در پروژه طراحی مخزن زیرزمینی ذخیره آب آشامیدنی اضطراری دانشگاه بریتیش کلمبیا (UBC) که توسط تیم ۹ انجام شد، یکی از مهمترین چالشهای مهندسی، جلوگیری از نفوذ آب از درزهای سرد بتن بود. مخزن بتنی با ابعاد ۵۰×۷۰×۲.۵ متر و حجم ۸,۸۰۰ مترمکعب، کاملاً زیر سطح زمین قرار دارد و دیوارهای آن در تماس مستقیم با فشار هیدرواستاتیک آب زیرزمینی و آب ذخیرهشده هستند. در چنین شرایطی، درزهای اجرایی (Cold Joints) بین دال کف، دیوارها و ستونها ضعیفترین نقاط سازه به حساب میآیند.
واتراستاپ هیدروفیلی چیست؟
تیم ۹ برای آببندی این درزها از سیستم Krystol Waterstop استفاده کرده است که نوعی واتراستاپ هیدروفیلی پیشرفته محسوب میشود. این ماده به صورت دوغاب سیمانی شیمیایی فعال (Hydrophilic/Hydro-reactive) است که روی سطح درزهای سرد بتن اعمال میشود. مکانیسم عملکرد آن به این صورت است که وقتی آب با این ماده تماس پیدا میکند، اجزای هیدروفیلی داخل آن واکنش نشان داده و بلورهای نامحلول و منبسطشونده (Crystals) درون منافذ و ریزترکهای بتن تشکیل میشوند. این بلورها به تدریج مسیر نفوذ آب را مسدود کرده و درز را کاملاً آببند میکنند.
برخلاف واتراستاپهای مکانیکی (نوارهای PVC یا فلزی) که فقط با فشار فیزیکی کار میکنند، واتراستاپ هیدروفیلی خود-ترمیمشونده (Self-Sealing) است. یعنی اگر در آینده به دلیل نشست یا زلزله، ترک ریز جدیدی در مجاورت درز ایجاد شود، مجدداً در حضور آب متورم شده و آن را مسدود میکند.
نحوه استفاده در پروژه UBC:
بر اساس جزئیات گزارش (بخش ۴-۳-۴ و جدول ۶-۴)، در این پروژه، واتراستاپ هیدروفیلی Krystol Waterstop به صورت دوغاب سیمانی روی سطح تمام درزهای سرد اجرا شده است. علاوه بر آن، از محصول دیگر Kryton به نام Krytonite (نوعی نوار هیدروفیلی پیشساخته) نیز در نقاط حساس استفاده شده است که مقاومت هیدرواستاتیکی بیش از ۰.۸ مگاپاسکال را تحمل میکند.
این سیستم در سه لایه محافظتی زیر به کار رفته است:
1. بتن ویژه حاوی غشای داخلی کریستالی (KIM) در کل بدنه مخزن
2. دوغاب واتراستاپ هیدروفیلی Krystol Waterstop روی درزهای سرد دیوارها، کف و اتصال ستون به دال
3. نوار منبسطشونده Krytonite در نقاط اتصالات بحرانی
مزایای استفاده در این پروژه
مهندسان تیم ۹ به دلایل زیر این نوع واتراستاپ را انتخاب کردهاند:
- عمر طولانی و هماهنگ با عمر ۵۰ ساله مخزن
- کاهش قابل توجه هزینههای تعمیر و نگهداری(چون نیاز به تعمیر دورهای درزها را حذف میکند)
- نصب ساده و سریع نسبت به واتراستاپهای PVC که نیاز به قالببندی خاص دارند
- قابلیت تحمل فشار هیدرواستاتیک بالا تا بیش از ۸ متر ارتفاع آب درون مخزن
- مقاومت شیمیایی در برابر کلر باقیمانده در آب آشامیدنی
نتیجهگیری فنی
در جمعبندی گزارش، تیم ۹ تأکید کرده است که استفاده از سیستم Krystol Waterstop (همان واتراستاپ هیدروفیلی) به همراه سایر محصولات ضد نفوذ Kryton، باعث شده است که مخزن نه تنها در برابر نشت آب ایمن باشد، بلکه نیاز به تعمیرات اساسی در طول ۵۰ سال بهرهبرداری به حداقل برسد. این انتخاب منطبق با استانداردهای ACI و CSA بوده و موفقیت آمیز ارزیابی شده است.
---
منابع (References)
1. Fu, Y., Jay, B., Jenks, B., Mann, V., Morden, J., Poonian, K., & Tingley, B. (2018). *UBC Secure Potable Water Supply System - Team 9 - Detailed Design Report*. SEEDS Sustainability Program, University of British Columbia. (بخشهای 4.3.4 Envelope Design, Table 4-6: Wall Assembly, و Figure 4-5, 4-6)
2. Kryton International Inc. (2018). *Krystol Waterstop System – Application Instructions*. مستندات فنی پیوست به گزارش (Appendix I).
3. ACI Committee 212. (2010). *Chemical Admixtures for Concrete*. American Concrete Institute.
https://open.library.ubc.ca/soa/cIRcle/collections/undergraduateresearch/18861/items/1.0374136
----------------
برای آشنایی بیشتر با واتراستاپ هیدروفیلی، اطلاع از قیمت و خرید محصول وارد لینک زیر شوید:
ورود به صفحه محصول واتراستاپ هیدروفیلی
