الـجــامعــــة الــوطنيـــــة الـخــاصـــــة

الواحة الأكاديمية للجامعة الوطنية الخاصة

ديمومة المباني البيتونية المسلحة

الكاتب: د. علي محمود البلال

الهندسة المدنية - الجامعة الوطنية الخاصة -

ملخص:

تهدف المقالة لتقديم دراسة عن استخدام البيتون في المباني التاريخية  وتوضيح أسباب ديمومتها وبقائها بالرغم من الظروف التي تعرضت لها على مر الزمن كما تهدف لتعريف المهندس بمصطلح ديمومة البيتون والعوامل المؤثرة عليه وتحديد الطرق الأكثر فعالية لحماية المنشآت وضمان استمرار عملها لأطول مدة ممكنة مما يخفض من التكاليف ويزيد من فاعلية الأبنية القائمة في بلدنا سورية واستدامتها من خلال استخدام التقنيات المطلوبة لحماية المنشآت القائمة والحد من الأضرار التي تتعرض لها الأبنية وحسب التوقعات فإننا مقبلون على فترة إعادة الاعمار مما يتطلب ادخال هذا المصطلح ضمن معايير البناء نظراً لأهميته الكبيرة وما يحققه من منافع تعود على الحركة العمرانية المتوقع حدوثها في المرحلة القادمة .

كلمات مفتاحية: الديمومة، البيتون، حماية المنشآت، معايير البناء، اعادة الاعمار.

1-مقدمة تاريخية:

اُستخدمت الخرسانة منذ العصور القديمة ويعود الاستخدام الأول للملاط الى حضارات ما بين النهرين منذ الالف الرابع قبل الميلاد حيث استخدمت المواد المحلية كالكلس والطين لربط العناصر الحجرية مع بعضها كما استخدم الطين مع الألياف النباتية كمادة بناء في العديد من الحضارات القديمة ونتيجة ضعف هذه المواد تجاه العوامل الجوية فقد اختفت معظم هذه المباني مع مرور , وحدث التطور في مواد البناء نتيجة الحاجة الى استمرار عمل العديد من المنشآت في حضارات بلاد الرافدين حيث ظهر القرميد المشوي في الافران والذي أعطى البداية في استدامة المباني وخاصة القصور وبقايا المباني التي وصلت لنا في منطقتنا العربية كالحضارة البابلية والاشورية ومنها بقايا مدينة بابل كما هو موضح في الشكل (1) .

الشكل(1) : استخدام القرميد المشوي في بناء مدينة بابل وبوابتها لشهيرة في متحف برلين  

 واستخدمت الحضارة المصرية القديمة والحضارة اليونانية الملاط الخاص بها الذي يعتمد على سحق أنواع معينة من الرمل والكلس مع بعض الإضافات وهو ما سمح باستمرار العديد من مباني هذه الحضارات ووصولها سليمة حتى يومنا الحالي.

تعتبر الحضارة الرومانية أول من صنع البيتون في شكله البدائي من الرماد البركاني (البوزولاني) من جبل بيزوف إضافة للجير المائي وقد تفوقت الخرسانة الرومانية على الوصفات الخرسانية الأخرى التي تتكون من الرمل والجير فقط المستخدمة في الثقافات الأخرى [1] وأضافوا لاحقاً لخليط الرماد البركاني والكلس المائي غبار الطوب الحروق فتشكل أول شكل للخرسانة بشكلها البدائي، كما اخترع الرومان الخرسانة الهيدروليكية أيضًا والتي صنعوها من الرماد البركاني والطين وكان أهم مبانيهم التي بقيت حتى يومنا هذا مبنى البانثيون (Pantheon) الموضح في الشكل (2) والذي تأسس عام 27 قبل الميلاد حيث يعد من أوائل المباني التي عبرت عن مفهوم ديمومة البيتون بالمعنى المعاصر حيث يملك أكبر وأقدم قبة مصنوعة من البيتون غير المسلح في العالم حتى يومنا الحالي .

الشكل (2): مبنى البانثيون وقبته البيتونية المشهورة من الداخل – روما

صمد البانثيون نتيجة استخدام مواد وتقنيات بناء اعتبرت ثورة في مجال الانشاء في ذلك العصر ومازالت مصدر للدراسات في أيامنا الحالية وذلك من خلال استخدام خمسة أنواع من البيتون في بناء القبة والعناصر الحاملة لها كما هو موضح في الشكل (3) وان الاستخدام المكثف للخرسانة المصبوبة بين واجهات الطوب تجعل مبنى البانثيون كتلة متماسكة تضمن صلابتها ومقاومة جيدة لقوى التشوه الناتجة عن وزن القبة الهائل وارتفاع المبنى الكبير، حيث تحوي الخرسانة المستخدمة على ركام حبيبي مختلف مناسب لاحتياجات القوة أو الخفة بدءًا من الأسفل، هناك خمسة أنواع مختلفة من الخرسانة كما يلي: [2]

  • جدار القاعة المستديرة وحتى الإطار الخارجي الأول: يتكون من الخرسانة التي تظهر فيها حبيبات من رخام الترافرتين والحجر الجيري (الكلسي).
  •  بين الإطار الأول والثاني: تتكون الخرسانة من ركام حبيبي من رخام الترافرتين.
  •  تم بناء الجدار فوق الكورنيش الثاني والحلقة الأولى من القبة من الخرسانة مع ركام حبيبي من الطوب المسحوق.
  • الحلقة الثانية من القبة مبنية من الخرسانة التي تحتوي ركام حبيبي مع الطوب المسحوق ركام حبيبي من رخام الترافرتين المتوفر محلياً.
  • صُنع غطاء القبة بعناية كبيرة، حيث تم بناؤه من الخرسانة التي تحتوي على خفاف حبيبي بازلتي وتوفا، مع تناقص تدريجي في السُمك، من 5.90 مترًا عند القاعدة إلى 1.5 مترًا فقط على مستوى العين، ثم تم تغطيتها بسمك 15 سم طبقة طلاء مانع التسرب من ملاط الخرسانة الرومانية وهو خليط من الرمل والجير(الكلس) والذي يميل إلى التكلس أكثر فأكثر بمرور الوقت، مما يضمن اغلاقاُ واكتنازاُ ممتازًا على مر القرون.  

الشكل (3): مقطع عرضي في مبنى البانثيون وقبته البيتونية وطبقات البناء الرئيسية

يمكن القول إن الرومان لم يستخدموا الاسمنت المعروف في يومنا هذا وانما شكل بدائي من المونة مع مواد وإضافات خاصة بينما يصنع الاسمنت عن طريق حرق الطين والحجر الجيري بدرجات حرارة عالية (أكثر من 1300 درجة)، وهذه التقنية لم تكن متوفرة لدى الرومان، وتم اختراع الاسمنت البورتلاندي المعروف في النصف الثاني من عام 1800 من قبل الإنجليزية جوزيف اسبدين (Joseph Aspdin)، ومن خلال إضافة الماء والرمل والحصى للإسمنت البورتلاندي يتم الحصول على الخلطة البيتونية. [3]

يعود استخدام البيتون المسلح بشكله الأولي الى العالم جوزيف لامبوت ،حيث قام باختراع الفيروسمنت كشكل أولي من الخرسانة المسلحة من خلال استخدام الشبك المعدني مع المونة الاسمنتية [4], وبعدها تطورت أساليب الانشاء من خلال استخدام البيتون المسلح المصبوب بالقوالب وبعد تصلبه يتحمل البيتون اجهادات الضغط والفولاذ اجهاد الشد وأول من استخدمها في البناء كان الإنجليزي وليام ويلكنسون (William Wilkinson)  في عام 1854، ويعتبر أوجوست بيريه(Auguste Perret) من أوائل الباحثين في وضع علاقات التصميم للعناصر البيتونية المسلحة[3].

2-تعريف ديمومة البيتون:

تعرف الديمومة بأنها قدرة البيتون على تحمل الظروف التي صمم من أجلها لكي يعمل في محيطها فترة طويلة من الزمن (العمر الافتراضي) دون حدوث تلف أو تفتت به، بمعنى أنه يجب عليه مقاومة آليات التدهور والتآكل الناتجة عن مختلف التفاعلات الكيمائية الضارة مع الوسط المحيط بها. [5]   وتتجلى ظاهرة تدهور الخرسانة من خلال التفاعلات التي يمكن أن تنجم عن تأثير العوامل الخارجية أو العناصر الداخلية لها، هذه التأثيرات يمكن أن تكون ميكانيكية وفيزيائية أو كيميائية ناجمة عن أفعال القلويات السيليكية والكربونية والتأثيرات الكيميائية الخارجية عند وجود الأيونات العدوانية مثل الكلوريدات، الكبريتات وغاز الكربونيك والعديد من الغازات والسوائل ذات الاَصل الطبيعي أو الصناعي. [6]

وبشكل عام تدل ديمومة البيتون على قدرته على تحمل الظروف التي صمم من أجلها، أو قدرته على أداء وظيفته المطلوبة طوال عمر المنشأ دون أن يتعرض للتلف أو فقدان أي من مقاومته أو متانته.

3-العوامل المؤثرة على ديمومة المنشآت البيتونية المسلحة:

تكتسب العناصر الإنشائية (بلاطات، جوائز، أعمدة، اساسات، جدران قص، أرصفة بحرية، قشريات، الخ) المكونة للمباني السكنية والصناعية والمنفذة بالبيتون المسلح صفة الديمومة عندما يتم تصميمها وتنفيذها بطرق صحيحة تضمن حماية قضبان التسليح الفولاذية من الصدأ والتآكل نتيجة العوامل الخارجية والأوساط الضارة، كما تضمن استمرارية هذه العناصر في تحقيق متطلبات الاستثمار والتشغيل التي صممت من أجلها خلال العمر التشغيلي لتلك المنشآت.

توجد العديد من العوامل التي تؤدي لتدهور البيتون المسلح وتلفه مما يؤدي لتقليل ديمومة المنشأت البيتونية المسلحة وهي :

3-1- العوامل الداخلية المؤثرة على ديمومة البيتون:

تعتمد ديمومة الخرسانة على عوامل متعددة مثل جودة المكونات المستخدمة في صنع الخرسانة، وعملية الخلط والتجانس، وعملية صب الخرسانة والتجفيف، وظروف التعرض للعوامل البيئية والتحميل القائم على الخرسانة. يعتبر الحفاظ على ديمومة الخرسانة أمرًا هامًا لضمان سلامة المنشآت المبنية من الخرسانة وتقليل حدوث التلف والتشققات وأهم هذه العوامل الداخلية:

  1. نوعية المواد المكونة للخلطة البيتونية: مثل استعمال حصويات غير متدرجة وتحتـوي علـى أملاح أو ومواد عضوية، واستعمال إسمنت غير معروف المصدر أو منتهي الصالحية، واستعمال مياه غير صالحة للخلطات أو وجود زيوت وشحوم ومواد عضوية في مياه الخلطة.
  2. نسبة المكونات في الخلطة البيتونية: بسبب التصميم الخاطئ للخلطة البيتونية مما يسبب انقطاع في التدرج الحبي أو تغيير في نسبة الماء للإسمنت مما يسبب تغير المقاومة التصميمية للبيتون.
  3. عملية الخلط والصب: بسبب الخلط اليدوي وعدم استخدام الرجاجات في عملية الصب أو صب البيتون من ارتفاع عالي مما يسبب انفصال حبيبي في البيتون المصبوب ويزيد النفاذية.
  4. زيادة نسبة الماء في الخلطة أو إضافة الماء بدون مراقبة من قبل العمال مما ينعكس سلباً على مقاومة البيتون.
  5. تعتبر نفاذية البيتون للماء والأكسجين وثاني أكسيد الكربون وغيرها من المواد والعوامل من أهم الصفات والخواص التي تؤثر على ديمومة البيتون حيث تتأثر نفاذية البيتون بمكونات الخلطة البيتونية وتجانسها وطرق تحضريها وصبها والعناية بها حتى الوصول للمقاومة التصميمية لها

2-3- العوامل الخارجية المؤثرة على ديمومة البيتون:

وهي كل العوامل المرتبطة بالوسط المحيط بالبيتون وما يحتويه من مواد ضارة تؤدي إلى تلفه أو تضرره وتشمل:

1-هجوم المواد الكيميائية الضارة مثل السلفات (الكبريتات) والكلوريدات للبيتون:

ان هجوم الكبريتات معقد جداً و مصدر الكبريتات يمكن أن يكون خارجياً مثل الموجود في المياه الجوفية والسطحية أو التربة المحيطة بالبيتون، أو داخلياً مثل الموجود ضمن تراكيب المواد الداخلية في البيتون كالركام بنوعيه والاسمنت والماء والاضافات [7] , إن املاح الكبريتات الاعتيادية هي كبريتات الكالسيوم المائية )الجبس) (O2H4.CaSo)  وكبريتات المغنيسيوم( 4MgSO) وكبريتات الصوديوم( 4(SO2Na وهذه الكبريتات تتفاعل مع عجينة الإسمنت حيث تتفاعل مع هيدروكسيد الكالسيوم 2(OHCa، معطية كبريتات الكالسيوم ثم يتفاعل هذا اَلخير مع الومينات ثالثي الكالسيوم ويسمى الومينات الكالسيوم الكبريتية المائية أو (الإترنجيت Ettrengite ) كما هو موضح في الشكل (4)  وهو على شكل بلورات تحتل الفراغات الموجودة في البيتون وتكون هذه المركبات بحجم اكبر من حجمها قبل التفاعل، ولذلك فان التفاعلات مع الكبريتات تؤدي الى زيادة حجمية كبيرة في العجينة الإسمنتية المتصلبة مؤدية إلى حصول إجهادات داخلية تسبب تشققات في الكتلة الخرسانية مما يؤثر على مقاومتها. [11]

الشكل (4): صورة مجهرية للعجينة الاسمنتية وتشكل بلورات Ettrengite [11]

تعتبر الكلوريدات الموجودة فـي التربة والمياه ومواد البناء المستخدمة في العملية الإنشائية مساعداُ مهما في زيادة حدوث تآكل الخرسانة، حيث تشارك الكلوريدات في مهاجمـة أجزاء المنشأ خاصة حديد التسليح ويبدأ ذلك من لحظة اتحاد مكونات الخلطة الخرسانية وأثناء فتـرة التصلب والترطيب يتكون وسط مناسب من الحموضة PH تتمحور حول قضبان الحديد فيتأثر أو يصبح قادرا على الانحلال، وعموما نستطيع أن نتحدث عن آليتين لتدهور الخرسانة بفعل الكلوريدات:

  1. الانهيار بواسطة تبادل الشوارد: يحدث عندما تدخل شوارد الكلوريدات في البيتون تحت تأثير تدرج التركيز، وتأخذ في الانتشار داخل الجسم البيتوني ويعبر عن هذا الانتشار بمصطلح ” معامل انتشار أيونات الكلوريدات” وهو مقدار أساسي لديمومة الخرسانة. ]8[
  2. الانهيار بواسطة تآكل السطح : ظاهرة تدهور وتآكل سطح البيتون ترجع إلى التكرار المتوالي لظاهرة التجمد /الذوبان في الأوساط العدوانية ذات النسب العالية من الأملاح مثل (كلوريد الصوديوم NaCl، كلوريد الكالسيوم (CaCl مما يسبب زيادة حجم الشقوق الشعرية نتيجة التجمد وبسبب هذا التجمد أيضا ترسب بعض الأملاح على سطح البيتون، ستتفاعل هذه الأملاح مع الاسمنت في السطح لتحدث التآكل عند تساقط منتجات التفاعل مما يسبب بقعاً ونخوراً على السطح تعبر عن تآكله كما هو موضح في الشكل (5) , ويتأثر الحديد سلباً بدرجة الحموضة PH من 12 – 14 عند ذلك تنشط ايونات الكلوريدات فتهاجم الحديـد من خلال اكاسيد الحديد ويتحول أيون الحديد في وجود الكلوريدات إلى حالة معقده نظراً لاختلاف المؤثرات الخارجيـة والتي ينتج عنها الصدأ الذي يتحول إلى انتفاخات خارجية في الحديد وتسبب تأكلاً موضعياً فيه لا يلبث أن ينتشر بمرور الزمن ويسبب تدهور العنصر البيتوني فيقلل من ديمومته كما هو موضح في الشكل (6) .

الشكل (5): تآكل البيتون وتقشره وصدأ الفولاذ بفعل الكلوريدات

الشكل (6): مراحل وشكل التآكل لفولاذ التسليح بفعل الكلوريدات

2-تأثير مياه البحر:

تتعرض العناصر البيتونية المسلحة لنوعين من المؤثرات الناتجة عن مياه البحر وهي:

  • مؤثرات ميكانيكية: ناتجه عن الصدمات الناشئة عن فعل الامواج والاجسام العائمة حيث تتسبب هذه العوامل في تآكل السطح الخارجي للخرسانة وزيادة مساميتها وتكسر اركانها.
  • مؤثرات كيميائية: تنشأ من التفاعلات الكيميائية بين أملاح البحر ومركبات الاسمنت وخاصه الجير الحي وكذلك مع مركبات الكالسيوم والالومنيوم والسليكا الناتجة في البيتون فتتكون مواد تذوب في الماء أو يزيد حجمها حيث تتكون بلورات الاملاح في المسام الموجودة في الغطاء البيتوني عند تبخر مياه البحر إذا تعرض للبلل والجفاف المتعاقبين (المد والجزر) أو الأمواج فيزداد حجم البلورات عن الحجم الأصلي مما يسبب تفتت السطح الخارجي للبيتون.

3-تأثير مياه المجاري والمخلفات الصناعية:

 تؤثر المياه الملوثة بالمواد العضوية والمواد الكيميائية المختلفة والتي تتواجد في مياه الصرف الصحي وفي مخلفات المعامل على البيتون المسلح في المنشآت المتصلة مع هذا النوع من المياه مثل الانابيب البيتونية والأحواض المختلفة والخزانات حيث تسبب نخر البيتون العادي المنفذ بإسمنت بورتلاندي وليس مقاوم للكبريتات كما تسبب صدأ الفولاذ غير المحمي والمعزول.

3-3- العوامل الإنشائية المؤثرة على ديمومة البيتون:

يمكن للأخطاء الانشائية أن تكون عاملا مهماً في تقليل عمر المنشأة من خلال العديد من النقاط ومنها:

  1. الخطأ في التصميم الإنشائي: ويشمل عدم إتباع المواصـفات القياسـية لتصميم وتنفيذ البيتون المسلح أو الخطأ في تقدير الأحمال أو الوظيفة الخاصة بالمنشأ وعـدم اختيار نظام إنشائي مناسب، أو إهمال الظروف المحيطة بالمنشأ كالرطوبة والحرارة ومنسوب المياه الجوفية ووجود الأملاح في التربة.
  2. الإهمال عند التنفيذ: ويشمل الأخطاء في تـصميم الخلطـات البيتونية، وعـدم استعمال المعدات الصحيحة في خلط وصب ودمك الخلطة البيتونية وقلة كفاءة القالب الخشبي وإهمال اختبار الجودة للخرسانة وإهمال معالجة فواصل الصب أو عدم الدقة في تنفيذ الغطاء الخرساني المناسب حسب أجزاء المنشأ.
  3. الإهمال في الاهتمام بمكونات البيتون: عدم اجراء تحليل حبي للحصويات، تلوث الحصويات بالمواد الضارة او العضوية، عدم استخدام الاسمنت المناسب في الأوساط الضارة.
  4. الاهمال في عزل الماء والرطوبة: سواء للأسقف أو لأرضيات الحمامات ودورات المياه والمسابح، واهمال عزل الاساسات والجدران الاستنادية في حالة الترب الحاوية على املاح أو المعرضة للماء نتيجة ارتفاع منسوب المياه الجوفية ثم احتوائها على نسبة عالية من الكلوريدات أو اَلمالح الضارة التي تتسرب بواسطة الخاصية الشعرية إلى داخل الخرسانة ثم تصل إلى حديد التسليح فيتسبب تآكل بدرجة عالية وعدم تماسك الغطاء الخرساني في المنشأ خاصة في الأساسات.
  5. الإهمال في الصيانة: الصيانة تعني الكشف الدوري علي كل عنصر من عناصر المبني وأهم هذه العناصر هي العناصر الإنشائية بالأجهزة الحديثة والمتطورة لعلاج أي خلل في بدايته، كذلك الاهتمام بكل ما قد يؤثر على المبني وسلامته.

4-3- العوامل الخاصة الأخرى المؤثرة على ديمومة البيتون:

  1. المياه الجوفية: وتتعلق بحركتها وتركيبها الكيميائي مثل المياه الكبريتية في بعض المناطق، ودرجة حرارتها، وتذبذب منسوبها مما يؤدي لدورات متعاقبة من ترسيب الاملاح ضمن شقوق البيتون وما يحدث من تمدد هذه الأملاح عند تبلورها مما يوسع الشقوق ويسبب تقشر البيتون.
  2. الأبخرة المحيطة بالبيتون المسلح: والتي تسبب عند اتحادها مع المياه لتشكل الامطار الحامضية أو المركبات المسببة لنخر البيتون وصدأ الفولاذ.
  3. التأكسد: وجود غازات2 COو 2SO في الوسط المحيط الخارجي ووجود الرطوبة تساهم في تحويل هذا الوسط المحايد إلى وسط حامضي وبالتالي يؤدي إلى ضعف حماية حديد التسليح وعند ذلك تبدأ عملية تأكسد الحديد.
  4. الكربنة: تعرف الكربنة بأنها تفاعل الإسمنت المتصلب مع غاز ثنائي أكسيد الكربون 2CO وفي هذه الحالة تتحول مركبات الإسمنت إلى كربونات ومواد أخرى ناتجة عن التفاعلات وبالتالي تتغير تركيبة المواد المشكلة للإسمنت المتصلب وتتناقص قيمة ال PH للمحاليل في فراغات البيتون والكربنة يمكن أن تعبر عن الشيخوخة الكيمائية للبيتون وفي حالة وجود حديد التسليح فيجب الانتباه إلى هذه الظاهرة بشكل جدي.
  5. العوامل البيولوجية وبقايا الطيور والغطاء النباتي: تسبب بقايا الطيور تشكل أوساط كيميائية مضرة بالبيتون كما تسبب جذور النباتات التي تنمو ضمن شقوق البيتون تفتت له وتوسع هذه الشقوق.

4-أهم اختبارات ديمومة البيتون:

تجرى العديد من التجارب اللازمة لتحديد ديمومة البيتون وأهمها:

1-اختبار نفاذية الماء:

يعتبر هذا الاختبار الأكثر شيوعاً في تقييم نفاذية البيتون وهو من المواصفات القياسية الألمانية (1048 (DIN وكما هو موضح في الشكل (6)، حيث يتم في هذا الاختبار ضخ الماء بضغط خمسة بار ولمدة ٧٢ ساعة من أسفل سطح مكعب بيتوني طول ضلعه (150mm). وبعد انتهاء فترة الاختبار، يتم فلق مكعب الخرسانة وقياس أقصى عمق لاختراق الماء في مكعب الخرسانة كما هو موضح في الشكل (7)، وقد حددت جمعية الخرسانة البريطانية [9] كيفية تقييم نفاذية الخرسانة باستخدام هذا الاختبار، كما هو موضح في الجدول (1).

الجدول رقم(1): تقييم نفاذية البيتون بناء على اختبار نفاذية الماء [9]  

تقييم البيتون

عمق اختراق الماء

منخفض النفاذية

أقل من 30 مم

منخفض النفاذية

من 30 الى 60 مم

منخفض النفاذية

أكثر من 60 مم

الشكل (7): اختبار نفاذية البيتون للماء وفقاً للمواصفات القياسية الألمانية

2-اختبار نفاذية الكلورايدات:

 يتم استخدام اختبار نفاذية الكلوريدات [10] حسب المواصفات الأمريكية  AASHTO T277 و 1202  ASTM C، لتقييم مستوى أداء الخرسانة لمقاومة نفاذية الكلوريدات, اعتمادا على تعجيل نفاذية أيونات الكلوريدات, كما هو موضح في الشكل (8), وفي هذا الاختبار يتم وضع العينة البيتونية في خلية معرضة لفرق جهد كهربائي بمقدار ٦٠ فولت لمدة ٦ ساعات يتم خلالها احتساب الشحنة الكهربائية المارة – بالكولوم- خلال الخلية المحتوية على ٪3 من محلول كلورايد الصوديوم, وكلما زادت الشحنة الكهربائية المارة كان ذلك مؤشراً على الزيادة في نفاذية الكلورايدات في البيتون. ويوضح الجدول (٢) تقييم أداء الخرسانة من حيث مقاومتها لنفاذية الكلورايدات بناء على المواصفات AASHTO T-277 .

الجدول رقم(2): تقييم نفاذية البيتون بناء على اختبار نفاذية الكلورايدات [10]  

تقييم البيتون تبعا لنفاذية الكلورايدات

الشحنة المارة (كولوم)

مرتفع

اكثر من 4000

متوسط

4000 الى 2000

منخفض

2000 الى 1000

منخفض جداً

1000 الى 100

معدوم

أقل من 100

الشكل (8): اختبار نفاذية الكلورايدات وفقاً للمواصفات القياسية الأمريكية

5-طرق زيادة ديمومة البيتون في المنشآت البيتونية المسلحة:

يعد البيتون من أهم مواد البناء في العالم، حيث يتميز بالمتانة وقدرته على التحمل، وبسبب تعرضه للعوامل البيئية المختلفة مثل الرطوبة، والحرارة، والمواد الكيميائية المختلفة وخاصة في البيئات الصناعية أو البحرية سوف يؤدي إلى تدهوره بمرور الوقت. لذلك، فإن تحسين ديمومة الخرسانة يعد أمرًا أساسيًا لزيادة عمر المنشآت، وفيما يلي أهم الطرق لزيادة ديمومة البيتون:

  1. استخدام المواد المضافة: تُستخدم المواد المضافة لتحسين خصائص الخرسانة وتوفير الحماية ضد العوامل البيئية ومنها الإضافات المعدنية مثل الرماد المتطاير (Fly Ash) والسيليكا فيوم (Silica Fume) التي تزيد من مقاومة الخرسانة للاختراق الكيميائي، والاضافات الكيميائية مثل الملدنات لتحسين قابلية التشغيل وتقليل نفاذية الماء.
  2. تحسين نسبة الماء إلى الأسمنت: إن تقليل نسبة الماء إلى الأسمنت في الخلطات البيتونية يزيد من كثافتها ويقلل من الفراغات الداخلية، مما يساهم في تقليل نفاذية الماء والمواد الضارة. النسبة المثلى للماء إلى الأسمنت تتراوح عادة بين 0.4 إلى 0.5.
  3. استخدام الأسمنت المقاوم للكبريتات: وذلك في المناطق التي تحتوي على تربة غنية بالكبريتات أو مياه جوفية ذات محتوى كبريتي عالي، يجب استخدام أنواع الأسمنت المقاوم للكبريتات لتجنب التدهور الكيميائي للخرسانة.
  4. المعالجة الصحيحة للبيتون: مثل الغمر بالماء لمدة كافية بعد الصب، واستخدام الأغشية الواقية لمنع فقدان الماء.
  5. استخدام الألياف لتقوية البيتون: تساعد الألياف مثل الألياف الفولاذية والألياف الزجاجية وألياف البولي بروبلين في تحسين مقاومة الخرسانة للتشققات وزيادة متانتها.
  6. الدقة عند تصميم الخلطات البيتونية: ان تصميم الخلطة البيتونية يعتمد على استخدام المواد المناسبة بنسب دقيقة. يجب اختيار الركام الجيد والأسمنت المناسب والماء النظيف لتحقيق أقصى درجات التحمل والديمومة.
  7. حماية البيتون من العوامل البيئية الضارة: وذلك باستخدام الطلاءات العازلة ومواد العزل المائي للحفاظ على السطح الخارجي للخرسانة من الرطوبة والأملاح
  8. الصيانة الدورية وإصلاح العيوب في المنشأت: تلعب الصيانة الدورية دورًا مهمًا في الحفاظ على ديمومة الخرسانة. يشمل ذلك إصلاح التشققات الصغيرة ومعالجة المناطق المتضررة قبل تفاقم المشاكل والأضرار.

6-المقترحات والتوصيات لضمان ديمومة البيتون في المنشآت البيتونية المسلحة في سورية:

نظراً لتعرض المباني القائمة في الجمهورية العربية السورية للأضرار الكبيرة نتيجة الحرب والزلزال، ونتيجة الإهمال في عملية الصيانة الدورية من قبل القاطنين فيها بسبب قلة الموارد أو غيابهم عنها لفترات طويلة بفعل الحرب، فانه لا بد من تطوير الاهتمام بسلامة المباني القائمة، ويجب على نقابة المهندسين في سورية لحظ موضوع ديمومة المنشآت البيتونية المسلحة و إصدار ملحق خاص للكود العربي السوري يتضمن التوصيات الرئيسية لتأمين ديمومة البيتون وتحديد الاختبارات القياسية اللازمة بما يتوافق مع إمكانيات المخابر في الجمهورية العربية السورية , وإقامة الندوات اللازمة لتعريف المهندسين بأهمية هذا الموضوع وما ينتج عنه من تخفيض كبير في كلفة الاستثمار والصيانة على المدى الطويل مما ينعكس ايجاباً  على مرحلة إعادة الاعمار القادمة .

7- المراجع:

  1.  Wilson-Jones, Mark (2003), “Principles of Roman Architecture“, New Haven: Yale University Press, ISBN 0-300-10202-X.
  2. Thomas, Edmund (1997), “The Architectural History of the Pantheon from Agrippa to Septimius Severus via Hadrian“, Hephaistos 15: 163–186
  3.  Janowski, A.؛ Nagrodzka-Godycka, K.؛ Szulwic, J.؛ Ziółkowski, P. (2016). Remote sensing and photogrammetry techniques in diagnostics of concrete structures“. Computers and Concrete.p18:. 405–420
  4.  S. P. SHAH ,” Ferrocement in construction“. University Of Illinois At Chicago Circle
  5.  Müler, H.S., Haist, M., (2009). Concrete. In “Structural concrete Textbook on behaviour, design and performance“, Volume 1, fib Bulletin 51, pp. 95-149.
  6.  ADAM, M. (2015). “propriétés des bétons“; centre de recherches interuniversitaire sur le béton université SHERBROOKE; édition EYROLLES.
  7. Thanos, D. John, C. Clement, Kevin J. Folliard, R. and Michael, D.A. Thomas, (2011) “Laboratory and Field Evaluations of External Sulfate Attack in Concrete ” Center for Transportation Research the University of Texas at Austin. 2011
  8.  MELAIS, F. Z. (2016) “durabilite des betons de sable fibres dans les differents milieux agressifs « effets de la nature des fines d’ajouts et fibres »” . Thèse de doctorat 3ème Cycle. Université Badji Mokhtar – Annaba. 2016.
  9. The Concrete Society, Permeability Testing of Site Concrete: A Review of Methods and Experience“, Technical Report No31,1987, pp.75.
  10. Whiting, D, “Rapid Determination of the Chloride Permeability of Concrete“, Report No, FHWA/ RD-81/119, August 1981.
  11.  خالد حسن حاوي ، المعهد التقني بابل (2014)، ” تأثير هجوم الأملاح الكبريتية على الخرسانة” ، مجلة جامعة بابل/ العلوم الهندسية / العدد /3 المجلد 66 : 2014

 

تنفيذ إدارة المواقع الالكترونية في الجامعة الوطنية الخاصة 2025

أهلا وسهلا بكم في الواحة الأكاديمية للجامعة الوطنية الخاصةانقر لزيارة الموقع الرسمي للجامعة الوطنية الخاصةانقر لزيارة موقع الواحة الطلابية للجامعة الوطنيةانقر لزيارة موقع المكتبة الالكترونية للجامعة الوطنية الخاصة
Scroll to Top