مواد ضدآب کننده دیوارهای بنّایی بتنی
از مواد ضدآب کننده برای ایجاد مقاومت در برابر باران‌های همراه با باد در دیوارهای بیرونی ساختمان استفاده می‌شود. علاوه بر این، مواد ضدآب کننده می‌توانند پتانسیل ایجاد شوره و لکه ناشی از آلاینده‌های محیطی را کاهش دهند و رنگ یا بافت دیوار را بهبود دهند. این مواد اگر مطابق با توصیه‌های کارخانه سازنده استفاده شوند، به طور موثرتری نفوذ آب را کنترل می‌کنند. ضدآب کننده ها عموماً برای استفاده بر روی دیوارهای بنّایی بتنی که در معرض آب و هوای محیطی هستند توصیه می‌شود. انتخاب ماده ضدآب کننده به سطحی که باید محافظت شود، شرایطی که در معرض آن قرار می‌گیرد و زیبایی شناسی بستگی دارد. طیف گسترده‌ای از ضدآب کننده ها موجود است که ویژگی های ظاهری متعددی از جمله رنگ، نوع بافت سطحی، درخشندگی و روش‌های اعمال ارائه می‌دهد.
مقاومت آب
مقاومت در برابر نفوذ آب در دیوارهای بنّایی بتنی به طراحی دیوار، طراحی جابجایی‌های مینیمال دیوار، مهارت دیوارچینی، نگهداری دیوار و نحوه اعمال مواد ضدآب کننده بستگی دارد.
اثربخشی مواد ضدآب کننده را می‌توان از چند طریق ارزیابی کرد. در حال حاضر روش تست استاندارد برای نفوذ و نشت آب در مصالح بنّایی در آزمایشگاه، مطابق استاندارد ASTM E514، تنها روش تست استاندارد برای آزمایش نفوذ آب است. این آزمایش 5/5 اینچ (140 میلی متر) باران در ساعت را همراه با باد با سرعت 5/62 مایل در ساعت (101 کیلومتر در ساعت) به مدت 4 ساعت شبیه‌سازی می‌کند. این آزمایش اغلب برای ارزیابی نفوذ آب قبل و بعد از استفاده از یک ضدآب کنندهیا قضاوت در مورد عملکرد نسبی چندین سیستم ضدآب کننده انجام می‌شود.
انواع مواد ضدآب کننده
دو نوع کلی از مواد ضدآب کننده وجود دارد: ضدآب کننده های سطحی و ضدآب کننده های اختلاطی. ضدآب کننده های سطحی، پس از ساخت دیوار به سمتی از دیوار که در معرض شرایط آب و هوایی است، اعمال می‌شود. آبگریزهای سطحی علاوه بر ویژگی آب‌بندی، با جلوگیری از نفوذ کثیفی و دوده به سطح و ایجاد لکه‌های عمیق، از دیوار در برابر بروز لکه نیز مراقب می‌کنند.
هنگام استفاده از مواد ضدآب کننده در ساخت دیوارهای جدید، می‌بایست موادی انتخاب شوند که در برابر قلیایی بودن ملات تازه مقاوم باشند. در این مورد، می‌توان ابتدا یک پوشش پرکننده مقاوم در برابر قلیا را روی دیوار اعمال کرد، یا اینکه می‌توان اجازه داد دیوار حدود شش ماه در معرض هوا بماند و قلیایی بودن آن کاهش یابد.
به طور کلی، ضدآب کننده سطحی باید امکان انتقال بخار از دیوار را فراهم کنند تا اطمینان حاصل شود که رطوبت داخلی دیوار و سازه می‌تواند خارج شود. محافظ هایی که در برابر بخار آب نفوذ ناپذیر هستند، زمانی که در پشت سطح بیرونی دیوار رطوبت ایجاد می‌شود، دچار تاول، لایه لایه شدن و شکست می‌شوند.
هنگام انتخاب مواد ضدآب کننده سطحی، باید دستورالعمل‌های سازنده در مورد بسترها و کاربردهای مناسب برای یک محصول خاص مورد توجه قرار گیرد.
ماده ضدآب کننده را باید صرف نظر از نوع عملیات سطحی انتخاب شده، بر روی یک پانل نمونه یا در قسمتی از ساختمان به کار برد تا ظاهر، روش اجرا، میزان کاربرد و سازگاری با سطح مصالح بنّایی مشخص شود. برای اطمینان از دفع آب مستمر پس از گذشت چند سال باید این مواد مجدداً روی سطح اعمال گردند.
ضدآب کننده های اختلاطی قبل از ساخت دیوار، به مصالح بنّایی اضافه می‌شوند. افزودنی‌های اختلاطی در کارخانه بلوک سازی در مخلوط بتن اضافه می‌شوند. به این ترتیب، هر بلوک بتن به صورت یکپارچه حاوی ماده ضد آب کننده است. در مورد ملات، مواد ضد آب کننده در محل کار به مخلوط اضافه می‌شوند. هنگام استفاده از آبگریز اختلاطی بسیار مهم است که مواد ضد آب کننده هم در بلوک و هم در ملات اضافه شوند تا از عملکرد مناسب دیوار اطمینان حاصل شود.
در ادامه جزئیات بیشتری در مورد انواع آبگریزهای سطحی و اختلاطی شرح داده می‌شود.
ضدآب کننده های سطحی
پوشش های سیمانی
از پوشش‌هایی مانند گچ یا ملات اتصال سطحی می‌توان برای افزایش مقاومت یک دیوار در برابر آب و همچنین ایجاد تغییر قابل توجه در پرداخت نهایی سطح دیوار استفاده نمود. به جابجایی‌های جزئی دیوار که ممکن است به این پوشش‌ها فشار وارد کند باید توجه شود.
رنگ‌ها
رنگ‌ها مخلوطی از رنگدانه و رزین هستند که رنگدانه سطح را پوشش می‌دهد و رزین رنگدانه‌ها را به هم متصل می‌کند. نسبت رنگدانه به رزین و نوع رزین بر روانی، درخشش و دوام رنگ تأثیر می‌گذارد. رنگ توسکالر از این دست رنگهاست.
رنگ‌های پایه سیمان
رنگ‌های پایه سیمانی حاوی سیمان پرتلند به‌عنوان ماده چسبنده هستند که پیوند محکمی با مصالح بنّایی ایجاد می‌کند و در برابر واکنش‌های قلیایی تخریب نمی‌شوند. رنگ‌های مبتنی بر سیمان به طور موثر فضاهای خالی کوچک را پر می‌کنند و سطح را ضدآّب می‌کنند. دوام این رنگ‌ها عالی است.
رنگ‌های بر پایه سیمان به صورت مخلوط از پیش آماده یا به صورت خشک موجود هستند و درست قبل از استفاده در ساخت دیوار با آب مخلوط می‌شوند. این رنگ‌ها باید با استفاده از یک برس سفت روی سطح مرطوب اعمال شوند و به مدت 48 تا 72 ساعت مرطوب نگه داشته شوند تا زمانی که سیمان خشک شود. با این حال، اگر رنگ پایه سیمانی با لاتکس بهبود داده شوند، عمل آوری ضروری نیست. رضایت‌بخش‌ترین این نوع رنگ‌ها، رنگ‌های سفید و روشن هستند.
رنگ های لاتکس
رنگ‌های لاتکس بر پایه آب و همراه با یکی از انواع مواد چسبده هستند. آنها ذاتاً در برابر قلیاها مقاوم، بادوام و قابل تنفس هستند که آنها را به انتخاب خوبی برای دیوارهای بنّایی بتنی تبدیل می‌کند. رنگ های لاتکس را می‌توان روی سطوح مرطوب یا خشک اعمال کرد. این رنگ‌ها به سرعت (معمولاً در عرض 1 تا 5/1 ساعت)خشک می شوند و معمولاً ارزان هستند و به راحتی با قلم مو، غلتک یا اسپری اعمال می‌شوند. شرکت نانو پودر توس انواع رنگ ها از جمله رنگ های لاتکس توسکالر را در سبد محصولات خود دارد.
رنگ های آلکیدی
رنگ‌های آلکیدی بادوام و انعطاف پذیر هستند و حفظ درخشش خوب و قیمت پایینی دارند، اما مقاومت قلیایی کمی دارند. این رنگ‌ها باید به صورت اسپری اعمال شوند، زیرا اعمال آنها با قلم‌مو دشوار است. این رنگ‌ها پس از استفاده سریع خشک می شوند.
آبگریزهای سطحی شفاف
پوششهای شفاف برای افزایش مقاومت در برابر آب در دیوارها استفاده می‌شوند و در ظاهر دیوار تغییری ایجاد نمی‌کنند. این پوشش‌ها بر اساس نوع رزین آنها که می‌تواند سیلیکون یا اکریلیک باشد، طبقه بندی می‌شوند. پوششهای شفاف آبگریز را می‌توان به دو صورت فیلم نازک یا نافذ دسته بندی کرد. آبگریزهای نافذ در سطوح مصالح بنّایی جذب می‌شوند و منافذ را می پوشانند. آنها با ایجاد یک پیوند شیمیایی با مصالح بنّایی به آن می‌چسبند. آبگریزهای نافذ، ترک‌ها یا فضای خالی را از بین نمی‌برند، بنابراین باید قبل از اعمال این مواد، این عیوب سطحی را تعمیر نمود. سیلان ها و سیلوکسان ها آبگریزهای نافذ هستند. اما پوشش‌هایی مانند اکریلیک، سطحی پیوسته روی مصالح بنّایی تشکیل می‌دهند و ترک‌ها و حفره‌های بسیار کوچک را پر می‌کنند. از این رو، این پوشش‌ها انتقال بخار آب از یک دیوار بنّایی بتنی را کاهش می‌دهند. این پوشش‌ها باعث براق‌تر شدن نمای سطح دیوار می‌شوند و ممکن است رنگ دیوار را پررنگ‌تر نشان دهند. برند توسیل شرکت نانو پودر توس انواع مختلفی از آّگریزها را در اختیار مشتریان قرار می دهد.
سیلیکون‌ها: سیلیکون‌ها را می‌توان به رزین‌های سیلیکونی، سیلان‌ها و سیلوکسان‌ها دسته‌بندی نمود. این مواد آّگریز زاویه تماس بین آب و منافذ را در سطوح بنّایی تغییر می‌دهند، به طوری که سطح به جای جذب آب، آن را دفع می‌کند. همچنین سیلیکون‌ها باعث کاهش وقوع شوره بر روی دیوارهای بنّایی بتنی می‌شوند.
رزین‌های سیلیکونی: این مواد پرمصرف ترین مواد آبگریز بر پایه سیلیکون برای مصالح بنّایی هستند. آنها می‌توانند به راحتی به سطحی با جنس مصالح بنّایی نفوذ کنند و آب گریزی عالی را فراهم کنند. رزین‌های سیلیکونی باید روی سطوحی که در معرض هوا خشک شده‌اند، اعمال شوند و معمولاً پس از 4 تا 5 ساعت کاملاً خشک می‌شوند.
سیلان‌ها: همانند رزین‌های سیلیکونی، سیلان‌ها نیز نفوذناپذیری خوبی دارند. اگرچه فرار بودن سیلان یک مسئله نگران کننده است، اما جذب سیلان توسط مصالح بنّایی عموماً با سرعت بسیار بیشتری نسبت به تبخیر سیلان اتفاق می‌افتد. سیلان‌ها را برخلاف رزین‌های سیلیکونی می‌توان روی سطوح کمی مرطوب نیز اعمال کرد.
سیلوکسان‌ها: سیلوکسان‌ها دارای مزایای سیلان‌ها از جمله نفوذناپذیری خوب و قابلیت اعمال بر روی سطوح مرطوب هستند. سیلوکسان‌ها در انواع سطوح بیشتری نسبت به سیلان ها کاربرد دارند و نسبتاً سریع خشک می‌شود. قیمت آنها با قیمت سیلان‌ها تقریباً برابر و کمی بالاتر از رزین‌های سیلیکونی است.
اکریلیک‌ها: اکریلیک‌ها یک لایه الاستیک روی سطح مصالح بنّایی تشکیل می‌دهند تا مانع نفوذ آب شوند. اکریلیک‌ها به سرعت خشک می‌شوند و مقاومت بسیار خوبی در برابر گچ دارند. اکریلیک باید روی سطوح بنّایی خشک شده در معرض هوا اعمال شود. قیمت آن با رزین‌های سیلیکونی تقریباً برابر است.
سایر پوشش‌ها شامل رنگ‌های اپوکسی و روغنی
این رنگ‌ها از سطوح بنّایی بتنی در برابر نفوذ آب محافظت می‌کنند. این پوشش‌ها یک مانع عالی در برابر رطوبت ایجاد می‌کنند، اما به دیوار اجازه تنفس نمی‌دهد. به این ترتیب، این رنگ ها معمولاً آبگریز در نظر گرفته نمی‌شوند. این پوشش‌ها بهتر است در دیوارهای داخلی استفاده شوند، زیرا در صورت استفاده بر روی دیوارهای خارجی امکان دارد دیوار تاول زده و پوسته پوسته شود.
رنگ‌های روغنی به خوبی به مصالح بنّایی می‌چسبند، اما در برابر مواد قلیایی، سایش یا مواد شیمیایی مقاوم نیستند. رنگ‌های اپوکسی مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی و گازهای خورنده دارند و عموماً در کاربردهای صنعتی استفاده می‌شوند. شرکت نانو پودر توس انواع رنگ های اپوکسی و روغنی را تولید می کند.
نحوه اعمال مواد آبگریز سطحی
این بخش شامل برخی از دستورالعمل‌های عمومی برای اعمال مواد آبگریز سطحی است. آبگریزهای سطحی معمولاً باید روی دیوارهای تمیز و خشک اعمال شوند. سطوح دیوار باید طبق دستورالعمل سازنده تمیز شوند تا از چسبندگی و نفوذ خوب اطمینان حاصل شود. بعد از تمیز کردن دیوار یا بارش باران باید 3 تا 5 روز زمان سپری شود تا دیوار خشک گردد و سپس ماده آبگریز اعمال شود. کلیه ترک‌ها و حفره‌های بزرگ باید قبل از اعمال آبگریز ترمیم شوند. اگر در ترمیم از درزگیری استفاده می‌شود، درزگیر باید با مواد آبگریز سازگار باشد و قبل از اعمال آبگریز کاملاً خشک شود.
شرایط آب و هوایی می‌تواند تأثیر قابل توجهی در اعمال و خشک شدن مواد آبگریز داشته باشد. عموماً توصیه می‌شود که در زمانی که انتظار می‌رود درجه حرارت بالای 40 درجه فارنهایت (4 درجه سانتی‌گراد) در طی دو تا چهار روز پس از اعمال باقی بماند، از آبگریز استفاده شود. در حین استفاده از اسپری باید وزش باد کم باشد و یا اصلا باد وجود نداشته باشد تا از پوشش ناهموار و جابجایی مواد روی هم جلوگیری شود. محوطه مجاور باید در حین اجرا محافظت شود و بسته به عملیات سطحی، ممکن است محافظت از سایر مصالح ساختمانی مانند آلومینیوم یا شیشه نیز ضروری باشد.
اکثر تولیدکنندگان مواد آبگریز توصیه می‌کنند که پوششهای مراقبتی شفاف را با استفاده از یک پوشش اشباع کننده پاششی، با فاصله 6 تا 8 اینچ (152 تا 203 میلی‌متر) زیر نقطه تماس اسپری اعمال شود. گاهی اوقات توصیه می‌شود زمانی که لایه اول هنوز مرطوب است، لایه دوم اعمال شود. نرخ پوشش از 75 تا 200 فوت مربع/ گالن (1841 تا 4908 متر مربع / متر مکعب) بسته به نوع پوشش آبگریز مورد استفاده و نوع و وضعیت سطح مصالح بنّایی متفاوت است.
هنگام استفاده از یک ماده آبگریز روی دیواری که قبلاً با پوشش آبگریز محافظت شده است، می‌بایست از سازگاری پوشش جدید با پوشش قبلی اطمینان حاصل کرد. در برخی از موارد اعمال مواد آبگریز، سطوح بنّایی برای چسبندگی مناسب باید بدون پوشش باشند. در این موارد، می‌توان پوشش محافظ قدیمی از بین برد، یا اگر زمان محدود باشد، شستشوی تحت فشار می‌تواند پوشش قبلی را از سطح بنّایی بزداید.
دوام یک پوشش آبگریز تابعی از نوع پوشش، روش اجرا، مقدار اعمال شده، آماده سازی سطح و شرایطی که در معرض آن قرار می‌گیرد، است. به همین دلیل، پیش‌بینی چگونگی عملکرد آبگریزهای مختلف در شرایط گوناگون دشوار است.
مواد ضدآب کننده اختلاطی
مواد ضدآب کننده اختلاطی معمولاً محصولات پلیمری هستند که هنگام ساخت مصالح بنّایی به آنها اضافه می‌شوند. از آنجایی که مواد ضدآب کننده اختلاطی به طور مساوی در سراسر دیوار پخش می‌شوند، ظاهر نهایی آن را تغییر نمی‌دهند. علاوه بر این، مواد ضد آب کننده اختلاطی در کاهش شوره‌زایی مؤثر هستند، زیرا جریان یافتن آب را در سراسر بلوک کاهش می‌دهند.
همانطور که قبلاً گفته شد، ضروری است که افزودنی‌های ضد آب کننده اختلاطی در محل کار به ملات و همچنین به بلوک و سایر اجزای دیوار بنّایی، مانند تیر های پیش ساخته، اضافه شوند. برای اطمینان از سازگاری و چسبندگی، باید افزودنی ضد آب کننده اختلاطی با همان نام تجاری در ملات استفاده شود که در بلوک استفاده شده‌است.
به دلیل کاهش جذب آب، اغلب سوالاتی در رابطه با اثر ماده ضد آب کننده اختلاطی بر استحکام اتصال ملات مطرح می‌شود. از این رو، تحقیقات نشان داده است که استحکام پیوند عمدتاً تحت تأثیر اتصال مکانیکی ملات به حفره‌های کوچک در بلوک است.
به طور کلی، استفاده از سایر مواد افزودنی همراه با مواد ضد آب کننده اختلاطی توصیه نمی‌شود. برخی از افزودنی‌های دیگر، به‌ویژه تسریع‌کننده‌ها، اثربخشی ضد آب کننده اختلاطی را کاهش می‌دهند.
برخی از مواد ضد آب کننده زمانی که برای مدت طولانی در آب غوطه ور می‌شوند در آب حل می‌شوند. از این رو، می‌بایست از شرایطی که همه قسمت‌های دیوار را در آب قرار می‌دهد، اجتناب شود. به همین دلیل، دیوارهای حاوی مواد ضدآب کننده اختلاطی نباید با استفاده از آب با فشار بالا شستشو شوند.