذ رطوبت جلوگیری می کند و از اجزای سازه از جمله بتن و فولاد محافظت می کند. همچنین می تواند از سطح در برابر چرخه های یخ زدگی و ذوب شدن و مواد شیمیایی خورنده محافظت کند. هنگامی که برای سطوح زیر درجه استفاده می شود (مانند آب بندی فونداسیون) به عنوان یک غشای اعمال شده با سیال، غشای ورقه ای، یا به عنوان خاک رس هیدروس و سد بخار در دسترس است. عیب عایق رطوبتی جانبی مثبت این است که پس از ساخت و ساز غیرقابل دسترسی است مگر با حذف پرهزینه منظره تاپینگ. هنگامی که سطح در معرض خاک خورنده، چرخه های انجماد و ذوب و اگر محدودیتی برای رطوبت داخلی وجود دارد، باید از عایق رطوبتی جانبی مثبت به تنهایی استفاده شود.

سمت منفی

عایق رطوبتی جانبی منفی برای نمای داخلی سازه اعمال می شود. از ورود آب به یک فضای اشغال شده جلوگیری می کند و به آنچه به عنوان صورت خشک معروف است اعمال می شود. عایق رطوبتی جانبی منفی عمدتاً برای اهداف نگهداری آب (جلوگیری از ورود آب به فضا) استفاده می شود، اما از ورود آب به زیرلایه (دیوار) جلوگیری نمی کند. موادی که برای عایق رطوبتی منفی استفاده می شوند باید بتوانند فشار هیدرواستاتیک را تحمل کنند. متداول ترین مواد مورد استفاده تزریق اپوکسی و پوشش های سیمانی هستند. مزیت عایق رطوبتی جانبی منفی این است که پس از نصب برای تعمیرات یا به روز رسانی قابل دسترسی است. عایق رطوبتی جانبی منفی اجازه ورود رطوبت به بستر را می دهد که می تواند به عنوان یک مزیت و عیب دیده شود. رطوبت باعث پخت فعال بستر بتن می شود، اما به خوردگی بتن و تقویت کننده های فولادی از آب های زیرزمینی و مواد شیمیایی کمک می کند. این نوع غشاء در برابر اثرات چرخه انجماد و ذوب محافظت نمی کند و فقط در سیستم های سیمانی قابل استفاده است.

 راه حل های مراقبت از ساختمان

سمت کور

عایق رطوبتی طرف کور یک غشای سخت برای اعمال است. زمانی استفاده می شود که نتوان پس از ریختن دیواره های سازه عایق رطوبتی را اعمال کرد. عایق رطوبتی سمت کور قبل از ریختن سازه بتنی، به طور کلی بر روی سیستم نگهداری خاک اعمال می شود. این سیستم به بهترین وجه برای دیوارهای فونداسیون، تونل‌ها و هر محل کار در یک منطقه با تراکم بالا و ساخت و ساز استفاده می‌شود. Blindside اغلب برای پروژه‌های "سبز" نیز استفاده می‌شود، زیرا میزان مساحت سایت را که باید مختل شود به حداقل می‌رساند.

به طور کلی عایق رطوبتی جانبی مثبت موثرترین نوع عایق رطوبتی ساختمانی جدید است. استفاده از عایق رطوبتی منفی احتمال ورود محفظه های زمینی یا مواد شیمیایی به زیرلایه و خراب شدن بتن و خوردگی آرماتورهای فولادی را افزایش می دهد. خطر استفاده از عایق رطوبتی جانبی منفی این است که می تواند به دلیل ایجاد رطوبت در بتن به بیرون رانده شود یا از بستر جدا شود. برای اینکه عایق رطوبتی منفی موثر باشد، باید مانند زیرلایه بر پایه مواد معدنی باشد، برای جلوگیری از رانده شدن به داخل ماده نفوذ کند و عاری از کلریدی باشد که می تواند به آرماتورهای فولادی آسیب برساند.

نکته طراحی: راه حل بهینه برای عایق رطوبتی در ساخت و ساز جدید، استفاده از عایق رطوبتی جانبی مثبت و محدود کردن عایق رطوبتی سمت منفی به تعمیرات و تاچ آپ است.

بالاتر در مقابل درجه زیر

یکی دیگر از ملاحظات مهم هنگام انتخاب یک غشای ضد آب این است که آیا سیستم بالاتر یا پایین تر از درجه است. درجه فوق برای تمام سازه هایی که بالاتر از سطح زمین هستند اعمال می شود، در حالی که درجه پایین به هر بخشی از سازه که در زیر سطح زمین قرار دارد اشاره دارد. عایق رطوبتی مورد استفاده در سیستم های درجه بالا به طور قابل توجهی با موارد استفاده شده در کاربردهای درجه پایین متفاوت است.

سیستم های عایق رطوبتی درجه بالاتر باید چندین الزام را برآورده کنند. آنها باید قابلیت تنفس داشته باشند تا از نفوذ مایع به فضا جلوگیری کنند، اما اجازه دهند بخار آب داخل دیوار خارج شود. از آنجایی که غشاء در معرض نور قرار می گیرد، باید در برابر اشعه ماوراء بنفش مقاوم باشد. این امر به ویژه در مورد سیستم های سقف صادق است. عایق های رطوبتی درجه بالاتر باید در برابر سایش و خوردگی مقاوم باشند زیرا اغلب در جاهایی که حجم بالایی از تردد پیاده یا وسایل نقلیه وجود دارد استفاده می شود. این همچنین به این معنی است که آنها باید از نظر زیبایی شناختی دلپذیر باشند. اصطلاح درجه فوق برای سطوح افقی مانند سقف، بالکن و اسکله پارکینگ و همچنین سطوح عمودی مانند دیوارها به کار می رود.

سیستم های عایق رطوبتی درجه پایین یک مرحله ضروری در ساخت یک سازه هستند. برای موثر بودن، سیستم های عایق رطوبتی زیر درجه باید در برابر فشار هیدرواستاتیک و فرسایش شیمیایی مقاوم باشند، بتوانند در آب های زیرزمینی بالا عمل کنند، دارای سرعت جذب پایین، ضخامت یکنواخت و انعطاف پذیر باشند. مواد مورد استفاده برای عایق رطوبتی زیر درجه با ویژگی های خاک اطراف تعیین می شود.

انواع

نوع غشای عایق رطوبتی انتخاب شده تعیین می کند که چگونه مواد ضد آب روی سازه اعمال شود. هر نوع ماده و ساختار دارای الزامات کاربردی خاص خود است. درک نحوه عملکرد هر سیستم و کاربرد مناسب بسیار مهم است.

غشاهای کاربردی یا مایع - غشاهای اسپری شده، غشاهای اعمال شده با مایع سرد و غشاهای کاربردی گرم انواع غشاهایی هستند که با ذوب و سپس ذوب لایه لاستیکی، قیر یا الاستومری بر روی سطح مورد استفاده قرار می گیرند تا ضد آب شوند. محبوبیت غشاهای مایع برای کاربردهای افقی افزایش یافته است. الاستومرهای پلی اورتان رایج ترین ترکیب مواد برای غشای الاستومری سیال هستند. با این حال، قیر و سایر غشاهای اسپری اصلاح شده با اپوکسی نیز در دسترس هستند. دما در زمان پخت بسیار مهم است زیرا کاربردهای مبتنی بر دما نوسانات درجه حرارت بسیار حساس هستند که می‌تواند باعث آب‌بندی نادرست غشا شود. غشاهای مایع قابل جابجایی یا تغییر مکان نیستند.

• غشاهای اعمال شده با مایع سرد با برس، رول یا اسپری روی سطح برای محافظت می‌شوند. غشای مایع خشک می شود یا تبدیل به یک غشای ضد آب دائمی می شود.

• سیستم های کاربردی گرم باید دارای دماسنج باشند تا بتوان دما را در طول فرآیند کنترل کرد. برای اطمینان از کاربرد یکنواخت، دما باید در 25 درجه دمای مورد نیاز استفاده شود.

غشای فیلم یا ورق - ورق، ورق خود چسبنده، غشاء ورق فلزی و غشای ضد آب ورق فلزی در این دسته قرار می گیرند. غشای فیلم یا ورق با استفاده از چسب، ملات، نوار، تسمه، لنگر، جوش پلاستیک یا بست به یک سطح متصل می شود. ورق های غشایی می توانند از خاک رس بنتونیت، قیر اصلاح شده، لاستیک، پلی اتیلن، پلی پروپیلن، مونومر اتیلن پروپیلن (EPDM)، پلیمرهای تقویت شده و سایر ترکیبات لاستیک و ورق پلاستیکی تشکیل شوند.

• غشاهای خود چسبنده که به نام غشاهای "پوست و چسب" نیز شناخته می شوند، دارای یک لایه یکپارچه از چسب هستند، بنابراین نیازی به چسباندن روی سطح غشا در محل کار نیست. پوشش رهاسازی از پوشش چسب جدا می شود و غشاء روی سطح در محل ساخت و ساز چسبانده می شود.

• برخی از غشاهای ورقه‌ای غیرچسبنده را می‌توان برداشت و تغییر مکان داد. ورق پی وی سی و ورق های لاستیکی پلی اورتان ترکیبات رایج مواد هستند. درزها یا اتصالات بین ورق های عایق آب گرمانرم PVC را می توان جوش داد که مزیتی نسبت به غشاهای ورق لاستیکی اورتان و ترموست است.

غشای ساخته شده یا لمینت - غشاهای عایق رطوبتی ساخته شده می توانند از قطران ویسکوزیته ضخیم، ماستیک های پلیمری یا مواد سیمانی که روی سطحی ماله کشی شده یا پاک شده باشند، تشکیل شوند. لایه‌های تقویت‌کننده نمد سوراخ‌دار، فایبرگلاس یا پارچه اعمال می‌شود و سپس قیر یا ماستیک اضافی روی آرماتور پارچه قرار می‌گیرد. 

عایق رطوبتی تزریقی - غشاهای ضد آب تزریقی در سازه های موجود که نیاز به بهبود عایق رطوبتی دارند استفاده می شود. غشاهای ضد آب تزریقی با سوراخ کردن کف و دیوارهای فونداسیون و سپس پمپاژ پلی اورتان مایع، خاک رس بنتونیت یا ترکیب عایق رطوبتی اپوکسی در پشت دیوار یا کف فونداسیون نصب می شوند تا یک غشای ضد آب جانبی مثبت تشکیل شود.

مواد ضد آب

غشاهای ضد آب از چند ماده یک یا چند لایه مانند لاستیک، الاستومر، پلی اتیلن ، پلی پروپیلن ، قیر، پلی وینیل کلراید (PVC)، پلی اورتان ها، مونومر اتیلن پروپیلن دی ان (کلاس M) لاستیک EPDM، سیلیکات، خاک رس بنتونیت، پارچه، ساخته می شوند. فایبرگلاس، پوشش های سیمانی با ساخت بالا، لایه های کامپوزیت، پوشش های رزین، ورق های پلاستیکی، آسترهای پلیمری، ماستیک ها و ورق های فلزی.

مهمترین خاصیت عایق رطوبتی میزان جذب آب این ماده است. نرخ رضایت بخش زیر 4٪ است (اکثر مواد بین 1-2٪ هستند). همچنین ضخامت مواد مهم است. اکثر مواد تولیدی دارای ضخامت یکنواخت هستند که کاربرد را یکنواخت و آسان می کند. سازندگان بیان می کنند که پوشش های محافظ آنها می تواند به آرامی اعمال شود. این ظاهر صاف و فقط مایع، یک کاربرد یکپارچه بدون درز و در نتیجه هیچ نقطه ضعفی برای ایجاد ترک ایجاد می کند.

این ماده همچنین باید درجاتی از انعطاف پذیری داشته باشد و بتواند در برابر حرکت دیفرانسیل مقاومت کند. این امر به ویژه برای غشاهای ضد آب در سازه هایی که ممکن است حرکت یا ته نشین شوند (یعنی پل ها) مهم است.

ملاحظات سایت

سیستم ضد آب مناسب تنها پس از تجزیه و تحلیل کامل منطقه سایت قابل تعیین است. این شامل بررسی خصوصیات خاک و جداول آب است.

ویژگی های خاک - قبل از شروع ساخت و ساز، خاک باید برای مشاهده سطح سطح آب، وجود فشار هیدرواستاتیک و مواد شیمیایی موجود در خاک آزمایش شود. مواد انتخاب شده باید بتوانند در بالاترین فشار آب هیدرواستاتیک ممکن در منطقه عمل کنند و همچنین در حضور ترکیب شیمیایی خاک تخریب نشوند. اسیدها و قلیایی های موجود در آب های زیرزمینی می توانند میلگردهای تقویت کننده بتن و فولاد را ضعیف کنند. ترکیبات خاک مانند نمک، سولفات ها، هیدروکسیدهای کلسیم، روغن ها و مواد شیمیایی حاصل از کودها می توانند با ترکیبات موجود در سیمان واکنش دهند یا میله های فولادی را خورده کنند. خواص فیزیکی خاک نیز باید مورد آزمایش قرار گیرد. به عنوان مثال، خاک های رسی که نفوذپذیری کمی دارند، فشار هیدرواستاتیک زیرزمینی را محدود می کنند.

جدول آب - سطح جدول آب مهم است زیرا نه تنها نوع عایق رطوبتی مورد نیاز را تعیین می کند، بلکه تعیین می کند که آیا عایق رطوبتی طبق کد مورد نیاز است یا خیر. آئین نامه بین المللی ساختمان ایجاب می کند که عایق رطوبتی در تمام سازه های زیر سطحی که سطح آب زیرزمینی حداقل شش اینچ زیر دال زمین نگهداری می شود، اعمال شود. آزمایش سطح آب باید زمانی انجام شود که سطح ایستابی به حداکثر خود برسد.

 سازمان زمین شناسی ایندیانا 

برنامه های کاربردی

همانطور که گفته شد، عایق رطوبتی یک مرحله حیاتی در ساخت هر سازه ای است. غشاهای عایق رطوبتی انواع مختلفی دارند و کاربرد آنها به عوامل مختلفی از جمله کاربرد سازه و فرآیند ساخت بستگی دارد. عایق رطوبتی اغلب در ساختمان خانه ها (زیرزمین ها)، سازه های پارکینگ و پاسیوها دیده می شود.

عایق رطوبتی را می توان در کاربردهای تخصصی مانند غرفه های دوش، کف حمام، اتاق های مکانیکی، استخرها و جعبه های کاشت مشاهده کرد. کاربردهای آب شور و دریایی الزامات خاصی دارند زیرا باید بتوانند در برابر خوردگی ناشی از نمک، ماسه و امواج مقاومت کنند.

استانداردها

ASTM C1127 راهنمای استاندارد برای استفاده از غشای عایق رطوبتی الاستومری با محتوای جامد بالا، مایع سرد با سطح پوشیدنی یکپارچه است.

ASTM D3393 استاندارد ضد آب بودن پارچه های روکش شده است.

IEC 60529 درجه حفاظت ارائه شده توسط محفظه ها (کد IP) را نشان می دهد.

منابع

مجله ضد آب

دستورالعمل طراحی ضد آب: اجرا

منفی - عایق رطوبتی جانبی مهر و موم اولیه نیست  (pdf)

دستورالعمل برای مشخصات ضد آب مناسب

هنشل، جاستین و سی دبلیو گریفین. کتابچه راهنمای سیستم های عایق رطوبتی درجه پایین. نیویورک: جان وایلی و پسران، 2000. چاپ.

منبع: globalspec