واتر استاپ هیدروفیلی چیست؟

آب ‌بندی دقیق درزها و محل‌های اتصال در سازه‌های بتنی برای تضمین دوام و استحکام آنها یک ضرورت حیاتی به شمار می‌آید. به همین خاطر از ابزارهایی با نام واتر استاپ یا آب بند استفاده می‌شود. واتر استاپ‌های موجود در بازار بسیار متنوع هستند. واتر استاپ هیدروفیلی با ویژگی‌های قابل‌توجه خود، یکی از انواع پیشرفته واتراستاپ‌ها محسوب می‌شود. در این مطلب به طور کامل توضیح می‌دهیم که واتر استاپ هیدروفیلی چیست و چه ویژگی‌ها و کاربردهایی دارد.

واتر استاپ هیدروفیلی چیست؟

واتر استاپ هیدروفیلی (Hydrophilic Water Stop) نوعی نوار آب ‌بندی مدرن است که بر پایه لاستیک‌های مصنوعی مانند TPE ساخته شده است و برای رفع نشت درزهای اجرایی و مقاطع قطع بتن ‌ریزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این محصول با قابلیت تورم (انبساط) بسیار بالا از نفوذ آب جلوگیری می‌کند. روند افزایش حجم آن حدود ۶ ساعت پس از نفوذ آب شروع شده و در نهایت به ۴۰۰ درصد می‌رسد. این نوع واتر استاپ با عملکردی کنترل‌ شده مقاومت بالایی در برابر تغییرات آب و هوایی و چرخه‌های متعدد تر و خشک دارد. تفاوت اصلی واتر استاپ هیدروفیلی با نوع بنتونیتی در مقاومت کششی آنهاست که در نوع هیدروفیلی بالاتر است. این ویژگی باعث می‌شود که این محصول به عنوان یک گزینه با دوام و موثر برای آب ‌بندی درزها شناخته شود.

عملکرد واتر استاپ هیدروفیلی

اصطلاح «هیدروفیلی» به معنای آب‌دوست است و در زمینه واتر استاپ‌ها به توانایی ماده برای تورم در تماس با آب اشاره دارد (یعنی با جذب آب حجمش افزایش می‌یابد). هنگامی که واتراستاپ هیدروفیلی در معرض رطوبت قرار می‌گیرد، به صورت تدریجی و کنترل‌ شده منبسط می‌شود و با جذب آب، افزایش حجم پیدا می‌کند. این انبساط، فشار داخلی قابل توجهی ایجاد می‌کند که به بتن اطراف وارد شده و تمام شکاف‌ها و فضای خالی در امتداد درز را پر می‌کند. به این ترتیب، مسیرهای احتمالی نشت آب به صورت پیوسته و بادوام مسدود می‌شوند.

این ویژگی، واتر استاپ هیدروفیلی را برای آب ‌بندی خطوط مستقیم و همچنین نواحی پیچیده مانند غلاف لوله‌ها و نفوذ یراق‌آلات ایده‌آل می‌سازد. واتر استاپ هیدروفیلی برخلاف واتر استاپ‌های معمولی مانند PVC  که تنها به چسبندگی متکی هستند، با چرخه‌های انقباض و انبساط ناشی از خشک شدن و ورود مجدد آب سازگار است. این عملکرد چرخه‌ای، باعث می‌شود آب ‌بندی در طول عمر سازه به صورت دائمی حفظ شود.

مزایا و ویژگی‌های واتراستاپ هیدروفیلی چیست؟

واتراستاپ هیدروفیلی مزایا و ویژگی‌های چشمگیری دارد که مهم‌ترین آنها شامل موارد زیر هستند:

• قابلیت انبساط برگشت پذیر و کنترل‌ شده در تماس با آب
• عملکرد دائمی و بی ‌نقص در برابر فشار منفی و مثبت آب، برابر با طول عمر بتن
• مقاومت و انعطاف ‌پذیری بالا در برابر تغییرات دمایی، یخبندان و شرایط محیطی (تر و خشک شدن مداوم)
• نصب سریع و آسان با حداقل خطا، بدون نیاز به اورلپ (Overlap) یا جوشکاری با هویه
• قابلیت اتصال سرد با چسب در محل‌های وصله
• امکان نصب بر روی سطوح بتنی ناصاف و درزهای سرد سهوی
• قابلیت آب ‌بندی درزهای بین مصالح غیر همسان (مانند بتن و لوله)
• مقاومت بالا در برابر مواد قلیایی، اسیدها و مواد شیمیایی
• غیرسمّی و مناسب برای استفاده در مخازن آب شرب و استخرها
• کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری در طولانی‌ مدت
• دارای شکل ‌پذیری زیاد و پروفیل V شکل (مقطع عرضی V شکل) برای درگیری بهتر با بتن
• حفظ شکل و فرم حتی در دمای بالا
• ایجاد آب‌ بندی فشاری قوی مطمئن در درزها
• عملکرد مطلوب روی سطوح نامنظم و ناهموار
• قابلیت چسبندگی به مواد مختلف و زیرلایه‌های متنوع مانند بتن و فولاد
• حفظ کارایی در شرایط مختلف (محیط‌ های مرطوب، خشک و حتی زیر آب)

کاربرد واتر استاپ هیدروفیلی چیست؟

واتراستاپ‌های هیدروفیلی برای آب ‌بندی درزهای انبساطی (Expansion Joints) مناسب نیستند. رایج‌ترین کاربردهای واتر استاپ هیدروفیلی عبارت‌اند از:

• درزگیری درزهای اجرایی و قطع بتن ‌ریزی در حالت‌های افقی و عمودی
• عایق ‌بندی رطوبتی سازه‌های زیرزمینی مانند تونل‌ها، فونداسیون‌ها، دیوارهای حائل و سازه‌هایی که در معرض فشار منفی هستند
• درزگیری درزهای سرد احتمالی یا روی سطوح ناهموار
• آب ‌بندی دور لوله‌ها و اتصالات فلزی که از میان مقاطع بتنی عبور می‌کنند
• عایق ‌سازی درزهای اجرایی در سازه‌های آبی مانند سدها، مخازن ذخیره آب، استخرها و کانال‌های انتقال آب
• درزگیری درزهای مربوط به پایه‌های پل و کف‌های بتنی
• آب‌بندی محل اتصال دال کف به دیوارهای بالارونده و درزهای دیوار به دیوار یا دیوار به سقف
• عایق‌ سازی درزهای تصفیه ‌خانه‌های آب و فاضلاب
• درزگیری سازه‌هایی که به طور موقت در معرض آب قرار گرفته و سپس خشک می‌شوند

ابزارهای مورد نیاز برای اجرای واتراستاپ هیدروفیلی

مهم‌ترین وسایل مورد نیاز برای نصب واتراستاپ هیدروفیلی شامل موارد زیر هستند:

• واتر استاپ هیدروفیلی: ابزار اصلی آب‌ بندی که به صورت نواری یا پروفیلی ارائه می‌شود.
• چسب و مواد تثبیت ‌کننده: برای چسباندن و محکم کردن واتر استاپ به سطح بتن.
• ابزار برش: ابزاری مانند کاتر یا چاقو برای بریدن و شکل دادن به واتر استاپ به اندازه دلخواه
• تجهیزات ایمنی فردی :(PPE) شامل دستکش، عینک ایمنی و لباس کار برای محافظت در حین نصب
• تجهیزات آماده ‌سازی سطح: ابزارهایی مانند پمپ آب برای تخلیه آب محل نصب و ابزار دستی برای تمیز کردن سطح بتن
• ویبراتور بتن: برای تراکم کامل بتن در اطراف واتر استاپ و جلوگیری از ایجاد فضای خالی

روش اجرای واتراستاپ هیدروفیلی

نصب صحیح واتراستاپ هیدروفیلی شامل سه مرحله اصلی است: آماده ‌سازی سطح، اتصال نوار واتر استاپ و اطمینان از قرارگیری صحیح آن.

۱.آماده ‌سازی سطح زیرکار: پیش از اجرا، تمامی سطوح بتن باید کاملاً خشک، تمیز و عاری از هرگونه آلودگی، گرد و غبار، چربی یا اجزای سست باشند. برای اطمینان از چسبندگی کامل، سطح بتن باید کاملا صاف و هموار شود. توصیه می‌شود حداقل ۲۴ ساعت پیش از نصب، سطح بتن عمل‌آوری و آماده گردد.

۲. اتصال و نصب واتر استاپ: برای اتصال واتراستاپ به بتن از چسب مناسب (مانند چسب پلی‌اورتان) استفاده می‌شود. نوار واتراستاپ باید در مرکز درز اجرایی و با حداقل فاصله ۲ اینچ (حدود ۵ سانتی ‌متر) از لبه‌های بتن قرار گیرد. برای اطمینان از اتصال محکم و حذف هوای بین چسب و نوار باید واتر استاپ را با فشار روی سطح قرار داد. در سطوح عمودی یا بالاسری می‌توان از روش مکانیکی با استفاده از میخ یا پیچ‌های فولادی در فواصل ۱۲ اینچی (حدود ۳۰ سانتی ‌متری) استفاده کرد تا نوار کاملاً ثابت شود. در مواردی مانند دور لوله‌ها، استفاده از بست سیمی در کنار چسب برای تثبیت بیشتر توصیه می‌شود.

۳. اتصال قطعات به یکدیگر: برخلاف بسیاری از واتراستاپ‌های معمولی نیازی به اورلپ کردن یا جوش حرارتی در محل اتصال قطعات نیست. کافیست دو لبه واتر استاپ را محکم به یکدیگر بچسبانید تا یک اتصال سر به سر ایجاد شود. در محل گوشه‌های ۹۰ درجه یا تقاطع‌ها نیز می‌توانید با توجه به انعطاف ‌پذیری واتر استاپ، آن را خم کرده و به صورت یکپارچه نصب کنید تا تعداد اتصالات به حداقل برسد.

استانداردهای واتر استاپ هیدروفیلی چیست؟

استانداردهای مربوط به واتراستاپ هیدروفیلی شامل معیارهای ملی و همچنین استانداردهای معتبر بین‌المللی است که مشخصات فنی و عملکردی این محصول را تعیین می‌کنند.

استانداردهای بین‌ المللی

• ASTM D737 : این استاندارد به‌ طور خاص به آزمون و روش‌های ارزیابی عملکرد واتر استاپ‌های هیدروفیلی می‌پردازد و میزان آب‌گیری و انبساط محصول را اندازه‌گیری می‌کند.
• ISO 811 ،EN 20811 و JIS L 1092 : این استانداردها برای تعیین میزان مقاومت ماده در برابر نفوذ آب و فشار هیدرولیکی به کار می‌روند. این آزمون‌ها تضمین می‌کنند که واتر استاپ تحت فشار آب، عملکرد خود را حفظ کند.
• سایر استانداردهای ASTM : مجموعه‌ای از استانداردهای دیگر ASTM نیز برای ارزیابی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی واتر استاپ‌ها استفاده می‌شود که شامل آزمون‌های مقاومت کششی  (ASTM D412)، سختی مواد (ASTM D2240)  و وزن مخصوص (ASTM D792) هستند.

استانداردهای ملی ایران

• استاندارد ملی ایران (ISIRI) : شامل مشخصات فنی و تست‌های لازم برای این محصول است.
• مجوزهای فنی: شرکت‌های تولید کننده ملزم به دریافت مجوزهای فنی از سازمان‌های مرتبط مانند سازمان استاندارد و معاونت صنعت، معدن و تجارت هستند.
• رعایت قوانین زیست‌ محیطی: تولید و استفاده از واتراستاپ باید با قوانین و مقررات محیط زیست هماهنگ باشد.

نکات نصب و نگهداری واتراستاپ هیدروفیلی

موارد زیر مهم‌ترین نکات مربوط به نصب و نگهداری واتراستاپ هیدروفیلی هستند.

• واتراستاپ باید دور از تابش مستقیم و مداوم نور خورشید نگهداری شود و در معرض آلودگی و یخ زدگی قرار نگیرد.
• این محصول در شرایط مناسب تا ۲ سال پس از زمان تولید، ماندگاری دارد.
• پس از نصب واتراستاپ می‌توان در مدت کوتاهی فرآیند بتن‌ریزی را آغاز کرد.
• برای اتصال قطعات نیازی به اورلپ کردن یا جوش‌ دادن نیست. کافی است دو لبه را محکم به یکدیگر فشار دهید.
• در صورتی که آب حاوی نمک باشد، میزان انبساط واتراستاپ هیدروفیلی به حداکثر نمی‌رسد.
• هنگام کار با این ماده از عینک محافظ و دستکش استفاده کنید.
• از تماس محصول با چشم و پوست جلوگیری کنید. در صورت تماس، محل را با آب فراوان شستشو دهید.
• مهم است که واتر استاپ در مرکز درز اجرایی و با فاصله حداقل ۵ سانتی‌متر (۲ اینچ) از لبه‌های بتن قرار گیرد.

معایب واتر استاپ هیدروفیلی

استفاده از واتر استاپ هیدروفیلی علی‌رغم مزایای متعدد با معایبی نیز همراه است؛ از جمله:

• استفاده از این واتراستاپ هیدروفیلی نسبت به سایر روش‌ها پرهزینه‌تر است.
• ممکن است در حین نصب مشکلاتی مانند نفوذ آب، نشتی و عدم چسبندگی اتفاق بیفتد.
• این محصول در برابر ضربه‌های مکانیکی، عملکرد ضعیفی دارد و ممکن است منجر به نشت آب شود.
• اگر چه فرآیند نصب پیچیده نیست؛ اما برای اطمینان از عملکرد صحیح و جلوگیری از مشکلات احتمالی مانند نشت باید توسط فردی انجام شود که به جزئیات فنی و نکات اجرایی مسلط باشد.
• برای حفظ کارایی واتر استاپ هیدروفیلی در بلندمدت به نگهداری و تعمیرات دوره‌ای نیاز است.
• برخی از انواع آن ممکن است در دماهای بسیار بالا یا پایین عملکرد مناسبی نداشته باشند
• ضخامت محصول می‌تواند محدودیت‌هایی را در طراحی ساختمان‌ها ایجاد کند.

جمع بندی

واتراستاپ هیدروفیلی چیست؟ واتر استاپ هیدروفیلی، یک نوار لاستیکی است که به دلیل ترکیب شیمیایی خاص خود در تماس با آب منبسط می‌شود و با ایجاد یک سد فیزیکی از نفوذ رطوبت به داخل سازه جلوگیری می‌کند. این آب بند با قابلیت نصب سریع و عدم نیاز به جوشکاری در زمان و هزینه صرفه‌ جویی می‌کند. با این حال برای بهره‌مندی از کارایی حداکثری این محصول، رعایت دقیق نکات فنی در هنگام نصب اهمیت بسیاری دارد.

منیع

https://sealboss.com/hydrophilic-waterstops

https://www.mastertec.eu/en/products/hydrophilic-waterstop#how_hydrophilic_waterstop