استفاده از درزگیرها در سازه‌های بتنی
درزگیرها یکی از اجزای کلیدی در طراحی، اجرا و نگهداری سازه‌های بتنی به شمار می‌آیند که به واسطه ویژگی‌های منحصر‌به‌فردشان، نقش مهمی در حفظ دوام و کارایی این سازه‌ها ایفا می‌کنند. این مواد، علاوه بر جلوگیری از نفوذ آب، رطوبت، مواد شیمیایی و دیگر عوامل مخرب، به کنترل حرکات ناشی از تغییرات دما، بارهای خارجی و جمع‌شدگی بتن کمک کرده و مانع از ایجاد ترک‌های سازه‌ای می‌شوند. استاندارد ACI 504R به‌عنوان یکی از معتبرترین مراجع فنی در این زمینه، به‌طور جامع معیارهای لازم برای طراحی، انتخاب و استفاده صحیح از درزگیرها را تعیین کرده است.
موارد استفاده از درزگیرها در سازه‌های بتنی:
1. درزهای انقباضی (Contraction Joints):
درزهای انقباضی معمولاً برای کنترل ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی بتن طراحی می‌شوند و با استفاده از درزگیرها، از گسترش این ترک‌ها و نفوذ رطوبت یا مواد شیمیایی به داخل سازه جلوگیری می‌شود. این درزها بیشتر در کف‌سازی‌ها، دیوارها و سایر بخش‌هایی که بتن در معرض تغییرات حجم قرار دارد، به کار می‌روند. استفاده از درزگیرهای باکیفیت در این نقاط، علاوه بر جلوگیری از آسیب‌دیدگی، باعث افزایش طول عمر سازه می‌شود.
2. درزهای انبساطی (Expansion Joints):
درزهای انبساطی به‌طور ویژه برای جذب حرکات ناشی از تغییرات دمایی در سازه‌های بتنی طراحی شده‌اند. این درزها معمولاً در پل‌ها، ساختمان‌های بزرگ، عرشه‌های بتنی و سایر سازه‌هایی که تغییرات دما بر ابعاد آن‌ها تأثیرگذار است، استفاده می‌شوند. درزگیرهای مناسب در این نقاط، امکان حرکت آزادانه اجزای سازه را فراهم کرده و از ترک‌خوردگی یا جداشدگی قطعات جلوگیری می‌کنند.
3. درزهای ساختمانی (Construction Joints):
درزهای ساختمانی در محل توقف بتن‌ریزی و برای ارتباط سازه‌ای بین بخش‌های مختلف بتن ایجاد می‌شوند. استفاده از درزگیر در این نقاط، علاوه بر کاهش نفوذپذیری، مقاومت سازه در برابر نیروهای خارجی و مواد خورنده را افزایش می‌دهد. این درزها، به‌ویژه در مخازن آب، تونل‌ها و دیوارهای حائل که نیاز به آب‌بندی کامل دارند، بسیار حیاتی هستند.
برای اطلاع بیشتر در این خصوص میتوانید به مقاله معرفی انواع درز در سازه های بتنی و انواع درز در ساختمان ها مراجعه فرمایید.
4. درزهای حرکتی (Movement Joints):
درزهای حرکتی برای جذب تغییرات نسبی میان بخش‌های مختلف سازه طراحی می‌شوند. درزگیرهای الاستیک که قابلیت تغییر شکل بالا دارند، معمولاً در این نقاط استفاده می‌شوند. این درزها در سازه‌هایی نظیر کف‌سازی صنعتی، پارکینگ‌ها و دیوارهای بلند کاربرد دارند و با جلوگیری از ترک‌خوردگی یا شکست، به پایداری سازه کمک می‌کنند.
5. آب‌بندی دور لوله‌های فلزی و پلیمری در مخازن آب:
یکی از کاربردهای حیاتی درزگیرها، استفاده در محل عبور لوله‌های فلزی یا پلیمری از دیوارها و کف مخازن آب است. این نقاط به دلیل فشار هیدرواستاتیکی بالا و احتمال ترک‌خوردگی بتن، نیازمند درزگیرهایی با چسبندگی و مقاومت بالا در برابر آب هستند.
6. درزگیری مخازن نگهداری مواد شیمیایی:
برای جلوگیری از نشت مواد شیمیایی از مخازن بتنی و ورود رطوبت به داخل این سازه‌ها، از درزگیرهای ویژه‌ای که مقاومت شیمیایی بالایی دارند از جمله ملات درزبند مقاوم شیمیایی استفاده می‌شود.
7. آب‌بندی استخرها و کانال‌های انتقال آب:
در سازه‌هایی مانند استخرها و کانال‌های آبیاری که مستقیماً با آب در تماس هستند، درزگیرها نقش کلیدی در آب‌بندی و جلوگیری از نشت ایفا می‌کنند.
8. درزگیری در پل‌ها و عرشه‌های بتنی:
در پل‌ها و عرشه‌هایی که در معرض ترافیک سنگین، تغییرات دمایی و رطوبت قرار دارند، استفاده از درزگیرها برای حفظ یکپارچگی سازه و کاهش آسیب‌های محیطی بسیار ضروری است.
9. درزگیری در سدها و سازه‌های آبی:
سدها که تحت فشار هیدرواستاتیکی بسیار بالا قرار دارند، نیازمند درزگیرهای مقاوم برای جلوگیری از نشت آب و کنترل ترک‌های احتمالی بتن هستند.
استفاده از مواد مقاوم به آب و مواد خورنده مانند ماستیک پلی‌یورتان، سیلیکون و پلی‌سولفاید رایج است. برای مطالعه بیشتر میتوانید به مقاله آب بندی انواع درزهای بتنی رجوع فرمایید.
خواص مورد نیاز درزگیرها
1. چسبندگی بالا:
درزگیرها باید به‌طور مؤثر به سطح بتنی بچسبند تا از نفوذ عوامل خارجی جلوگیری کنند. این چسبندگی باید در شرایط مختلف محیطی حفظ شود.
2. انعطاف‌پذیری:
درزگیرها باید توانایی تغییر شکل با حرکات سازه را داشته باشند، به‌ویژه در سازه‌هایی که در معرض تغییرات دمایی یا بارگذاری مکرر هستند.
3. مقاومت شیمیایی و مکانیکی:
برای استفاده در محیط‌های شیمیایی یا مکانیکی سخت، درزگیرها باید مقاومت کافی در برابر عوامل خورنده و سایش داشته باشند.
4. دوام و پایداری:
درزگیرها باید در برابر تخریب ناشی از گذر زمان، تغییرات دما و شرایط آب‌وهوایی مقاوم باشند تا نیاز به تعمیرات مکرر کاهش یابد.
5. نفوذناپذیری:
یکی از مهم‌ترین خواص مورد نیاز درزگیرها، جلوگیری از نفوذ آب، رطوبت و دیگر عوامل محیطی به داخل سازه است.
این موارد می‌توانند به‌طور کامل نیازهای سازه‌های بتنی را پوشش دهند و با رعایت معیارهای استاندارد ACI 504R، عملکرد بهینه درزگیرها تضمین شود
انواع درزگیرها بر اساس استاندارد ACI 504R
1. درزگیرهای الاستومری (Elastomeric Sealants):
این نوع از درزگیرها به دلیل خاصیت انعطاف‌پذیری بالا و مقاومت در برابر تغییرات دمایی، برای درزهای حرکتی و انبساطی ایده‌آل هستند. الاستومرها معمولاً از مواد پلیمری مانند سیلیکون و پلی‌یورتان تولید می‌شوند و به دلیل عمر مفید طولانی و توانایی تحمل حرکات بزرگ، در پروژه‌های عمرانی حساس مانند پل‌ها و سدها کاربرد زیادی دارند.
درچنین شرایطی استفاده از درزگیرهای مناسب همچون درزگیر پلی‌یورتان یک جزئی آبادگران توصیه می‌شود.
2. درزگیرهای قیری (Bituminous Sealants):
این درزگیرها، که از ترکیبات قیری ساخته می‌شوند، بیشتر در محیط‌هایی با حساسیت کمتر استفاده می‌شوند. مقاومت پایین‌تر آن‌ها در برابر تغییرات دمایی و مواد شیمیایی، باعث محدودیت در کاربردهای خاص می‌شود.
در این خصوص میتوان از ماستیک قیری سرد اجرای شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران استفاده نمود.
3. درزگیرهای پلیمری (Polymeric Sealants):
این دسته شامل موادی مانند اپوکسی و اکریلیک است که به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی عالی، در کاربردهای متنوعی از جمله کف‌سازی صنعتی، مخازن ذخیره مواد شیمیایی و تونل‌ها استفاده می‌شوند.
از جمله این درزگیرها میتوان به ملات درزبند مقاوم شیمیایی آبادگران با بنیان اپوکسی اشاره نمود.
4. درزگیرهای پایه سیمانی (Cementitious Sealants):
این درزگیرها بیشتر برای پر کردن درزهای ثابت و مناطقی که نیاز به انعطاف‌پذیری بالا نیست، مناسب‌اند. همچنین در مواقعی که سازه نیاز به هماهنگی ظاهری با بتن دارد، از این نوع درزگیر استفاده می‌شود.
نکات اجرایی استفاده از درزگیرها
1. آماده‌سازی صحیح سطح:
سطوح بتنی باید قبل از اعمال درزگیر، از هرگونه آلودگی، گردوغبار، روغن و رطوبت پاکسازی شوند تا چسبندگی درزگیر به حداکثر برسد. برای این منظور، استفاده از روش‌هایی مانند سندبلاست یا شستشو با فشار بالا توصیه می‌شود.
2. انتخاب درزگیر مناسب:
باید با توجه به شرایط محیطی، نوع درز، میزان حرکت مورد انتظار و نوع بارگذاری، درزگیر مناسب انتخاب شود. برای مثال، درزگیرهای پلی‌یورتانی برای درزهایی که تحت حرکت زیاد هستند، مناسب‌اند، درحالی‌که درزگیرهای پایه سیمانی برای درزهای ثابت کاربرد دارند.
3. اعمال یکنواخت و دقیق درزگیر:
درزگیر باید به‌صورت یکنواخت و با ضخامت مناسب در درز قرار گیرد. برای اطمینان از پر شدن کامل درز، استفاده از ابزارهایی نظیر کاردک یا پمپ‌های فشار بالا توصیه می‌شود.
4. کنترل و نظارت بر کیفیت اجرا:
پس از اعمال درزگیر، باید کیفیت اجرا بررسی شود. هرگونه نقص در پر کردن درز یا چسبندگی درزگیر به سطوح باید فوراً اصلاح شود.
5. نگهداری و تعمیرات دوره‌ای:
درزگیرها باید به‌طور دوره‌ای مورد بازرسی قرار گرفته و در صورت مشاهده ترک‌خوردگی، جداشدگی یا کاهش کارایی، تعمیر یا تعویض شوند. این نکته به‌ویژه در سازه‌هایی که تحت فشار هیدرواستاتیکی بالا هستند (مانند سدها و مخازن آب) بسیار اهمیت دارد.
جمع‌بندی
درزگیرها یکی از اجزای حیاتی در طراحی و نگهداری سازه‌های بتنی هستند که کاربردهای گسترده‌ای دارند، از جمله درزگیری درزهای انبساطی، انقباضی، ساختمانی و حرکتی. این مواد، با ویژگی‌هایی نظیر چسبندگی بالا، انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر شرایط محیطی و دوام طولانی، به افزایش عمر مفید سازه کمک می‌کنند. استاندارد ACI 504R به‌عنوان مرجع معتبر، تمام جوانب مرتبط با طراحی، انتخاب و اجرای درزگیرها را پوشش می‌دهد. با رعایت نکات اجرایی و انتخاب صحیح نوع درزگیر، میتوان از عملکرد بهینه سازه‌های بتنی در برابر عوامل محیطی و مکانیکی اطمینان حاصل کرد.
منابع:
ACI 504R
