واتراستاپ یک قطعه ی جانبی و مهم است که در سازه های صنعتی در جهت مخازن آبی از آن استفاده می شود و در انواع مختلف تولید می شود. از جمله واتراستاپ هایی که در آب بندی درز ها مورد استفاده قرار می گیرند در سه نوع واتراستاپ های سیستم تزریق، پی وی سی و واتراستاپ های منبسط شده وجود دارند که هر یک از آن ها دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. اما پر کاربرد ترین نوع واتراستاپ ها آن هایی هستند که در دسته ی واتراستاپ های پی وی سی قرار دارند که در دو نوع تخت و حفره دار در بازار موجود می باشد. در این متن می خواهیم به شرح این دسته از واتراستاپ ها و کاربرد واتراستاپ پی وی سی بپردازیم.
واتر استاپ چیست؟
آب بند یا واتر استاپ (Waterstop) عنصری مورد استفاده در سازه های بتن است 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 باشند. بنا به نیازهای مورد نظر در هر سازه، جنس واتر استاپ مورد نظر انتخاب می شود. نحوه ی عملکرد و کاربرد واتر استاپ ها به این صورت است که آن ها طول مسیر جریان و حرکت آب و یا مایعات دیگر را طولانی می کند تا آب نتواند نفوذ کند. همه ی واتر استاپ ها معمولا دارای آج هستند که باعث چسبندگی و افزایش طول مسیر آب می شود. 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 یافته و متناسب با ابعاد و اندازه های سازه از نظر ضخامت، پهنا، نوع آج ها و تغییرات حفره و... طراحی گردند. 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 داده 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
مفاصل و محل هایی که در آن ها دو بتن مختلف در کنار هم قرار گرفته اند، بیش ترین ضعف را در برابر نفوذ آب و دیگر مایعات را دارا هستند. برای جلوگیری از وقوع آن، 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 آب است. در میان مهندسان و طراحان سازه، زمانی که حرف واتر استاپ به میان می آید، اولین چیزی که در ذهنشان شکل می گیرد، واتراستاپی از جنس پلاستیک یا لاستیک است. تقریبا از اواسط دهه ۱۹۵۰ میلادی، پلی وینیل کلرید یا همان پی وی سی PVC) ) پر استفاده ترین واتراستاپ بوده است. 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 دارند.
واتر استاپ تنها یک کار در بتن انجام می دهد و آن هم جلوگیری از نفوذ آب به مفاصل بتن می باشد. 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 شوند را بگیرند. مگر آن که به طور جداگانه برای ترک های بتن نیز واتراستاپ نصب گردد.
کاربرد واتراستاپ و دلایل استفاده از آن
در چندین سال اخیر به دلیل شرایط فنی و اقتصادی و همچنین در جهت هدایت و انتقال صحیح آب و در جهت ذخیره ی آب از قطعات واتراستاپ استفاده شده است. اما به طور کلی از جمله دلایل استفاده از واتراستاپ موارد زیر است:
- در جهت کنترل نمودن رفتار های سازه ای بتن می بایست درز های انقباض و انبساط تعبیه شود.
- جلوگیری از ترک در مقاطعی که دارای حجم بالاست باعث می شود استفاده از این قطعه ضروری به نظر برسد.
- محدودیت های اجرایی و نیاز به استفاده از درز های اجرایی از دیگر موارد استفاده از واتراستاپ هاست.
واتراستاپ پی وی سی باید چه ویژگی هایی داشته باشد ؟
- نوار های آب بند واتر استاپ استاندارد می بایست انعطاف پذیری بالایی داشته باشد چرا که طراحی سازه های بتنی می بایست از نظر ابعاد و حجم و همچنین پیچیدن مقاطع به یکدیگر دارای انعطاف پذیری باشند تا به خوبی شکل گیرند.
- کاربرد آسان در شرایط دمایی مختلف از دیگر ویژگی هایی است که یک واتر استاپ استاندارد می بایست دارا باشد. این مورد سبب می شود تا نصب واتر استاپ نیز آسان تر شود.
- مقاومت کششی واتر استاپ استاندارد معمولا بالا است.
- یک واتر استاپ استاندارد باید با شرایط محیطی سازگاری داشته باشد تا به خوبی بتواند در برابر شرایط آب و هوایی و قلیایی مقاومت نشان دهد.
مزایای واتر استاپ پی وی سی
- مقاومت کششی بالا
- انعطاف پذیری
- کارایی برابر با طول عمر بتن
- مقاومت در برابر واکنش های قلیایی
- نصب آسان
عملکرد واتراستاپ پی وی سی بر مبنای ایجاد سدی در مسیر عبور آب با حداکثر طول مسیر عبور طراحی شده اند.
برخی دیگر از انواع این محصول بر اساس ایجاد سد به وسیله انبساط و پر شدن درز و برخی دیگر بر اساس پرشدگی درز پس از اجرای سازه طراحی شده اند.
جنس واتراستاپ های پی وی سی PVC
همان طور که پیش از این نیز به آن اشاره کردیم، واتراستاپ ها معمولا از جنس های مختلفی ساخته می شوند که هر کدام ویژگی مخصوص به خود را دارا می باشد. یکی از پر استفاده ترین و پرکاربرد ترین مواد برای ساخت واتراستاپ، پی وی سی می باشد که به وسیله ی آن ها واتراستاپ های پی وی سی تولید می شود. تولید واتراستاپ های پی وی سی نقطه تحولی در صنعت ساختمان سازی و صنعت بود. تطبیق پذیری و کارایی بالای واتراستاپ های پی وی سی آن ها را تبدیل به عناصری پرکاربرد در صنعت ساختمان سازی و بتن ریزی کرده است. ویژگی های بسیار خاص فیزیکی، الاستیسیته ی ذاتی فوق العاده و مقاومت در برابر بسیاری از مواد شیمیایی که از طریق آب حمله ور می شوند از ویژگی های بسیار مثبت واتراستاپ های پی وی سی می باشد. از همین روست که امروزه بیشتر مهندسان در طراحی های خود و نیز در اجرا از واتراستاپ های پی وی سی استفاده می کنند. خصوصا در بناهایی که بیشتر با آب سر و کار دارند. مکان هایی که در آن ها بیشتر از واتراستاپ های پی وی سی استفاده می شود شامل موارد زیر می باشد:
- تصفیه خانه های آب و فاضلاب
- سدها، کانال ها، مخازن ذخیره آب و آب راه ها
- تونل ها و نهرهای زیر زمینی
- فونداسیون ها
- مهار اولیه و ثانویه سازه