ایستاسازه
En Ar

خانه - خدمات ایستاسازه - ابنیه و ساختمان - واتر استاپ یا آب‌ بند چیست؟ (?What is WaterStop )

واتر استاپ یا آب بند چیست؟

(?What is WaterStop)

آب بند یا واتر استاپ (Waterstop) عنصری مورد استفاده در سازه‌ های بتنی می باشد که برای جلوگیری از نفوذ مایعات (مخصوصا آب) در مفاصل و درزهای آن تعبیه می شود. در تولید واتراستاپ‌ ها از مواد مختلف و گسترده ‌ای استفاده می ‌شود که هر کدام دارای ویژگی ‌های خاص خود می باشد. بنا به نیازهای مورد نظر در هر سازه، جنس واتر استاپ مورد نظر انتخاب می گردد. نحوه ی عملکرد و کاربرد واتر استاپ‌ ها به این صورت است که طول مسیر جریان و حرکت آب و یا مایعات دیگر را طولانی می ‌کنند تا آب نتواند نفوذ پیدا کند و این کار با افزایش حجم دادن آن ها در زمانی که به آن آب می خورد صورت می گیرد. همه‌ ی واتر استاپ ‌ها معمولا دارای آج می باشند. که باعث چسبندگی و افزایش طول مسیر آب می‌ شوند. نوارهای آب‌ بند کننده واتراستاپ باید دارای انعطاف ‌پذیری زیاد بوده تا با ابعاد و حجم سازه‌ های بتنی و با پیچیده شدن نوع مقاطع و شرایط اجرا تغییر شکل پیدا کند و متناسب با ابعاد و اندازه‌ های سازه از نظر ضخامت، پهنا، نوع آج‌ ها و تغییرات حفره و … طراحی گردد. از جمله مهمترین ویژگی ‌های کیفیتی واتراستاپ درصد ازدیاد طول، مقاومت کششی و سختی آن بوده که باید با الزامات استاندارد مطابقت داشته باشد و همچنین ماندگاری واتر استاپ در شرایط مختلف از جمله محیط‌ های قلیایی حائز اهمیت است و باید مورد توجه قرار گیرد، در غیر این‌ صورت واتراستاپ در محیط قلیائی بتن کیفیت خود را به سرعت از دست می دهد و دچار تغییر حالت گشته و منجر به نشت و بروز سایر مشکلات کیفی نظیر ترک‌ خوردگی و نشست تکیه‌ گاهی سازه و… می‌ گردد.

نمونه ای از واتر استاپ - شرکت عمرانی مهندسی ایستا سازه
نمونه ای از واتر استاپ (آب بند)


مفاصل و محل‌ هایی که در آن‌ ها دو بتن مختلف در کنار هم قرار گرفته‌ اند، مانند دیوار های حائل بیش ‌ترین ضعف را در برابر نفوذ آب و دیگر مایعات دارا می باشند. برای جلوگیری از نفوذ آب، در تمامی مفاصل بتن‌ ها بایستی از واتراستاپ استفاده شود. واتر استاپ عنصری مهم و تاثیر گذار در ضد آب بودن کل سازه و نگهداری از آن در برابر نفوذ آب می باشد. در میان مهندسان و طراحان سازه، زمانی که حرف از واتر استاپ به میان می ‌آید، اولین چیزی که در ذهنشان شکل می‌ گیرد، واتراستاپی از جنس پلاستیک یا لاستیک می باشد. تقریبا از اواسط دهه ۱۹۵۰ میلادی، پلی وینیل کلرید یا همان پی ‌وی‌ سی (PVC) پر استفاده‌ ترین واتراستاپ بوده. در کنار مقاومت و انعطاف ‌پذیری بالا، کار با این نوع مواد در نصب و جوشکاری راحت ‌تر است. همچنین جدا از مقاومت در برابر آب، در برابر مواد شیمیایی محلول در آب‌ های زیرزمینی نیز مقاوم است. در کنار پی‌ وی‌ سی، از مواد مختلف فلزی، پلاستیکی، آسفالتی و مواد هیدروفیلی نیز در ساخت بهترین واتراستاپ‌ ها استفاده می‌ شود. که هر کدام ویژگی‌ های منحصر به خود را دارا می باشند.

واتر استاپ تنها یک کار در بتن انجام می‌دهد و آن هم جلوگیری از نفوذ آب به مفاصل بتن است. به عبارت دیگر واتر استاپ ‌ها نمی ‌توانند جلوی نفوذ بخار آب و رطوبتی را که از طریق ترک خوردگی‌ های بتن وارد آن می شود را بگیرند. مگر آن که به طور جداگانه برای ترک ‌های بتن نیز واتراستاپ نصب و در نظر گرفته شود.

 به عبارت دیگر واتر استاپ، ابزاری برای مسدود کردن درزهای اجرائی و انبساطی بتن می باشد. لازم به ذکر است که به دو دلیل در طراحی سازه های بتنی، درز لحاظ می گردد.

اولین دلیل، محدودیت اجرائی در سازه بوده است. سازه های بزرگ بتنی معمولا در زمانی طولانی اجرا می شود و لذا لازم است که مرحله به مرحله بتن ریزی انجام پذیرد. این درزها بسته به طراحی در مقاطع معینی آورده می شوند که به درزهای اجرائی معروف می باشد. قطعات بتنی دو سمت درز فاقد پیوستگی بوده و چنانچه در مجاورت فشار هیدرولیکی آب و یا هر سیال نفوذپذیری قرار گیرد، سیال از این درز عبور کرده و به آن طرف سازه می رود. این موضوع در سازه های آبی و فاضلابی حائز اهمیت است.

دلیل دوم، در طراحی درز در سازه بتنی، پیش بینی حرکاتی است که در آن بخش از سازه، قطعی و یا محتمل می باشد. حرکات ناشی از انبساط و انقباض حرارتی بتن و حرکات ناشی از جابجائی سازه در اثر تنش های احتمالی در سازه نظیر زمین لرزه، عواملی می باشد که لازم است برای تحلیل این تنش ها ایجاد شود. این درزها که درزهای انبساطی و یا حرکتی نام دارند، برای این تعبیه می شوند که سازه بتواند حرکات فوق را در آن مستهلک نماید و جلوی تخریب سازه در اثر فشارهای وارده گرفته بشود. این درزها شبیه به شیر اطمینان عمل می کنند و یک فاصله حدود 1 تا 3 سانتیمتری را بین دو سازه ایجاد می نمایند که لازم است توسط ابزار مناسب پر شود و ارتباط دو سمت سازه بسته شود.

واتراستاپ ها به شکل نوارهای منعطف با پهنا و ضخامت معین تولید شده که قبل از بتن ریزی، مطابق نقشه درزها در محل اجرا قرار می گیرند و در زمان قالب بندی در سازه مستقر می شوند که نیمی از این نوار در بتن ریزی سازه اول در بتن دفن می شود و نیم دیگر آن در بتن سازه جدید مدفون می شوند و در طول امتداد درز، این نوار درز را می بندد و در صورتی که به آن آب بخورد واکنش نشان داده و حجیم می گردد تا از نفوذ آب به دیواره جلوگیری به عمل آورد.

انواع واتراستاپ ها در سازه های مختلف بتنی

1. واتر استاپ PVC

2. واتر استاپ هیدروفیل

3. واتراستاپ بنتونیتی

4. واتر استاپ فلزی

انواع آب بندها (واتراستاپ ها)
انواع آب بندها (واتراستاپ ها)

1. واتراستاپ پی وی سیPVC:

واتراستاپ های پی وی سی در فرم ها و سایزها مختلفی ساخته و عرضه می گردد. انتخاب واتراستاپ مناسب، بستگی به نوع مصرف و مفصل شما دارد، خصوصا این که مفصل متحرک است یا خیر دارای اهمیت بالایی است. واتراستاپ پی وی سی با قرار گرفتن در مفاصل بتنی به عنوان یک میان پرده ‌ی ضد آب از ورود هر گونه مایعات به داخل بتن جلوگیری می کند.

مزیت های واتر استاپ PVC:

1. راحتی اجرا

2. تنوع در طرح

3. تنوع در سایز

4. قیمت مناسب محصول به نسبت مدل فلزی آن

5. قابلیت جوش پذیری پی وی سی

این محصول به شکل رول پیچ در متراژ معمولا 25 متری عرضه می شود و در هنگام اجرا، لازم است که به ابعاد مورد نیاز بریده و یا به یکدیگر جوش داده شوند، نحوه كار گذاشتن واتر استاپ نیازمند تخصص لازم می باشد. جوش دادن واتراستاپ‌های لاستیکی توسط آپارات صورت می پذیرد و جوش واتراستاپ ‌های پی وی سی به شکل ذوب دو سر این محصول و چسباندن دو بخش مذاب به یکدیگر می باشد.

2. واتر استاپ هیدروفیلی:

واتر استاپ هیدروفیلی به منظور رفع نشت درزهای اجرایی و مقاطع قطع بتن ریزی می باشد. واتراستاپ های هیدروفیلی با استفاده از پلیمرهای لاستیکی و پلیمر با خاصیت ارتجاعی بسیار بالا طراحی شده اند.

3. واتراستاپ بنتونیتی:

نوار آب بند بنتونیتی یا واتراستاپ بنتونیتی محصولی است کارآمد و بر پایه سدیم بنتونیت فعال بوده که خاصیت ارتجاعی بسیار بالا همراه با افزایش حجم دارد. واتر استاپ بایستی با مواد خام که هیچ گونه عیب و نقص ندارند، ساخته شوند. انواع مختلفی از مواد وجود دارند که با توجه به نیازهای مختلف از آنها در ساخت واتراستاپ استفاده می ‌شود.

4. واتراستاپ فلزی:

انواع نوارهای فلزی، قدمتی طولانی جهت کسب این هدف مهم دارند که با ورود واتراستاپ‌های پلیمری از مصرف آنها کاسته شده است. مشکل واتراستاپ فلزی این است که باید از جنس مقاوم در برابر اکسایش در درزهای بتن باشد. استفاده از فلزات نجیب و استیل، گران بوده و انواع آهنی آن باید حتما تمهیداتی مانند پوشش دهی پلیمری داشته باشند تا در برابر اکسایش و خوردگی مقاوم گردند. دلایل فوق باعث گرانی این نوع واتراستاپ‌ها می شود.

دسته بندی مفاصل و درزهای بتن

مفاصل و درزهای بتن به دو بخش اصلی تقسیم می گردند:


1. درزهای ثابت: درزهای ثابت خود بر دو نوع می باشند:

  • درزهایی که بر اثر عوامل اجرایی به وجود می‌ آید، مثلا قطع بتن ‌ریزی و عدم پیوستگی به دلایل گوناگون.
  • نوع دیگر، درزهایی است که ممکن است بر اثر ترک خوردگی به وجود بیاید.

برای درزهای ثابت و بدون حرکت، معمولا استفاده از واتر استاپ‌ هیدروفیلی توصیه می ‌شود.

 2. درزهای حرکتی: درزهای حرکتی به دسته‌ ی درزهای انبساط حرارتی، انقباضی و ترکیبی تقسیم می گردند.

برای درزهای حرکتی از واتراستاپ‌ های مکانیکی مخصوص استفاده می‌ شود.

 ویژگی های آب بند (واتر استاپ) استاندارد

مشخصات یک واتراستاپ (آب بند) استاندارد: بدون حباب، ترک یا انقباض، ‌عدم زبری سطح، بدون بریدگی، دارای یکنواختی رنگ و ضخامت یک دست در راستای طولی

نکاتی در مورد استفاده از واتراستاپ و اتوی واتراستاپ

سالهاست استفاده از آب بند (واتر استاپ) به منظور آب بندی درزهای اجرایی و محل های قطع بتن (Construction Joint) متداول است.

امروزه تمامی کشورهای توسعه یافته و پیشرفته از آب بندهای هیدروفیلیک یا بنتونیتی برای آب بندی درزهای اجرایی استفاده می کنند نه نوع P.V.C آن، زیرا محل ثابت سازی آب بند‌ها در بین آرماتورها می باشد و با گذشت چند سال از عمر سازه و بررسی شرایط آرماتورها و بتن مشاهده می کنیم آرماتورهای طولی و عرضی که در سمت آبگیر سازه قراردارند به واسطه عبور آب از طریق درز سرد موجود بین مقاطع بتن ریزی شده و لوله های موئین ناشی از تبخیر آب بتن، دچار زنگ زدگی شده که در برخی از موارد با انبساط 6 الی 15 درصدی حجم آرماتورها، بتن دچار ترک خوردگی می گردد. این نقصان، عاملی جهت تشدید نفوذپذیری و کاهش شدید طول عمر سازه بتنی می باشد.

آب بندهای هیدروفیلیک یا بنتونیتی علاوه بر سهولت و سرعت بسیار زیاد در نصب، تمامی نواقص فوق الذکر را رفع می کنند.

کار های اساسی برای آب بندی سازه های بتنی 

برای آب بندی یک سازه بتنی باید دو کار اساسی انجام پذیرد:

1. آب بندی خود بتن: توسط بتن مناسب که به وسیله افزودنی های بتن و ژل میکروسیلیس یا استفاده از مواد واترپروف بتن یا مکمل های بتن صورت می گیرد.

2. آب بندی درزهای بتن توسط واتر استاپ: استفاده از واتراستاپ های پی وی سی یا واتراستاپ های آب دوست (هیدروفیلی یا ترموپلاستیک) توصیه می گردد.

اصول آب بندی درزهای بتن

• استفاده از واتر استاپ (آب بند)
• استفاده از درزگیر ها که به عنوان مکمل استفاده می شوند نه به عنوان جایگزین

واتر استاپ ها برای آب بندی درزهای اجرایی و درزهای انبساط در سازه های بتنی آبی مورد استفاده قرار می گیرند. اهمیت واتر استاپ ها را در سازه های آبی می توان همانند بادبندها در سازه ها عنوان نمود زیرا که نقش بسیار مهمی را دارند.
واتر استاپ طول مسیر جریان و حرکت آب را طولانی می کند تا آب نتواند نشت پیدا کند.

ضخامت بتن بر اساس میزان نفوذ پذیری، از آن جهت اهمیت دارد که باید ضخامتش بیشتر از میزان نفوذ پذیری آب باشد تا آب از آن نتواند عبور کند.
یکی از نکات در طراحی، عرض واتر استاپ می باشد، که عمق نفوذ بیشتر از یک دور رفت و برگشت است.

نمونه از انواع درز های به وجود آمده
نمونه از انواع درز های به وجود آمده

بنا به نوع درزها 2 نوع واتر استاپ (آب بند) داریم:

  • تخت: که در وسطش حفره ای ندارد. همه واتر استاپ ها آج دارند که باعث چسبندگی و افزایش طول مسیر آب می شود و نوع آنها با توجه به نوع درز تعیین می گردد.
  • در واتر استاپ هایی که در وسطش حفره دارند، حفره دقیقا وسط درز حرارتی انبساطی می افتد که جلوگیری از بازی کردن درز را انجام دهد.

انواع واتر استاپ ها از لحاظ محل قرار گیری

انواع واتر استاپ ها از لحاظ محل قرار گیری در مقاطع بتنی به انواع زیر تقسیم می گردند:

1. واتر استاپ های میانی

2. واتر استاپ های کفی (کف استخر)

3. واتر استاپ های روکار

نکته: در درزهای انبساطی، واتر استاپ ها مستقیما با آب در تماس هستند ولی در درزهای اجرائی به این صورت نمی باشد.

عوامل موثر در تعیین اشکال و ابعاد واتر استاپ ها

1. نوع و اندازه درز

2. محل قرار گیری واتر استاپ ها در مقطع بتنی

3. ضخامت قطعه بتنی که واتر استاپ ها در آن قرار دارند

4. فشار هیدرواستاتیک درون سازه

نکته 1: دو گروه انتهایی واتر استاپ ها نقش بسیار مهمی در جلوگیری از عبور آب و آب بندی دارند، چون گروه های وسطی که در کشش قرار می گیرند تخت می شوند ولی انتها هیچ تغییری حاصل نمی گردد.

نکته 2: واتر استاپ به هیچ وجه خم یا سوراخ نمی گردد. این واتر استاپ ها را باید از بالا و پایین کاملا مهار کرد.

اتوی واتر استاپ چیست؟

بهترین راه Overlap توسط جوش لب به لب با استفاده از دستگاه مخصوص اتوی واتراستاپ می باشد به این صورت که دو سر واتر استاپ را ذوب می کنند و به هم می چسبانند.

نکته: باید دقت شود که اتوی واتر استاپ سری مانند تبر داشته باشد.

نکته: دقت کنید در خرید اتوی واتر استاپ که از جنس و کشور سازنده مناسبی استفاده شود.

نکته: دقت شود که واتر استاپ باید ذوب شود نه اینکه بسوزد.
نکته: دقت شود که در هنگام ذوب گاز سمی متصاعد می گردد و باید در فضای باز و از ماسک استفاده کنید.

نحوه استفاده از اتوی واتراستاپ

1. به کمک دستگاه هویه (اتوی واتراستاپ) دو سر واتراستاپ را گرم نموده تا به حالت مذاب دربیاید سپس دو سر واتراستاپ را بر روی یکدیگر قرار می دهیم تا اتصال انجام شود که پس از سرد شدن به صورت یکپارچه در آید.
2. به وسیله چسب های صنعتی که برای اتصال نرم مناسب می باشند اتصال دو سر واتراستاپ صورت می گیرد، بدین ترتیب که تقریبا 30 سانتی متر از دو سر واتراستاپ به صورت اورلب بر روی هم قرار می گیرند و میان آنها را از چسب مورد نظر آغشته کرده و تحت فشار قرار می دهند تا کاملا یکدیگر را جذب نمایند. 

آزمایش کنترل کیفیت واتر استاپ

دو قطعه I شکل از واتر استاپ (آب بند) در هر دو جهت آنها بریده می شود و مورد بررسی قرار می گیرند.

افزایش طول در زمان بریدگی و مقاومت مهم می باشد.

در سال های گذشته از واتر استاپ های مسی استفاده می کردند که راحت پاره می شدند و در جوش دادن آنها به مشکل بر می خوردند و در ضمن گران هم بودند و و استفاده از آن به صرفه نبود.

واتر استاپ های P.V.C در مقابل اشعه ماوراء بنفش خشک و شکننده می شود.

در مخازنی که چربی یا مواد نفتی در آن موجود باشد از اویل استاپ (OIL STOP) استفاده می شود که به رنگ مشکی تولید می شود.

در زمینه ابنیه و ساختمان بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه بهسازی خاک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه طراحی و مشاوره ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه پایدارسازی گود بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه مطالعات ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :

در زمینه تخریب و خاکبرداری بیشتر مطالعه کنید : 

مطالب مرتبط :

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سایر مقاله ها

مبحث دوازدهم مقررات ملی ساختمان (ایمنی و حفاظت کار در حین اجرا)

مبحث دوازدهم مقررات ملی ساختمان (ایمنی و حفاظت کار در [...]


بیشتر بخوانید

کنترل نیروی بلند کننده پی (آپلیفت) با استفاده از تحلیل دینامیکی (Dynamic Analysis of Uplift)

کنترل نیروی بلند کننده پی (بلند شدگی یا آپلیفت) با [...]


بیشتر بخوانید

نیروی بالا برنده یا آپلیفت چیست؟ (?What is Uplift)

Uplift به معنای بلند شدگی یا برکنِش می باشد. عامل های [...]


بیشتر بخوانید

واتر استاپ یا آب‌ بند چیست؟ (?What is WaterStop )

واتر استاپ یا آب بند چیست؟ (?What is WaterStop) آب [...]


بیشتر بخوانید