04 آگوست سیستم آب بندی وکیوم (V.S)
سیستم وکیوم برای آب‌بندی سازههای زیرزمینی
در مورد آب بندی سازههای زیرزمینی دو روش کلی زیر در استانداردهای معتبر بین المللی قابل مشاهده است، در نتیجه طرح نهایی جهت آب‌بندی می‌بایست با یکی از دو روش ذیل مطابقت داشته باشد:
- روش پیشنهادی BS8102 و دستورالعمل تکمیلی NHBC که در استاندارد صنعت ساختمان کشور انگلستان پیگیری می‌شود و دستوارالعمل‌هایی برای آب بندی بخش زیرزمینی سازه‌ها ارائه می‌دهد. این دستورالعمل رواداری بالایی در استفاده از روش‌های مختلف داشته و به طور عمومی و کلی روش‌های ممانعت از دخول آب‌های زیرزمینی به سازه‌ها نظیر زهکشی، استفاده از بتن آب بند و انواع پوشش‌های غشایی قیری، پلیمری و بنتونیتی و همینطور زهکشی را مورد اشاره قرار می‌دهد.
استاندارد BS8102 سه روش ممانعت از نفوذ آب به سازه را پیشنهاد می‌نماید:
- زهکشی سازه (زهکش قابل نگهداری به گونه ای که عملکرد آن در دوره بهره برداری حفظ گردد.)
- آب بند نمودن بدنه سازه (بتن آب بند)
- استفاده از لایه های آب بند(نظیر ژئوممبرین قیری، پلیمری یا GCL،…)
در دستورالعمل NHBC بیان شده است که در صورتیکه بخشی از سازه زیرسطح آب زیرزمینی قرار داشته باشد می‌باید دو روش از سه روش فوق به صورت توامان مورد استفاده قرار گیرد.
باید توجه داشت که در صورت تعبیه زهکش به عنوان یکی از سه روش، زهکش مورد نظر باید نیازهای مورد نظر BS8102 برای پایایی و قابلیت نگهداری را تأمین می‌کنند. در صورت تمایل به استفاده از سیستم زهکش باید مواردی نظیر دسترسی مناسب، طرح سازه ای دراز مدت، استفاده از ژئوتکستایل‌های خاص برای تضمین پایایی سنگدانه‌ها، کنترل میزان آهک در سنگدانه‌ها و … را مد نظر قرار داد.
- روش پیشنهادی ZTV-ING و SIA که در کشورهای آلمان و سوئیس نظر به آب بندی سازههای بزرگ زیرزمینی مانند تونل‌ها و ایستگاه‌های مترو دارند. این دستورالعمل‌ها به صورت قطعی به روش‌های آب بندی محدودی (شامل بتن آب بند یا ژئوممبرین) تأکید می‌نمایند.
در فلسفه طراحی آیین نامه ZTV-ING فرض شده که اطراف سازه می‌تواند غرقاب باشد، در این روش یا استفاده از بتن آب بند پیشنهاد می‌گردد، یا از یک لایه ژئوممبرین به همراه واتراستاپ‌های اکسترنال (خارجی)، شلنگ‌های تزریق سوراخدار، شلنگ‌های تزریق انتقال دهنده و پورتهای تزریق استفاده می‌شود. فلسفه استفاده از این سیستم قبول احتمال آسیب بالا به ژئوممبرین در حین اجرا و تعبیه اجزای مورد نیاز برای ترمیم به روشی آسان و کم هزینه است. طرح ارائه شده توسط مشاور محترم پروژه نیز به استاندارد ZTV-ING نزدیک است.
آب‌بندی بر اساس سیستم وکیوم
این سیستم با داشتن یک لایه ژئوممبرین PVC اضافه نسبت به استاندارد ZTV از این استاندارد نیز ایمن‌تر بوده و وجود این یک لایه اضافه اجرای تست وکیوم حین آب‌بندی پروژه و در نتیجه رفع عیوب احتمالی را در همان لحظه ممکن می‌سازد. در واقع در این سیستم با استفاده از محصول واتراستاپ، سیستم به بخش‌های مختلف افراز شده و هر بخش افراز شده حین نصب، کنترل و تست کامل می‌شود. خاصیت افراز این فرصت را می‌دهد که در صورت وجود نشت آب پس از ساخت بتوان بخش مورد نظر را شناسایی نمود و تنها به تزریق در همان بخش پرداخت. لایه‌های ژئوممبرین آب‌بند کننده در این سیستم به شرح ذیل می‌باشند:
- ژئوممبرین PVC به ضخامت 2 میلی‌متر با لایه هشدار دهنده، اولین لایه سیستم آب‌بند
- ژئوممبرین PVC شفاف مضرس مخصوص سیستم وکیوم به ضخامت 2 میلی‌متر، دومین لایه آب‌بند
- ژئوممرین PVC به ضخامت 1.5 میلی‌متر برای محافظت سیستم آب‌بند
در این بخش دو مفهوم جديد که در روش سنتي آب بندي رایج کشور وجود ندارد معرفی می‌گردد:
1- واتر استاپ‌هاي خارجي: اين محصولات اجزاي چند شاخه‌اي هستند که در سطح خارجي بتن نصب مي‌شوند به گونه‌اي که درز در ميانه واتر استاپ قرار گيرد. کارکرد اساسي اين واتراستاپ‌ها تقسيم بندي هيدورليکي سازه‌هاست به گونه اي که نشت را در يک ناحيه معين محدود نموده و امکان عمليات علاج بخشي را در صورت وقوع نشت به صورت ارزانتري فراهم مي نمايد.
نمايي از پروفيل واتر استاپ خارجي و نحوه قرار گيري آن در درز ها
2- شلنگ هاي تزريق: اين محصولات شلنگ هاي دوجداره اي هستند که براي تزريق در انواع مختلف مواد براي آب بند نمودن سازه به کار مي روند. اين شلنگ ها مي توانند در داخل واتر استاپ يا به صورت مستقيم در روي ژئوممبرين آب بند نصب شوند. کارکرد اين شلنگ ها تأمين مسيري با قابليت استفاده مجدد براي تزريق مواد آب بند کننده به پشت سازه بدون نياز به ايجاد حفره در آن است.
شلنگ هاي تزريق و قرار گيري آنها در واتر استاپ
آب بندی بخش زیرمینی برج خلیفه در دبی
استفاده از دو لایه ژئوممبرین آب‌بند این سیستم را به عنوان سیستم دو لایه ای معرفی می‌کند که به بخش‌های مشخص افراز می‌شود. می‌توان هر افراز را مانند یک پاکت یا محفظه با مساحت حدودا 100 متر مربع در نظر گرفت. لایه‌ی بالایی برجستگی‌های کوچکی در سمت دیگرش دارد که در نتیجه‌ی آنها یک لایه هوا بین دو لایه محبوس می‌شود. هنگامیکه سیستم آب‌بند می‌شود هر بخش حدوداً 2 پورت تزریق خواهد داشت که شکل‌گیری خلأ را تسهیل می‌نماید.
در این سیستم حین ساخت نیز امکان آزمایش آب‌بند بودن سیستم وجود دارد، بدین صورت که طی مدت زمانی خاصی می‌توان از یک پمپ مکش برای دست یافتن به یک فشار منفی از پیش تعیین شده جهت بیرون کشیدن هوای موجود استفاده نمود. در نتیجه در صورت تغییر فشار و در نتیجه وجود نقص در سیستم، می‌توان بلافاصله و به آسانی پیش از نصب لایه‌ی محافظ و راه اندازی سیستم نقص را برطرف کرد.
در بخش بستر و دیواره‌ها برای محافظت از سیستم آب‌بند باید از یک لایه ژئوتکستایل 500 گرمی استفاده نمود و تنها در کف به دلیل عدم وجود لایه ژئوممبرین محافظ به ضخامت 1.5 میلی‌متر از یک لایه ژئوتکستایل پلی‌پروپیلن 500 گرمی اضافه نیز استفاده می‌شود. چراکه لایه ژئوممبرین محافظ تنها در بخش دیواره نصب می‌شود.
ویژگی مشترک بین تمامی لایه‌های ژئوممبرین نام برده مقاومت بالا در مقابل نفوذ ریشه گیاهان و حمله میکروارگانیزم‌ها، جوش پذیری بسیار عالی و مقاوت در برابر مواد شیمیایی مختلف می‌باشد.
ایستگاه مترو شهر رم – سیستم Vacuum
ترتیب کارگذاری لایه‌های مختلف ژئوممبرین
- لایه ژئوممبرین PVC اولیه در دو طرف دارای رنگی متفاوت می‌باشد. لایه‌ی رویی که ضخامت کمتر از 20 درصد کل ضخامت ورق را شامل می‌شود، لایه هشدار دهنده نام دارد. لایه هشدار دهنده باعث می‌شود که اگر حین اجرا آسیبی به ممبرین وارد شود از طریق رنگ لایه به سرعت بتوان ناحیه‌ی آسیب دیده را شناسایی نمود.
- ژئوممبرین مضرس صرفاً برای استفاده در سیستم آب‌بندی وکیوم طراحی شده است و تنها زمانی اجرای سیستم وکیوم ممکن خواهد بود که این لایه در روی لایه اول قرار گیرد. سطح برجسته و خاص این ممبرین انجام تست‌های وکیوم را ممکن ساخته و باعث تسهیل تزریق احتمالی مواد ضد آب (در صورت نشت) در آینده می‌شود. مشخصات بارز این ژئوممبرین به شرح زیر است:
- شفافیت غشاء و در نتیجه تسهیل بازدید بصری از جوش.
- سطح برجسته و در نتیجه ممکن ساختن اجرای تست‌های وکیوم.
پس از نصب لایه دوم پورتهای تزریق و واتر استاپ‌های مربوطه جاگذاری می‌شوند. شلنگ‌های تزریق با قطرهای مشخص در واتر استاپ‌ها جاگذاری می‌شوند. پورتهای تزریق نیز از طریق شلنگ‌های خاصی به جعبه‌های تزریق متصل می‌گردند.
واتراستاپ و جاگذاری شلنگ‌های تزریق در آن جهت امکان تزریق ثانویه در درزها
جوش شدن پورتهای تزریق در بخش‌های افراز شده جهت امکان تزریق ثانویه و اتصال شلنگ‌های مربوطه
- پس از جاگذاری شلنگ‌های تزریق، لایه سوم ژئوممبرین که لایه محافظ نام دارد فقط در دیواره‌ها نصب می‌شود.
امکان تزریق مواد آب‌بند کننده بین لایه‌های آب‌بند در صورت نشت ثانویه
ویژگی‌های محصول ژئوممبربن PVC قابل تأمین توسط این شرکت نیز به شرح ذیل است:
- مطابقت با استاندارد ZTV آلمان
- مقاومت بالا در مقابل نفوذ ریشه گیاهان و حمله میکروارگانیزم‌ها
- جوش پذیری بسیار عالی
- مقاوت در برابر مواد شیمیایی مختلف
- دارای لایه هشدار دهنده (Signal Layer) و امکان شناسایی نقاط آسیب دیده حین اجرا
- پایداری ابعادی بالا
- انعطاف پذیری بسیار بالا
- خواص تغییر شکل مناسب
- مقاومت مناسب در برابر پارگی
- مقاومت بسیار بالا در برابر شکست ترد
- مقاومت زیاد در برابر تنش چندمحوره
انعطاف پذیری ژئوممبرین PVC در آزمایش تغیییر شکل خارج از محور
محصول ژئوممبرین PVC حساسیتی نسبت به ترکزایی تنشی نداشته و کرنش در آزمایش کشش سه محوره این محصول بیش از 50% درصد است، به همین دلیل رواداری بالایی برای سطح زیرین نصب دارد. این محصول بسیار انعطاف پذیر بوده و احتمال آسیب دیدگی آن در اثر فرایندهای حین نصب و نیز تحت اثر بار (وزن بتن فونداسیون یا دیوار حایل) بسیار کاهش می‌یابد. این محصول مطابق با دستورالعمل‌های موجود دارای یک لایه نشاندهنده آسیب بوده و مقاومت بالایی در برابر سوراخ شدگی دارد.