كيفية تصميم واختيار خطة إصلاح الكراك الخرسانية الصحيحة

في بعض الأحيان ، يجب إصلاح الشقوق ، ولكن هناك العديد من الخيارات ، كيف يمكننا تصميم واختيار أفضل خيار إصلاح؟ هذا ليس صعباً كما تعتقد.
بعد التحقيق في الشقوق وتحديد أهداف الإصلاح ، فإن تصميم أو اختيار أفضل مواد الإصلاح والإجراءات أمر بسيط للغاية. يتضمن ملخص خيارات إصلاح الكراك الإجراءات التالية: التنظيف والملء ، والسكب والختم/الملء ، وحقن الإيبوكسي والبولي يوريثان ، والشفاء الذاتي ، و "لا إصلاح".
كما هو موضح في "الجزء 1: كيفية تقييم الشقوق الخرسانية واستكشافها" ، فإن التحقيق في الشقوق وتحديد السبب الجذري للشقوق هو مفتاح اختيار أفضل خطة لإصلاح الكراك. باختصار ، فإن العناصر الرئيسية اللازمة لتصميم إصلاح الصدع المناسب هي متوسط ​​عرض الكراك (بما في ذلك الحد الأدنى والحد الأقصى للعرض) وتحديد ما إذا كان الكراك نشطًا أو نائمًا. بطبيعة الحال ، فإن هدف إصلاح الكراك لا يقل أهمية عن قياس عرض الكراك وتحديد إمكانية حركة الكراك في المستقبل.
تشققات نشطة تتحرك وتنمو. ومن الأمثلة على ذلك الشقوق التي تسببها هبوط الأرض المستمر أو الشقوق التي تتقلص/توسيع مفاصل الأعضاء أو الهياكل الخرسانية. الشقوق النائمة مستقرة وليس من المتوقع أن تتغير في المستقبل. عادةً ما يكون التكسير الناجم عن انكماش الخرسانة نشطًا للغاية في البداية ، ولكن مع استقرار محتوى الرطوبة للخرسانة ، فإنه سيثبت في النهاية ويدخل حالة نائمة. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كانت قضبان فولاذية كافية (حديد التسليح ، أو الألياف الفولاذية ، أو الألياف الاصطناعية العيانية) تمر عبر الشقوق ، فسيتم التحكم في الحركات المستقبلية ويمكن اعتبار الشقوق في حالة نائمة.
للشقوق النائمة ، استخدم مواد إصلاح صلبة أو مرنة. تتطلب الشقوق النشطة مواد إصلاح مرنة واعتبارات تصميم خاصة للسماح بالحركة المستقبلية. عادةً ما يؤدي استخدام مواد إصلاح صلبة للشقوق النشطة إلى تكسير مواد الإصلاح و/أو الخرسانة المجاورة.
الصورة 1. استخدام خلاطات طرف الإبرة (رقم 14 و 15 و 18) ، يمكن حقن مواد إصلاح اللزوجة المنخفضة بسهولة في شقوق شعري دون الأسلاك Kelton Glewwe ، Roadware ، Inc.
بالطبع ، من المهم تحديد سبب التكسير وتحديد ما إذا كان التكسير مهمًا من الناحية الهيكلية. يمكن أن تتسبب الشقوق التي تشير إلى محتمل في التصميم أو التفاصيل أو أخطاء البناء إلى القلق بشأن قدرة الحمل وسلامة الهيكل. هذه الأنواع من الشقوق يمكن أن تكون مهمة من الناحية الهيكلية. قد يكون سبب التكسير بسبب الحمل ، أو قد يكون مرتبطًا بتغيرات الحجم المتأصلة في الخرسانة ، مثل الانكماش الجاف ، والتمدد الحراري والانكماش ، وقد يكون أو لا يكون كبيرًا. قبل اختيار خيار الإصلاح ، حدد السبب والنظر في أهمية التكسير.
إصلاح الشقوق الناجمة عن التصميم وتصميم التفاصيل وأخطاء البناء يتجاوز نطاق مقال بسيط. يتطلب هذا الموقف عادةً تحليلًا هيكليًا شاملاً وقد يتطلب إصلاحات تعزيز خاصة.
يعد استعادة الاستقرار الهيكلي أو سلامة مكونات الخرسانة ، ومنع التسريبات أو ماء الختم والعناصر الضارة الأخرى (مثل مواد الكيميائيات) ، وتوفير دعم حافة الكراك ، وتحسين ظهور الشقوق أهداف الإصلاح الشائعة. بالنظر إلى هذه الأهداف ، يمكن تقسيم الصيانة تقريبًا إلى ثلاث فئات:
مع شعبية الخرسانة والبناء المكشوفة ، يتزايد الطلب على إصلاح صدع مستحضرات التجميل. في بعض الأحيان يتطلب إصلاح النزاهة وختم الكراك/التعبئة أيضًا إصلاح المظهر. قبل اختيار تكنولوجيا الإصلاح ، يجب أن نوضح هدف إصلاح الكراك.
قبل تصميم إصلاح الكراك أو اختيار إجراء إصلاح ، يجب الإجابة على أربعة أسئلة رئيسية. بمجرد الإجابة على هذه الأسئلة ، يمكنك بسهولة تحديد خيار الإصلاح.
الصورة 2. باستخدام شريط سكوتش ، ثقوب الحفر ، وأنبوب خلط رأس المطاط متصل بمسدس برميل مزدوج باليد ، يمكن حقن مادة الإصلاح في الشقوق الدقيقة تحت الضغط المنخفض. Kelton Glewwe ، Roadware ، Inc.
أصبحت هذه التقنية البسيطة شائعة ، خاصة بالنسبة للإصلاحات من نوع البناء ، لأن مواد الإصلاح ذات اللزوجة المنخفضة للغاية متاحة الآن. نظرًا لأن مواد الإصلاح هذه يمكن أن تتدفق بسهولة إلى تشققات ضيقة جدًا عن طريق الجاذبية ، فليست هناك حاجة إلى الأسلاك (أي تثبيت خزان مربع أو على شكل V). نظرًا لأن الأسلاك غير مطلوبة ، فإن عرض الإصلاح النهائي هو نفس عرض الكراك ، وهو أقل وضوحًا من تشققات الأسلاك. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام فرش الأسلاك وتنظيف الفراغ أسرع وأكثر اقتصادا من الأسلاك.
أولاً ، قم بتنظيف الشقوق لإزالة الأوساخ والحطام ، ثم تملأها بمواد إصلاح منخفضة اللزوجة. قامت الشركة المصنعة بتطوير فوهة خلط قطر صغيرة جدًا متصلة بمسدس رذاذ مزدوج برميل مزدوج محمول لتثبيت مواد الإصلاح (الصورة 1). إذا كانت طرف الفوهة أكبر من عرض الكراك ، فقد تكون هناك حاجة إلى بعض توجيه الكراك لإنشاء مسار سطح لاستيعاب حجم طرف الفوهة. تحقق من اللزوجة في وثائق الشركة المصنعة ؛ يحدد بعض الشركات المصنعة الحد الأدنى لعرض الكراك للمادة. تقاس في مئوية ، مع انخفاض قيمة اللزوجة ، تصبح المادة أرق أو أسهل في التدفق إلى تشققات ضيقة. يمكن أيضًا استخدام عملية حقن الضغط المنخفض البسيطة لتثبيت مادة الإصلاح (انظر الشكل 2).
الصورة 3. الأسلاك والختم تتضمن أولاً قطع حاوية مانع التسرب بشفرة مربعة أو على شكل V ، ثم ملءها بمضيق أو حشو مناسب. كما هو مبين في الشكل ، تمتلئ صدع التوجيه بالبولي يوريثان ، وبعد المعالجة ، يتم خدشه ويتدفق مع السطح. كيم باشام
هذا هو الإجراء الأكثر شيوعًا لإصلاح الشقوق المعزولة والرائعة والكبيرة (الصورة 3). إنه إصلاح غير هيكلي يتضمن توسيع الشقوق (الأسلاك) وملءها بمانعات مانعة للتسرب أو مواد مواد مناسبة. اعتمادًا على حجم وشكل خزان المانعات ونوع مانع التسرب أو الحشو المستخدمة ، يمكن للأسلاك وختم الختم إصلاح الشقوق النشطة والشقوق النائمة. هذه الطريقة مناسبة للغاية للأسطح الأفقية ، ولكن يمكن استخدامها أيضًا للأسطح الرأسية مع مواد الإصلاح غير المتدلية.
تشمل مواد الإصلاح المناسبة الايبوكسي والبولي يوريثان والسيليكون والبوليوريا وقذائف الهاون البوليمر. بالنسبة للبلاطة الأرضية ، يجب على المصمم اختيار مادة ذات مرونة مناسبة وخصائص صلابة أو صلابة لاستيعاب حركة المرور المتوقعة وحركة الكراك المستقبلية. مع زيادة مرونة مانع التسرب ، يزداد التسامح مع انتشار الكراك والحركة ، ولكن سعة حمل الحمل للمادة ودعم حافة الكراك سوف تنخفض. مع زيادة صلابة ، تزداد قدرة الحمل ودعم حافة الكراك ، لكن تحمل حركة الكراك يتناقص.
الشكل 1. مع زيادة قيمة صلابة الشاطئ للمادة ، تزداد صلابة أو صلابة المادة وتناقص المرونة. من أجل منع حواف الشقوق المعرضة لحركة المرور ذات العجلات الصلبة من التقشير ، هناك حاجة إلى صلابة الشاطئ على الأقل حوالي 80. يفضل Kim Basham مواد إصلاح أصعب (مواد الحشو) للشقوق النائمة في أرضيات المرور ذات العجلات الصلبة ، لأن حواف الكراك أفضل كما هو موضح في الشكل 1. بالنسبة للتشققات النشطة ، يفضل أن تكون مواد مانعة للتسرب المرنة ، ولكن سعة حمل الحمل للمضيق و دعم حافة الكراك منخفض. ترتبط قيمة صلابة الشاطئ بصلابة (أو مرونة) من مادة الإصلاح. مع زيادة قيمة صلابة الشاطئ ، تزداد صلابة (صلابة) مادة الإصلاح وتناقص المرونة.
بالنسبة للكسور النشطة ، فإن عوامل حجم وحجم خزان المانعات لا تقل أهمية عن اختيار مانع تسرب مناسب يمكنه التكيف مع حركة الكسر المتوقعة في المستقبل. عامل الشكل هو نسبة العرض إلى الارتفاع لخزان مانع التسرب. بشكل عام ، بالنسبة للمواد المانحة المرنة ، تكون عوامل النموذج الموصى بها هي 1: 2 (0.5) و 1: 1 (1.0) (انظر الشكل 2). سيؤدي تقليل عامل الشكل (عن طريق زيادة العرض بالنسبة للعمق) إلى تقليل سلالة مانعة للتسرب الناتجة عن نمو عرض الكراك. إذا انخفض الحد الأقصى لسلالة مانع التسرب ، فإن مقدار نمو الكراك الذي يمكن أن يزداده مانعة التسرب. باستخدام عامل النموذج الموصى به من قبل الشركة المصنعة سيضمن الحد الأقصى لإطالة مانع التسرب دون فشل. إذا لزم الأمر ، قم بتثبيت قضبان دعم الرغوة للحد من عمق مانع التسرب والمساعدة في تشكيل الشكل "الرملي" المطول.
انخفاض الاستطالة المسموح بها من مانع التسرب مع زيادة عامل الشكل. لمدة 6 بوصات. لوحة سميكة مع عمق إجمالي 0.020 بوصة. عامل شكل الخزان المكسور بدون مانع التسرب هو 300 (6.0 بوصة/0.020 بوصة = 300). وهذا ما يفسر سبب فشل الشقوق النشطة مع مانع تسرب مرن دون خزان مانعة للتسرب في كثير من الأحيان. إذا لم يكن هناك خزان ، في حالة حدوث أي انتشار صدع ، فإن السلالة ستتجاوز بسرعة سعة الشد لمسربات المانعة. بالنسبة للشقوق النشطة ، استخدم دائمًا خزان مانع التسرب مع عامل النموذج الموصى به من قبل الشركة المصنعة للمواصفات.
الشكل 2. زيادة نسبة العرض إلى العمق ستزيد من قدرة مانع التسرب على تحمل لحظات التكسير في المستقبل. استخدم عامل الشكل من 1: 2 (0.5) إلى 1: 1 (1.0) أو وفقًا لما أوصى به الشركة المصنعة للتسرب للتشققات النشطة للتأكد من أن المادة يمكن أن تمتد بشكل صحيح مع نمو عرض الكراك في المستقبل. كيم باشام
روابط حقن راتنج الايبوكسي أو اللحامات تشققات ضيقة مثل 0.002 بوصة معًا وتستعيد سلامة الخرسانة ، بما في ذلك القوة والصلابة. تتضمن هذه الطريقة تطبيق غطاء سطح من راتنجات الايبوكسي غير المتدنية للحد من الشقوق ، وتركيب منافذ الحقن في البئر على فترات قريبة على طول الشقوق الأفقية أو العمودية أو العلوية ، وضغط الضغط على راتنج الايبوكسي (الصورة 4).
تتجاوز قوة الشد من راتنج الايبوكسي 5000 رطل. لهذا السبب ، يعتبر حقن راتنج الايبوكسي إصلاحًا هيكليًا. ومع ذلك ، فإن حقن راتنج الايبوكسي لن يعيد قوة التصميم ، ولن يعزز الخرسانة التي تم كسرها بسبب أخطاء التصميم أو البناء. نادراً ما يستخدم راتنج الايبوكسي لحقن الشقوق لحل المشكلات المتعلقة بقدرة الحمل وقضايا السلامة الهيكلية.
الصورة 4. قبل حقن راتنج الايبوكسي ، يجب تغطية سطح الكراك براتنجات الايبوكسي غير المتقدمة للحد من راتنج الايبوكسي المضغوط. بعد الحقن ، تتم إزالة غطاء الايبوكسي عن طريق الطحن. عادة ، سيترك إزالة الغطاء علامات التآكل على الخرسانة. كيم باشام
حقن راتنج الايبوكسي عبارة عن إصلاح جامد ، وكامل ، والتشققات المحقونة أقوى من الخرسانة المجاورة. إذا تم حقن الشقوق النشطة أو الشقوق التي تتصرف مع انكماش مفاصل التوسع ، فمن المتوقع أن تتشكل شقوق أخرى بجانب الشقوق التي تم إصلاحها أو بعيدًا عنها. حقن الشقوق أو الشقوق النائمة مع عدد كاف من قضبان الصلب التي تمر عبر الشقوق من أجل الحد من الحركة المستقبلية. يلخص الجدول التالي ميزات الاختيار المهمة لخيار الإصلاح هذا وخيارات الإصلاح الأخرى.
يمكن استخدام راتنج البولي يوريثان لإغلاق الشقوق المبللة وتسربها مثل 0.002 بوصة. يستخدم خيار الإصلاح هذا بشكل أساسي لمنع تسرب المياه ، بما في ذلك حقن الراتنجات التفاعلية في الكراك ، الذي يجمع بين الماء لتشكيل هلام تورم ، وتوصيل التسرب وختم الكراك (الصورة 5). ستطارد هذه الراتنجات الماء وتخترق الأجزاء الدقيقة الضيقة والمسام للخرسانة لتشكيل رابطة قوية مع الخرسانة الرطبة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن البولي يوريثان المعالج مرن ويمكنه تحمل حركة الكراك في المستقبل. خيار الإصلاح هذا هو إصلاح دائم ، مناسب للشقوق النشطة أو الشقوق النائمة.
الصورة 5. حقن البولي يوريثان يشمل الحفر وتركيب موانئ الحقن وحقن الضغط من الراتنج. يتفاعل الراتنج مع الرطوبة في الخرسانة لتشكيل رغوة مستقرة ومرنة ، والتشققات الختم ، وحتى تتسرب الشقوق. كيم باشام
بالنسبة إلى الشقوق ذات العرض القصوى بين 0.004 بوصة و 0.008 بوصة ، فهذه هي العملية الطبيعية لإصلاح الكراك في وجود الرطوبة. ترجع عملية الشفاء إلى أن جزيئات الأسمنت غير المعرضة للرطوبة وتشكيل هيدروكسيد الكالسيوم غير القابل للذوبان من ملاط ​​الأسمنت إلى السطح والتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون في الهواء المحيط لإنتاج كربونات الكالسيوم على سطح الكراك. 0.004 بوصة. بعد بضعة أيام ، يمكن أن يشفي الكراك الواسع ، 0.008 بوصة. قد تلتئم الشقوق في غضون بضعة أسابيع. إذا تأثرت الكراك بالمياه والحركة المتدفق السريع ، فلن يحدث الشفاء.
في بعض الأحيان "لا إصلاح" هو أفضل خيار إصلاح. لا تحتاج إلى إصلاح جميع الشقوق ، وقد تكون الشقوق المراقبة هي الخيار الأفضل. إذا لزم الأمر ، يمكن إصلاح الشقوق لاحقًا.