ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية: الأسباب، الطرق الحديثة

تتكون المنشآت الخرسانية المسلحة من مجموعة من العناصر الحاملة الأساسية، تشمل البلاطات بمختلف أنواعها، والعتبات، ثم الأعمدة والأساسات. كما تضم هذه المنشآت عناصر مكملة مثل الروابط (الشيناجات) والجدران الاستنادية، خاصة في الأقبية.

وقد تكون الوصلات بين العتبات والأعمدة وثيقة، مما يؤدي إلى تكوين الإطارات، ولا سيما في المنشآت الهامة ذات الفتحات الواسعة مثل الصالات وغيرها. كذلك توجد عناصر إنشائية خاصة بمقاومة الزلازل، مثل جدران القص والإطارات القادرة على تحمل القوى الأفقية الكبيرة الناتجة عنها.

وسوف نستعرض في هذا المقال مظاهر الضعف أو التدهور التي قد تظهر في عناصر الخرسانة المسلحة، سواء في البلاطات أو الأعمدة أو الأساسات و افضل ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية.

أسباب تصدع وحاجة الكمرات للترميم

تعد تشققات الأعمدة الخرسانية من الظواهر الشائعة التي تنتج عن عدة أسباب، من أبرزها الأحمال الزائدة، والانكماش الحراري، والتعرض لظروف بيئية قاسية، أو استخدام مواد غير مطابقة للمواصفات القياسية. وتستلزم هذه التشققات سرعة التدخل لعلاجها وترميمها حفاظًا على سلامة المنشأ وقد تكون الشروخ سطحية، أو تمتد إلى عمق الخرسانة، كما تختلف في حجمها وتأثيرها على متانة الهيكل الخرساني. ومن أهم أنواع تشققات الأعمدة الخرسانية ما يلي:

• الشقوق القطرية المائلة

تظهر الشقوق القطرية في الأعمدة الخرسانية على كامل وجه العمود، وقد تظهر في أي موضع على طوله أو ارتفاعه. ويرجع السبب الرئيسي لظهورها إلى عدم كفاية قدرة العمود على التحمل، نتيجة صغر قطاع العمود أو عدم ملاءمة تسليحه كما قد تسهم القوى الأفقية الناتجة عن الزلازل أو الرياح، إذا لم تؤخذ في الاعتبار بشكل دقيق أثناء التصميم، في حدوث هذا النوع من الشقوق، مما تتطلب سرعة ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية.

• تشققات التحميل الزائد

تعد تشققات التحميل الزائد في الأعمدة الخرسانية المسلحة شروخًا عمودية قصيرة ومتوازية، ذات عروض غير منتظمة. وتكون الأعمدة ذات التسليح غير الكافي أو الخرسانة ضعيفة الجودة أكثر عرضة لظهور هذا النوع من التشققات، والتي تنتج عادة عند وصول العمود إلى الحد الأقصى من قدرته على التحمل.

• تشققات التآكل والصدأ

تظهر تشققات التآكل والصدأ على طول مسار قضبان التسليح داخل الأعمدة الخرسانية، وغالبًا ما تكون متقاربة ومتجانسة في العرض، مع ميلها إلى الاتساع بمرور الزمن وزيادة عمر المنشأ ويعد التعرض المستمر للرطوبة، وعدم كفاية الغطاء الخرساني، وضعف الترابط بين حديد التسليح والخرسانة من أهم الأسباب المؤدية إلى ظهور هذا النوع من التشققات لذلك لابد من ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية.

اقرا لمزيد عن  : شركة عزل حراري

أنواع شروخ الكمرات الخرسانية وخطورتها

قبل البدء في علاج شروخ الكمرات الخرسانية، يجب أولًا التعرف على أنواع تشققات الخرسانة، والتي تُعد من المشكلات الشائعة التي تؤثر بشكل مباشر على متانة الهياكل الخرسانية سواء في المباني أو الأرصفة. وتنشأ هذه التشققات نتيجة عدة عوامل مختلفة، من أبرزها الانكماش، والأحمال الزائدة، والتأثيرات البيئية. وفيما يلي نستعرض أهم أنواع الشقوق التي قد تصيب الخرسانة:

• ترسب البلاستيك (Plastic Settlement)

يحدث ترسب البلاستيك عندما ينتقل الماء من الخرسانة إلى التربة، مما يؤدي إلى هبوط الجزيئات الدقيقة وتجمعها في الأجزاء السفلية. وينتج عن ذلك تشققات مبكرة، خاصة فوق حديد التسليح أو في المناطق ذات السماكات المختلفة.

• انكماش البلاستيك (Plastic Shrinkage)

يظهر انكماش البلاستيك عندما تفقد الخرسانة الماء بسرعة خلال المراحل الأولى من الصب والتجفيف، مما يؤدي إلى تشققات سطحية دقيقة. وتزداد احتمالية حدوث هذا النوع في الأجواء الحارة أو مع التعرض المباشر للرياح، لذلك ينصح بالتدخل المبكر و ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية لتفادي تفاقمها.

• التقلص الحراري المبكر (Early Thermal Contraction)

ينتج التقلص الحراري المبكر عن انخفاض درجة حرارة الخرسانة في المراحل الأولى بعد الصب، حيث يؤدي التبريد السريع إلى انكماش غير متساوٍ في الحجم، مما يتسبب في ظهور تشققات على السطح أو داخل الهيكل الخرساني. ويمكن الحد من هذا النوع باستخدام مواد ومعالجات تقلل من التقلص الحراري.

• الانكماش طويل الأمد نتيجة الجفاف (Long-term Drying Shrinkage)

يحدث هذا النوع من الانكماش بسبب فقدان الخرسانة للماء على مدى زمني طويل، مما يؤدي إلى ظهور تشققات مع مرور الوقت، خاصة في العناصر المعرضة للهواء بشكل مستمر.

• التشققات الموزايكية (Crazing)

تنتج التشققات الموزايكية عن التجفيف السريع لسطح الخرسانة، وتظهر على شكل شبكة دقيقة من الشقوق السطحية التي تؤثر على المظهر العام أكثر من التأثير الإنشائي، لذلك لابد من ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية.

• تآكل حديد التسليح (Corrosion of Reinforcement)

يحدث تآكل التسليح عند تعرض حديد التسليح للرطوبة أو الأملاح، مما يؤدي إلى صدأ الحديد وزيادة حجمه، وبالتالي تشقق الغطاء الخرساني وضعف متانة العنصر الخرساني.

• تفاعل القلويات مع الركام (Alkali-Aggregate Reaction)

ينتج هذا التفاعل عند تفاعل المواد القلوية في الأسمنت مع بعض المعادن الموجودة في الركام، مما يؤدي إلى تمدد داخلي وتشققات وتلف تدريجي في الخرسانة.

• التشققات الانبساطية (Expansion Cracks)

تحدث التشققات الانبساطية نتيجة تمدد المواد داخل الخرسانة، مما يؤدي إلى إجهادات داخلية تظهر على شكل شقوق في الهيكل الخرساني، وتتطلب تدخل مناسب لمعالجتها والحفاظ على سلامة المنشأ.

توضح هذه الأنواع المختلفة من التشققات طبيعة المشكلات التي قد تصيب الخرسانة، ويستلزم كل نوع منها أساليب وقاية ومعالجة خاصة لترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية لضمان إصلاحه بالشكل الصحيح والحفاظ على متانة الهيكل الخرساني على المدى الطويل.

ترميم المنشآت الخرسانية المعرضة للتاكل

إذا كنت تبحث عن تقوية الاعمدة الخرسانية لكي تلائم مع زيادة الأحمال الواقعة عليها سواء نتيجة  اضافة ادوار جديدة او وجود اخطاء في التصميم او ضعف مقاومة الخرسانة  للضغط أو عدم كفاية نسبة ونوعية حديد التسليح مقارنة بما تنص عليه المواصفات القياسية فهناك حلول فعالة لتحقيق ذلك 
كما تعد تقوية الأعمدة ضرورية أيضًا في حال وجود ميل أكبر من المسموح به طبقًا للكود، أو حدوث هبوط في الأساسات. وفيما يلي أفضل طرق ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية:

1. تستخدم طريقة القميص الخرساني لعلاج وتقوية الأعمدة في الحالات السابقة، وتحدد أبعاد القميص وأقطار وعدد أسياخ حديد التسليح وفقًا لمتطلبات التقوية والأسباب التي دعت إلى تنفيذها، وذلك من خلال الخطوات التالية:
2. إزالة طبقات البياض وتنظيف سطح العمود الخرساني جيدًا.
3. صنفرة جميع الأسطح بطريقة تضمن خشونة مناسبة دون التأثير على سلامة العمود.
4. زراعة اشاير لربط الكانات الجديدة للقميص في الاتجاهين، وعلى مسافات تتراوح بين 25 و50 سم، وذلك بعمل ثقوب في سطح العمود بقطر يزيد 2 مم عن قطر الأشاير.
5. تنظيف الثقوب جيدًا باستخدام الهواء المضغوط، ثم دهانها من الداخل بمادة إيبوكسية (كيمابوكسي 150)، وبعد ذلك تملأ بمونة كيمابوكسي 165 وتُبت الأشاير، مع مراعاة أن يكون طول الأشاير مناسبًا لربطها بالكانات الجديدة باستخدام سلك الرباط.
6. زراعة الأشاير أيضًا في القواعد الخرسانية المسلحة أو في الكمرات حسب الحالة، مع مراعاة أن يكون قطر الثقوب أكبر من قطر الأشاير بمقدار 2 إلى 4 مم، وعمقها من 5 إلى 7 أضعاف قطر الأشاير.
7. اثناء ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية لابد تنظيف الثقوب بالهواء المضغوط، ثم دهانها بكيمابوكسي 150 وملؤها بمونة كيمابوكسي 165، وتثبيت الأشاير بإحكام.
8. تركيب الحديد الرأسي أولًا، ثم تركيب الكانات طبقًا لتصميم قميص العمود المعتمد.
9. دهان سطح العمود بمادة كيمابوكسي 104 لربط الخرسانة الجديدة بالقديمة، مع ضرورة صب خرسانة القميص قبل جفاف طبقة الدهان.
10. صب القميص باستخدام خرسانة غير منكمشة تتكون من الركام الناعم (الفينو) والرمل والأسمنت بنسبة لا تقل عن 400 كجم/م³، مع إضافة مواد مانعة للانكماش مثل أديكريت BVS أو أديكريت BVF بنسبة لا تقل عن 6 كجم/م³.
11. يتم صب خرسانة القميص إما باستخدام مدفع الخرسانة (Shotcrete) أو من خلال الشدات التقليدية، مع عمل فتحات في الشدة وبلاطة السقف، وصب القميص على مراحل لضمان جودة التنفيذ وتحقيق أفضل نتائج علاج وتقوية.

اقرا المزيد عن : دهانات ارضيات خرسانية

طرق تدعيم الكمرات الخرسانية

يتم اللجوء إلى ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية عند ظهور عيوب في العناصر الإنشائية تؤدي إلى انخفاض قدرتها على تحمل الإجهادات المختلفة التي يتعرض لها المبنى، وفي هذه الحالة يصبح من الضروري اتخاذ الإجراءات المناسبة لإعادة هذه العناصر إلى كفاءتها الإنشائية الأصلية أو تحسين أدائها.
وتتعرض المنشآت الخرسانية لأضرار متعددة نتيجة عدد من العوامل، من أهمها:

• الكوارث الطبيعية مثل الزلازل.
• القصور في التصميم الإنشائي أو إهمال التفاصيل الإنشائية.
• أخطاء التنفيذ أو سوء جودة الأعمال.
• تآكل وصدأ حديد التسليح.
• تغيير وظيفة المنشأة، مثل إضافة طابق جديد أو زيادة الأحمال.

وبناءً على ذلك، يتم الاتجاه إلى ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية بدلًا من هدم المنشأ وإعادة بنائه، لما يوفره ذلك من وقت وتكلفة وفي الوقت الحاضر، تتوفر العديد من أساليب التدعيم وتقوية المباني، والتي تمتاز بكونها مجدية اقتصاديًا وسهلة التنفيذ نسبيًا، كما يمكن تطبيقها على عنصر إنشائي وأحد كالأعمدة أو الجوائز، أو على المنشأة بالكامل.

تعد هذه الطريقة من التقنيات الشائعة لتحسين أو استعادة قدرة التحمل للعناصر الخرسانية المسلحة ويتم تحديد أبعاد القميص وعدد وأقطار أسياخ التسليح بناءً على التحليل الإنشائي للعنصر المراد تدعيمه.

وتختلف أنواع القميص الخرساني تبعًا لموضع العنصر المراد تدعيمه داخل المنشأ، ومن أهمها:
1- الأعمدة:
يتم ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية بهذه الطريقة عند حدوث تهتك في الخرسانة أو تساقط الغطاء الخرساني، نتيجة ضعف مقاومة الخرسانة أو زيادة الأحمال عن القيم التصميمية، اليكم خطوات التنفيذ:

• تدعيم الجيزان المحمولة على العمود بشكل مؤقت باستخدام مورينات خشبية.
• تنقير أوجه العمود الخرساني وتنظيفها جيدًا.
• تركيب حديد التسليح الطولي والكانات الخاصة بالقميص.
• تركيب القالب ثم صب الخرسانة.

2- الجوائز (الجيزان):
من أبرز مظاهر الضعف في الجوائز ظهور تشققات ناتجة عن عدم قدرتها على مقاومة عزوم الانعطاف، إضافة إلى الشقوق المائلة بالقرب من المساند، اليكم طريقة التنفيذ:

• تدعيم البلاطة المجاورة للجائز بشكل مؤقت باستخدام مورينات خشبية.
• تنقير الأوجه الثلاثة للجائز وتنظيفها بالماء أو الهواء المضغوط.
• فتح ثقوب في البلاطة بجوار وجهي الجائز الشاقوليين بمسافات تتراوح بين 40 و60 سم وبقطر مناسب.
• تركيب حديد التسليح الطولي والعرضي.
• تركيب القالب الخشبي ثم صب الخرسانة.

3- الأساسات:
يتم ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية بالقميص الخرساني في حال ضعف قدرة تحمل التربة عن القيم التصميمية، أو وجود ضعف في جسم الأساس نفسه، أو الحاجة إلى زيادة الحمولة التصميمية وقد تؤدي هذه الحالات إلى ظهور تشققات في النظام الإنشائي تستدعي التدعيم والمعالجة، اليكم خطوات التنفيذ:

• إجراء حفريات لكشف أطراف الأساس حتى منسوب تربة التأسيس.
• تنقير الأوجه الجانبية والسطح العلوي للأساس وتنظيفها بالهواء المضغوط أو الماء، ثم رشها بالروبة الإسمنتية.
• معالجة التعشيش إن وجد باستخدام المونة الإسمنتية.
• تركيب حديد التسليح الخاص بالقميص مع القوالب الخشبية الجانبية.
• صب الخرسانة.
• مميزات التدعيم بالقميص الخرساني:
• سهولة الصب والدمك وتسوية السطح.
• قدرة عالية على مقاومة العزوم السالبة الكبيرة.
• يعد من أفضل الطرق لتدعيم جدران القص والأساسات.
• يوفر عزل حراري جيد.

كما يستخدم التدعيم بالقميص المعدني في الجوائز عندما تكون الشقوق الرأسية في مناطق العزوم الكبيرة، وكذلك الشقوق المائلة قرب المساند أقل حدة مقارنةً بالحالات التي يتم فيها التدعيم باستخدام القميص الخرساني.

ما هي المواد المستخدمة في ترميم المنشآت الخرسانية؟

تستخدم في ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية مجموعة من المواد المتخصصة التي تهدف إلى اعادة الكفاءة الانشائية وحماية العناصر الخرسانية من التلف المستقبلي وتختلف هذه المواد حسب نوع الضرر وسببة ومن اهمها:

• مواد إصلاح الخرسانة

المونة الأسمنتية المعدلة بالبوليمر: تستخدم في ملء الشروخ السطحية وتعويض الأجزاء المتآكلة.
المونة غير القابلة للانكماش (Non-Shrink Grout): لإصلاح الفجوات تحت القواعد والأعمدة.

• المواد الإيبوكسية

راتنجات الإيبوكسي: لحقن الشروخ الدقيقة وربط الأجزاء الخرسانية المتصدعة.
لاصق إيبوكسي: لزيادة التماسك بين الخرسانة القديمة والجديدة.

• مواد الحقن

حقن إيبوكسي: للشروخ الإنشائية العميقة.
حقن بولي يوريثان (PU): لعلاج الشروخ النشطة ومنع تسرب المياه.

• مواد الحماية من التآكل

مواد مانعة للصدأ حديد التسليح: تستخدم قبل إعادة الترميم لحماية الحديد من التآكل.
دهانات واقية: لمقاومة الرطوبة والمواد الكيميائية.

• الألياف والمواد المركبة

ألياف الكربون (CFRP): لتدعيم الكمرات والأعمدة وزيادة قدرتها التحميلية.
ألياف زجاجية (GFRP): تستخدم في بعض أعمال التقوية الخفيفة.

• إضافات تحسين الخرسانة

مواد تحسين الالتصاق.
مواد تقليل النفاذية وزيادة المقاومة.

• مواد العزل

مواد عزل مائي: لحماية المنشأ من تسرب المياه.
مواد عزل كيميائي: لحماية الخرسانة من الأملاح والمواد العدوانية.

• اختيار مادة الترميم المناسبة يعتمد على:

1. نوع وحجم الضرر.
2. موقع العنصر الخرساني.
3. الظروف البيئية المحيطة.

اقرا المزيد عن : دهان ايبوكسي للارضيات

خطوات تنفيذ ترميم الكمرة

تستلزم أعمال ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية الالتزام بإجراءات دقيقة ومدروسة بهدف استعادة الكفاءة الانشائية للمبني والحفاظ على سلامته واستدامته على المدى البعيد وتشمل هذه الإجراءات مجموعة من الخطوات الأساسية:

• تبدأ أعمال الترميم بإجراء فحص شامل للهيكل الخرساني باستخدام وسائل وتقنيات متطورة لتحديد أماكن التلف ودرجة  تأثيره بدقة ثم ازالة الاجزاء المتضررة بعناية فائقة مع الحرص على عدم المساس بالعناصر السليمة من المنشأ.
• بعدها يتم تنظيف الأسطح المتأثرة تنظيف جيد باستخدام الهواء أو المياه المضغوطة للتخلص من الاتربة والشوائب بما يضمن تحقيق أفضل درجة تماسك بين الخرسانة القديمة ومواد الترميم الجديدة ثم تأتي مرحلة معالجة الشروخ و ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية واستخدام مواد الترميم المناسبة حيث يستخدم الايبوكسي لمعالجة الشروخ الدقيقة بينما تعالج الشروخ الاكبر باستخدام المونة الاسمنتية المعدلة لزيادة الترابط والقوة الانشائية.
• وفي حال وجود ضعف إنشائي في العناصر الحاملة مثل الاعمدة والكمرات يتم اللجوء الي تدعيم المنشأ باستخدام ألياف الكربون أو الصفائح المعدنية او الدعامات الفولاذية بهدف رفع قدرة التحمل وتحسين الاداء الانشائي وبعد الانتهاء من اعمال التدعيم تجري تسوية الأسطح ومعالجة التشطيبات النهائية لضمان تحقيق المتانة والمظهر الجيد في الوقت نفسه.

وفي المرحلة الأخيرة، تتم مراجعة جميع الأعمال بدقة للتأكد من مطابقتها للمعايير الهندسية وسلامة التنفيذ قبل تسليم المشروع. ولضمان تنفيذ هذه الخطوات بأعلى مستوى من الجودة والاحترافية، ينصح بالتعاون مع شركات متخصصة وموثوقة مثل شركة Rapid ، التي توفر كوادر هندسية متميزة وتقنيات حديثة في ترميم وتدعيم الكمرات الخرسانية، بما يضمن استعادة كفاءة الهيكل والحفاظ على سلامة المنشآت وفقًا لأحدث المواصفات والمعايير الهندسية العالمية.