فواصل الانكماش في الخرسانة

ما هي فواصل الانكماش في الخرسانة؟

يتم وضع فواصل الانكماش والتحكم في البلاطات الخرسانية للتحكم في التكسير العشوائي. خليط الخرسانة الطازج عبارة عن كتلة بلاستيكية سائلة يمكن تشكيلها بأي شكل تقريبًا، ولكن مع تصلّب المادة يحدث انخفاض في الحجم أو الانكماش. عندما يتم تقييد الانكماش عن طريق ملامسة التربة الداعمة أو الحشو الحبيبي أو الهياكل المجاورة أو التعزيز داخل الخرسانة، تتطوّر ضغوط الشد داخل القسم الخرساني.

في حين أن الخرسانة قوية جدًا في الانضغاط، فإنّ مقاومة الشد هي فقط 8 إلى 12 في المائة من مقاومة الانضغاط. في الواقع، تعمل ضغوط الشد ضد أضعف خاصية للمادة الخرسانية. والنتيجة هي تكسير الخرسانة. تُستخدم مفاصل الانكماش (تسمى أحيانًا مفاصل التحكم) في الألواح غير المدعمة والقوية بشكل خفيف على الأرض لتقليل التشقق العشوائي. من خلال إنشاء خطوط مستقيمة لمفاصل ضعيفة في الخرسانة، فإنّ فواصل الانكماش تتحكّم في موقع التكسير عن طريق إحداث شقوق في مواقع محددة مسبقًا.

عندما تتقلّص الألواح بسبب التبريد والتجفيف، تبدأ ضغوط الانكماش أو الشد في البناء وتتشكل الشقوق عند فواصل الانكماش لأن الخرسانة تكون أضعف أو أرق في هذه المواقع. يتم توفير فواصل الانكماش في الخرسانة على فترات مُنتظمة من مستوى ضعيف، بحيث تتشكل الشقوق عند المفاصل ولكن ليس في الأماكن غير المرغوب فيها. يتم توفير فواصل الانكماش في الأرصفة الخرسانية والألواح والجدران والأرضيات والسدود وبطانات القنوات والجسور والجدران الاستنادية وما إلى ذلك.

عندما يتم صب الخرسانة، بسبب الانكماش، تميل الخرسانة الزاحفة والحركة الحرارية إلى الانخفاض في الحجم بسبب تشققات صغيرة في الخرسانة في منطقة ضعيفة. سنناقش في هذه المقالة الحاجة إلى مفاصل الانكماش، وكيفية عمل مفصل انكماش وتحديد مكان مفصل الانكماش.

الحاجة لفواصل الانكماش في الخرسانة:

تميل الخرسانة إلى الانكماش أو تقليل حجمها عندما تبدأ في التصلّب. يخلُق هذا الانكماش في الخرسانة ضغوطًا شدًا في الخرسانة ممّا يؤدي إلى حدوث تشققات دقيقة في المستوى الضعيف. يتم تقييد هذه الشقوق وتمنع تكون تشققات كبيرة نتيجة وجود التعزيزات في الخرسانة. ولكن إذا كانت الخرسانة غير المسلّحة، فإنّ الشقوق الصغيرة تميل إلى التطور إلى شقوق كبيرة على فترات غير منتظمة. لمنع حدوث مثل هذه التشققات، يجب تركيب وصلات الانكماش على فترات مناسبة. يوصى أيضًا بتثبيت هذه الوصلات في الخرسانة المسلّحة أيضًا.

إنشاء مفصل انكماش في الخرسانة:

الهدف الرئيسي من توفير مفصل انكماش هو إنشاء سطح مرن في الخرسانة على فترات مُنتظمة حيث تكون إمكانية التصدع أكثر. يتم وضع هذه الوصلات لإنتاج ألواح مربعة قدر الإمكان ولا تتجاوز أبدًا نسبة الطول إلى العرض التي تبلغ 1 إلى 1. وعادة ما تكون الوصلات مُتباعدة على مسافات تساوي 24 إلى 30 مرة من سماكة اللوح. يُعرف مفصل الانكماش بمفصل التحكّم.

يمكن إجراء عملية تشكيل مفصل الانكماش في أي من 3 مراحل:

1. أثناء صب الخرسانة، يمكن إدخال شريط مُسبق التشكيل في الخرسانة لإنشاء مستوى من الضعف. يمكن إدخال شرائط معدنية في التيرازو أو شرائح بلاستيكية مُسبقة التشكيل في الأرصفة الخرسانية لتجنب التشققات.
   
2. يمكن عمل مفاصل قطع المنشار أو الوصلات الجافة بعد صب الخرسانة. يجب عمل الوصلات المقطوعة في غضون 4 إلى 12 ساعة بعد الانتهاء من الخرسانة. يجب عمل الوصلات الجافة بين 1 إلى 4 ساعات بعد الانتهاء من التشطيب. في هذه الطريقة، يتم عمل الوصلات باستخدام منشار يدوي أو منشار خرساني ويتم قطع الخرسانة على فترات منتظمة ويتم وضع مادة قابلة للاختراق تترابط مع الخرسانة جيدًا.
   
3. بمجرد أن تتصلّب الخرسانة بدرجة كافية، يمكن تشكيل مفصل منشور. يجب عمل المفصل في أقرب وقت ممكن وقبل بدء حدوث الانكماش. يمكن أن يؤدي التأخير إلى تشقق الرصيف غير المخطط له. يتم بعد ذلك ملء الوصلة المنشورة بمادة مانعة للتسرب لمنع الأوساخ وغيرها من الحطام من الدخول إليها، حيث تميل الوصلات غير المغلقة إلى الامتلاء بالأوساخ وتصبح غير فعالة.
   

يجب أن تكون المواد المستخدمة في الوصلات الخرسانية مرنة بما يكفي لامتصاصها أو تشوهها حسب الحاجة ثم القدرة على استعادة حالتها الأصلية.

موقع مفصل الانكماش في الخرسانة:

بشكل عام، يتم تحديد هذه المفاصل مُسبقًا في الرسومات التي قدمها المصمم أو المهندس المعماري. إذا لم يتم تعريفها، فستكون في نمط مُنتظم أو تكون جزءًا لا يتجزأ من الميزات المعمارية. تُشكّل فواصل الانكماش نقطة مناسبة لإيقاف العمل الخرساني في نهاية اليوم. يجب عدم تشكيل فواصل البناء في منتصف الخليج.

يتم وضع مفصل الانكماش في موقع أعلى تركيز لضغوط الشد الناتجة عن الانكماش المتوقع:

1. عند حدوث تغييرات مفاجئة في المقطع العرضي.
   
2. في الجدران الطويلة والبلاطات.