![]() |
Why Do Cracks Appear in Concrete Walkways? Causes and Solutions |
معرفة أسباب شروخ خرسانة الأرضيات، ومن ثم اتخاذ الاحتياطات اللازمة لتفاديها، هي الخطوة الأولى نحو معالجتها بشكل فعّال. فتجنب تشقق الأرضيات الخرسانية يتطلب تصميمًا دقيقًا يُراعي جميع العوامل المؤثرة، مثل: الأحمال المتوقعة، وسمك الخرسانة المناسب، وكميات التسليح الكافية، إلى جانب حسن إختيارأماكن فواصل التمدد والانكماش.
أولا: الأسباب المتعلقه بالتصميم.
- عدم مراعاة الأحمال المختلفة يُعد من أبرز أسباب تشقق الأرضيات الخرسانية.
تختلف الأحمال التي تتعرض لها الأرضيات بدرجة كبيرة؛ فالأرضيات المخصصة لحركة المشاة تختلف في تصميمها عن تلك المصممة لتحمل مرور المركبات الثقيلة. لذلك، من الضروري تصميم الأرضيات وفقًا لطبيعة الأحمال المتوقعة عليها لضمان تحملها دون تشققات أو تلف مبكر. ولا يمكن تحقيق ذلك إلا بمعرفة قيم الأحمال التصميمية؛ فمثلًا، يجب ألا يقل إجهاد الخرسانة للأرضيات التي تتعرض لأحمال المشاة عن 200 كجم/سم²، بينما يجب أن لا يقل عن 350 كجم/سم² للأرضيات التي تتحمل مرور المركبات.
- عدم كفاية سمك الخرسانة يُضعف من قدرتها على مقاومة الأحمال.
عندما يكون سمك الأرضية أقل من المطلوب، تزداد قابليتها للانحناء والهبوط تحت تأثير الأحمال، مما يؤدي إلى ظهور الشروخ مع مرور الوقت. لذلك، يجب تحديد سمك الخرسانة بدقة بناءً على طبيعة الأحمال المتوقعة، مع مراعاة نوع التربة وظروف التأسيس لضمان الأداء الإنشائي المطلوب. يُوصى بأن لا يقل سمك الأرضيات المخصصة لحركة المشاة عن 10 سم.
ويجب ألا يقل سمك الأرضيات التي تتعرض لمرور المركبات عن 15 سم، مع تدعيمها بحديد تسليح لا يقل عن 5 أسياخ بقطر 10 مم لكل متر. كما يجب الالتزام بالكود المصري باستخدام خرسانة تتحمل البري والتآكل، بمقاومة لا تقل عن 300 كجم/سم²، ونسبة مياه إلى الأسمنت (W/C) لا تزيد عن 0.50، مع استخدام تدرج جيد للركام الأكبر بحيث لا يزيد المقاس الإعتباري الأكبر عن 25 مم.
- نقص حديد التسليح يُضعف مقاومة الخرسانة لقوى الشد، مما يزيد من احتمالية ظهور الشروخ.
- سوء توزيع فواصل التمدد والانكماش والهبوط .
لذا، يجب تصميم هذه الفواصل بدقة وتوزيعها بشكل مدروس وفقًا لأبعاد الأرضية وطبيعة استخدامها،ووفقا للكود المصري لتصميم وتنفيذ المنشأت الخرسانيه ECP 203-2018. حيث ينص الكود المصري على أن يتم توزيع فواصل الانكماش في البلاطات الخرسانية العادية غير المسلحة بحيث لا يزيد طول الشريحة الواحدة عن 30 ضعف سُمك البلاطة، وبحد أقصى 5 أمتار، كما يُشترط ألا يزيد أطول ضلع للبلاطة عن 25 مترًا بدون فواصل.
يتم تنفيذ الصب بطريقة الشطرنج (صب الشرائح الفردية أولاً، ثم الزوجية أو بالعكس).
كما يُلزم الكود بفتح فواصل انكماش ثانوية بمنشار ميكانيكي، بحيث لا يزيد التباعد بينها عن 1.25 ضعف عرض الشريحة، وبعمق لا يقل عن ثلث سُمك البلاطة، ويتم ذلك بعد زمن الشك النهائي وحتى 3 أيام كحد أقصى من تاريخ الصب.
مثال توضيحي: توزيع فواصل الانكماش الرئيسية والثانوية في بلاطة خرسانية عادية غير مسلحة (حالة عملية: ملاعب تنس).
- حساب أبعاد الشرائح وفقا للكود:
- 30*(15 سم سمك البلاطة) = 4.5 متر (اقل من 5 متر، الحد الأقصى لعرض الشريحة).
- إذن، نقوم بتقسيم البُعد القصير (45 مترًا) إلى 10 شرائح، كل منها بعرض 4.5 متر وطول 60 متر.
- التأكد من عدم تجاوز الضلع الطويل للحد المسموح:
- بما أن الطول (60 متر) > الحد الأقصى المسموح به (25 متر).
- نقوم بتقسيم الطول إلى 3 أجزاء، كل منها بطول 20 مترًا. ليصبح التقسيم النهائي للبلاطة إلى 30 شريحة، كل شريحة بأبعاد 4.5 * 20 متر.
- فتح فواصل انكماش ثانوية:
- يتم قطع الشريحة التي بطول 20 متر إلى 5 فواصل طولية (كل 4 متر).
- عمق القطع = ⅓ *15 سم = 5 سم. يُنفذ هذا القطع بالمنشار الميكانيكي في فترة لا تتجاوز 3 أيام بعد الصب.
ثانيا: الأسباب التنفيذية وسوء التطبيق.
- إهمال اختبارات الجودة
- رداءة الأخشاب المستخدمة في الشدات
- سوء المصنعية ونقص خبرة العمالة
- زيادة مياه الخلط أثناء الصب
- سوء تشوين أو توزيع وتربيط أسياخ الحديد
يؤدي عدم الالتزام بأصول الصناعة أثناء توزيع وتربيط حديد التسليح إلى ضعف في جودة التنفيذ الهيكلي. فعلى سبيل المثال:
- إهمال استخدام البسكوت (Spacer) يؤدي إلى عدم الحفاظ على الغطاء الخرساني المطلوب.
- عدم ربط الأسياخ بشكل جيد باستخدام السلك الرباط يسمح بتحركها أثناء الصب، مما ينتج عنه توزيع غير منتظم لحديد التسليح داخل القطاع الخرساني.
- استخدام حديد تسليح مغطى بقشور صدأ أو ملوث بالزيوت والشحوم من الأسباب الرئيسية لضعف التماسك بين الخرسانة والحديد، ويحدث ذلك غالبًا عند توريد كميات كبيرة من حديد التسليح مع تأخر التنفيذ أو عند التشوين بطريقة غير صحيحة. لذلك، يجب عدم استخدام أي أسياخ متأثرة إلا بعد إزالة الزيوت باستخدام المذيبات المناسبة، وتنظيف الصدأ بالفرشاة السلك أو الصنفرة. ويشترط ألا يقل وزن السيخ المتبقي بعد التنظيف عن 98% من وزنه الأصلي، أو ألا يقل القطر بعد التنظيف عن 0.2 مم للأسياخ بقطر 10 مم، و0.3 مم للأسياخ حتى قطر 20 مم.
- إهمال تدعيم فواصل التمدد والهبوط أثناء الصب.
- استخدام فوم فواصل غير مناسب
- إهمال أعمال المعالجة بعد الصب
وينص الكود المصري على ضرورة رش الأرضيات بمياه نظيفة خالية من الأملاح والمواد الضارة لمدة لا تقل عن 7 أيام متواصلة بمعدل مرتين يوميًا، ويمكن تقليل مدة الرش في حالة تحقق مقاومة مبكرة للخرسانة تعادل 80% من قيمة المقاومة التصميمية للضغط (Fcu)، وذلك مع استخدام وسائل بديلة مثل تغطية الأرضيات بالخيش المبلل باستمرار.
- استخدام تربة رديئة في الردم
ردم الأرضيات بتربة غير صالحة مثل المخلفات أو ناتج الحفر غير المناسب يؤدي إلى هبوط غير متساوٍ في التربة، مما يزيد من احتمالية ظهور الشروخ في البلاطات الخرسانية. لذلك، يجب استخدام تربة مناسبة ومصنفة وفقًا للمواصفات الفنية، من النوع A أو B حسب تصنيف AASHTO.
- إهمال الجسات التأكيدية للتربة
عدم إجراء جسات للتربة قبل التصميم قد يؤدي إلى تقدير خاطئ لقدرتها على التحمل، مما يتسبب في اختيار نظام إنشائي غير ملائم للأرضية. وتكمن الخطورة بشكل خاص في وجود طبقات غير مرئية مثل "عرق الطفلة" أو التربة الانتفاشية، والتي تتغير خصائصها بشكل كبير عند التعرض للماء، سواء نتيجة لري المزروعات أو سقوط الأمطار، مما يؤدي إلى حدوث إجهادات عكسية (من أسفل إلى أعلى) قد تتسبب في تشققات وهبوط غير منتظم للبلاطات الخرسانية.
- التحميل المبكر للأرضيات قبل الوصول للإجهاد التصميمي
ثالثا: جودة المواد المستخدمة.
- عدم استخدام نوع الخرسانة المناسب
- عدم تصميم الخلطة الخرسانية بدقة
- استخدام أنواع غير مناسبة من الأسمنت
استخدام أسمنت سريع الشك في الأجواء الحارة أو أسمنت منتهي الصلاحية قد يؤدي إلى فقدان قابلية التشغيل، وسرعة جفاف غير متحكم بها، مما ينتج عنه تشققات سطحية في الخرسانة. لذلك، من الضروري اختيار نوع الأسمنت المناسب لظروف الطقس وطبيعة الاستخدام، مع التأكد من تاريخ صلاحيته قبل الاستعمال.
وفي بعض الحالات، خصوصًا عند وجود تربة ضارة تحتوي على أملاح أو كبريتات، يُوصى باستخدام أسمنت مقاوم للكبريتات (SRC) لتعزيز مقاومة الخرسانة. كما قد تُصدر توصيات إضافية بضرورة تطبيق طبقات عزل واقية، إما باستخدام 3 طبقات دهانات عزل تُطبّق على البارد (Cold-Applied Coatings) أو باستخدام شرائح العزل (Membrane Sheets)، لحماية أجناب الأرضية الخرسانية من تأثير التربة العدوانية.
- استخدام مياه غير صالحة في الخلط
- عدم الاستعانة بشركات متخصصة لتركيب الفواصل
- ضعف مراقبة جودة المواد المستخدمة
رابعا: أسباب ناتجة عن عوامل خارجية أخري.
- التسربات المائية بسبب ري المزروعات أو الأمطار
- الحركات الأرضية والزلازل
- التعرض لأملاح التربة أو الكلوريدات
- التعرض لإجهادات ميكانيكية عالية
- عدم استخدام أنواع العزل المناسبة
تقييم خطورة الشروخ (مدى السماحية).
من وجهة نظري، لا يعتمد تقييم الشروخ في الخرسانة فقط على عمقها أو اتساعها، بل على مدى خطورتها وتأثيرها على الاستخدام والبيئة المحيطة. فوجود شروخ صغيرة وغير خطيرة قد يكون مقبولًا في بعض الحالات، لكن يجب معالجتها لتجنب التشوهات والقلق النفسي لدى المستخدمين.
على سبيل المثال:
- الشروخ المرئية التي لا تحتاج إلى إصلاح.
تُعد الشروخ السطحية في بعض أنواع الأرضيات، مثل ملاعب التنس الخرسانية التي سيتم تغطيتها بالنجيل الصناعي، أو الأرضيات المخصصة لمناطق ألعاب الأطفال والمغطاة بطبقة مطاطية من نوع EPDM، من الحالات التي لا تستدعي في العادة معالجة إنشائية، نظرًا لأن الغطاء النهائي يحجب الشروخ ولا يؤثر على أداء الأرضية.
ومع ذلك، ولضمان استقرار الطبقات العليا ومنع تطورها مستقبلاً، يُفضل تنفيذ معالجة بسيطة على النحو التالي:
- تنظيف الشرخ جيدًا باستخدام ضغط هواء لإزالة الأتربة.
- ملء الشرخ بمعجونة إيبوكسية مطاطية مناسبة.
- تغطية منطقة الشرخ بشريط من الشاش (Fiber Mesh).
- طلاء طبقات التأسيس والربط (Primer + Binder) بشكل منتظم قبل تركيب طبقة EPDM النهائية.
- الشروخ البسيطة التي تحتاج إلى معالجة تجميلية.
- الشروخ المتوسطة والمتزايدة التي تستدعي المعالجة الوقائية.
تظهر الشروخ في أرضيات مواقف السيارات، على سبيل المثال، على شكل شروخ طولية موازية لفواصل التمدد، مما يشير إلى أن المسافة بين الفواصل تجاوزت الحد المسموح به للتمدد في الخرسانة. في هذه الحالة، يتم فتح الفاصل على شكل حرف V، ثم تنظيف الشرخ جيدًا من الأتربة والزيوت. بعد ذلك، تُملأ التشققات بأحد المواد التالية:
- مونة بوليمرية أسمنتية مثل أديبوند (Addibond).
- طرطشة السطح بمادة أديبوند قبل وضع مونة بوليمرية أسمنتية مسلحة بألياف زجاجية (fiberglass).
- دهان السطح بمادة رابطة مثل كيما بوكس 104 (Kimapoxy 104)، ثم ملء الشرخ بمونة إيبوكسي مثل كيما بوكس 165 (Kimapoxy 165)."
- الشروخ الكبيرة والخطيرة التي تتطلب إعادة تنفيذ.
في بعض الأحيان، تظهر شروخ في المشايات الخرسانية وتستمر في الاتساع مع مرور الوقت. وللتأكد من استمرار اتساع هذه الشروخ، يمكن استخدام مسطرة قياس عرض الشروخ أو عمل بؤج جبسية ومراقبتها لفترة زمنية. غالبًا ما يكون السبب في ذلك هو هبوط التربة أسفل المشاية، والذي قد ينتج عن تسربات مياه الري المجاورة أو بسبب وجود تربة رديئة تحتوي على مخلفات وفراغات تؤدي إلى هبوط غير منتظم بمرور الوقت.
عند التأكد من استمرار اتساع الشروخ، يجب أولًا معالجة السبب الجذري، مثل تحسين شبكة الري أو استبدال التربة الرديئة، قبل معالجة المشايات الخرسانية نفسها. وتتم المعالجة على النحو التالي:
- تكسير الجزء التالف بالكامل بعد قصه بالمنشار من جميع الجوانب لتحديد حدوده بدقة.
- تطهير التربة أسفل المشاية من أي شوائب أو مواد غير مستقرة.
- إعادة الردم بتربة نظيفة جيدة النوعية ومدموكة على طبقات.
- فرش طبقة من مشمع البولي إيثيلين بسُمك 400 ميكرون كطبقة عازلة.
- تثبيت جوانب خشبية (نجارة) لضبط المنسوب والحدود.
- تخشين الأسطح الخرسانية القديمة ودهانها بمادة رابطة مناسبة.
- صب الخرسانة الجديدة والقيام بعملية المعالجة بالمياه جيدًا لضمان القوة والمتانة.
بالتالي، يجب تقييم الشروخ في الخرسانة بعناية فائقة مع دراسة تأثيرها على الاستخدام وظروف البيئة المحيطة، حيث قد لا تتطلب بعض الشروخ أي معالجة، في حين تتطلب شروخ أخرى إصلاحًا فوريًا لمنع حدوث أضرار هيكلية أو جمالية.
خاتمة: الوقاية من حدوث الشروخ خير من العلاج.
في النهاية، تمثل الشروخ في الأرضيات الخرسانية مشكلة شائعة لكنها قابلة للسيطرة والمعالجة إذا تم فهم أسبابها بدقة، بدءًا من طبيعة التربة وجودتها، مرورًا بطريقة الصب، ونوع الأسمنت المستخدم، وانتهاءً بظروف التشغيل والصيانة. إن الوقاية تبدأ دائمًا بتخطيط جيد وتنفيذ دقيق، ومعالجة أي خلل في مراحله المبكرة يمكن أن يوفر الكثير من التكاليف والمشكلات المستقبلية.
لذلك، يُنصح دائمًا بالالتزام بالمواصفات الفنية، وتنفيذ الاختبارات اللازمة، واستخدام المواد المناسبة لضمان أرضية خرسانية متينة ومستقرة تدوم لسنوات دون مشاكل.
لا تتردد في إضافة تعليقك، وسنرد عليك بأسرع وقت!