انبساط و انقباض اشیای مختلف در اثر عواملی همچون افزایش انرژی جنبشی و تحرکات مولکولی از جمله جذابیت‌های فیزیک است و زمانی که انرژی و حرکات اتم‌ها و ذرات سازنده اجسام مختلف زیاد می‌شود به فضای بیشتری برای حرکت نیاز پیدا می‌کنند. افزایش حجم مواد مختلف در اثر دما را انبساط می‌گویند و زمانی که مواد مختلفی که دارای ضریب انبساط مختلفی هستند در کنار همدیگر قرار بگیرند می‌تواند اهمیت و نقشی کاربردی داشته باشد. درز انبساط در فونداسیون و ساختمان‌سازی به منظور جلوگیری از انواع تنش‌های ناشی از انبساط و انقباض استفاده شده و می‌تواند مزیت‌های متعددی داشته باشد. در ادامه این مطلب به بررسی درز انبساط در فونداسیون
درز انبساط چیست؟
درز انبساط چیست ؟همان‌طور که گفته شد مواد مختلف می‌توانند در اثر دما و تغییرات حرارت دچار انبساط و انقباض شوند و چنانچه برای موادی همچون مصالح ساختمانی یک فضای مناسب برای این تغییرات در نظر گرفته نشود ممکن است خسارت‌ها و آسیب‌های جبران‌ناپذیری خصوصاً در پروژه‌های بزرگ ایجاد شود. بتن یکی از پرکاربردترین مصالح در صنعت ساختمان است که بسیار سخت و غیرقابل انعطاف است و این ویژگی‌ها می‌تواند آسیب‌پذیری آن را افزایش بدهد. در حقیقت بتن می‌تواند در اثر تغییرات حرارتی و رطوبتی حرکت کرده و دچار آسیب شود و به همین دلیل امروزه در صنعت ساختمان‌سازی از درز انبساط در فونداسیون برای جلوگیری از خطرات و آسیب‌های احتمالی استفاده می‌شود.
در اصل درز انبساط تکنیکی است که در آن با تعبیه یک فضای مشخص به مواد و مصالح مختلف اجازه داده می‌شود که در یک بازه حرکتی مشخص انبساط و انقباض داشته باشند. وظیفه اصلی درز انبساط در فونداسیون جذب و برطرف کردن استرس‌ها و تنش‌های حرارتی مصالح ساختمانی و ایجاد امکان حرکت برای آنها است. انبساط و انقباض حتی در حد میلی‌متر می‌تواند در ساختمان‌های بزرگ که دارای تلورانس پایین هستند خطرات متعددی ایجاد کند و این انبساط و انقباض باید کنترل شود درز انبساط همچنین می‌تواند در هدایت و انتقال بارهای وارد بر سازه نقش ویژه‌ای داشته باشد.
درز انبساط در چه پروژه‌هایی کاربرد دارد؟
اگرچه امروزه استفاده از مصالح مدرن مانند بلوک و ورق یونولیت، ایمنی و مقاومت ساختمان‌ها را افزایش داده است اما می‌توان گفت هر پروژه‌ای که در آن از بتن استفاده می‌شود نیاز دارد که از درز انبساط در فونداسیون استفاده کند. در حقیقت اصلی‌تری و بارزترین کاربردهای درز انبساط شامل موارد زیر هستند:
- در انبساط می‌تواند در تمامی ساختمان‌ها خصوصاً ساختمان‌های بزرگ و چندطبقه کاربردهای متعددی داشته باشد و حرکات مصالح مختلف ناشی از انبساط حرارتی را کنترل کند. البته درز انبساط کاربردهای دیگری همچون انتقال بار زنده میان اجزای ساختمان، کنترل ارتعاشات و لرزش‌های کوچک، افزایش ایمنی ساختمان در برابر حریق، تفکیک بخش‌های مختلف ساختمانی و … نیز دارد.
- درز انبساط در فونداسیون می‌تواند در صنعت پل‌سازی جایگاه و کاربردهای ویژه‌ای داشته باشد چرا که می‌تواند از انواع ارتعاشات، انبساط و انقباض‌های موجود در مصالح مختلف جلوگیری کند
- درز انبساط می‌تواند در صنعت راه‌سازی و جاده‌هایی که فونداسیون آنها از بتن است کاربرد داشته باشد. درزهای انبساط موجود در جاده‌ها معمولاً با مواد پلاستیکی ساخته خواهند شد
نحوه اجرای درز انبساط
برای اجرای درزهای انبساط و تعیین محل قرارگیری آن لازم است که محاسبات دقیقی انجام شود. در حقیقت تعیین محل مناسب برای درز انبساط لازم است که به عوامل مختلفی همچون نوع ساختمان، تعداد طبقات واحدهای آن، نوع مصالح مورد استفاده در ساختمان‌سازی، شرایط آب و هوایی محل احداث ساختمان، نوع و میزان بارهای وارد شده به بخش‌های مختلف ساختمان و … توجه شود. در حقیقت تمامی ساختمان‌هایی که دارای ارتفاع بیش از ۵۰ متر باشند باید دارای درز انبساط باشند. همچنین ساختمان‌هایی که نسبت طول به عرض آنها از یک سوم بیشتر باشند لازم است که از درز انبساط استفاده کنند. محل قرارگیری درز انبساط نیز باید توسط مهندسین و متخصصین امر با انجام محاسبات دقیق انجام شود.
پوشش درز انبساط
پر کردن درز انبساطی برای جلوگیری از هدررفت انرژی و جلوگیری از ورود جانوران و حشرات مختلف امری لازم و ضروری است. برای پر کردن این درزها باید از مواد و مصالحی با قابلیت ارتجاعی بالا استفاده شود. همچنین این مواد باید عایق مناسبی برای مایعات و رطوبت و حرارت باشند. از جمله بهترین مواد برای پر کردن درز انبساط می‌توان به فیلرها، مصالح آب بندی و مصالح پوشش اشاره کرد و هیچ‌گاه نباید این درزها با مصالح بنایی پر شوند. به صورت کلی موادی که برای پوشش درز انبساط استفاده می‌شوند باید دارای ویژگی‌هایی همچون دوام و ماندگاری بالا، جاگیری و شکل‌گیری مناسب در درزها، قابلیت ارتجاع و عدم اتصال محکم با درز و … باشند. این مواد معمولاً دارای الیاف گیاهی، لاستیک، ترکیبات آسفالتی، چوب‌پنبه و هستند.
- مصالح آب‌بندی درز انبساط معمولاً از جنس مواد پلاستیک، لاستیکی و … بوده و در حالی که مصالح پوشش آن از نوع مس، آلومینیوم، برنز، چوب، لاستیک و … خواهد بود. از آنجایی که قیمت بلوک یونولیت در مقایسه با بسیاری از مصالح پوششی درز انبساط کمتر است در بسیاری از ساختمان‌ها از این ماده استفاده می‌شود چرا که وزن کمی داشته، عایق مناسب صوت، حرارت و رطوبت است و از مقاومت کششی مناسبی نیز برخوردار است.
نحوه محاسبه میزان درز انبساط در فونداسیون
میزان پهنای درز انبساط از جمله مواردی است که باید به صورت مهندسی و با محاسبات دقیق بررسی شود و در نهایت با توجه به ویژگی‌های مصالح مورد استفاده در سازه ارزیابی شود. معادله محاسبه میزان درز انبساط به شرح زیر است
∆=αL∆T
بر اساس این فرمول مقدار α برابر با ۰.۰۰۰۰۰۶۵ بوده و مقدار ∆T نیز برابر با ∆T= (TW- TM), (Tm-Tc) می‌باشد.
مشکلات استفاده از درز انبساطی در فونداسیون
اگرچه استفاده از درز انبساط می‌تواند در افزایش ایمنی و مقاومت ساختمان نقش ویژه‌ای داشته باشد و میزان آسیب و خسارت‌ها را به حداقل برساند اما در کنار تمامی این فواید می‌تواند معایبی نیز داشته باشد که مهم‌ترین آنها به شرح زیر می‌باشند:
- درز انبساط در حقیقت یک بستر باز برای ورود آب، گردوخاک و … است و در فصول بارانی سال می‌تواند موجب نشتی شده و مشکلات مختلفی در بخش‌های مختلف سازه ایجاد نمایند.
- این درزها می‌توانند محیطی برای تجمع و ازدیاد انواع حشرات و جانوران ریز و درشت شوند و در نهایت باعث بروز آلرژی‌ها و بیماری‌های مختلف در ساکنین ساختمان خواهند شد.
- وجود درز انبساط و عدم پوشش مناسب آن باعث می‌شود که انرژی زیادی برای گرم و سرد کردن فضا صرف شود و باعث هدر رفتن انواع انرژی‌های حیاتی شود.
جمع‌بندی نهایی
درز انبساط در اصل به منظور برطرف کردن تغییرات انبساط و انقباضی مصالح مختلف ساختمان در اثر تغییرات دمایی و حرارتی طراحی می‌شود و استفاده از آن در بسیاری از پروژه‌های صنعتی و غیر صنعتی ضروری است چرا که باعث کاهش انواع آسیب‌ها و خسارت‌ها و همچنین افزایش طول عمر سازه می‌شود. با توجه به قیمت یونولیت که در مقایسه با سایر مواد مناسب‌تر است می‌توان از این ماده نیز برای پوشش و عایق‌بندی درز انبساط استفاده کرد و مشکلاتی همچون نشتی مایعات، ورود گردوغبار، ورود حشرات و … را برطرف کرد.
