إجراء الحقن لإصلاح التشققات في الخرسانة

المشكلات الشائعة التي يمكن مواجهتها قبل إجراء الحقن لإصلاح التشققات الخرسانية:

الشقوق هي العلامات الأكثر شيوعًا لِمشاكل الخرسانة، وهي كسر خطي في الخرسانة ناتج عن ضغوط الشد التي تتجاوز مقاومة الشد للخرسانة. يوجد هناك أنواع من التشققات بناءًا المراحل التي تمر بها الخرسانة وهم أدناه:

1- تشققات في المرحلة البلاستيكية للخرسانة:

• هناك تشققات تظهر في الطور اللدائني للخرسانة مثل شقوق الانكماش البلاستيكي بسبب عدم كفاية المعالجة المبكرة وفقدان الماء عن طريق التبخر السريع.
  
• تظهر تشققات التسوية البلاستيكية عندما يتم تقييد عملية تثبيت الخرسانة بواسطة قضبان فولاذية.
  

2- تشققات في مرحلة تصلب الخرسانة:

• تتطور بعض التشققات في الحالة الصلبة للخرسانة مثل شقوق الانكماش الجاف بسبب عدم كفاية التحكم في الحركة والانكماش الحراري.
  
• تتشكل التشققات في الخرسانة الضخمة نتيجة للانخفاض المفاجئ في درجة الحرارة المحيطة مقارنة بالحرارة الناتجة عن الخرسانة.
  
• يمكن أن تتطور أنواع أخرى من الشقوق في بعض الأحيان، في حالات مثل دورات التجميد والذوبان، أو تفاعل القلويات والسيليكا أو الضائقة الهيكلية. بعضها يعمل بشكل خطي وأعمق من خلال سُمك العضو والبعض الآخر قصير في اتجاهات مختلفة بينما يظلون على السطح.
  

ومع ذلك، فإنّ جميع الشقوق المذكورة أعلاه، إذا تركت دون معالجة، ستجعل الخرسانة عرضة للخطر وستؤدي إلى تآكل الفولاذ ومزيد من التدهور. كما أنه قبل الشروع في أي إصلاح، يجب الانتهاء من التحقيق الميداني والتحليل الإنشائي من أجل تحديد أسباب الشقوق. وتنقسم الشقوق إلى شقوق جافة وشقوق رطبة. في هذا المقالة سيتم شرح طرق المعالجة من خلال إجراء الحشو لإصلاح التشققات الخرسانية.

أنواع الحقن المستخدم لإصلاح التشققات الخرسانية:

1- حقن الإسمنت البورتلاندي لإصلاح التشققات الخرسانية:

يمكن إصلاح الشقوق العريضة، خاصة في سدود الجاذبية والجدران الخرسانية السميكة، عن طريق حشو الملاط الأسمنتي البورتلاندي. هذه الطريقة فعالة في وقف تسرب المياه، ولكنها لن تربط الأجزاء المتشققة هيكليًا. كما يتكون الإجراء من تنظيف الخرسانة على طول التشققات، يتم تركيب مقاعد مدمجة (حلمات ملاط) على فترات متباعدة مع الشقوق (لتوفير اتصال محكم للضغط بجهاز الحقن)، وسد التشققات بين المقاعد بطلاء أسمنتي أو مانع للتسرب أو ملاط.

بعد ذلك، يتم شطف التشققات لتنظيفه واختبار الختم، ثم حشو المنطقة بأكملها. قد تحتوي مخاليط الملاط على الأسمنت والماء أو الأسمنت بالإضافة إلى الرمل والماء، اعتمادًا على عرض التشققات. ومع ذلك، يجب أن تظل نسبة الماء إلى الأسمنت منخفضة قدر الإمكان لزيادة القوة وتقليل الانكماش. كما يمكن استخدام مخفضات الماء أو مواد إضافية أخرى لتحسين خصائص الجِبص. أمّا بالنسبة للأحجام الصغيرة، يمكن استخدام مسدس الحقن اليدوي. لأحجام أكبر، يجب استخدام مضخة، بعد ملء التشققات، يجب الحفاظ على الضغط لعدة دقائق لضمان اختراق جيد.

2- الحقن الكيميائي لإصلاح التشققات الخرسانية:

تتكون الحشوات الكيميائية من محاليل من مادتين كيميائيتين أو أكثر (مثل اليوريثان وسيليكات الصوديوم وأكريلوميدات) التي تتحد لتشكل مادة هلامية أو راسب صلب أو رغوة، على عكس ملاط ​​الأسمنت التي تتكون من معلقات من الجسيمات الصلبة في مائع. بحيث تمتلئ الشقوق في الخرسانة التي يصل حجمها إلى 0.05 مم بالملاط الكيميائي.

تشمل مزايا الملاط الكيميائي قابلية التطبيق في البيئات الرطبة (الرطوبة الزائدة المتاحة)، وحدود واسعة للتحكم في وقت الهلام، وقدرتها على التطبيق في الكسور الدقيقة جدًا. إنّ العيوب في هذه الطريقة هي، الدرجة العالية من المهارة اللازمة للاستخدام المرضي وافتقارها إلى القوة. حيث أن الحشو هو طريقة لملء وإصلاح الشقوق في الخرسانة، يجب اتباع إجراءات الحشو خطوة بخطوة من أجل الإصلاح الفعال للشقوق الخرسانية.

إجراءات الحقن لإصلاح التشققات في الهياكل الخرسانية:

إجراءات الحشو لإصلاح التشققات الخرسانية في الهياكل هي:

1. يتم حفر الثقوب في الهيكل على طول الشقوق وَفي الأماكن المجوفة المحيطة.
   
2. في حالة وجود عدة شقوق، يمكن حفر الثقوب بطريقة متداخلة بمسافة 500 إلى 750 مم في كلا الاتجاهين تغطي بشكل كاف المنطقة المقترح رصها. ويمكن تغيير تباعد الثقوب حسب ظروف الموقع.
   
3. يتم تثبيت القطع (12 إلى 20 مم × 200 مم) ذات نهاية واحدة ملولبة أو فوهات (PVC) في الفتحات بملاط أسمنتي غني.
   
4. جميع الشقوق والفراغ الحلقي يتم إغلاقة بمدافع الهاون الأسمنتية الغنية بحشو الأنابيب.
   
5. يتم قطع جميع الشقوق إلى أخدود على شكل “V” وتنظيفها وإغلاقها بملاط أسمنتي غني.
   
6. يجب سد جميع فتحات الملاط بالماء باستخدام نفس المعدات في اليوم السابق للحشو حسب التسلسل التالي لإشباع البناء.
   

يتم توصيل جميع الثقوب أولاً بمقابس خشبية مناسبة أو يتم قفلها في حالة فوهات (PVC). وتتم إزالة السدادة السفلية والقابسان المجاوران ويتم حقن الماء في الفتحة السفلية تحت الضغط. عندما يخرج الماء الصافي من خلال الفتحات المجاورة، يتم إيقاف حقن الماء واستعادة المقابس الموجودة في الجزء السفلي من معظم الفتحات والأخرى التي فوقها مباشرة. ومن ثم، تتكرر عملية حقن الشقوق الخرسانية مع الثقوب الأخرى حتى يتم تغطية جميع الثقوب. في يوم الحشو، تتم إزالة جميع السدادات لتصريف المياه الزائدة واستعادتها قبل البدء في الحشو.

تم اعتماد نفس التسلسل الموصوف أعلاه لحقن ملاط ​​الأسمنت أيضًا. ويتم تحريك الجِبص بالكامل وتحريكه تحت الضغط خلال عملية الحشو. حيث يتم تنفيذ الحشو حتى الرفض أو حتى يبدأ الجِبص بالتدفق من الحفرة المجاورة. كما يجب الاحتفاظ بسجل مناسب لكمية الجِبص المحقون في كل حفرة. وبعد الحشو، يجب أن يتم المعالجة لمدة 14 يومًا، ويجب استخدام هذه الكميات من المواد فقط لتحضير الجِبص، حيث يمكن استخدامها في غضون 15 دقيقة من الخلط وتنظيف معدات الحقن جيدًا بعد الاستخدام.

الاحتياطات أثناء حقن الشقوق في الخرسانة:

1. أثناء عملية الحشو في المسار أو بالقرب منه، يجب فرض قيود السرعة على التوقف والمضي قدمًا بسرعة 10 كم في الساعة في موقع العمل ويجب أن يستمر ذلك لمدة 24 ساعة.
   
2. يمكن بعد ذلك تخفيف القيد إلى 30 كم لكل ساعة بدون توقف لتستمر لمدة 2-3 أيام أخرى. ومع ذلك، فإنّ قيود السرعة الموضحة أعلاه ليست سوى إرشادات ويجب مراعاة قيود السرعة المناسبة في كل موقع على حدة.
   
3. مباشرة بعد أعمال الحشو، يجب غسل جميع معدات الحقن بما في ذلك براميل الخلط والطين والأنابيب والفوهات وما إلى ذلك تمامًا حتى لا يؤدي وضع الأسمنت إلى إتلاف المعدات.
   
4. بعد الانتهاء من العمل، يجب فحصه بدقة ويجب أن يظل تحت المراقبة لمدة 6 أشهر إلى 12 شهرًا لسلوكه بعد الحشو.
   
5. في حالة حشو البناء المقوس للجسور لتقوية الهيكل، يمكن إجراء بعض اختبارات الحمل في حالات مختارة لإرضاء أن الحشو ساعد في تقليل انحراف التاج والانتشار عند الربيع إلى الحدود المسموح بها.