یکی از چالش‌های اساسی در ساخت بخش‌های گوناگون ساختمان، مقابله با نفوذ رطوبت و ضد آب کردن بخش‌های مختلف سازه ساختمان است. در واقع نفوذ آب و رطوبت می‌تواند به راحتی و در مدت کوتاهی چه از نظر ظاهری و زیبایی و چه از نظر باطنی و مسائل مربوط به استحکام و دوام، ساختمان ها را دچار مشکلاتی جدی کند.
امروزه که سازه اصلی بسیاری از ساختمان های مسکونی، تجاری و اداری نیز از بتن ساخته می‌شود؛ ضد آب کردن سازه های بتنی از اهمیت بالایی برخوردار است. به همین دلیل در این مقاله به بررسی این موضوع پرداخته و طی آن با بتن ضد آب آشنا شده، مزایا و معایبش را برشمرده و با انواع آن آشنا خواهیم شد.
آشنایی با بتن ضد آب
پیش از هر چیز باید بدانید که بتن در حالت معمول خود یک سازه متخلخل و نفوذ پذیر است. به‌طور دقیق‌تر بتن از سیمان و ماسه تشکیل شده و به دلیل وجود ماسه در ساختار آن، همیشه در درون خود حفره‌هایی خالی دارد. این مشکل با افزایش نسبت سیمان به ماسه کاهش پیدا می‌کند؛ با این وجود به‌طور کامل حل نمی‌شود.
وجود همین حفره‌ها، فضای خوبی برای نفوذ رطوبت فراهم کرده و به تدریج می‌تواند موجب کاهش کیفیت و استحکام بتن شده و حتی در موارد شدیدتر به سازه فلزی داخل آن مانند میلگرد یا تیرچه نیز آسیب بزند. این موضوع در سازه هایی مثل دال بتنی پیش ساخته نیز می تواند مشکلاتی را برای ساختمان ایجاد کند.
با توجه به نکته گفته شده، می‌توان درک دقیق‌تری از مفهوم بتن ضد آب داشت. به‌طور کلی بتن‌ها را به دو طریق می‌توان در برابر رطوبت عایق نمود. در حالت اول بتن ساخته شده و خشک شده را به کمک لایه‌هایی ضد آب پوشش می‌دهند. این لایه‌ها اغلب از مواد پلیمری ساخته شده و از لایه‌ای نفوذناپذیر میان بتن و فضای بیرونی مستعد رطوبت ایجاد می‌کنند. به عنوان یک مثال ساده قیر و ایزوگام یکی از روش‌های قابل ذکر در این زمینه است.
حالت دوم و حرفه‌ای‌تر ساخت بتن ضد آب با ترکیب مواد ضد آب در بتن تازه است. به عنوان مثل پودر واترپروف بتن یکی از این مواد است. این مواد نیز معمولا از مواد پلیمری ساخته شده که در برابر نفوذ آب مقاوم هستند. به‌طور خلاصه وقتی این مواد با بتن تازه ترکیب می‌شوند؛ پس از خشک شدن بتن، بخش‌های متخلخل آن را پر می‌کنند. در نتیجه بتن نه‌تنها دیگر متخلخل نبوده، بلکه فضاهای خای آن با یک ماده کامل ضد آب پر شده است. نتیجه نهایی این وضعیت، مقاومت بسیار بالای بتن در مقابل نفوذ آب و رطوبت است.
انواع بتن ضد آب
اگرچه شکل کلی، روش ساخت و عملکرد اصلی همه انواع بتن‌های ضد آب یکسان است؛ اما در جزئیات با هم تفاوت‌هایی دارند که موجب کاربردهای متفاوت آنها نیز می‌شود. به همین دلیل نیز روش ساخت بتن ضد آب در اغلب انواع آنها مراحلی حدودا مشابه داشته و تفاوت اصلی در زمان‌بندی‌ها و نسبت افزودن ماده ضد آب به بتن تازه است. البته دقت کنید همین جزئیات کوچک می‌توانند در نتیجه نهایی کار و کیفیت بتن بسیار موثر باشند.
پس از مقدمه گفته شده، در این بخش از مقاله می‌خواهیم متداول‌ترین انواع بتن ضد آب را به‌طور خلاصه معرفی کنیم.
بتن مصنوعیِ بافت پلیمری یا Polymer Concrete
این بتن از ترکیب نوعی پلیمر خاص با بتن تازه معمولی ساخته می‌شود. در واقع در این نوع بتن بخش نسبتا مهمی از سهم سیمان، توسط این پلیمر جایگزین می‌شود. به همین دلیل نیز از لفظ مصنوعی برای آن استفاده می‌کنند. از این سبک تولید بتن در محیط‌های صنعتی درگیر با مواد شیمیایی خورنده استفاده می‌شود. چراکه مقاومت بسیار بالایی در برابر رطوبت و خورندگی ناشی از این مواد دارد.
بتن مصنوعی بافت سیلیکاتی یا Silicate Concrete
در ساخت این نوع بتن ضد آب، ماده پرکننده تخلخل‌های موجود در بتن، نوعی ماده معدنی مثل سیلیس است. همچنین همان‌طور که از نام این بتن پیداست؛ این بتن بافتی سیلیکاتی پیدا می‌کند. این نوع بتن نیز در مقابل مواد شیمیایی و رطوبت مقاومت خوبی دارد. با این حال از آن بیش از استفاده اولیه در پروژه‌ها، به عنوان بتن ترمیمی در فرآیند بازسازی فضاهای صنعتی و شیمیایی استفاده می‌شود.
بتن با افزودنی های پلیمری یا Polymer-Modified Concrete
این نوع بتن ضد آب معمولا ساختی ساده داشته و به همین دلیل در بسیاری از محیط‌های نیمه صنعتی نیز مورد استفاده است. در این روش از نوعی پلیمر خاص مثل پلی اورتان، پلی متیل متاکریلات و اپوکسی استفاده می‌شود. شرح روش ضد آب شدن بتن با پلیمرها را در بخش قبلی توضیح دادیم.
به هر حال بتن واترپروف شده با پلیمرها، گزینه محبوبی برای ضد آب کردن محیط‌های مختلف از جمله فضاهای مستقیما مرتبط با آب مثل استخرها، کانال‌های آب و… است. همچنین افزودن این مواد به بتن به آنها خواص دیگری مانند افزایش انعطاف‌پذیری و بهبود مقاومت مکانیکی را نیز می‌دهد.
بتن هیدروفوبیک یا Hydrophobic Concrete
منظور از مواد هیدروپونیک مواد آب‌گریز هستند. به عنوان مثال انواع سیلوکسان و سیلان از جمله مواد هیدروپونیک هستند. این مواد برعکس افزودنی‌های پلیمری با بتن واکنش نشان داده و موجب نفوذناپذیری سطح بتن می‌شوند. بنابراین علی‌رغم حفظ تخلخل در فضای داخلی بتن، سازه ضد آب می‌شود. از این سبک بتن ضد آب در پروژه‌های جدی‌تر مانند سدها، تونل‌ها و موارد مشابه استفاده می‌کنند.
بتن پلاستیکیزه یا Pervious Concrete
این نوع بتن در واقع ضد آب نیست. بنابراین در ساختار آن از هیچ نوع ضد آب کننده بتن استفاده نمی‌شود. بلکه با ایجاد تخلخل بیشتر در ساختار خود، شرایط عبور آب و رطوبت را فراهم می‌کند. بنابراین رطوبت در آن باقی نمانده و از این طریق دوام بیشتری خواهد داشت. ساختار این بتن به صورتی است که به عنوان یک راه حل دوست‌دار محیط زیست، بیش از هر جایی در محیط‌های شهری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مزایای بتن ضد آب
- سازه‌ای بهتر : طبیعتا تمام تلاش سازندگان در به کار بردن مصالح مختلف، بالا بردن کیفیت سازه نهایی است. استفاده از بتن ضد آب نیز یکی از روش‌هایی است که در سازه بتنی به کار رفته و موجب افزایش کیفیت، دوام، استحکام و به‌طور کلی ارزش سازه می‌شود.
- جلوگیری از رطوبت : طبیعتا مهم‌ترین وظیفه بتن ضد آب جلوگیری از نفوذ رطوبت است. جلوگیری از نفوذ رطوبت موجب می‌شود تا علاوه بر بهبود فضای سکونت در یک ساختمان، دوام، استحکام و عمر سازه نیز بالاتر برود. همچنین این مزیت کمک می‌کند تا مشکلاتی نظیر کپک زدن نیز کمتر رخ داده و محیط از نظر بهداشتی نیز وضعیت بهتری داشته باشد.
- حفظ ظاهر مناسب : جذب رطوبت در بتن موجب زشت شدن و آلوده شدن سطح آن شده و موجب ایجاد ظاهری زشت می‌شود. این در حالی است که بتن ضد آب در برابر آلودگی‌ها مقاومت‌تر بوده و ظاهر زیبا و یک‌دست خود را کاملا حفظ می‌کند.
- کاهش هزینه ها : طبیعتا ضد آب بودن بتن در هر فضایی موجب کاهش هزینه تعمیر و نگهداری سازه می‌شود. این موضوع در ساختمان‌های صنعتی بیشتر احساس شده، اما در سازه‌های مسکونی نیز قابل توجه است.
- انعطاف بیشتر : در نهایت بتن ضد آب علاوه بر خاصیت واترپروف بودن، از انعطاف‌پذیری و در نتیجه دوام بیشتری نیز برخوردار است.
معایب بتن ضد آب
- اثرات منفی زیست محیطی : اغلب مواد ضد آب از جمله محصولات شیمیایی ساخت پتروشیمی هستند. بنابراین استفاده از آنها در ساختمان سازی می‌تواند بر محیط زیست اثراتی سوء داشته باشد. البته در این زمینه دستورالعمل‌های دقیقی وجود دارد تا این اثرات نامطلوب را کاهش دهند. با این حال رعایت این دستورالعمل‌ها نیز موجب رفع کامل این مشکل نیست.
- پیچیدگی تولید : در برخی روش‌های واترپروف کردن بتن، رعایت نسبت‌ها، زمان‌بندی‌ها و به‌طور کلی روش تولید بسیار پیچیده است. بنابراین اجرای آن به‌خصوص در پروژه‌های کوچک با چالش‌های زیادی همراه است. از سویی عدم دقت به این مواد ممکن است موجب کاهش کیفیت کلی بتن شده و نتیجه نهایی، سازه‌ای با مشکلاتی مانند استحکام و دوام پایین‌تر شود.
- تغییرات ظاهری : در بعضی روش‌های ضد آب کننده بتن، ایجاد تغییرات ظاهری از جمله تغییر رنگ و بافت بتن اجتناب‌ناپذیر است. این در حالی است که در بسیاری از سازه‌ها، بتن نه‌تنها به عنوان بخش اصلی سازه، بله به عنوان نمای ظاهری آن نیز به کار رفته و داشتن همان رنگ و ظاهر سنتی بتن برای طراحان آن سازه مهم است.
- هزینه بیشتر : طبیعتا ساخت بتن ضد آب موجب صرف هزینه بیشتر می‌شود. البته اگر این هزینه را به عنوان یک سرمایه‌گذاری در نظر بگیریم؛ در طول زمان و به دلیل دوام بیشتر و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری سازه، حتی موجب صرفه‌جویی نیز می‌شود. به عنوان مثال اگرچه قیمت بلوک نیوجرسی بتنی ضد آب بیشتر از مدل های معمولی است؛ اما در طول زمان عمر و دوام بیشتری خواهد داشت. با این وجود استفاده از مواد ضد آب هزینه اولیه پروژه را افزایش می‌دهد.
به‌طور خلاصه در این مقاله به معرفی بتن ضد آب پرداختیم. روش تولید آن را به‌طور مختصر شرح دادیم. سپس با انواع این بتن و مواد واترپروف مورد استفاده در آن آشنا شدیم. در بخش پایانی نیز به بررسی مختصر مزایا و معایب استفاده از این بتن در ساخت و ساز پرداختیم.
امیدواریم با خواندن این مقاله دیدگاه بهتری نسبت به بتن‌های واترپروف پیدا کرده و بتوانید با توجه به جمیع جوانب، تصمیم بهتری درباره بتن مورد استفاده در پروژه‌های آتی خود بگیرید. البته مانند همیشه توصیه می‌کنیم در این زمینه تنها به خواندن مقالات مختصر و کوتاه آنلاین اکتفا نکرده و حتما تصمیمات خود را در زمینه ساخت و ساز، با متخصصان این حوزه در میان گذاشته و پروژه را زیر نظر افراد متخصص و باتجربه پیش ببرید.