الشروخ في الخرسانة، الاسباب والمعالجات
تظهر الشروخ بشكل عام في الخرسانة لعدة اسباب، سواءا في القواعد او الاعمدة او الكمرات والبلاطات، وهي عيوب تؤثر فقط على خدمية المنشأة Serviceability وليس بالضرورة انها ستؤدي إلى انهيار النظام الانشائي، او انها ناتجة عن قصور بالتصميم الانشائي او سوء التنفيذ. وكما هو موضح فإن عرض الشرخ المسموح حسب الكود الامريكي للخرسانة ACI224R-01 Control of Cracking in Concrete Structures حسب الجدول التالي
وبحسب الكود الامريكي ACI 302.2R-06 Guide for Concrete Slabs that Receive Moisture-Sensitive Flooring Materials
"وفي ظل عمل تصميم انشائي مناسب للأسقف الخرسانية Floors، وتنفيذها بشكل صحيح، فإنه من غير الممكن توقع الحصول على بلاطات خالية من الشروخ او التموجات Curl-Free، وكنتيجة لذلك فإن اي مالك لمشروع يجب ان يُنصح بواسطة المصمم او المقاول ان من الطبيعي توقع ظهور بعض الشروخ او التموجات امر طبيعي في اي منشأة، وهذه المشكلة لا تعني بالضرورة سوء تصميم او تنفيذ"
اسباب الشروخ بالخرسانة
يمكن تلخيص اسباب حدوث الشروخ بالخرسانة كالتالي:
- الخرسانة يزداد حجمها وينكمش وفقا لفروق درحات الحرارة وهو ما يسبب الشروخ او ما يسمى بـ Shrinkage Cracks
- حدوث هبوط تفاوتي بالمنشأة يسبب الشروخ نتيجة تباعد العناصر الانشائية وانفصالها عن بعضها
- التحميل الزائد عن التصميم يسبب بداية الشروخ ثم قد يصل للانهيار
- فقد الخرسانة اثناء العمل في الصب يسبب حدوث انكماش للخرسانة وحدوث الشروخ
- عدم الهز الميكانيكي بشكل كافي اثناء الصب
- نقصان الغطاء الخرساني للحديد
- زيادة نسبة الماء في الخرسانة لزيادة قابلية التشغيل للخرسانة
- الصدأ في الحديد يسبب الشروخ نتيجة زيادة قطاع السيخ
- الخلطات الخرسانية سريع التصلد قد تكون اكثر عرضة للشروخ نتيجة احتمالية حدوث الانكماش
تصنيفات الشروخ
الشكل التالي يصنف الشروخ وفقا لنوعيتها ومسبباتها
اجراءات وقائية للتغلب على الشروخ في الخرسانة ؟
هناك عوامل وقائية يمكن من خلالها التقليل من حدوث الشروخ في الخرسانة في مراحلها المختلفة، ومن اهم الاجراءات مايلي:
- تقليل نسبة الماء الى الاسمنت Water to Cement Ratio W/C
حيث ان نسبة الماء الى الاسمنت تؤثر على جودة الخرسانة بشكل عام وعلى اجهادها الاقصى بشكل رئيسي، وعموما فإن نسبة الماء الى الاسمنت يجب الا تزيد عن 0.5 على الرغم من ان تقليل الماء يقلل قابلية التشغيل workability للخرسانة الطرية ولكن يمكن استخدام الاضافات الكيميائية للتغلب على ذلك.
- طريقة الخلط وجودة المواد المكونة للخرسانة
يجب أن تكون الخرسانة نفسها مخلوطة بنسب خلط مناسبة ، ويتم خلطها بشكل صحيح. وإذا تم استخدام القليل من الأسمنت فقط فإن ذلك يضمن وجود الشروخ، وكذلك استخدام كمية كبيرة من الماء سيجعل الخرسانة ضعيفة ، مما يؤدي إلى ظهور الشروخ بشكل اكبر.
- الصب والدمك الصحيح للخرسانة
ان الخرسانة التي يتم صبها بشكل سليم ، وعمل دمك ميكانيكي بطريقة صحيحة، تقلل من فرص إنتاج الشروخ. ويتم الدمك لمدة مناسبة للتخلص من فراغات الهواء التي تسبب الشروخ فيما بعد بسبب التغير الحجمي للخرسانة. ويمكن التغلب على هذه المشكلة باستخدام خرسانة ذاتية الدمك Self-Compacting Concrete
- طريقة تسوية سطح الخرسانة (التشطيب)
استخدام تقنيات التشطيب المناسبة والتوقيت المناسب امر مهم للتقليل من حدوث التشققات، وكذلك تجنب تشطيب سطح الخرسانة عندما يكون هناك ماء ينزف على السطح ، يؤدي التشطيب إلى إعادة الماء إلى الخرسانة بدلاً من التبخر مما يؤدي بالتالي إلى حدوث تشققات.
- المعالجة الصحيحة للخرسانة بعد الصب
إيقاف فقدان الماء السريع من السطح أو جفاف الخرسانة بسبب عملية الاماهة (تحويل الخرسانة السائلة إلى الحالة اللدنة ثم إلى الحالة الصلبة) يؤدي إلى جفاف البلاطة، لذلك يوصى بالمعالجة بالرش للبلاطة لمدة لا تقل عن 7 أيام. يمكن استخدام وسائل معالجة مثل استخدام تغطيات البلاستيك للحفاظ على المياة ضمن الخرسانة او استخدام مركبات المعالجة الكيماوية Curing Compounds ، ولا يجب تعريض العناصر الانشائية لأي احمال خلال فترة المعالجة.
- الدمك الكافي لتربة التأسيس
يجب أن يتم دمك المنطقة الواقعة أسفل البلاطة الخرسانية الارضية بشكل صحيح وكافي وعلى طبقات لضمان استقرار التربة وعدم حدوث هبوط فيما بعد . لانه إذا تُركت التربة بدون دمك فسيحدث لها هبوط ومع مرور الوقت تظهر التشققات بالبلاطة. وهذا ينطبق على المنشات وكذلك الإنشاءات على الطرق السريعة.
- توفير فواصل حرارية بالمبنى
يجب وضع فواصل بالمنشأة حسب متطلبات الاكواد والمواصفات من أجل ضبط انكماش الخرسانة. وكذلك التخفيف من الاجهادات الحرارية الناتجة عن فروق درجات الحرارة ضمن عناصر المنشأة نفسها.
اصلاحات عيوب التشققات بالخرسانة
يمكن استخدام المواد المتوفرة تجاريا لمعالجة الشقوق، ولكن يجب ان يتم استخدامها بالشكل الصحيح حسب تعليمات الشركة المنتجة. هناك عدة شركات وتخصصة بانتاج مواد اسمنتية مع بوليمرات خاصة لتوفير حلول المعالجة بطريقة سريعة، وسيتم مناقشة طرق الاصلاحات في موضوع منفصل.
طريقة حساب عرض الشرخ بالخرسانة باستخدام برنامج RCM ACI Builder
