دیواره آب بند

دیواره آب بند

مهمترین عامل تعیین ضخامت دیوار دیافراگمی (Diaphragm wall) حداکثر بار هیدرولیکی وارد شده به آن است. اما محاسبه این مقدار برای یک سد در حالات استاتیکی کافی نیست زیرا پس از ساخت سد و مخصوصاَ در چند ماهه اول بهره ‌برداری و آب گیری سد که فشار زیادی به سازه وارد می‌شود ممکن است بر اثر این فشار و یا روان گرایی خاک پی سد و یا حتی زلزله‌های خفیف یا بزرگ تغییر شکل‌های نا همگن در مجموعه پی ‌سازه اصلی سد و یا در دیواره آب بند به وجود آید که باعث نشت آب از آن شود. برای جلوگیری از این مسئله باید ضخامت دیواره آّب بند به نحوی انتخاب شود که بتواند تغییر شکل های غیر یکنواخت را تحمل کند. معمولاَ ضخامت این دیواره‌ها را بین 5/0 تا 5/1متر در نظر می‌گیرند. برای ساخت دیواره آب بند با ضخامت بیش از 5/1 متر نیاز به ماشین آلات خاصی است که سعی می‌شود در پروژه ‌های معمولی به علت مسایل اقتصادی از آنها استفاده نشود.


دیواره‌ی آب بند دیافراگمی
برای ساخت یک دیواره آب بند دیافراگمی تزریقی (Grout diaphragm walls) ابتدا حفاری با استفاده از دوغاب بنتونیت ـ سیمان 
(cementitious bentonite sluryy) صورت می‌گیرد که ظرف چند ساعت سخت شده و خودش به صورت یک لایه محافظ باعث آب بندی جداره دیواره می‌شود. اجرای عملیات حفاری با استفاده از این ماده باید به صورت پیوسته صورت گیرد و دوغاب استفاده شده که حاوی مواد حفاری است با دوغاب تازه جایگزین شود. (از دوغاب کهنه پس از تصفیه و مخلوط شدن با دوغاب تازه می‌توان دوباره استفاده کرد.)
کار با این دوغاب دارای فواید و معایبی است که چند نمونه از آنها در زیر آورده شده است:
- استفاده از اتصالات درز بندهای انتهایی منتفی می‌گردد.
- جریان آب از محل نشتی یک اتصال خراب به مراتب از سایر قسمتهای دیوار بیشتر است.
- در حین حفاری محیطهای تراوای زمین عملاً تزریق شده و پس از گیرایش، ایمنی دیوار به علت کاهش انحراف آن در اعماق بیشتر، به مراتب تقلیل می‌یابد.
- از طرف دیگر کار با این گونه دوغاب‌ها بسیار حساس بوده و تولید و استفاده‌اش در کارگاه باید به دقت تحت کنترل و نظارت انجام گیرد تا بتوان مصالح یکنواختی که مشخصات مورد نظر را داراست بدست آورد.
همان‌طور که ذکر شد کاربرد اصلی دیواره آب بند عدم تراوایی آن و جلوگیری از نشت آب است که یکی از عوامل بسیار تأثیرگذار در این باره طرح اختلاط سیمان بنتونیت‌دار است که می تواند با تغییر نسبت سیمان به آب در آن بر میزان مقاومت و تراوایی سیمان بنتونیت‌دار تأثیر گذاشت.



نمونه اتصال دیوار آب بند به بالا دست سد
اتصال دیوار آب بند دیافراگمی به سازه اصلی سد و همچنین زمین مسئله حساسی است که در صورتی که مورد بی‌توجهی قرار گیرد می‌تواند منتهی به نشت آب از محل اتصال دیوار آب بند به زمین یا سازه اصلی شود که در این صورت کارآیی دیوار آب بند زیر سؤال خواهد رفت.
به عنوان مثال در صورتی که هدف اتصال دیوار آب بند به هسته رسی در محور سد باشد, بایستی این دیوار تا لایه‌های رسی اولیه ادامه یابد.
C/Wتأثیر نسبت و مواد مضاعف کلوئیدی در تراوایی دوغاب سیمان بنتونیت‌دار
همچنین دیواره ی آب بند باید به طور قابل قبول و مطمئنی به لایه‌های زیرین غیر تراوا نیز دوخته شود. چنانچه لایه‌های زیرین و اطراف پرده آب بند در عمق کف برای توقف فرار آب مورد تردید باشد بایستی برای جلوگیری از ریسک فرار آب عملیات تزریق سیمان انجام گیرد. تزریق سیمان در زمین کف توسط گمانه‌های تزریق که در دو سوی دیوار آب بند حفاری شده‌اند انجام می‌گیرد. از حفاری گمانه‌ها در خود دیوار آب بند نیز معمولاَ خودداری می‌شود

آب بند و انواع آن                                                                           

آب زیرزمینی و کنترل میزان نشت آن از مهمترین مسایل در پایداری سدها ، دامنه‌های طبیعی ، برشهای مصنوعی ، معادن روباز و زیرزمینی ، تونلها و شفتها ، سازه‌های مدفون شده و راهها و خاکریزهای ایجاد شده بر روی دامنه‌هاست.

آشنایی

مهندسان برای کاستن از احتمال گسیختگیها ناشی از عملکرد آب زیرزمین ، همواره درصدد اند تا بخش در حال حفاری را آبکشی و خشک نمایند. البته باید توجه داشت که کنترل نیروهای ناشی از نشت آب هم می‌تواند به همان اندازه در جلوگیری از گسیختگی موثر واقع شود. روشهای متنوعی را که برای کنترل نشت و فرار آب زیرزمینی وجود دارد، می‌توان به سه دسته عمده تقسیم کرد که عبارتند از : آب بندها و موانع ، سیستمهای آبکشی ، زهکشها ، صافی ها (فیلترها).

آب بندها و موانعی را که بر سر راه جریان آب ایجاد می‌شود، می‌توان به سه دسته آسترها و پوششها ، دیوارها و تزریق تقسیم کرد. 

آسترها و پوششها

آسترها و پوششها به صورت لایه‌ای نفوذ ناپذیر اجرا می‌شوند و دارای انواع زیراند:

·         تعبیه ورقه‌ای از رس که در بستر دریاچه (به سمت سراب) ایجاد می‌شود و وظیفه آن افزایش مسیر افقی جریان آب در زیر زمین و در نتیجه کاهش فشار آب و میران نشت آن در پاشنه پایاب سد است.

·         یک لایه (آستر) رسی یا پلاستیکی که برای جلوگیری از فرار آب از مخزن یا نشت سیالات از حمل تجمع زباله‌ها اجرا می‌شود.

دیوارها Walls

بسیار متنوع بوده و مهمترین انواع آن را به نحو زیر می‌توان خلاصه کرد. 

دیوار خاکی متراکم شده

این دیوارها می‌توانند به عنوان یک خاکریز همگن برای سد ، به صورت یک هسته در داخل سد یا ترانشه‌ای در پی سد ، که هسته آن با رس پر شده باشد، اجرا شوند. 

دیواره های بتنی

این نوع دیوار معمولا در حفاری پی ها یا به عنوان پوشش داخل تونلها ، مخصوصا در جاهایی که جلوگیری دایم از نفوذ آب لازم باشد، بکار می‌روند. در سدها برای جلوگیری از فرار آب از زیر سد ، دیوار بتنی قایمی را از پایینترین قسمت سد تا لایه‌های نفوذ ناپذیر احداث می‌کنند. 

دیوار با شمعهای صفحه‌ای

این نوع دیوار ، که با راندن شمعهای صفحه‌ای به داخل خاک ایجاد می‌شود، موقعی از کارایی خوبی برخوردار است که قفل و بست بین صفحات کامل باشد و این مسئله‌ای است که در زمینهای دارای قلوه سنگ و قطعات درشت تر یا حاوی مواتع دیگر به خوبی امکان پذیر نیست. با افزایش طول شمعها ، امکان خم شدن آنها در خلال راندن وجود دارد. این نوع دیوار تا حدی می‌تواند از نفوذ آب جلوگیری کند. این دیوار را معمولا برای نگاهداری دیواره بخشهای حفاری شده بکار می‌برند. در خاکهای با زهکشی آزاد ، دیوار باید همراه با یک سیستم آبکشی باشد تا فشار جانبی وارده از زمین و آب به دیوار شمعی کاهش یابد. 

دیوارهای گلی

دیوارهای گلی و ترانشه‌های پر شده از گل به عنوان عاملی کارآمد برای جلوگیری از نشت آب در پی سدها ، حفاریهای باز ، حفاری تونلها و سیستمهای کنترل آلودگی ، روز به روز مصرف بیشتری پیدا می‌کنند. روش احداث این دیوارها به جز در تونلها ، به این ترتیب است که ابتدا یک ترانشه حفر می‌شود و برای اینکه دیوارهایی ترانشه در طول حفاری ریزش نکند، داخل آن را با گل روانی از بنتونیت پر می‌کنند. در پایان حفر ترانشه ، این گل روان با موادی که بتواند یک دیوار دایمی و نسبتا غیرقابل تراکم و نفوذ ناپذیر را بسازد، تعویض می‌شود. 

دیوار دیافراگمی

بتنی نوع سازه دایمی است که توسط تکنیک ترانشه‌های حاوی گل روان ایجاد می‌شود. به این منظور قطعه‌ای از ترانشه تا عرض 7 متر را تا عمق دلخواه حفر می‌کنیم. در مرحله بعد یک شبکه (جوشن) فولادی پیش ساخته به داخل آن رانده می‌شود. در کلیه مراحل حفاری و راندن شبکه فولادی ، ترانشه توسط گل روانی که داخل آن ریخته می‌شود، از ریزش محفوظ می‌ماند. در مرحله بعد گل روان توسط بتن جایگزین می‌شود و پس از گرفتن بتن ، قطعه بعدی اجرا می‌شود. 

دیوارهای یخی

این دیوارها که با یخ زدن بخشی از زمین اشباع شده ایجاد می‌شوند به عنوان عامل موقتی در جلوگیری از نشت آب در حفاریهای باز ، تونلها و شفتها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این روش بیش از همه در رسوبات ضخیم ماسه‌ای و لایه‌ای اشباع شده و یا در جاهایی که مواد سازنده گل روان ممکن است منابع آب را آلوده سازد، بکار می‌رود. از دیوارهایی یخی سالهاست که در معادن و برای احداث چاههایی قایم (شفتها) تا عمق 300 متر استفاده شده است.

این روش پرهزینه و وقتگیر است و معمولا یک تاخیر 6 ماهه در کار را باعث می‌شود. علاوه بر آن باید دقت زیادی در اجرای آن بشود. زیرا حتی یک جریان کوچک آب از میان دیوار به داخل بخش حفاری شده می‌تواند فاجعه آمیز باشد. بر اثر یخ زدن ممکن است تورم قابل ملاحظه‌ای نیز در خاکهای سطحی اطراف ساختگاه بوجود آید که پس از آب شدن یخها می‌تواند با فروریزش زمین همراه شود. مقدار تورم و فروریزش متعاقب آن وابسته به نوع مواد واقع در نزدیک سطح زمین است. 

تزریق

تزریق دوغاب به داخل خاکهای نفوذ پذیر و سنگ ، روش رایج و دایمی برای جلوگیری از جریان آب زیرزمینی است. البته در اغلب موارد دیواری که به این ترتیب بوجود می‌آید کاملا نفوذ پذیر نیست. از تزریق همچنین برای افزایش مقاومت سنگ و خاک سود جسته می‌شود. دوغابها متنوع اند و می‌توانند ترکیبی از سیمان ، سیمان و خاک یا مواد شیمیایی باشند. انتخاب نوع دوغاب به تخلخل سازندهای زمین شناسی ، سرعت جریان آب و مقاومت فشاری نهایی بخشهای تزریق شده بستگی دارد.

بطور کلی دوغابهای ماسه - سیمان برای بستن حفره‌های بزرگ و شکستگیها و دوغابهای رس و سیمان پرتلند برای بستن شکستگیهای نسبتا کوچک و خاکهای دانه درشت بکار می‌روند. به منظور کنترل جریان آب زیرزمینی ، حفر رشته منفردی از گمانه‌ها و تزریق در آنها اغلب کافی است. پرده تزریق را می‌توان با افزودن رشته‌های دیگری از گمانه‌های تزریق شده ضخیم تر نمود. در سنگهای شکافدار یا جاهایی که جریان زیاد است، موفقیت عملیات تزریق کمتر است

. 

آشنایی

از آبکشی عمدتا برای پائین بردن سطح ایستابی و خشک نگاهداشتن محیط کار استفاده می‌شود. از این روش همچنین جهت کاستن از فشار آب نشتی در دامنه‌ها و کف حفاریها نیز سود جسته می‌شود. آبکشی توسط پمپاژ از انباره یا پمپاژ نقطه‌ای و بندرت با روش الکترواسمز ( Electroosmosis) انجام می‌شود. روش انتخابی وابسته به نوع مصالح و عمق آبکشی است. 

عواملی موثر در انتخاب روش آبکشی

·         عمق سطح ایستابی در طول ساختمان ، طبیعت سفره آب (آزاد ، معلق یا آرتزین) و مقدار آب جریان یافته به بخش حفاری شده از دیواره‌ها و کف باید برود.

·         مقدار جریان ورودی به سیستم آبکشی که وابسته به نفوذپذیری و ضخامت سازندهای آبدار است، باید تعیین گردد. همچنین ، میزان پائین رفتن سطح ایستایی برای خشک شدن محل کار و اجتناب از رگاب و شیب آبی (گرادیان هیدرولیک) ناشی از جریان آب به سمت حفاری نیز باید مشخص شود.

·         ضریب نفوذپذیری لایه‌های مختلف زمین مهمترین عامل است و می‌توان آن را از روی منحنی دانه بندی برآورد نمود. یا اینکه مقدار آن را توسط آزمایش پمپاژ و اندازه گیری میزان افت در پیزومترهای اطراف محاسبه کرد.

·         مقدار نشت قابل تصور آب از سطح زمین در طول فرآیند آبکشی تاثیر آن بر سازه‌های جانبی باید ارزیابی شود و روشهایی برای کنترل آن درنظر گرفته شود.

پمپاژ انباره‌ای

ساده ترین روش کنترل آب ورودی به حفاریها ، ایجاد نهرهای قطع کننده آب در پای دامنه یا ورقه حفاری است. این آبروها به چاهک یا انباره‌ای متصل می‌شود که از آنجا به خارج پمپاژ می‌شود. این روش معمولا در زمینهایی مثل ماسه‌های لای دار یا رسدار ، که سرعت جریان آب زیاد نیست یا جاهایی که عمق کار فاصله زیادی با سطح ایستابی ندارد (فشار آب کم) ، مناسب است. در اینجا باید نهرها و بستر انباره را با شن و قلوه سنگ یا سنگ شکسته بپوشانیم تا از حرکت و مهاجرت ذرات ریز جلوگیری شود. 

پمپاژ نقطه‌ای

سیستمهای منفرد و مضاعف

پمپاژ نقطه‌ای استاندارد معمولا در خاکهای ماسه‌ای یا دیگر رسوبات دارای ضریب نفوذپذیری (K) از 10 تا  سانتیمتر برثانیه بکار می‌رود. این روش متشکل از لوله‌هایی با بخش انتهایی مشبک به قطر 5 تا 7.5 سانتیمتر و طول 30 تا 100 سانتیمتر است که بسته به نفوذپذیری خاک در فواصل 1 تا 4 متری از هم در زمین نصب می‌شوند. انتهای هر لوله به لوله بزرگتری به قطر 15 الی 30 سانتیمتر وصل می‌شود. آن لوله نیز به نوبه خود به یک پمپ گریز از مرکز متصل است. استفاده از سیستم پمپاژ نقطه‌ای تک مرحله‌ای توسط عرض و عمق حفاری محدود می‌شود.

در اینجا عمق موثر کشش پمپها حدود 4.5 الی 5.5 متر است. در مقابل سیستم چند مرحله‌ای متشکل از رشته‌هایی از سیستم تک مرحله‌ای است که در پلکانهایی با فاصله کمتر از 4.5 متری از یکدیگر ، قرار داده شده‌اند. این روش در حفاریهای بزرگی که به دلیل عرض یا عمق زیادشان یک سیستم منفرد نمی‌تواند چاره ساز باشد، بکار گرفته می‌شوند. در زمان کاربرد این روش باید توجه داشت که بالاترین بخش منحنی افت آب زیرزمینی به مقدار قابل توجهی زیر کف بخش حفاری شده قرار گیرد تا از بالازدگی و جوشیدن آب جلوگیری شود. 

پمپاژ نقطه‌ای توسط خلا

در لایها که روشهای ثقلی نمی‌تواند آب منفذی نگاهداری شده توسط نیروهای موئینه را تخلیه نماید، از روش ایجاد خلا استفاده می‌شود. به این ترتیب که انتهای مجوف لوله‌ها ، در رسوبات در حد لای قرار داده شده و بخشهای بالاتر گمانه با رس پر می‌شود. با بکارگیری این روش ، لایهای موجود در کف یک حفاری از حالت سریع به نمونه‌ای سخت و مقاوم تبدیل می‌شوند. البته در شرایطی که مکش ناشی از خلا به لایه‌های ماسه‌ای مجاور می‌رسد، کارآیی سیستم سریعا پائین خواهد آمد. 

سیستم پمپاژ نقطه‌ای انژکتوری

خاکهای بدون چسبندگی را تا عمق 15 الی 30 متری می‌توان توسط این سیستم آبکشی نمود. نکته مثبت در این روش جلوگیری از فشارهای بالازدگی در حفاریهای عمیق است. در اینجا میزان دبی آبکشی از هر چاه محدود و کمتر از 38 الی 57 لیتر بر دقیقه است. انتهای هر لوله در این سیستم به یک انژکتورمتصل است. آب از یک لوله به این نقطه می‌آید و با فشار به یک لوله کمی گشادتر وارد می‌شود. به این ترتیب مکشی در مجرایی که به راس جمع کننده آب متصل است، ایجاد می‌شود. حاصل این فرایند مکیده شدن أب از خاک ، ورود آن به گمانه و پمپاژ آن به خارج است. 

چاههای عمیق

چاههای عمیق اساسا برای حفاریهای عریض و عمیق ، مخصوصا در جاهایی که خاکهای ریز حفاری با افزایش عمق نفوذپذیرتر می‌شوند و نمی‌توان سطح ایستابی را با پمپاژ نقطه‌ای پائین برد، بکار می‌رود. در این حالت باید تا مواد نفوذپذیر تر واقع در زیر سطحی که قرار است آب زیرزمینی تا آنجا پائین برده شود، عمق کافی وجود داشته باشد تا غوطه وری کامل بخش مجوف لوله و پمپ شناور امکانپذیر گردد. 

چاههای عمیق بیش از همه در سازندهای لایه لایه حاوی لایه‌های با زهکشی آزاد شنی و قلوه سنگی مفید است. از این روش همچنین برای بی آب کردن تونلها و پایدار کردن توده‌های لغزنده با سطح گسیختگی عمیق استفاده می‌شود. البته این روش پرهزینه است و برای دستیابی به پایداری مناسب باید عملیات پمپاژ بطور دایم انجام شود. 

نحوه اجرای این روش به این ترتیب است که ابتدا چاههایی با فاصله 6 الی 60 متر از یکدیگر در خارج از منطقه مورد نظر حفر می‌شود و با پمپهای توربینی یا شناور تجهیز می‌گردد. قطر چاهها از 15 تا 45 سانتیمتر متغیر است و بخش مجوف انتهای طولی برابر 6 تا 22.5 متر است. این روش اغلب به همراه روش پمپاژ نقطه‌ای بکار گرفته می‌شود. به این منظور چاههای عمیق در اطراف حفاری و سیستمهای پمپاژ نقطه‌ای در داخل بخشهای حفاری شده قرار داده می‌شود. 

الکترواسمز

از این روش برای افزایش مقاومت لایه‌های ضخیم لای در حفاریهای روباز ، در دامنه‌ها و تونلها استفاده می‌شود. به این منظور دو الکترود در عمق مورد نظر قرار داده شده و جریان مستقیم الکتریسیته به آن وصل می‌شود. جریان القایی باعث حرکت آب از قطب مثبت (آند) به سمت قطب منفی (کاتد) می‌شود و از آنجا توسط پمپاژ خارج می‌گردد. نحوه قرارگیری الکترودها باید به گونه‌ای باشد که فشارهای ناشی از نشت آب به سمت خارج از سطح حفاری شده هدایت شود تا بر پایداری خاک افزوده گردد. 

دیواره‌ی آب بند

مهمترین عامل تعیین ضخامت دیوار دیافراگمی (Diaphragm wall) حداکثر بار هیدرولیکی وارد شده به آن است. اما محاسبه این مقدار برای یک سد در حالات استاتیکی کافی نیست زیرا پس از ساخت سد و مخصوصاَ در چند ماهه اول بهره ‌برداری و آب گیری سد که فشار زیادی به سازه وارد می‌شود ممکن است بر اثر این فشار و یا روان گرایی خاک پی سد و یا حتی زلزله‌های خفیف یا بزرگ تغییر شکل‌های نا همگن در مجموعه پی ‌سازه اصلی سد و یا در دیواره آب بند به وجود آید که باعث نشت آب از آن شود. برای جلوگیری از این مسئله باید ضخامت دیواره آّب بند به نحوی انتخاب شود که بتواند تغییر شکل های غیر یکنواخت را تحمل کند. معمولاَ ضخامت این دیواره‌ها را بین 5/0 تا 5/1متر در نظر می‌گیرند. برای ساخت دیواره آب بند با ضخامت بیش از 5/1 متر نیاز به ماشین آلات خاصی است که سعی می‌شود در پروژه ‌های معمولی به علت مسایل اقتصادی از آنها استفاده نشود.

دیواره‌ی آب بند دیافراگمی

برای ساخت یک دیواره آب بند دیافراگمی تزریقی(Grout diaphragm walls) ابتدا حفاری با استفاده از دوغاب بنتونیت ـ سیمان 
(cementitious bentonite sluryy) صورت می‌گیرد که ظرف چند ساعت سخت شده و خودش به صورت یک لایه محافظ باعث آب بندی جداره دیواره می‌شود. اجرای عملیات حفاری با استفاده از این ماده باید به صورت پیوسته صورت گیرد و دوغاب استفاده شده که حاوی مواد حفاری است با دوغاب تازه جایگزین شود. (از دوغاب کهنه پس از تصفیه و مخلوط شدن با دوغاب تازه می‌توان دوباره استفاده کرد.)
کار با این دوغاب دارای فواید و معایبی است که چند نمونه از آنها در زیر آورده شده است:
- استفاده از اتصالات درز بندهای انتهایی منتفی می‌گردد.
- جریان آب از محل نشتی یک اتصال خراب به مراتب از سایر قسمتهای دیوار بیشتر است.
- در حین حفاری محیطهای تراوای زمین عملاً تزریق شده و پس از گیرایش، ایمنی دیوار به علت کاهش انحراف آن در اعماق بیشتر، به مراتب تقلیل می‌یابد.
- از طرف دیگر کار با این گونه دوغاب‌ها بسیار حساس بوده و تولید و استفاده‌اش در کارگاه باید به دقت تحت کنترل و نظارت انجام گیرد تا بتوان مصالح یکنواختی که مشخصات مورد نظر را داراست بدست آورد.
همان‌طور که ذکر شد کاربرد اصلی دیواره آب بند عدم تراوایی آن و جلوگیری از نشت آب است که یکی از عوامل بسیار تأثیرگذار در این باره طرح اختلاط سیمان بنتونیت‌دار است که می تواند با تغییر نسبت سیمان به آب در آن بر میزان مقاومت و تراوایی سیمان بنتونیت‌دار تأثیر گذاشت.

نمونه اتصال دیوار آب بند به بالا دست سد

اتصال دیوار آب بند دیافراگمی به سازه اصلی سد و همچنین زمین مسئله حساسی است که در صورتی که مورد بی‌توجهی قرار گیرد می‌تواند منتهی به نشت آب از محل اتصال دیوار آب بند به زمین یا سازه اصلی شود که در این صورت کارآیی دیوار آب بند زیر سؤال خواهد رفت.
به عنوان مثال در صورتی که هدف اتصال دیوار آب بند به هسته رسی در محور سد باشد, بایستی این دیوار تا لایه‌های رسی اولیه ادامه یابد.

C/Wتأثیر نسبت و مواد مضاعف کلوئیدی در تراوایی دوغاب سیمان بنتونیت‌دار

همچنین دیواره ی آب بند باید به طور قابل قبول و مطمئنی به لایه‌های زیرین غیر تراوا نیز دوخته شود. چنانچه لایه‌های زیرین و اطراف پرده آب بند در عمق کف برای توقف فرار آب مورد تردید باشد بایستی برای جلوگیری از ریسک فرار آب عملیات تزریق سیمان انجام گیرد. تزریق سیمان در زمین کف توسط گمانه‌های تزریق که در دو سوی دیوار آب بند حفاری شده‌اند انجام می‌گیرد. از حفاری گمانه‌ها در خود دیوار آب بند نیز معمولاَ خودداری می‌شود

برای آب بندی یک سازه بتنی باید ۲ کار اساسی صورت بگیرد:
۱-آب بندی خود بتن توسط بتن مناسب
۲-آب بندی درزهای بتن توسط واتراستاپ و باید هر دو صورت برقرار باشد.

اصول آب بندی بتن:
اصلاح منحنی دانه بندی و کنترل میزان فیلر بتن یعنی FILLER  بیشتری نسبت به سایر مواد داشته باشد و تغییرنسبت مصالح درشت به ریز(در بتن های معمولی شن بیشتر است ولی در اینجا  نسبتها برابر باید باشد.
در قسمتهای بعدی نسبت آب به سیمان حداقل است،از دیگر عوامل موثر ویبره ی مناسب است و برای افزایش ضریب اطمینان لزوما همه بتن ها نیاز به افزودنی ندارند البته اگرخوب اجرا شود.

ادامه مقاله در ادامه مطلب

اصول آب بندی درزها:
۱- واتر استاپ
۲- درزگیر که به عنوان مکمل استفاده می شود نه به عنوان جایگزین.

واتراستاپ ها برای آب بندی درزهای اجرایی و درزهای انبساط در سازه های بتنی آبی استفاده می شوند. اهمیت واتر استاپ ها را در سازه های آبی می توان به مانند بادبند ها در سازه ها عنوان نمود.WATER STOP طول مسیر جریان و حرکت آب را طولانی می کند تا آب نتواند نشت کند. ضخامت بتن بر اساس میزان نفوذ پذیری از آن جهت اهمیت دارد که اگر ضخامتش بیشتر از میزان نفوذ پذیری آب باشد تا آب از آن عبور نکند. یکی از نکات در طراحی عرض واتر استاپ این موضوع است که عمق نفوذ بیشتر از یک دور رفت و برگشت باشد.

انواع درزها:
۱- درزهای ثابت:در این درزها آرماتور قطع نمی شود.
الف)درزهای اجرایی(مثل قطع بتن ریزی و عدم پیوستگی)در این درزها آرماتور قطع نمی شود.
ب) ترک

۲- درزهای حرکتی :
الف) انبساط حرارتی
ب) انقباض
ج) فرعی ترکیبی

بنا به نوع درزها ۲ نوع واتر استاپ داریم که شامل تخت که در وسطش حفره نمی باشد. همه واتر استاپ ها آج دارند که باعث چسبندگی و افزایش طول مسیر آب می باشند و نوع آنها با توجه به نوع درز تعیین می شوند. در واتر استاپ هایی که وسطشان حفره دارند،حفره دقیقا وسط درز حرارتی انبساطی می افتد که باعث جلوگیری از بازی کردن درز میشود.

انواع واتر استاپ ها از لحاظ محل قرار گیری در مقاطع بتنی به صورت زیر تقسیم می شوند:
الف)واتر استاپ های میانی
ب) واتر استاپ های کفی(کف استخر)
ج) واتر استاپ های روکارنکته: در درزهای انبساطی واتر استاپ ها مستقیما با آب در تماس هستند ولی در درزهای اجرائی اینگونه نیست.

عوامل موثر در تعیین اشکال و ابعاد واتر استاپ ها:
الف)نوع و اندازه درز
ب) محل قرار گیری واتر استاپ ها در مقطع بتنی
ج) ضخامت قطعه بتنی که واتر استاپ ها در آن قرار دارند
د) فشار هیدرواستاتیک درون سازه

نکته: دو گوه انتهایی واتر استاپ ها نقش بسیار مهمی در جلوگیری از عبور آب دارد،چون گوه های وسطی که در کشش قرار می گیرند تخت می شوند ولی انتها هیچ تغییری نمی کند.

نکته: واتر استاپ به هیچ وجه خم یا سوراخ نمی شود. این واتر استاپ ها را باید از بالا و پایین کاملا مهار شود. ساده ترین راه overlap است. هرچقدر که overlap زیاد باشد به خاطر آج ها دو سر کاملا بر هم منطبق نمی شوند. بهترین راه overlap توسط جوش لب به لب توسط دستگاه مخصوص هویه برقی می باشد که به این صورت است که دو سر واتر استاپ را ذوب می کنند و به هم می چسبانند.

نکته: دقت شود که واتر استاپ باید ذوب شود نه اینکه بسوزد.

نکته: در هنگام ذوب باید دقت شود که در این هنگام گاز سمی متصاعد می شود که در این صورت باید در فضای باز و از ماسک استفاده شود.

مراحل کار: هنگام ذوب کردن هر دو لبه به طور همزمان توسط المانی که وسطش می گذاریم و با گرما ذوبش می کنیم.واتر استاپ در محل عمود بر درز در کشش است و ما در مورد مقاومت کششی این محل اتصال نداریم.

آزمایش کنترل کیفیت واتر استاپ: دو قطعه I شکل از واتر استاپ در هر دو جهت آنها بریده می شود و مورد بررسی قرار می گیرد.

نکته: افزایش طول در زمان بریدگی و مقاومتش مهم است. در سالهای گذشته ار واتر استاپ های مسی استفاده می شد که راحت پاره می شدند و در جوش دادن آنها به مشکل بر می خوردند و در ضمن گران بودند و استفاده از آنها مرغون به صرفه نبود.از تنها مشکلات استفاده از واتر استاپ های P.V.C ،عدم مقاومت در مقابل اشعه ماوراء بنفش است که محصول را خشک و شکننده می کند.

از ویژگی های واتر استاپ های مرغوب می توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱-  دارای رنگ روشن باشد (چون رنگ تیره از جنس مواد کهنه می باشد)،
۲-  سطح آنها حتما آجدار باشد
۳-  زیر تابش مستقیم نور خورشید قرار نگیرد،

۴-  به هیچ وجه سطح آن چرب نباشد.

آب بند چیست و مناسب ترین نوع آن کدام است؟

تنها اعضای سایت میتوانند لینک ها رو ببینند.

برای ثبت نام کلیک کنید!! سال هاست 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. 

برای آب بندی یک سازه بتنی باید دو کار اساسی صورت بگیرد:
• آب بندی خود بتن توسط بتن مناسب
• آب بندی درزهای بتن توسط واتراستاپ
که هر دو صورت می بایست برقرار باشد.

انواع درزها
1- درزهای ثابت: در این درزها آرماتور قطع نمی شود.
الف) درزهای اجرایی (مثل قطع بتن ریزی و عدم پیوستگی)
ب) ترک

2- درزهای حرکتی:
الف) انبساط حرارتی
ب) انقباض
ج) فرعی ترکیبی

بنا به نوع درزها 2 نوع واتر استاپ داریم که شامل تخت که در وسطش حفره نمی باشد.
همه واتر استاپ ها آج دارند که باعث چسبندگی و افزایش طول مسیر آب می باشند و نوع آنها با توجه به نوع درز تعیین می شوند.
در واتر استاپ هایی که در وسطش حفره دارند، حفره دقیقا وسط درز حرارتی انبساطی می افتد که جلوگیری از بازی کردن درز می شود .
انواع واتر استاپ ها از لحاظ محل قرار گیری در مقاطع بتنی به انواع زیر تقسیم می شوند:
الف) واتر استاپ های میانی
ب) واتر استاپ های کفی (کف استخر)
ج) واتر استاپ های روکار

نکته: در درزهای انبساطی واتر استاپ ها مستقیما با آب در تماس هستند ولی در درزهای اجرائی اینگونه نیست.

عوامل موثر در تعیین اشکال و ابعاد واتر استاپ ها
• نوع و اندازه درز
• محل قرار گیری واتر استاپ ها در مقطع بتنی
• ضخامت قطعه بتنی که واتر استاپ ها در آن قرار دارند
• فشار هیدرواستاتیک درون سازه

نکته 1: دو گوه انتهایی واتر استاپ ها نقش بسیار مهمی در جلوگیری از عبور آب دارد، چون گوه های وسطی که در کشش قرار می گیرند تخت می شوند ولی انتها هیچ تغییری نمی کند.
نکته 2: واتر استاپ به هیچ وجه خم یا سوراخ نمی شود. این واتر استاپ ها را باید از بالا و پایین کاملا مهار شود.

ساده ترین راه همپوشانی ( Overlap ) هرچقدر که Overlap زیاد باشد به خاطر آج ها دو سر کاملا بر هم منطبق نمی شوند.
بهترین راه Overlap توسط جوش لب به لب توسط دستگاه مخصوص هویه برقی می باشد به این صورت است که دو سر واتر استاپ را ذوب می کنند و به هم می چسبانند.

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

مراحل کار: هنگام ذوب کردن هر دو لبه به طور همزمان توسط المانی که وسطش می گذاریم و با گرما می شود.
واتر استاپ در محل عمود بر درز در کشش است و ما در مورد مقاومت کششی این محل اتصال نداریم.

آزمایش کنترل کیفیت واتر استاپ
دو قطعه I شکل از واتر استاپ در هر دو جهت آنها بریده می شود و مورد بررسی قرار می گیرد.
نکته: افزایش طول در زمان بریدگی و مقاومت مهم است.
در سالهای گذشته ار واتر استاپ های مسی استفاده می شد که راحت پاره می شدند و در جوش دادن آنها به مشکل بر می خوردند و در ضمن گران بودند و استفاده از آنها به صرفه نبود.
واتر استاپ های P.V.C در مقابل اشعه ماوراء بنفش خشک و شکننده می شوند. 

از ویژگی های واتر استاپ های مرغوب می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• دارای رنگ روشن باشد (چون رنگ تیره از جنس مواد کهنه می باشد)،
• سطح آنها حتما آجدار باشد
• زیر تابش مستقیم نور خورشید قرار نگیرد.
• به هیچ وجه سطح آن چرب نباشد.