انوام درز انبساط ساختمان ها و چگونگی استفاده از آن ها

درزهای انبساط استرس و تنش ناشی از انبساط حرارتی را در خود جذب‌ و امکان حرکت میان دو جزء بتنی سازه را فراهم‌ می‌کنند. در این مطلب از پاوان قصد داریم که به درز انبساط، انواع آن اهمیت آن در سازه‌های بتنی بپردازیم. درز انبساط برای خنثی کردن انقباض و انبساط حاصل از تغییرات حرارتی و رطوبتی در انواع سازه‌های ساختمانی در مقیاس‌های مختلف به کار برده‌ می‌شود. استفاده از درزهای انبساط باید طبق اصول و استانداردهای خاص صورت گیرد تا بتوان به نتیجه دلخواه رسید.

درز انبساط چیست؟

همه ما‌ می‌دانیم که بتن‌ها از مهم‌ترین اجزای به کار رفته در انواع سازه‌ها هستند که بسیار سخت بوده و انعطاف‌پذیری بسیار پایینی دارند. از این رو برای جلوگیری از وارد آمدن آسیب به سازه به دلیل حرکات بتن ناشی شده از تغییرات حرارتی و رطوبتی، از درزهای انبساط استفاده می‌شود. به کارگیری درزهای انبساط در واقع از تشکیل ترک‌ها در مقیاس‌های مختلف جلوگیری می‌کند.

درزهای انبساط استرس و تنش ناشی از انبساط حرارتی را در خود جذب‌ و امکان حرکت میان دو جزء بتنی سازه را فراهم‌ می‌کنند. فاکتورهایی مانند نوع مصالح ساختمانی، محتوای نسبت آب به سیمان، بازه حرارتی، رطوبت و سن بتن، همگی مستعد بودن بتن در برابر انبساط را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

به عنوان مثال یک سازه بتنی ۳۰ متری را در نظر بگیرید. این سازه بتنی در درجه حرارت‌های ۳۸ درجه سانتی‌گراد به مقدار ۱۷ میلی‌متر دچار انبساط یا افزایش طول‌ می‌شود. اگر چه این مقدار بسیار ناچیز به نظر‌ می‌رسد اما در ساختمان‌ها یا موقعیت‌هایی که تلورانس بسیار پایین است، این مقدار کم نیز می‌تواند آسیب‌های جدی به سازه وارد کند. عدم استفاده از درزها میان دال‌های بتنی موجب وارد آمدن فشار از سوی دال‌ها به یکدیگر و در نهایت نیز موجب گسیختگی و فروریختگی سازه می‌شود.

اینکه این درزها از چه ماده و مصالحی ساخته‌ می‌شوند به مقدار حرکت پیش‌بینی شده بستگی دارد. برخی از درزهای انبساطی تنها یک شکاف و فاصله ساده هستند که با استفاده از مواد الاستیک که توانایی تغییر شکل دارند پر شده است. برخی دیگر از درزهای انبساطی نیز مکانیکی هستند که به منظور کنترل حرکات بسیار بزرگ‌تر مورد استفاده قرار‌ می‌گیرند.

درز‌های انبساط در بخش‌های مختلفی از سازه‌های بتنی از جمله فونداسیون، دیواره‌ها، سقف‌ها و دال‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این درزها را باید با دقت هرچه تمام‌تر طراحی، موقعیت‌یابی و نصب کرد.

درزهای انبساط در ساختمان‌ها

کاربرد درزهای انبساط در ساختمان‌ها مسکونی و اداری فراتر از صرفا کنترل حرکات ناشی از انبساط‌های حرارتی است. این درزهای انبساط همچنین به کنترل ارتعاشات و لرزش های کوچک و بزرگ، انتقال بار زنده میان اجزای مختلف ساختمان و محافظت از اجزای مختلف ساختمان در برابر رطوبت کمک می‌کنند. علاوه بر این در شرایطی نیز به منظور به حداکثر رساندن ایمنی ساختمان در برابر آتش‌سوزی و برای جدا کردن بخش‌های مختلف ساختمان از این نوع درزها استفاده می‌کنند. به طوری که برخی از مواد پرکننده درزها داریا مقاومت حرارتی بسیار بالایی هستند و انتشار آتش در هنگان آتش سوزی در بخش های مختلف ساختمان جلوگیری می کنند.

درزهای انبساطی را در ساختمان‌ها‌ می‌توان در میان دال‌های بتنی کف و سقف، دال‌های بتنی دیوار و در محل تماس میان دیوار با سقف و کف پیدا کرد. اگر دقت کرده باشید بسیاری از درز‌های به کار رفته در کف ساختمان‌ها به ویژه ساختمان‌های بزرگ را با مواد مقاوم و عمدتاً فلزی پر‌ می‌کنند تا از ماندگاری و مقاومت آن‌ها در برابر استفاده مکرر و بارهای ناشی از رفت و آمد اطمینان حاصل کرد. در برخی از ساختمان‌ها مانند بیمارستان‌ها یا کارخانه‌های تولید کننده مواد غذایی درزهای انبساطی را به گونه‌‌ای طراحی و نصب‌ می‌کنند تا بتوان آن‌ها را به سادگی تمیز کرد.

درزهای انبساطی در جاده‌ها

درزهای انبساطی به کار رفته در جاده‌ها به طور معمول از مواد پلاستیکی با خاصیت الاستیکی بسیار بالا ساخته شده‌اند. این درزها به طور معمول در جاده‌هایی به کار برده‌ می‌شود که فونداسیون یا بستر آن‌ها بتنی از و پوشش آسفالت نیز بر روی آن قرار گرفته است.

درزهای انبساطی در پل‌ها

در پل‌ها بسته به میزان حرکت عرشه از انواع خاص درزهای انبساطی استفاده می‌کند. در پل‌ها عرشه دچار انبساط و انقباض می‌شود و در مواردی نیز ممکن است که مقداری لغزش و چرخش نیز با آن همراه باشد. در پل‌هایی که میزان حرکت در آن‌ها پایین است از درزهای انبساطی استفاده می‌کنند که با مواد پرکننده خاصی پر‌ می‌شود. در مورد پل‌هایی که میزان حرکات در آن‌ها به مراتب بیشتر است از درزهایی استفاده می‌کنند که یک سطح سخت و مقاوم را در برابر ترافیک به دست می‌دهند. در این نوع از درزها فاصله انبساطی را پر نمی‌کنند.

محاسبه اندازه درز انبساطی

اندازه درز انبساطی یا بهتر بگوییم پهنای آن را با توجه به ویژگی‌های حرارتی مواد و مصالح استفاده شده در چهارچوب سازه مشخص‌ می‌شود. به طور کلی می‌توان آن را به صورت معادله زیر بیان کرد:

نصب درزهای انبساطی

عمق درز انبساطی تقریباً برابر با یک چهارم ضخامت دال است اما در صورت نیاز‌ می‌تواند بیشتر نیز باشد. شکاف و فاصله درز انبساطی به نوع دال بستگی دارد و همچنین به واسطه ابعاد دال، نوع بتن و مواد مثل سازی مورد استفاده تحت تأثیر قرار می‌دهد.

به دلیل ترکیب نامناسب بتن ممکن است که ترک‌هایی در بتن در درزهای انبساطی ایجاد شود. شرایط خاص موجب انقباض میان درزهای انبساطی می‌شود که در نهایت می‌تواند به تشکیل ترک‌ها ختم شود. اگرچه ممکن است اندازه این طرح‌ها بسیار کوچک و قابل چشم‌پوشی باشد اما همین ترک‌های کوچک با گذشت زمان بزرگ‌تر‌ می‌شوند و مشکلات جدی‌تری را به بار‌ می‌آورند. در هنگام نصب نیز باید سعی شود که در ایجاد شکاف لازم برای نصب درزهای انبساطی از تجهیزات استاندارد استفاده شود.

درزهای انبساطی را در ساختمان‌ها نباید به هیچ وجه خالی باقی گذاشت و باید آن‌ها را با استفاده از موادی مانند پرکننده درز، مواد آب بندی و نوار‌های ضد آب کاملاً پر کرد. مواد پر کننده درزها عمدتاً از جنس بیتومین هستند. ویتامین‌ها موادی قابل ارتجاع و انعطاف‌پذیر هستند و مانعی برای عملکرد درزهای انبساطی نخواهند بود.

مواد آب‌بندی کننده نیز از درزها در مقابل رطوبت و گرد و غبار محافظت می‌کند. باید دقت داشت که این مواد بدون رنگ، غیر سمی و غیر قابل حل شدن باشند. نوارهای ضد آب نیز به منظور جلوگیری از ورود آب به فضای میان درزها مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این نوارها نباید در مکان‌هایی که احتمال تماس با مواد شیمیایی خورنده وجود دارد استفاده کرد. پهنای این نوارها می‌تواند از ۱۵ تا ۲۰ سانتی‌متر متغیر باشد اما ضخامت آن‌ها نباید کمتر از ۵۶ نانومتر باشد.

مشکلات ناشی از درزهای انبساطی

به طور کلی مهم‌ترین مشکلات ناشی از نصب درزهای انبساط را می‌توان در سه مورد زیر جای داد:

نشت آب

در فصل‌های بارانی آب می‌تواند که از طریق درزهای انبساط که به خوبی عایق‌کاری نشده‌اند به فضاهای داخلی ساختمان‌ها راه یابد که با خساراتی همراه خواهد بود.

افزایش حشرات

حشرات مزاحم می‌توانند از طرق فضای موجود در این درزهای به محیط داخلی ساختمان‌ها راه یابند. از طرفی هم این فضاهای خالی در صورتی که به طور مناسب درزگیری نشوند محل مناسبی برای رشد حشرات مزاحم خواهد بود.

کیفیت ساخت پایین

در تمامی مراحل اجرای درز انبساط باید تمامی دقت لازم را به کار بست زیرا که هرگونه نقص در درز می‌تواند خسارات بزرگ‌تری را به دنبال داشته باشد.

سخن آخر

استفاده از انواع درز انبساط در سازه‌های بتنی به منظور کنترل و مدیریت انبساط و انقباض مواد بتنی از اهمیت بسیاری برخوردار است. این درزها به منظور جلوگیری از ترک‌ها و تغییر شکل‌های ناخواسته در سازه‌ها در اثر تغییرات دما و رطوبت استفاده می‌شوند. از مهمترین انواع درز انبساط می‌توان به درزهای تفاضلی، درزهای جانبی، و درزهای عمودی اشاره کرد. درزهای تفاضلی از طریق قطع کردن عمودی بتن یا استفاده از لوله‌های انبساط کنترل می‌شوند. درزهای جانبی به منظور انبساط افقی بتن استفاده می‌شوند. در نهایت، درزهای عمودی جهت کنترل انبساط عمودی بتن به کار می‌روند. استفاده صحیح از این انواع درزها باعث حفظ استحکام و پایداری سازه‌های بتنی در طول زمان می‌شود و تا حد زیادی مشکلات ناشی از انبساط و انقباض بتن را کاهش می‌دهد.