عيوب الإنشاءات الخرسانية (الشروخ)

الشروخ الخرسانية هي عيوب فنية خطرة تتشكل في الإنشاءات والمباني الخرسانية
لأسباب عديدة وتظهر بأشكال مختلفة تبعا لأسباب نشوئها وتشكلها ، وقد تصل
عواقب وجود هذه العيوب إلى التهديد الواضح في خسارة المتانة الضرورية
لتماسك أساسات المباني واستهلاك مبكر لعمر المنشأة الخرسانية ..

سنحاول فيمايلي توضيح التصنيفات الأساسية لهذه الشروخ تبعا للمسببات الشائعة للمنشآة مسبقة الصنع أو التي يتم صبها في موقع العمل .

أولاً : الشروخ الإنشائية :

تنشأ هذه الشروخ بشكل أساسي نتيجة لاجهادات الشد الناتجة عن عزوم الانحناء الناتجة عن الأحمال التي تتعرض لها الكمرات غالبا .
وتبقى هذه الشروخ التي من الصعب تجنبها في الحالة الطبيعية ، مقبولة طالما
لم تتجاوز الحدود المسموح بها ، والتي تبقى ضمن عوامل الأمان المدروسة
تصميميا ، والتي تفترض عموما ألأ يتجاوز الشرخ سماكة الأمان بحدود 0.2 مم .
تتسبب الشروخ الإنشائية في الكمرات عمليات التآكل الخطرة والصدأ لحديد
التسليح وخاصة عندما يتزايد سماكة الشرخ عن 0.4 مم ، لذلك ينصح بالتسليح
الموزع بشكل منتظم للحديد واستخدام نوعيات الخرسانة الجيدة تفاديا لخطورة
هذه الأنواع من الشروخ .

من ناحية أخرى قد تؤدي اجهادات القص الناتجة عن أحمال القص إلى شروخ
خرسانية انشائية بشكل قطري باتجاه خطوط التسليح لقضبان الحديد ، وتتكون
بالضرورة هذه الشروخ نتيجة عيوب في عمليات الربط للخرسانة مع قضبان التسليح
.

ثانيا : الشروخ غير الانشائية :
وهي الشروخ الناتجة عن عيوب لاتتعلق وتتوقف على العمليات الإنشائية المرافقة لتشكل الخرسانة

الشروخ الناتجة عن عملية الانكماش الحراري للخرسانة المصبوبة .
تنشأ هذه الشروخ

* 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 وشدة 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 مسبقة الصب التي تصنع في أماكن مغلقة وتعالج جيداً فلا يخشى من خطورة شروخ الانكماش اللدن لصغرها .
الوسيلة الوحيدة العملية لمنع شروخ الانكماش هو تقليل الفاقد من الماء
نتيجة البخر و ذلك عن طريق المعالجة المبكرة للخرسانة السطحية , و هناك عدة
طرق لمنع الفقد السريع لرطوبة الخرسانة السطحية نتيجة الجو الحار او
الرياح الجافة منها :

1) استعمال رشاشات المياه الدوارة لزيادة تشبع الهواء الذي يعلو الخرسانة بالرطوبة .

2) تغطية سطح الخرسانة بافرخ من البلاستيك او عدة طبقات من الخيش او رشها
بمواد سريعة التصلد لتكون طبقة تمنع تبخر الماء قبل انتهاء فترة الادماء .

3) استعمال كاسرات الرياح – و هي الواح مائلة تعمل على تخفيض سرعة الهواء فوق سطح الخرسانة .

4) استعمال المظلات التي تعمل على تخفيض درجة حرارة الاسطح المعرضة للشمس .


* شروخ انكماش الجفاف DryingShrinkageCracking :
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 DifferentialThermalStrains :
إن أسلوب الإنشاء في المنشآت مسبقة الصب يساعد على التأثر باختلاف درجة
الحرارة لاختلاف الطقس الطبيعي أو نتيجة التسخين SteamCuring . ولذا تظهر
الشروخ في البحور المحصورة عندما 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 أجزائه المختلفة ، فأطراف 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 الإجهادات لا تتزايد بعد حدوث
الشروخ .
* شروخ الانكماش الحراري :
يتولد أثناء عملية التصلب المبكرة حرارة ناتجة من التفاعل الكيميائي بين
الماء والإسمنت . وغالباً ما تعالج العناصر المسبة الصنع بالبخار
SteamCuring 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
إجهاد 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 .

ثالثا : 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
.

*نخر الخرسانة :
هناك تفاعلات كيميائية تؤدي إلى تهتك الخرسانة والحالة الأكثر شيوعاً هي
تكوين الـ 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 .


يجب ملاحظة الشروخ عندما تظهر في المنشأ الخرساني وعند ظهورها يجب اختبار
سمك الشرخ وطوله 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 ومتابعة حدوث الشروخ في الجبس ، أو باستخدام جهاز يقيس العرض
بين كرتين من الحديد مثبتتين على جانبي الشرخ ) .

ويجب قياس تشوه أو انحناء عناصر المنشأ التي تحدث فيها الشروخ الإنشائية
باستخدام نقط المناسيب المعروفة كمرجع للقياس ( من الضروري معرفة الهبوط
النهائي للأساسات ) ، وسوف تقودنا الملاحظة وأخذ القراءات المختلفة إلى
معرفة نوع الشروخ من حيث أسبابها .