الشروخ الخرسانية أسبابها وعلاجها

أسبابها , الخرسانية , الشرود , وعلاجها

تصنيفالشروخ :

*****وترميمالشروخفيالمنشآت :

معالجةالشروخوترميمالمنشأ :

الحدمنسعةالشروخ :

الشروخالخرسانيةأسبابهاوعلاجها

تحدثالشروخالخرسانيةلأسبابعديدةومختلفة . وقدتكونهذهالشروخعلىدرجةمنالخطورةقدتؤثرفيعمرالمبنى . وفيمايليتصنيفالشروخحسبمسبباتهاتصنيفاًيسريعلىكلالمنشآتالتيتصبفيالمواقعأومسبقةالصب .

تصنيفالشروخ :

1_شروخ غير إنشائية ( لأسباب غير إنشائية ) ونميز منها :

شروخ الانكماش الحراري :
يتولد أثناء عملية التصلب المبكرة حرارة ناتجةمن التفاعل الكيميائي بين الماء والإسمنت . وغالباً ما تعالج العناصر المسبة الصنعبالبخار STEAM CURING وهذه المعالجة الحرارية تولد كمية كبيرة من الحرارة خلالالخرسانة . وعند ما تبرد الخرسانة وتنكمش تبدأ الاجتهادات الحرارية في الظهوروالنمو خاصة إذا كان التبريد غير منتظم خلال العنصر . وقد يحدث اجتهاد الشد الحراريشروخاً دقيقة جداً يقدر أن يكون لها أهمية إنشائياً. ولكن ذلك يوجد أسطحاً ضعيفةداخل الخرسانة ، كما أن انكماش الجفاف العادي يؤدي إلى توسيع هذه الشروخ بعد ربطالعناصر مسبقة الصنع .

شروخ الانكماش اللدن :
تحدث نتيجة التبخر السريعللماء من سطح الخرسانة وهي لدنه أثناء تصلدها . وهذا التبخر السريع يتوقف على عواملكثيرة أهمها درجة الحرارة وسرعة الشمس المباشرة تجعل معدل التبخر أعلى من معدل طفوالماء على سطح الخرسانة .

وتكون شروخ الانكماش اللدن عادة قصيرة وسطحيةوتظهر في اتجاهين عكسيين في آن واحد . وفي حالة عناصر المنشآت سابقة الصب التي تصنعفي أماكن مغلقة وتعالج جيداً فلا يخشى من خطورة شروخ الانكماش اللدن لصغرها .

شروخ انكماش الجفاف DRYING SHRINKAGE CRACKING
يحدث هذا النوع منالشروخ عندما تقابل العناصر القصيرة ذات التسليح القليل حواجز تعيقها ( كما في حالةاتصال كورنيشية ذات ثخانة صغيرة ببلاطة شرفة ذات ثخانة كبيرة ).وفي الكمرات مسبقةالصنع فإن خرسانة الأطراف المفصلية تصب في مجاري من وصلات متصلدة مسبقة الصنع ( كقالب ) . ونظراً لضيق هذه المجاري نسبياً لتسهيل عملية الصب ، وتحدث في الفواصلالرأسية غالباً شروخ دقيقة نتيجة الانكماش .

فروق الإجهاد الحرارية DEFFERENTIAL THERMAL STRAINS :
إن أسلوب الإنشاء في المنشآت مسبقة الصب يساعدعلى التأثر باختلاف درجة الحرارة لاختلاف الطقس الطبيعي أو نتيجة التسخين STEAM CURIG . ولذا تظهر الشروخ في البحور المحصورة عند ما يكون اتصال وجهيها بالمنشأمتيناً . كما أن الحرارة المفاجئة لها تأثير آخر حيث يولد الارتفاع المفاجئ في درجةالحرارة سلسلة من الشروخ أيضاً إذا حدث اختلاف كبير في درجة الحرارة بين وجهي بلاطةأو كمرة . وهذا التأثير نادر الحدوث في المنشآت السكنية . ولكن قد يحدث في منشآتمعينة ، مثل حوائط الخزانات وفي حالات خاصة عندما يكون السائل المخزون داخل الخزانساخناً أو بارداً جداً . كما تحدث إجهادات بالمنشأ نتيجة اختلاف درجة الحرارة بينأجزئه المختلفة ، فإن أطراف الواجهة مثلاً تتعرض لأشعة الشمس المباشرة فتتمدد ،بينما تظل درجة حرارة باقي المنشأ منخفضة ، فينتج عن ذلك ظهور شروخ قطرية منالزوايا في أرضيات المنشآت الطويلة جداً أو المتينة جداً . وهناك أنواع أخرى منالشروخ قد تحدث تحت هذا التأثير وبخاصة مع حدوث الضوضاء والاهتزازات ، وتقلل الشروخالناتجة من الانكماش وفروق درجات الحرارة من متانة المنشأ وهذا يعني أن الاجتهاداتلا تتزايد بعد حدوث الشروخ .
شروخ نتيجة التآكل:
هناك نوعان رئيسان منالعيوب يساعدان على تزايد تأثير عوامل التعرية على المنشأ الخرساني ، وهما :

تآكل حديد التسليح :
ينمو الصدأ ويتزايد حول حديد التسليح منتجاًشروخاً بامتداد طولها . وقد يؤدي ذلك إلى سقوط الخرسانة كاشفة حديد التسليح وتساعدكلوريدات الكالسيوم الموجدة في الخرسانة على ظهور هذا العيب ، كما تساعد على ذلكالرطوبة المشبعة بالأملاح في المناطق الساحلية تحمل كلوريد الكالسيوم ، وبالتاليفإن خطورة تآكل الحديد تصبح كبيرة في هذه الحالة . إن شروخ تآكل الحديد خطيرة علىعمر المنشأ وتحمله حيث تقلل مساحة الحديد في القطاع الخرساني ، وهذه الظاهرة خطيرةبصفة خاصة في الخرسانة مسبقة الإجهاد .

نحر الخرسانة:
هناك تفاعلاتكيميائية تؤدي إلى تهتك الخرسانة والحالة الأكثر شيوعاً هي تكوين ألـ ETTRINGIT نتيجة اتحاد الكبريت مع ألومينات الإسمنت في وجود الماء . والملح الناتج ذو حجمأكبر من العناصر المكونة له ، والتمدد الناتج يؤدي إلى تفجر الشروخ وسقوط أجزاءالخرسانة المتهتكة .
وقديظهرخللكيميائينتيجةاختيارحبيبات ( حصى ) غيرملائمة،فإنالنتوءاتوالحفرالتيتظهرعلىالسطحالخرسانيتعنيأن******اتالمعزولةقدتفتتت .
الشروخالإنشائية:
تتعرضالخرسانةالمسلحةلاجتهاداتالشدعندتحميلالمنشأ،ولذلكتحدثشروخفيالكمرات ( وهذاطبيعي ) فيالجانبالمعرضللشدتحتتأثيرعزمالانحناء .
فإذاكانالتسلحالمستخدمموزعاًبالشكلالملائم ( تفريدالحديد ) وكانتالخرسانةجيدةالنوعيةفإنهذهالشروختكوندقيقةبالقدرالكافيلتجنبتآكلالحديد . وعموماًفإنهذهالشروخمقبولةإذاكانسمكها 0.2مموقدأثبتتالتجاربأنالتآكلوالصدأيتزايدانبسرعةفقطعندمايزيدسمكالشرخعن 0.4مم.

وقد تظهر بعض الشروخ نتيجة اجتهادات القص ، وإن كانت نادرة ، وتكونشروخاً قطرية ( مائلة)في اتجاه أسياخ التسليح ( التكسيح ) وتحدث بسبب عيوب في ترابطأسياخ الحديد ذات القطر الكبير مع الخرسانة ، خاصة إذا كان غطاء الحديد قليل السمك، أو إذا كان جنش الأسياخ قصيرة مما يؤدي إلى ضعف الربط بين أسياخ الحديد والخرسانةأو إذا كانت هذه الشروخ معقولة في الحدود المسموح بها وتشير إلى سلوك طبيعي للمنشأفلا خطر منها ولكن في بعض الحالات تكون هذه الشروخ ظاهرة بدرجة تشكل خطراً
مثل:

شروخ عزوم الانحناء أو القص التي يزداد اتساعها بصفة مستمرة .
شروختحدث في أجزاء الخرسانة المعروضة للضغط وهذا ينبه إلى أن هناك سلوكاً غير عادي يحدثفي المنشأ .
تفتت الخرسانة في مناطق الضغط ( الأعمدة أو الكمرات أو البلاطات فيالجانب المعرض للضغط ) وهذه الحالة من أقصى درجات الخطورة على المنشأ.
عند حدوثمثل هذه الأنواع من الشروخ فقد يكون من الضروري تدعيم المنشأ وتُزال الأحمال فواً،وبعد ذلك يدرس أساس ومصدر الخلل في المنشأ ، ونبدأ في حل مشكلة تقوية المنشأوكيفية معالجة الشروخ .

وقد يكون سبب الخلل زيادة في الأحمال على المنشأ ،أو أن التسليح غير
كاف ، أو أن نوعية الخرسانة رديئة أو أن هناك هبوطاً في التربة …… الخ .

***** وترميم الشروخ في المنشآت :

مراقبة الشروخ
يجبملاحظة الشروخ عندما تظهر في المنشأ الخرساني وعند ظهورها يجب اختبار سمك الشرخوطوله وعمقه .

ومن المهم ملاحظة ما إذا كان الشرخ يتسع بمرور الوقت أم لا . وهناك طرق كثيرة تستخدم الدراسة ذلك ( مثل استخدام بقع الجبس فوق الشروخ ومتابعةحدوث الشروخ في الجبس ، أو باستخدام جهاز يقيس العرض بين كرتين من الحديد مثبتتينعلى جانبي الشرخ .(

ويجب قياس تشوه أو انحناء عناصر المنشأ التي تحدث فيهاالشروخ الإنشائية باستخدام نقط المناسيب المعروفة كمرجع للقياس ( من الضروري معرفةالهبوط النهائي للأساسات ) وسوف تقودنا الملاحظة وأحذ القراءات المختلفة إلى معرفةنوع الشروخ من حيث أسبابها . وغالباً ما تؤثر عدة أسباب في وقت واحد .

منالممكن الآن اقتراح طريقة للعلاج ( الترميم ) التقوية المنشأ مثلا أو حقن الشروخ ……وما إلى ذلك .

معالجة الشروخ وترميم المنشأ :

الشروخ الشعرية غيرالإنشائية ( الناتجة عن أسباب غير إنشائية)
من المفروض في هذه الحالة أنالخرسانة جيدة النوعية ، وأن الشروخ دقيقة ولتمثل خطورة على استمرارية تحمل التسلح . فإذا تمت معاينة الشروخ ، وكانت ناتجة عن سلوك طبيعي للمبنى كما في حالة الوصلاتبين الوحدات مسبقة الصب ، فعلى المصمم أن يأخذ هذه الشروخ في الحساب وخاصة الوصلاتالرأسية والأفقية بوجه المبنى ، والتي يجب معالجتها بعناية لتجنب الأضرار التي تنجمعن هذه الشروخ ( مثل تسرب المياه خلال لها ) . وبالتالي يجب أن نتوقع ذلك في اكتساءالجدران الداخلية . وعادة يتم إجراء اختبارات معملية على وصلات مشروخة لنحصل علىالقوة الحقيقية للوصلات في حالة الاستخدام الفعلي لها ، ويجب أن يصمم حديد التسليحويختار تفرده بطريقة تجعل اتساع الشروخ غير خطير . وغالباً ما يكون وضع الحديدالإضافي غير المحسوب إنشائياً ضرورياً ( مثل حديد التسليح القطري المكسح ) ويكونعمودياً على اتجاه الشروخ المتوقعة في زوايا المبنى .

وعموماً فإن التصميمالجيد والتنفيذ الجيد يعطينا أفضل تحكم في الشروخ . وتعالج الشروخ الشعرية غيرالإنشائية ( مثل شروخ الانكماش اللدن ) بتنظيف السطح بالفرشاة المعدنية ، ثم تدمنالشروخ على طبقات من روبة حقن إسمنتية لاصقة ؟. وعندما تكون الشروخ الشعرية عميقةوعمودية على اتجاه قوى الضغط في المنشأ فمن الضروري حقن هذه الشروخ بعناية باستخدامالمنتجات التي تتصلب حرارياً . ومن الضروري اختيار منج منخفض اللزوجة

الشروخ العريضة
عندما يكون عرض الشرخ كبيراً وعميقاً داخل الخرسانةبحيث يصل إلى التسليح فيجب معالجه لتجنب تآكل الحديد . أما إذا حدث هذا التآكل فيالحديد فعلا فيجب إزالة الغطاء الخرساني المغلف للحديد ، تنظف أسياخ الحديد،ويستبدل الغطاء المزال بخرسانة جيدة كغطاء للحديد ( ومن المهم ي هذه الحالةاستخدام الرتنجات الغروية اللاصقة والترميم بخرسانة عالية المقاومة بالدفع بالهواءباستخدام مدفع الإسمنتCEMENT GUN ) وغالباً ما تتميز الشروخ الناتجة عن تمددالخرسانة باحتوائها على نسبة كبريتات عالية . وقد يكون من الضروري في هذه الحالةإزالة الخرسانة المعابه وتغييرها . وإذا كانت الشروخ ناتجة عن أسباب ميكانيكية ( مثل زيادة الأحمال أو نقص التسليح أو استخدام خرسانة رديئة أو هبوط التربة ) فيجبأن نتأكد من السيطرة على هذه الأسباب قبل البدء في ترميم المبنى خاصة إذا كانت هذهالشروخ مستمرة في الزيادة .

وقد يكون من الضروري إزالة وتغيير الخرسانةالمعابة وإضافة طبقة من الخرسانة الجديدة مثلاً ( نحصل على ربط الخرسانة القديمةبالخرسانة الجديدة باستخدام طبقة دهان خاصة من مادة غروية مطاطة أو باستخدامأيبوكسي لاصق EPOXYDE GLUE . وقد يكون من الضروري وضع أسياخ حديد تسليح إضافي فيمجاري أو ثقوب محفورة لها في الخرسانة القديمة ( يزرع الحديد باستخدام مونهأيبوكسية لاصقة ) وعندما نقرر حقن الشروخ فيجب العناية باختيار المنتج اللزوج الذيسنستخدمه وفقاً لترتيب الشروخ وتوزيعها ، ووفقا لنتائج عملية الحقن .

إذاكانت الشروخ نشطة ويتغير عرضها نتيجة التأثيرات الحرارية فلابد من أن نتأكد من عدمظهور تأثير إجهادات الشد وشروخ جديدة بعد ملء الشروخ .

علاج الشروخ باستخدامالمواد المرنة
سوف نتاول هنا حلول ومشاكل ملء شروخ الخرسانة مع متابعةالترميمات الأخرى الضرورية .

المواد المستخدمة :
تستخدم البوليمراتالعضوية والإسمنت في علاج الشروخ وسوف نشير إليها بالروابط . وأكثر البوليمراتالعضوية استخدما في الترميمات الإنشائية هي الروابط الإيبوكسية . وهي عبارة عن مركبأساسي راتنجي EPOXY BINDERS أو مصلد أو معجل للتصلب ، حيث يجب خلطها بالنسب المحددة . وللروابط الإيبوكسية خاصية الاتصاق بالخامات كالخرسانة والحديد وقلة الانكماش ،كما أنها ذات قوة شد وضغط عاليتين . ويعيب البوليمرات العضوية ضعف مقاومتها للحريقودرجات الحرارة المرتفعة . والروابط الإيبوكسية تنتمتي إلى فصيلة البوليمرات حراريةالتصلد وهي تشمل ضمن تركيبها البوليرثان مجهزاً على هيئة مركبين خلطهما عندالاستخدام ويعد البوليستر من نفس الفصيلة . وهو يتكون عادة من ثلاث مركبات
( أساسراتنجي ، وسيط مساعد ، ومعجل تصلب) .

وهناك فصيلة أخرى من الروابط العضويةتتكون من البوليمرات البلاستيكية THERMOPLASTIC POLYMERS أو الروابط الاكريليكية ACRYLAMID BINDER وهي سريعة التصلب ولا تلتصق بالخرسانة ، وهي ذات انكماش عال فيالظروف الجافة ولذا فإن استخدامها الرئيسي يكون في سد الشروخ في حالات الرطوبةوالتشبع لمقاومة تسرب الماء والإسمنت المستخدم هنا هو الإسمنت البورتلاندي العادي ،كما أن الإسمنت قليل الانكماش والإسمنت سريع التصلب يمكن خلطهما بالبوليمراتالعضوية .

اختيار الخامات
يستخدم إسمنت الحقن ( اللباني ) لملءالتعشيشات والفراغات الهامة ، كما يستخدم الإسمنت السريع التصلب في بعض حالات ملءالشروخ وتستخدم البوليمؤات البلاستيكية ( الراتنجات الاكليريكية ) بصفة رئيسية لملءالشروخ تحت ضغط الماء لإيقاف نفاذا الماء . كما تستخدم أيضاًالبوليمرات حراريةالتصلد .

الحد من سعة الشروخ :

يمكن تلافي وصول الشروخ في عناصرالخرسانة المسلحة إلى الحد غير المسموح به باتخاذ

مايلي:

استعمالالخرسانة الكثيفة ما أمكن .
تأمين طبقة كافية من الخرسانة لحماية حديد التسليحضد عوامل التآكل بما لا قل عن 2 سم في البلاطات المعروضة لتأثيرات جوية ، و 2.5سمللكمرات والأعمدة ، على أن لا تقل سماكة هذه الطبقة عن أكبر قطر لحديد التسليحالمستعمل .



المرجع : اختصار وبتصرف من مجلة المهندس العدد 4 ربيع الاول 1417هـ



[IMG]file:///C:\Users\user\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\c lip_image003.gif[/IMG]

المصدر: ملتقى شذرات