مواد مقاومت به رطوبت یا مواد هیدروفوبیک به عنوان افزودنی‌های مهم بتن تلقی می‌شوند که بتوانند از نفوذ آب و رطوبت به داخل ساختمان جلوگیری کنند. این نوع مواد افزودنی، به سطح بتن خواص دافعی علیه آب بخشیده و میزان خوردگی و فرسایش ناشی از رطوبت را کاهش می‌دهند. استفاده از مواد مقاومت به رطوبت می‌تواند به ماندگاری و عمر مفید بتن کمک کند و از مشکلاتی نظیر خوردگی، شکستگی و فرسایش ناشی از رطوبت و آب در بتن و ساختمان جلوگیری نماید.

دفع آب توسط مقاومت به رطوبت در بتن به خوبی در شرایطی که فشار آب مورد استفاده کم باشد و در مواردی نظیر باران بر روی سطح بتن یا نفوذ آب به دلیل مویینگی اثربخش است. اما برای مقابله با فشار آب بالا، نظیر فشار از کف دست، کف برجسته‌ها یا از مسائل زیرزمینی ساختمان، باید از روش‌های دیگری مثل استفاده از باریکه‌های آبیاری (waterproofing membranes) یا سیستم‌های عایق‌بر بازین (waterproof coatings) استفاده کرد. بنابراین، استفاده از مواد مقاومت به رطوبت در این شرایط احتمالا کمک زیادی نمی‌کند و بایستی از روش‌های دیگری جهت جلوگیری از نفوذ آب در ساختمان استفاده کرد.

مواد مقاومت به رطوبت معمولا در انواع مختلف روسازی‌های بتنی، سفال، آجر، بلوک‌ها و صفحات پوششی را تقویت می‌کنند و بهبود مقاومت آنها در برابر رطوبت، فشار آب، فرسایش و خوردگی فولاد تقویت شده در آنها را ایجاد می‌کنند. استفاده از این مواد می‌تواند سطوح را در برابر نفوذ آب و ترک خوردگی حفاظت کرده و عمر مفید سازه‌ها را افزایش دهد. همچنین، این مواد می‌توانند به نگهداری سطوح و جلوگیری از خطرات مرتبط با رطوبت مانند رشد قارچ و موثریت محیط برای توسعه باکتری‌های زنده کمک کنند. از طرفی، این مواد می‌توانند خشک شدگی بیشتر آجرها و سایر سطوح و شیارها را کاهش دهند و در نتیجه، نگهداری و نگهداری آنها را آسان‌تر کنند.

در سازه‌هایی که در معرض فشار هیدرواستاتیک بالا قرار دارند مانند پی های بتنی یا سازه‌های نگهدارنده آب، استفاده از مواد مقاومت به رطوبت یا مواد هیدروفوبیک ممکن است کارآمد نباشد. زیرا فشار آب و رطوبت در این نواحی بسیار بالا می‌باشد و مواد مقاومت به رطوبت معمولا نمی‌توانند با این حجم بالایی از فشار مقابله کنند. در این موارد، برای مقابله با نفوذ و فشار آب در این سازه‌ها، باید از روش‌های دیگر مانند استفاده از عایق‌های ضد آب خاص، مواد عایق‌بر مانند ممبران‌های ضد آب و یا فوم های پلی‌یورتان استفاده کرد. این مواد معمولا قدرتی بیشتر در مقابله با فشار آب دارند و به طور موثر تر از مواد مقاومت به رطوبت در این نواحی کارآمد هستند.

برخی از مواد افزودنی مقاومت به رطوبت در بتن شامل مواد افزودنی کاهنده آب هستند که می‌توانند به کاهش نفوذپذیری بتن در مقابل فشار هیدرواستاتیک کمک کنند. با کاهش مقدار آب حاضر در بتن، نفوذپذیری آن نیز کاهش می‌یابد. علاوه بر این، با کاهش مقدار آب در بتن، میزان فشار هیدرواستاتیک مورد نیاز برای انتقال آب به سطح بتن نیز افزایش می‌یابد که منجر به کاهش احتمال ورود آب و رطوبت به داخل سازه می‌شود. این مواد افزودنی معمولا بهبودی در خواص هیدروفوبیک بتن ایجاد می‌کنند و می‌توانند در مقابله با فشار آب و ورود رطوبت به بتن و سازه‌ها مؤثر باشند.

مباحث شیمیایی مربوط به مقاوم کننده های بتن در برابر رطوبت

مواد شیمیایی که برای تولید مقاوم‌کننده‌های بتن در برابر رطوبت استفاده می‌شوند، معمولا قادر به تشکیل یک لایه آب گریز نازک روی سطوح بتن هستند. این لایه آب گریز از ورود رطوبت و آب به داخل سازه جلوگیری می‌کند. این مواد می‌توانند به یکی از سه روش زیر برای ایجاد این لایه آب گریز بر روی سطوح بتن عمل کنند:

1. واکنش با فرآورده‌های هیدراتاسیون سیمان: برخی از مواد مقاومت به رطوبت می‌توانند با فرآورده‌های هیدراتاسیون سیمان در بتن واکنش داشته و لایه‌ای آب گریز را بر روی سطوح بتن ایجاد کنند.
2. امولسیون: برخی از مواد مقاومت به رطوبت به صورت امولسیون به بتن اضافه می‌شوند و می‌توانند به عنوان یک لایه آب گریز روی سطوح بتن ترکیب شوند.
3. ترکیب شدن با ظرافت مطابق با تقسیم بندی: برخی از مواد مقاومت به رطوبت می‌توانند در تقسیم بندی مقرنس کریستالی با ذرات بسیار ریز، به ترکیب شدن سطحی با بتن و تشکیل یک لایه آب گریز مناسب کمک کنند.

این روش‌ها ممکن است به واسطه خواص فیزیکی و شیمیایی مواد مورد استفاده باعث ایجاد لایه‌ای آب گریز بر روی سطوح بتن شده و در نهایت از ورود رطوبت و آب به داخل سازه جلوگیری کنند.

موادی که با فرآورده های هیدراتاسیون سیمان واکنش می دهند

مقاوم‌کننده‌های بتن در برابر رطوبت که بر اساس اسیدهای چرب مایع مانند اولئیک، کاپریلیک و پاپریک تهیه می‌شوند، اغلب به عنوان اجزاء اصلی در مخلوط‌های اسیدی چرب استفاده می‌شوند. این اسیدهای چرب می‌توانند بهبودی در خواص هیدروفوبیک بتن ایجاد کنند و با تشکیل یک لایه آب گریز روی سطح بتن، از نفوذ آب و رطوبت به داخل سازه جلوگیری کنند. همچنین، این مواد می‌توانند به مقاومت بتن در برابر خوردگی و فرسایش نیز کمک کنند. استفاده از این نوع مقاوم‌کننده‌ها می‌تواند عمر مفید سازه‌ها را افزایش دهد و از نیاز به تعمیرات و نگهداری های بیشتر جلوگیری کند.

استریک اسید یکی از اسیدهای چرب مایع است که به طور گسترده در تهیه مقاوم‌کننده‌های بتن در برابر رطوبت استفاده می‌شود. این اسید می‌تواند به صورت مستقیم به مخلوط به شکل پودر اضافه شود و سپس با یک فیلر داخلی مانند تالک یا سیلیکا مخلوط شود تا کمک کند این مواد به طور یکنواخت در مخلوط پراکنده شوند. همچنین، استریک اسید می‌تواند به عنوان یک امولسیون در آب مطرح شود تا بهبودی در خواص هیدروفوبیک بتن ایجاد کرده و لایه آب گریز روی سطح بتن تشکیل دهد. از آنجایی که استریک اسید توانایی ایجاد ترکیبات آب گریز را دارد، به طور گسترده در صنایع ساختمانی برای محافظت از سازه‌ها و سطوح بتنی در برابر رطوبت و آب استفاده می‌شود.

بوتیل استیرات نیز یکی از موادی است که به عنوان مواد مقاوم‌کننده بتن در برابر رطوبت استفاده می‌شود. این ماده معمولا به عنوان یک امولسیون به مخلوط اضافه می‌شود و به دلیل واکنش آهسته‌تر آن با فرآورده‌های هیدراتاسیون، منجر به پراکندگی بهتری در تمام مخلوط می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود که به نسبت موادی مانند استریک اسید، مقدار کمتری از بوتیل استیرات در مخلوط مورد نیاز باشد. به این ترتیب، با استفاده از بوتیل استیرات، می‌توان به تولید مقاوم‌کننده‌های بتن با خواص بهبود یافته در برابر رطوبت و آب پرداخت.

در برخی از مقاوم‌کننده‌های بتن در برابر رطوبت از سبزیجات و چربی‌های حیوانی خاصی نیز استفاده می‌شود. این مواد معمولا از منشأ طبیعی هستند و خواص هیدروفوبیک و مقاومت به رطوبت دارند که می‌توانند بهبودی در عمر مفید بتن و مقاومت آن در برابر رطوبت ایجاد کنند.

اما، برای ایجاد اثر بهینه، معمولا مقاوم‌کننده‌های بتن در برابر رطوبت به صورت امولسیون‌ها یا خمیرها مخلوط و اعمال می‌شوند. این روش‌ها به دلیل توزیع یکنواخت تر و بهبود کیفیت پوشش بر روی سطح بتن، می‌توانند بهترین نتایج را فراهم کنند. از جمله مخلوط‌سازی امولسیون‌ها و خمیرها با بتن، مزایایی مانند کارایی بالا، ثبات طولانی مدت و ایجاد لایه محافظ بر روی سطح بتن را فراهم می‌آورد. به علاوه، این روش‌ها امکان پیاده‌سازی و اعمال آسان تر نیز دارند.

چربی‌هایی همچون گریس سفید، تالو، یا روغن دانه سویا می‌توانند به عنوان مواد مقاوم‌کننده بتن در برابر رطوبت استفاده شوند. این مواد معمولا به عنوان امولسیون به مخلوط اضافه می‌شوند و می‌توانند بهبودی در خواص هیدروفوبیک بتن ایجاد کنند. اگرچه تمام این چربی‌ها تولید بتن‌های آب‌گریز می‌کنند، اما اثرات مختلفی بر مقاومت فشاری بتن‌ها می‌توانند داشته باشند. بنابراین، استفاده از هر کدام از این مواد ممکن است منجر به نتایج متفاوت در مقاومت فشاری بتن شود و باید با دقت و با توجه به نیاز و شرایط خاص هر پروژه، انتخاب شوند.

امولسیون‌های موم با تقسیم‌بندی به عنوان عوامل مقاوم‌کننده بتن در برابر رطوبت استفاده می‌شوند به دلیل توانایی ایجاد یک لایه آب‌گریز پس از تماس با محیط قلیایی بتن. فرمولاسیون این امولسیون‌ها باید به گونه‌ای باشد که پس از تماس با سیمان و فرآورده‌های هیدراتاسیون، لایه محافظی ضد رطوبت ایجاد شود.

موم‌ها با نقطه ذوب ۵۷-۶۰ درجه سانتیگراد به همراه عوامل امولسیون‌زا که بر پایه سربیتان مونواسیترات یا سربیتان مونواسیترات اتوکسیله شده هستند، برای این منظور استفاده می‌شوند. این امولسیون‌ها عملکرد خوبی در ایجاد لایه‌های آب‌گریز در بتن دارند و می‌توانند در حفظ و بهبود خواص مکانیکی و پایداری بتن در برابر رطوبت مؤثر باشند.