اتصال بین لوله PVC و منهول بتنی با واتراستاپ هیدروفیلی

مقدمه و مسئله:

منهول‌های بتنی پیش‌ساخته، اجزای حیاتی در شبکه‌های فاضلاب هستند که امکان دسترسی برای بازرسی و نگهداری را فراهم می‌کنند. یکی از حساسترین نقاط این شبکه‌ها، اتصال بین لوله PVC و منهول بتنی است. از آنجا که لوله PVC چسبندگی ذاتی به بتن ندارد، این اتصال به شدت مستعد نشت است. نشت فاضلاب به محیط اطراف باعث آلودگی خاک و آب‌های زیرزمینی می‌شود و همچنین نفوذ آب زیرزمینی به داخل منهول، ظرفیت تصفیه‌خانه‌ها را افزایش می‌دهد. روش سنتی که استفاده از ملات ماسه و سیمان پرتلند ساده است، به دلیل شکنندگی، عدم انعطاف‌پذیری و جمع شدگی پس از سخت شدن، عملکرد ضعیفی دارد و در این پژوهش با نرخ نشتی ۱۰.۹ درصد (نسبت به استاندارد) به عنوان کم‌اثرترین روش شناخته شد.

معرفی واتراستاپ هیدروفیلی (واتراستاپ متورم‌شونده)

در این تحقیق، سه روش مدرن برای آب‌بندی اتصال منهول به لوله PVC ارائه و آزمایش شده است. یکی از کلیدی‌ترین مواد به کاررفته در روش اول، **نوار واتراستاپ هیدروفیلی با نام تجاری SikaSwell® A** است. این نوار از جنس اکریلیک بوده و خاصیت انبساط در تماس با آب دارد. مکانیسم عملکرد آن به این صورت است که هنگامی که آب به اتصال نفوذ می‌کند، نوار هیدروفیلی متورم شده و تا چند برابر حجم اولیه خود افزایش حجم می‌یابد. این انبساط، هرگونه خلأ، درز و ترک موجود در محل اتصال را کاملاً پر کرده و مسیر نفوذ آب را مسدود می‌کند.

بر اساس مشخصات فنی ارائه شده در مقاله، این واتراستاپ هیدروفیلی دارای ویژگی‌های زیر است:
- مقدار انبساط: ۱۰۰٪ در ۴۸ ساعت و ۲۵۰٪ در ۲۸ روز
- فشار انبساطی: معادل ۱۶۰ متر ستون آب (حدود ۱.۶ مگاپاسکال)
- مقاومت در برابر فشار آب: ۲.۵ بار (۰.۲۵ مگاپاسکال)
- محدوده دمای عملیاتی: ۰ تا ۵۰ درجه سانتی‌گراد
- قابلیت برگشت: در صورت خشک شدن، به ابعاد اولیه بازگشته و در تماس مجدد با آب دچار انبساط می‌شود.

 روش اول (بهترین روش) – استفاده از واتراستاپ هیدروفیلی

در روش اول که **کمترین نرخ نشتی (فقط ۰.۳۶٪ بالاتر از حد استاندارد)** را داشت، فرآیند زیر انجام شد:

1. تمیزکاری کامل سطح لوله PVC و دیواره منهول بتنی
2. چسباندن نوار واتراستاپ هیدروفیلی SikaSwell® A به دور لوله (طول ۶۰ سانتی‌متر، سطح مقطع ۱۰×۲۰ میلی‌متر)
3. تزریق درزگیر پلی‌اورتان Sika Seal® S-2 (که آن هم خاصیت هیدروفیلی دارد) برای پر کردن شکاف‌های باقیمانده (حدود ۰.۵ سانتی‌متر)
4. پوشش نهایی با ملات اپوکسی دو جزئی Sikadur®-31 CF Slow به ضخامت ۲ سانتی‌متر که مقاومت فشاری ۵۷ مگاپاسکال داشته و بدون جمع‌شدگی سخت می‌شود.

ترکیب نوار هیدروفیلی + درزگیر پلی‌اورتان هیدروفیلی + ملات اپوکسی باعث ایجاد یک سیستم آب‌بندی چندلایه، انعطاف‌پذیر و خود-ترمیم‌شونده شده است. هرگونه نشتی جزئی در آینده، بلافاصله با انبساط واتراستاپ هیدروفیلی مسدود می‌شود.

روش‌های دیگر (مبتنی بر مواد سیمانی)

- روش دوم (ملات غیرمنقبض Cemtec Hi-Flow Grout): نرخ نشتی ۱.۸۱٪ – به دلیل عدم وجود چسباننده‌های شیمیایی قوی، عملکرد ضعیف‌تری داشت.
- روش سوم (ملات ترمیمی الیافی ضد سولفات): نرخ نشتی ۱٪ – الیاف موجود در ملات به پر کردن حفره‌ها کمک کردند و تزریق پلی‌اورتان در سطح خارجی، مقاومت در برابر نشت را افزایش داد.

نتیجه‌گیری

این تحقیق به وضوح نشان می‌دهد که واتراستاپ‌های هیدروفیلی (متورم‌شونده) به همراه درزگیرهای پلی‌اورتانی و ملات‌های اپوکسی، مؤثرترین راهکار برای آب‌بندی اتصال لوله PVC به منهول بتنی هستند. نرخ نشتی بسیار پایین (۰.۳۶٪) در روش اول، ناشی از انبساط هوشمندانه واتراستاپ در تماس با آب و انعطاف‌پذیری بالای آن است. در مقابل، روش‌های سنتی سیمانی به دلیل جمع‌شدگی و ترک‌خوردگی، عملکرد بسیار ضعیفی دارند.

---

منابع (References)

1. Al-Oqaili, H. K., Al-Quraishi, H., & Abdulkareem, F. A. (2025). Connection Between PVC Pipe and Concrete Manhole in Different Schemes. *IOP Conference Series: Earth and Environmental Science*, 1545, 012085.

2. Sika Corporation. (2017). *SikaSwell® A - Hydrophilic Waterstop Strip - Product Data Sheet*.

3. ASTM C1244M. (2005). *Standard Test Method for Concrete Sewer Manholes by Exfiltration Test*. ASTM International.

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/1545/1/012085/meta

 ----------------

 برای آشنایی بیشتر با واتراستاپ هیدروفیلی، اطلاع از قیمت و خرید محصول وارد لینک زیر شوید:

ورود به صفحه محصول واتراستاپ هیدروفیلی