شروخ الخرسانة
الشروخ الخرسانية أسبابها وعلاجها:
تحدث الشروخ الخرسانية لأسباب عديدة و مختلفة . و قد تكون هذه الشروخ على درجة من الخطورة قد تؤثر في عمر المبنى . و فيما يلى تصنيف الشروخ حسب مسبباتها تصنيف يسري علي كل المنشآت التي تصب في الموقع أو سابقة الصب وتصنف الشروخ لنوعين أساسيين هما:
شروخ غير إنشائية :
نميز منها:
1.شروخ الانكماش الحراري:
تتولد أثناء عملية التصلب المبكرة من الحرارة الناتجة من التفاعل الكيميائي بين الماء والأسمنت.
2.شروخ الانكماش اللدن :
تحدث نتيجة التبخر السريع للماء من سطح الخرسانة و هي لدنة أثناء تصلدها.
3.شروخ انكماش الجفاف: يحدث هذا النوع من الشروخ عندما تقابل العناصر القصيرة ذات التسليح القليل حواجز تعيقها.
4.شروخ نتيجة التأكل:
هناك نوعان رئيسان من العيوب يساعدان علي تزايد تأثير عوامل التعرية على المنشأ الخرساني وهما:
تأكل حديد التسليح :
ينمو الصدأ و يتزايد حول حديد التسليح منتجا شروخا بامتداد طولها . و قد يؤدي ذلك الي سقوط غطاء الخرسانة كاشفة حديد التسليح ، وتساعد علي ذلك الرطوبة المشبعة بالاملاح في المناطق الساحلية.
تهتك الخرسانة :
هناك تفاعلات كيميائية تؤدى الي تهتك الخرسانة. و قد يظهر خلل كيميائي نتيجة اختيار حبيبات (حصي) غير ملائمة ، فإن النتوءات و الحفر التي تظهر علي السطح الخرساني تعني ان الحبيبات المعزولة قد تفتتت.
الشروخ الإنشائية:
تتعرض الخرسانة المسلحة لاجتهادات الشد عند تحميل المنشأ ، ولذلك تحدث شروخ في الكمرات ( وهذا طبيعي) في الجانب المعرض للشد تحت تأثير عزم الانحناء .
وعموما فان هذه الشروخ مقبولة اذا كان عرضها أقل من 0.2 مم وقد أثبتت التجارب أن التأكل و الصدأ يتزايدان بسرعة فقط عندما يزيد سمك الشرخ عن 0.4 مم .
وقد تظهر بعض الشروخ نتيجة اجهادات القص، وإن كانت نادرة، وتكون شروخ قطرية (مائلة) عمودية على اتجاه حديد التسليح ( المكسح) وتحدث بسبب عيوب في ترابط أسياخ الحديد ذات القطر الكبير مع الخرسانة، وفي بعض الحالات تكون هذه الشروخ ظاهرة بدرجة تشكل خطرا مثل:
شروخ عزوم الانحناء أو القص التي يزداد اتساعها بصفة مستمرة :
وهي شروخ تحدث في أجزاء الخرسانة المعروضة للضغط (الأعمدة أو الكمرات أو البلاطات في الجانب المعرض للضغط) وهذه الحالة من أقصى درجات الخطورة على المنشأ.
عند حدوث مثل هذه الأنواع من الشروخ فقد يكون من الضروري تدعيم المنشأ وإزالة الأحمال فورا، وبعد ذلك يدرس أساس ومصدر الخلل في المنشأ، ونبدأ في حل مشكلة تقوية المنشأ وكيفية معالجة الشروخ.
صيانة و ترميم الشروخ في المنشآت
أولا: مراقبة الشروخ:
يجب ملاحظة الشروخ عندما تظهر في المنشأ الخرساني و عند ظهورها يجب اختبار سمك الشرخ و طوله و عمقه.
و من المهم ملاحظة ما إذا كان الشرخ يتسع بمرور الوقت أم لا. و هناك طرق كثيرة تستخدم لدراسة ذلك (مثل استخدام بُقَجْ الجبس فوق الشروخ و متابعة حدوث الشروخ في الجبس ،أو باستخدام جهاز يقيس العرض بين كرتين من الحديد مثبتتين على جانبي الشرخ.
ثانيا:معالجة الشروخ و ترميم المنشأ:
الشروخ الشعرية غير الأنشائية (الناتجة عن أسباب غير انشائية):
من المفروض في هذه الحالة أن الخرسانة جيدة النوعية ،و أن الشروخ دقيقة و تمثل خطورة على استمرارية تحمل التسليح. فعلى مهندس التصميم أن يأخذ هذه الشروخ في الحساب و خاصة الوصلات الرأسية و الأفقية بوجه المبنى ،و التي يجب معالجتها بعناية لتجنب الأضرار التي تنجم عن هذه الشروخ (مثل تسرب المياه خلالها).
الشروخ العريضة:
عندما يكون عرض الشرخ كبيرا و عميقا داخل الخرسانة بحيث يصل الى التسليح فيجب معالجته لتجنب تآكل الحديد. أما إذا حدث هذا التآكل في الحديد فعلا فيجب إزالة الغطاء الخرساني المغلف للحديد، تنظيف أسياخ الحديد، و يستبدل الغطاء المزال بخرسانة جيدة كغطاء للحديد.
وإذا كانت الشروخ ناتجة عن أسباب ميكانيكية مثل زيادة الأحمال أو نقص التسليح أو استخدام خرسانه رديئة أو هبوط التربة فيجب أن نتأكد من السيطرة على هذه الأسباب قبل البدء في ترميم المبنى خاصة أذا كانت هذه الشروخ مستمرة في الزيادة.
علاج الشروخ باستخدام المواد المرنة.
المواد المستخدمة:
تستخدم البوليمرات العضوية و الأسمنت في علاج الشروخ و سوف نشير إليها بالروابط.
الحد من سعة الشروخ
يمكن تلافي وصول الشروخ في عناصر الخرسانة المسلحة إلى الحد غير المسموح به باتخاذ ما يلي:
-استعمال الخرسانة الكثيفة ما أمكن.
-تأمين طبقة كافية الخرسانة لحماية حديد التسليح ضد عوامل التآكل
- الحفاظ على درجة حرارة منخفضة للخرسانة أثناء التصلد برشها بالماء البارد لمدة 24 ساعة على الأقل
اولا اسباب الشروخ في البلاطات:
1- خدمة الخرسانه بعد الصب مثل التخشينه او الرش بالماء او فك الخشب قبل مدتها المحدده
2- عدم ضبط نسب الخلط
3- الصب بعد انتهاء زمن الشك الابتدائي (عندما يكون الصب بالمركزيه)
4- الحديد قليل اما لسؤ التنفيذ او بالتصميم
5- الاحمال الزائده عن الاحمال التي تم التصميم عليها
6- شروخ بسبب الهبوط وهذه الحاله عندما يكون الشرخ في البلاطه والجسر والجدار وممتد بارتفاع المبنى فالسبب الهبوط
6- شروخ بسبب الهبوط وهذه الحاله عندما يكون الشرخ في البلاطه والجسر والجدار وممتد بارتفاع المبنى فالسبب الهبوط
ثالثا : الشروخ في الجدران :
1- شرخ الهبوط وهو الشرخ الذي سببه هبوط بالاساسات ويظهر في الجدار من الجهتين ويمتد للبلاطه والجسر وبارتفاع المبنى كاملا
2- زياده سماكه اللياسه والصحيح عندما تزيد سماكه اللياسه عن 2سم يتم عمل اللياسه على طبقات بحيث لا تزيد سماكه كل طبقه عن 2سم وتخشن وترش بالماء ثلاثه ايام
3- عدم رش اللياسه
4- عدم التكسير لمواسير الكهرباء في الجدران وتركها بارزه مما يسبب شروخ لقله سماكه اللياسه فوق المواسير
5- عدم تغطية المواسير للكهرباء بمونه قبل اللياسه لان تغطيتها اثناء اللياسه بمونه يزيد سماكه اللياسه مما يظهر الشروخ
6- عدم وضع شبك بين الخرسانه والجدران لان الجساءة مختلفه
7- عدم وضع المونه الاسمنتيه الكافيه اثناء البناء للربط بين الطوب
8- البناء للجدران على تربه رخوه وعدم وضع اساس من الجعم
9- البناء ببلك مختلف النوعيه
عادي وصم لنفس الجدار فيحصل الشرخ للجدار بسبب اختلاف الجساءه للبلك
10- عدم الرش للجدران المده الكافيه بعد البناء
11- البناء للجدران بارتفاعات عاليه لاكثر من 3.5متر بدون عمل كورنيش( جسر ميده)
12- عدم الربط بين الطوب وعدم الربط عند تقاطعات الجدران
من أسباب التشققات والعيوب في الخرسانة المسلحة من بداية ماقبل التصميم حتى مرحلة الاستثمار عديدة منها:
عدم تجميع المعلومات والمعرفة بالمعلومات والاحصائيات المتعلقة بالامطار وسرعة الرياح ودرجات الحرارة ودرجات الرطوبة والهزات الأرضية
اهمال تقرير التربة وذلك باهمال عمل سبور(جسات) بعدد كافي لتحديد خواص التربة ونوعية الاساس المناسب لهذه الخواص
الخطأ في اختيار الجملة الانشائية
الخطأ في التصميم وعدم تتبع التعديلات المتتالية والمراحل الخاصة بالتصميم وتعديلاته.
الأخطاء الحسابية.
عدم اتباع المواصفات القياسية والقواعد التطبيقية لتصميم وتنفيذ الخرسانة المسلحة
أخطاء ناتجة عن افتراض خاطئ للأحمال وحركة الأوزان على المنشأ أو عدم الأخذ بالاعتبار بعض الأحمال مثل الرياح والزلازل والسيول والحرائق بالحسبان
التخزين غير المناسب للاسمنت أو البحص أو الرمل أو الإضافات
استخدام اسمنت منتهي المدة أو اسمنت لا يتلاءم الظروف الجوية المحيطة بالمنشأ
استخدام حصويات غير متدرجة وغير متطابقة مع نسب تصميم الخلطة أو تحتوي على شوائب مثل الأملاح أو المواد العضوية أو مواد ناعمة كثيرة
استخدام مياه غير مناسبة للخلط مثل مياه البحر أو مياه جوفية تحتوي أملاح أو حموض ضارة أو كبريتات واستخدام مياه تزيد عن الحد المسموح به.
استخدام حديد تسليح صدأ ( او اصابه الصدأ بسبب خطأ ما) أو عليه شحوم وزيوت أو طين أو مكونات أخرى( تؤدي لعدم تماسكه مع الخرسانة)
عدم فحص المواد المكونة للخرسانة وذلك لمطابقتها للمواصفات
إهمال القيام بتنفيذ الاختبارات المعملية اللازمة للتأكد من جودة الخرسانة( مقاومة الضغط ودرجة الامتصاص أو نسبة الدمك أو قابلية التشغيل.......)
عدم الاهتمام برص التربة في الاقبية
عدم تصريف المياه من المناطق المجاورة للاساسات
عدم المعايرة الصحيحة للمواد المستخدمة
نقص البيانات أو زيادة او النقصان في الغطاء الخرساني ( وعيوب فيه)
عدم تحديد أماكن فواصل الهبوط وعدم تحديد أماكن فواصل الصب (وضعها في الاماكن الغير معرضة لقوى واجهادات عالية ويجب ان تخشين سطحها من اجل التماسك عند متابعة الصب) وفواصل التمدد والتقلص
ويجب الاهتمام بمعالجة الفواصل والاهتمام بنظافتها ومعالجتها وفق الاصول حتى لاتتسرب الرطوبة والمياه الجوفية ويحدث تشقق في الخرسانة وصدأ حديد التسليح
عدم حساب الهبوط الكلي المتوقع تحت الاساسات ومقارنته بالحدود المسموح به لنوعية التربة
عدم الاهتمام بتصميم الشيناجات(الميدات) القوية الرابطة للاساسات وخصوصا للاساسات التي تقع بجوار المنشآت القائمة
اهمال الظروف المحيطة بالموقع التي تؤثر على التصميم مثل منسوب ونوعية اساسات المباني المجاورة والتغيير المنتظر في منسوب المياه الجوفية
اهمال العزل المائي وذلك بعدم عزل الاساسات وعدم تنفيذ طبقات العزل للرطوبة او الماء خصوصا بالاسقف الاخيرة للمنشا او بالاقبية او تنفيذ ذلك بطريقة سيئة غير مطابقة للمواصفات الفنية او استعمال مواد عازلة غير سليمة
اهمال العزل الحراري يؤدي الى زيادة التمدد والتقلص العناصر الخرسانية للاسقف
القيام بصب البيتون من ارتفاعات عالية
هز أسياخ الأعمدة مما يؤدي إلى تغير مسافات بين الأتاري وتقليل كثافة الخرسانة حول حديد وانحراف حديد التسليح الطولي عن محوره
عيوب في طريقة الصب من ناحية الخلط أو النقل أو الهز ( يحدث الهبوط اللدن) الافضل استخدام الهزاز
لزيادة كثافة الخرسانة وعدم المبالغة بالهز ( يؤدي أحياناً إلى طبقة سطحية ناعمة وغنية بالماء ينتج عنها تشققات شبكية) و يجب استخدم اقل كمية من الماء ويجب الاهتمام بالكوفراجات (الشدات) و الغطاء الخرساني .
استخدام كوفراجات(شدات) ردئية ومهترئة وفيها التواء او تقوس او تقشر وفيها ثقوب او فواصل او فراغات بين الالواح
عيوب بالمعالجة وذلك بعدم اتخاذ الحماية اللازمة للخرسانة في ظروف الحرارة الشديدة وانخفاض الرطوبة (رشها بالماء او غمرها.... تغطيتها) ومن الجفاف والرياح الشديدة(استخدام مصادات الرياح) فيحدث الانكماش اللدن
وفي حال التجمد اجواء باردة جدا (يجب التغطية والتدفئة) أو الصب ضمن الماء( باتخاذ التدابير اللازمة)
يحدث الانكماش الجاف نتيجة فقد العجينة للماء مع وجود الاعاقة(الارضيات- صب الكتل الكبيرة...) في هذه الحالة يجب استخدام الحصويات الحد الاقصى والماء الحد الادنى والاهتمام بفواصل الانكماش والاهتمام بتفاصيل الحديد واستخدام اضافات تقليل الانكماش
استخدام كميات زائدة من الماء
الفك المبكر للكوفراج(الشدة) قبل وصول الخرسانة إلى المقاومة المناسبة لتحميلها وغير ذلك
تشققات التقلص الحراري المبكر،
تتولد أثناء عملية التصلب المبكر(اجواء حارة) حرارة ناتجة عن التفاعل الكيميائي بين الاسمنت والماء لذلك الافضل استخدام الاسمنت البوزلاني
اسمنت البوزلاني يعطي حرارة منخفضة عند التفاعل
تعرض الخرسانية أثناء التنفيذ لأحمال أكبر كثيراً من تلك الواقعة عليها أثناء استعمال المبنى من تخزين مواد البناء والمعدات الثقيلة فوق العناصر الخرسانية
فك القوالب بعد ثلاثة أو أربعة أيام حيث مقاومة الخرسانة ضعيفة ثم وضع الكوفراج للسقف الذي يعلوه وصبه مباشرة
الصب على تربة غير صالحة تحتوي على مواد عضوية او طينية
عدم الاهتمام بمواد الردم بين الاساسات واستخدام تربة تحتوي على مواد كبريتية او عضوية تعمل على تاكل حديد التسليح
استعمال تسليح غير كافي. وإهمال تفاصيل حديد التسليح وأماكن توقفها وتوزعها وعدم الاهتمام بتفاصيل حديد التسليح وحديد الوصل بين العناصر والحديد الأفقي ..
عدم الاهتمام بالتفاصيل المعطاة
عدم العناية بقراءة الملاحظات والتحذيرات الموجودة على المخططات.
عدم دراية وإلمام المهندس المنفذ بالمواصفات والشروط الفنية الخاصة بالمنشأ و موضوع التنفيذ.
أخطاء تعديل حديد التسليح من حيث أنواع أو أقطار الحديد وعدم وضعه في أماكنه الصحيحة والمسافات المحددة بالمخططات وبالتشكيل والأطوال والامتداد المناسب مع التثبيت الجيد للحديد المدد والمكسح والأتاري.
عدم وضع وصلات الحديد في الأماكن المناسبة وبالأطوال المحددة والعدد الكافي للحديد وبنفس القطر.
عدم وضع كراسي تحت حديد تسليح الاظفار (البرندات) أو في حالة استخدام طريقة التسليح الممدود فوق المساند (التسليح العلوي) مما يؤدي الى سقوط الحديد العلوي اثناء الصب الى الاسفل وعدم وجود حديد في مناطق الشد
عدم استقامة الأعمدة وخاصة رقاب الأعمدة
تغيير مكان ومواضع الحمولات التي توضع على العنصر البيتوني عن تلك المبينة في المخططات مما يسبب حمولات زائدة عن المصمم عليها العنصر.
تعرض العناصر الخرسانية إلى صدمات فجائية غير متوقعة من أحمال متحرك.
الخطا في تنفيذ اعمال الاكساء(مثل التمديدات الصحية) او تكسير وفتح ثقوب وتمريرها في الاماكن الخطرة
استخدام المنشأ في غير الأغراض التي خصص لها
إضافة طوابق على المنشأ غير محسوبة مما يؤدي إلى زيادة الحمولات على الأعمدة .