الشروخ الخرسانية اسبابها وعلاجها

الشروخ الخرسانية أسبابها وعلاجها
تحدث الشروخ الخرسانية لأسباب عديدة ومختلفة . وقد تكون هذه الشروخ على درجة من الخطورة قد تؤثر في عمر المبنى . وفيما يلي تصنيف الشروخ حسب مسبباتها تصنيفاً يسري على كل المنشآت التي تصب في المواقع أو مسبقة الصب .
تصنيف الشروخ :
1. شروخ غير إنشائية ( لأسباب غير إنشائية ) ونميز منها :
شروخ الانكماش الحراري :
يتولد أثناء عملية التصلب المبكرة حرارة ناتجة من التفاعل الكيميائي بين الماء والإسمنت . وغالباً ما تعالج العناصر المسبة الصنع بالبخار STEAM CURING وهذه المعالجة الحرارية تولد كمية كبيرة من الحرارة خلال الخرسانة . وعند ما تبرد الخرسانة وتنكمش تبدأ الاجتهادات الحرارية في الظهور والنمو خاصة إذا كان التبريد غير منتظم خلال العنصر . وقد يحدث اجتهاد الشد الحراري شروخاً دقيقة جداً يقدر أن يكون لها أهمية إنشائياً. ولكن ذلك يوجد أسطحاً ضعيفة داخل الخرسانة ، كما أن انكماش الجفاف العادي يؤدي إلى توسيع هذه الشروخ بعد ربط العناصر مسبقة الصنع .
شروخ الانكماش اللدن :
تحدث نتيجة التبخر السريع للماء من سطح الخرسانة وهي لدنه أثناء تصلدها . وهذا التبخر السريع يتوقف على عوامل كثيرة أهمها درجة الحرارة وسرعة الشمس المباشرة تجعل معدل التبخر أعلى من معدل طفو الماء على سطح الخرسانة .
وتكون شروخ الانكماش اللدن عادة قصيرة وسطحية وتظهر في اتجاهين عكسيين في آن واحد . وفي حالة عناصر المنشآت سابقة الصب التي تصنع في أماكن مغلقة وتعالج جيداً فلا يخشى من خطورة شروخ الانكماش اللدن لصغرها .
شروخ انكماش الجفاف DRYING SHRINKAGE CRACKING
يحدث هذا النوع من الشروخ عندما تقابل العناصر القصيرة ذات التسليح القليل حواجز تعيقها ( كما في حالة اتصال كورنيشية ذات ثخانة صغيرة ببلاطة شرفة ذات ثخانة كبيرة ).وفي الكمرات مسبقة الصنع فإن خرسانة الأطراف المفصلية تصب في مجاري من وصلات متصلدة مسبقة الصنع ( كقالب ) . ونظراً لضيق هذه المجاري نسبياً لتسهيل عملية الصب ، وتحدث في الفواصل الرأسية غالباً شروخ دقيقة نتيجة الانكماش .
فروق الإجهاد الحرارية DEFFERENTIAL THERMAL STRAINS :
إن أسلوب الإنشاء في المنشآت مسبقة الصب يساعد على التأثر باختلاف درجة الحرارة لاختلاف الطقس الطبيعي أو نتيجة التسخين STEAM CURIG . ولذا تظهر الشروخ في البحور المحصورة عند ما يكون اتصال وجهيها بالمنشأ متيناً . كما أن الحرارة المفاجئة لها تأثير آخر حيث يولد الارتفاع المفاجئ في درجة الحرارة سلسلة من الشروخ أيضاً إذا حدث اختلاف كبير في درجة الحرارة بين وجهي بلاطة أو كمرة . وهذا التأثير نادر الحدوث في المنشآت السكنية . ولكن قد يحدث في منشآت معينة ، مثل حوائط الخزانات وفي حالات خاصة عندما يكون السائل المخزون داخل الخزان ساخناً أو بارداً جداً . كما تحدث إجهادات بالمنشأ نتيجة اختلاف درجة الحرارة بين أجزئه المختلفة ، فإن أطراف الواجهة مثلاً تتعرض لأشعة الشمس المباشرة فتتمدد ، بينما تظل درجة حرارة باقي المنشأ منخفضة ، فينتج عن ذلك ظهور شروخ قطرية من الزوايا في أرضيات المنشآت الطويلة جداً أو المتينة جداً . وهناك أنواع أخرى من الشروخ قد تحدث تحت هذا التأثير وبخاصة مع حدوث الضوضاء والاهتزازات ، وتقلل الشروخ الناتجة من الانكماش وفروق درجات الحرارة من متانة المنشأ وهذا يعني أن الاجتهادات لا تتزايد بعد حدوث الشروخ .
شروخ نتيجة التآكل
هناك نوعان رئيسان من العيوب يساعدان على تزايد تأثير عوامل التعرية على المنشأ الخرساني ، وهما :
تآكل حديد التسليح :
ينمو الصدأ ويتزايد حول حديد التسليح منتجاً شروخاً بامتداد طولها . وقد يؤدي ذلك إلى سقوط الخرسانة كاشفة حديد التسليح وتساعد كلوريدات الكالسيوم الموجدة في الخرسانة على ظهور هذا العيب ، كما تساعد على ذلك الرطوبة المشبعة بالأملاح في المناطق الساحلية تحمل كلوريد الكالسيوم ، وبالتالي فإن خطورة تآكل الحديد تصبح كبيرة في هذه الحالة . إن شروخ تآكل الحديد خطيرة على عمر المنشأ وتحمله حيث تقلل مساحة الحديد في القطاع الخرساني ، وهذه الظاهرة خطيرة بصفة خاصة في الخرسانة مسبقة الإجهاد .
نحر الخرسانة
هناك تفاعلات كيميائية تؤدي إلى تهتك الخرسانة والحالة الأكثر شيوعاً هي تكوين ألـ ETTRINGIT نتيجة اتحاد الكبريت مع ألومينات الإسمنت في وجود الماء . والملح الناتج ذو حجم أكبر من العناصر المكونة له ، والتمدد الناتج يؤدي إلى تفجر الشروخ وسقوط أجزاء الخرسانة المتهتكة . وقد يظهر خلل كيميائي نتيجة اختيار حبيبات ( حصى ) غير ملائمة ، فإن النتوءات والحفر التي تظهر على السطح الخرساني تعني أن 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 .
فإذا كان التسلح المستخدم موزعاً بالشكل الملائم ( تفريد الحديد ) وكانت الخرسانة جيدة النوعية فإن هذه الشروخ تكون دقيقة بالقدر الكافي لتجنب تآكل الحديد . وعموماً فإن هذه الشروخ مقبولة إذا كان سمكها 0.2مم وقد أثبتت التجارب أن التآكل والصدأ يتزايدان بسرعة فقط عندما يزيد سمك الشرخ عن 0.4مم.
وقد تظهر بعض الشروخ نتيجة اجتهادات القص ، وإن كانت نادرة ، وتكون شروخاً قطرية ( مائلة)في اتجاه أسياخ التسليح ( التكسيح ) وتحدث بسبب عيوب في ترابط أسياخ 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 والخرسانة أو إذا كانت هذه الشروخ معقولة في الحدود المسموح بها وتشير إلى سلوك طبيعي للمنشأ فلا خطر منها ولكن في بعض الحالات تكون هذه الشروخ ظاهرة بدرجة تشكل خطراً مثل :
شروخ عزوم الانحناء أو القص التي يزداد اتساعها بصفة مستمرة .
شروخ تحدث في أجزاء الخرسانة المعروضة للضغط وهذا ينبه إلى أن هناك سلوكاً غير عادي يحدث في المنشأ .
تفتت الخرسانة في مناطق الضغط ( 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 وتُزال الأحمال فواً ،وبعد ذلك يدرس أساس ومصدر الخلل في المنشأ ، ونبدأ في حل مشكلة تقوية المنشأ وكيفية 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 .

المفاهيم المختلفة لأنواع الصيانة التى تحتاجها المبانى السكنية

  1-  مقدمة :

الصيانة  لأي مبنى تعنى مجموعة التقنيات العلمية والإدارية التي تشمل  الإشراف التام  على المبنى بعد تنفيذه وطوال عمره الإفتراضى للحفاظ على مكوناته المعمارية والإنشائية والميكانيكية  وغيرها ...أو إعادة تأهيله مرة أخرى بحيث يكون صالحا للاستعمال ويؤدى وظائفه بشكل مرضى .

وحيث أن جميع المباني السكنية تتدهور بمرور الزمن لذلك كان لابد من عمل الصيانة الشاملة  لهذه المباني بكافة أنواعها لحمايتها من التدهور والتلف الذي يجعلها  غير صالحة للاستعمال  مع تهديد صحة وسلامة شاغليها  ، وهناك عوامل كثيرة تؤثر على متطلبات الصيانة كعمر المبنى ، وطريقة استخدامه ، واستعمالاته ، والشروط البيئية والبنائية ، ومستوى التشطيب ، والمتطلبات القانونية  ، ومواد البناء المستعملة ومستوى جودتها  قبل الإنشاء وبعدة ، ومستوى الصيانة المطلوبة للمبنى السكنى ، وتوفير الدعم والتمويل اللازم لها ] 10 [.

ويضاف إلى ذلك التكلفة الباهظة لمكونات أي مبنى سكنى مما يتطلب المحافظة عليها وصيانتها من جميع المؤثرات التي تؤدى إلى إنقاص عمرها الإفتراضى   .

ومن هنا كانت الحاجة الماسة للمعلومات الواضحة عن الصيانة الشاملة بأنواعها المختلفة  لمساعدة الملاك والمستأجرين والقائمين بأعمال الصيانة للحفاظ على مبانيهم ومنع الضرر والتلف عنها .

وتتم المحافظة على المبنى السكنى بإجراء الصيانة الصحيحة بمختلف أنواعها لكافة مكونات  المبنى وبدون استثناء لأي جزء فيه ] 2 [ .

والمشكلة تكمن في تجاهل أو تهميش أو إغفال أو تأجيل الصيانة بدافع تقليص مصروفاتها .

إن الهدف من الصيانة بأنواعها هو التقليل من الإنفاق المتوقع على المباني السكنية  من خلال معرفة وتحديد الصيانة المطلوبة لكل مبنى سكنى .

ومن هنا كان لابد من التعريف بالصيانة بكافة أنواعها لوضع أسس جديدة لنظام  إدارى متكامل مقترح لصيانة المنشآت السكنية بما يتلاءم ويواكب  المباني السكنية              المصرية  ، ومساهمة  من مديرية الإسكان بمحافظة القاهرة  في حل جانب من جوانب مشاكل الصيانة  المتعددة للمباني السكنية والقضاء على جذور هذه المشكلة من أساسها .

2 -  تعريفات عديدة  للصيانة     :

·   الصيانة : كلمة تعنى في قاموس اللغة الإنجليزية  المحافظة أو  العناية  بالشئ ، ويمكن القول أيضا بأنها العامل الذي يجنب  أي قصور أو تلف  بالشئ  ] 7 [ .

·       الصيانة : بمعناها الواسع تعنى إصلاح التلف الناتج عن الاستعمال   .

·   الصيانة  بالمفهوم الحديث :عبارة عن جهد إداري متكامل الوظائف من تخطيط وتنظيم ومتابعة ورقابة وحل لمشاكل طارئة ] 5 [ .

·   الصيانة : عبارة عن  مجموعة  الإجراءات  وسلسلة  العمليات المستمرة التي يجب   القيام بها بهدف وضع المبنى السكنى في وضع الاستعمال الدائم للعمل [2 [ .

3 - المفاهيم المختلفة  لأنواع الصيانة التى تحتاجها المبانى السكنية    :

هناك مفاهيم كثيرة  لأنواع الصيانة التى تحتاجها المبانى السكنية التى قد تخفى على الكثير من المهتمين بمجال البناء والتشييد والإسكان ، ومن هنا أستوجب التعريف بها  لوضعها بالنظام المقترح لصيانة المنشآت السكنية لأهمية ذلك  لجميع المبانى السكنية .

3-1  الصيانة البسيطة والمستمرةSipmle and Continuous Maintenance  ] 1[:

         وهى   تتم   من   خلال   التفتيش  اليومي  على حالة المبنى السكنى  والأعمال  التكميلية    الظاهرة   ، وتحتاج متخصص في مجال الصيانة ، وأحد  العمال  المتدربين  على  الأعمال       البسيطة  من  السباكة والنجارة والكهرباء وخلافه  والتي  يمكن  إصلاحها   دون الاحتياج     إلى مستوى أعلى من التعليم .

         وتشمل هذه النوعية من الصيانة الأعمال الآتية :

1.    أعمال السباكة البسيطة .

2.    أعمال النجارة البسيطة .

3.    أعمال الدهانات البسيطة .

4.    أعمال الكهرباء البسيطة .

5.    بعض الأعمال المتفرقة مثل زراعة الحدائق أو أحواض الزهور حول المبنى السكنى .

3-2  الصيانة الوقائية Preventive Maintenance  :

              ويقصد   بهذا   النوع   من  الصيانة  ,  العمل   على إنشاء   منشأ    يتميز  بالقوة   والمتانة   واستيفاء  متطلبات  الاستخدام  من جميع الجوانب  الإنشائية   والمعمارية   وغيرها , وذلك    بالدراسة  الدقيقة    للتربة    و التصميم    ذو   الكفاءة    و الدقة    العالية  و  اختيار  المواد     المطابقة   للمواصفات    القياسية   والمناسبة    لطبيعة    الاستعمال   والظروف    المناخية     المحيطة  ,   والتنفيذ     السليم    حسب   الأحوال    الفنية   مع   أخذ   إحتياطات    الحماية    في  الاعتبار[1 ].

             تعنى  الصيانة  الوقائية المرور الدوري على فترات زمنية مناسبة على  كافة عناصر المبنى     المدنية  والميكانيكية  والكهربائية ,  بهدف   الاكتشاف   المبكر  لأي  خلل ومعالجته قبل أن     يستفحل  خطره [11 ].

             ويعتمد    هذا   النوع   من  الصيانة  على طبيعة المبنى السكنى ,   وحساسيته  ,  وضغط   الاستخدام    عليه   ,   حيث    يركز   برنامج    الصيانة   الوقائية   على   مهام    الفحص  والتدقيق بصورة   أساسية  للتأكد من  سلامة  أجزاء  المنشأة وإمكانية استمرار  العمل   بها , وعدم وجود حاجة ملحة   لعمل صيانة شاملة   ( دورية ) [3 ].

            وتعنى  الصيانة الوقائية عمل نظام مجدول ومخطط  طوال العمر  الإفتراضى للمبنى  السكنى   كالفحص والتفتيش والتعديل والاختبار والإحلال [12 ]  .

            هي   مجموع وحسب  خطة  زمنية  موضوعة  تتم  من  قبل  مصممي ومنفذي المبنى أو من قبل مهندسي  ذو  الخبرة   القائمين    بالصيانة   لمعالجة  القصور   إن  وجد وتتم عمليات الصيانة  الوقائية  يوميا   وأسبوعيا  وشهريا   حيث   الفحص   الدوري  الظاهري وتغيير بعض الأجزاء لمكونات  المبنى   [2 ].

3 -3   الصيانة التنبؤية Predictive Maintence   :

     تعرف    الصيانة   التنبؤية   بأنها  عمليات  الفحص  أو  التفتيش  المصممة   لتقييم   حالة  المباني   السكنية ، والممكن التنبأ بمعدلات تدهورها أو مكوناتها [9] .

     وتساعد الصيانة  التنبؤية  على  تفادى  التصليحات  الشاملة الغير ضرورية  لجعل  المبنى  السكنى  بحالة جيدة [12] .

     وتنفذ أعمال الصيانة الممكن التنبؤ بها بشكل دوري  ومنتظم  والتى  تكون  ضرورية  لحفظ  أداء     المواد  والمكونات ، بالإضافة إلى أعمال الإصلاح والتبديل  بعد  أن  ينتهى  عمرها  الإفتراضى ،    وهى   بذلك   تكون   من   النوع   الذى  يعتمد  على التنبؤ  بالعمر  الافتراضي   للمواد والمكونات  المختلفة للمبنى [4] .

3-4    الصيانة الدورية Routine Maintenance   [3] :

        يعتبر   هذا   النوع  من  أعمال  الصيانة  أحد أهم   الدعائم   لبرامج  الصيانة  الرئيسية  المطلوب  إنجازها   حسب  طبيعة  المبنى  السكنى ،   حيث  يشتمل    هذا    البرنامج   على    أعمال  فحص  وصيانة  شاملة لكافة أجزاء المبنى  السكنى  بصفة  دورية ثابتة   زمنيا .

  3-5   الصيانة التصحيحية Corrective Maintenance  [2] :

      هي  مجموعة  العمليات  التي  تتم  لإصلاح  المبنى  السكنى  حسب    خطة    زمنية  موضوعة ،  ويتم  فيها  ذلك  من  قبل  مصممي  ومنفذي  المبنى أو من  قبل  المهندسين   ذو   الخبرة  القائمين   بالصيانة لتغيير مكونات المبنى  التالفة أو التى انتهى عمرها  الافتراضى ، وكذلك  إجراء  عمليات  الإصلاح على بعض مكونات المبنى بهدف إعادة إستعمالها مرة أخرى مثل إصلاح الجزء  المتآكل  أو المتشقق  أو التالف .

3- 6 الصيانة المرجئة Deferred Maintenance  :

     هى التى لا يتم عملها  وقت وجوبها أو متى كانت مجدولة ، ويتم   تجنبها أو  تأجيلها فيما بعد[6].

    هى موجودة ولا تفى بمتطلبات الإصلاح أو الصيانة الوقائية ، وتحدث   نتيجة    تأخير تسهيل  أهداف    إدارة  المشروعات  ،  ويتسبب  ذلك  فى إحداث  معوقات   للصيانة  على  المدى  القريب  مع  زيادة     الإنفاق على  المدى البعيد ،  وتتضمن الصيانة المرجئة مهام الصيانة   الوقائية الغير  مكتملة [8].

   أى   مشروع   يتم   من   خلاله   الصيانة   التنبؤية ، وايضا  الصيانة الاصلاحية  أوالصيانة  الوقائية     المخططة و التى لا يمكن القيام بها فى وقت قصير من الوقت [9].

والصيانة المرجئة هي  ضرورية  بالنسبة للمباني السكنية  ولكن أجلت بسبب قلة المصادر  [12].

3-7 الصيانة العامة General Maintenance  [12]   :

الصيانة العامة هى صيانة مكونات المبنى السكنى لإعادته لوضعه الأصلي أو للحفاظ علي كفاءته بصورة جيدة .

3-8 الصيانة الإسعافية أو الطارئة Emergency Maintenance [2]  :

هي   مجموعة    العمليات   التي   تتم   لإصلاح  المبنى  السكنى   نتيجة   لحدوث     تلف    مفاجئ يؤدى  إلى  عدم كفاءة عمل المبنى السكنى الغير مخطط لصيانته ، وعادة  يكون  سبب   هذا   التلف  الاستعمال   الخاطئ للمبنى  السكنى  أوعدم  تطبيق  الصيانة  الوقائية الصحيحة .

3-9 الصيانة العلاجية Treatment Maintenance  [11]  :

تعنى القيام بإصلاحات الخلل والعيوب التى تظهر فى عناصر المبنى ومكوناته .

3-10 الفحص Inspection  [6]  :

الفحص  المخطط  والمجدول  للمبنى  السكنى يهدف إلى  تحديد الاشتراطات المطلوبة  لكل بند  وتحقيق  معايير ومستويات  الصيانة  لكل بند .

3-11 الإصلاح Repair  [8] :

يقصد به تجديد أو ترميم  المنشأ السكنى أو مكوناته ليعمل بكفاءة  الغرض المصمم  من أجله  .