فواصل التمدد في البلاطات الخرسانية

جدول المحتويات اخفاء

3 أنواع الفواصل الإنشائية أو الفواصل الخرسانية .

4 فواصل التمدد في البلاطات الخرسانية من شركة Alio-Mar

عدم إستخدام الفواصل الإنشائية و فواصل التمدد في البلاطات الخرسانية يؤدي إلى حدوث شروخ وتصدع في الأرضيات والبناء وبالتالي يؤدي إلى قصر العمر الافتراضي للمبنى . حيث تعد فواصل الإنشاء هي حصن أمان المبني أمام التغيرات المناخية . وفي هذا المقال سوف نتناول كل ما يتعلق بفواصل الإنشاء .

تعريف الفواصل الخرسانية ( Concrete Joints ). وأهميتها .

الفواصل الخرسانية

الفواصل الخرسانية ( الفواصل الانشائية ) هي من الأمور الهامة الواجب مراعاتها عند تصميم المباني ، والتي قد يسبب إهمالها- في بعض الحالات- نتائج سيئة قد تصل إلى حد انهيار المبنى بالكامل. ونظرا أنه لا يمكن إجراء إعادة الصب عليها أو إجراء عمليات لحامها ( وهذا لأن الخرسانة عبارة عن مادة سريعة التصلب بعد صبها ثم تتصلد ) فكان من الضروري الأخذ في الاعتبار عند التصميم للمبنى وجود الوصلات الإنشائية أو الفواصل الإنشائية .

وظيفة الوصلات عند إنشاء المباني .

تختلف هذه الوصلات من حيث أماكنها ووظيفتها في المنشأ.

الوصلات في حالة الحائط .

يتم تنفيذ الوصلات في الحائط لكي تقوم بوظيفة امتصاص الفرق في حالة التمدد وكذلك النقص في حالة الإنكماش. وكذلك في تقسيم الحوائط حتى لا يحدث بها شروخ.

الوصلات في حالة الأرضيات .

الفواصل في الأرضيات تقوم بعدة وظائف منها لمقاومة التمدد والانكماش وكذلك فواصل للصب حيث يتم تقسيم الأرضيات إلى بلاطات يسهل وضع حديد التسليح بها وصبها .

الوصلات في حالة التكسيات .

يتم تنفيذها في حالة التكسيات حتى لاتزيد المساحة عن 60.00 متر مربع وذلك لمقاومة التمدد والانكماش و الشروخ الناتجة من زيادة حجم المواد . وأيضا لتخفيف الوزن الواقع على مساحة معينة من الكسوة وتحميلها على إطار آخر.

الوصلات في حالة التغطيات .

وظيفة الوصلات في حالة التغطيات تعمل كفواصل صب عند زيادة كمية الخرسانة وعدم القدرة على صبها في نفس اليوم . فيتم عمل فاصل صب أو عند زيادة طول السقف عن 40.00 متر فيتم تنفيذ فاصل للتمدد والانكماش وعند اختلاف طبيعة التربة أو ارتفاعات أجزاء المبنى يتم تنفيذ فواصل هبوط .

أسباب استخدام الفواصل الخرسانية .

– نقوم باستخدام الفواصل الانشائية و فواصل التمدد في البلاطات الخرسانية حتي نتيح للمنشأه التصرف المستقبلي بأريحية تامة . حتي لا تحدث مشاكل عند عدم التنبؤ بما يمكن حدوثه والاستعداد له عن طريق عمل حلول هندسية مسبقة .

أنواع الفواصل الإنشائية أو الفواصل الخرسانية .

1. فواصل الصب Construction Joint.

فواصل الصب Construction Joint

ما هي فواصل الصب ؟

هي الفواصل التي تستخدم لتجزئة أعمال صب الخرسانة إلى أجزاء تتناسب مع قدرة الموقع على إنتاج وصب الخرسانة وتحدد بمعرفة المهندس المصمم أو المهندس المنفذ ويمكن تعريف فاصل الصب بأنه مكان إلتقاء الخرسانات الحديثة بالخرسانات القديمة في المنشآت الخرسانية ونضطر لهذا في بعض الأوقات بسبب حدوث ظروف اضطرارية في الموقع أدت إلى عدم إمكانية إستكمال الصب .

استخدامات فواصل الصب .

يستخدم فواصل الصب في الخزانات الخرسانية و حمامات السباحة الخرسانية عند تركيب الووتر ستوب بين أجزاء اللبشة المسلحة أو الحوائط المسلحة فى حالة توقف أعمال الصب وكذلك بين لبشة المسلحة والحوائط المسلحة.
كما تستخدم فواصل الصب عند الحاجة لإكمال صب أجزاء خرسانية تم البدء في صبها ثم توقف الصب لأي سبب من الأسباب الأتية : –
سوء الأحوال الجوية .
كبر حجم الخرسانة بحيث يصعب صبها كلها مرة واحدة .
قلة العمالة .
حدوث أعطال مفاجئة في معدات الصب .

ما يجب مراعاته في فاصل الصب ، أماكن فواصل الصب .

هناك عدة شروط يجب مراعاتها عند تنفيذ فواصل الصب وهي :

أن تكون الفواصل في الكمرات والبلاطات عند نقط إنقلاب العزوم المجاورة أو عند مواقع القيم الدنيا لقوى القص ما أمكن.
يجب أن يكون الفاصل متعامدا مع القوى الداخلية المؤثرة.
تنفذ الفواصل بين الكمرات العميقة أو المقلوبة والبلاطات المتصلة بها عند مواقع هذا الاتصال مع مراعاة صب الحدود الطرفية المائلة للبلاطات ( HAUNCHES ) أو أسفل منسوب السقوط حول الأعمدة ( DROP PANELS ) إن وجدت مع البلاطات.
يفضل أن يحدد المهندس المنفذ فواصل الصب مسبقا على اللوحات التنفيذية مع مراعاة إيضاح أسياخ التسليح اللازمة لنقل قوى القص والشد الرئيسة عند الفواصل إذا تطلب الأمر وذلك لعرضها على المهندس المصمم للإعتماد.
عند إستئناف صب الفواصل الأفقية بعد تصلد الخرسانة ينحت سطح الخرسانة جيدا لإظهار الركام الكبير ثم ينظف السطح حتى تزال البقايا والمواد السائبة بواسطة الهواء المضغوط ويغسل بالماء ثم ترش طبقة من خليط الاسمنت والماء اللبانى أو أي مواد أخرى معتمدة لتأكيد التماسك بين كل من الخرسانة القديمة والجديدة .

ملاحظات خاصة بفواصل الصب : –

فواصل الصب ليس لها سمك مثل الفواصل الأخري وبالتالي لا تستخدم فيها مواد ملئ الفواصل .
فواصل الصب تعتبر نقاط ضعف في الأجزاء الخرسانية , لذلك يجب إختيار أماكنها بمنتهى الدقة حتى يكون تأثيرها على الأعضاء الخرسانية أقل ما يمكن .

2. فواصل التمدد Expansion Joint.

فواصل التمدد في البلاطات الخرسانية

عند العمل على إنشاء المباني أو مدارج الطائرات أو بناء الجسور وغيرها . لا يمكن بناء الهيكل بالكامل ككتلة واحدة من الخرسانة . وذلك لأن الخرسانة مادة صلبة تتأثر بعوامل التمدد والانكماش كغيرها من المواد الصلبة التي تتغير نتيجة لاختلاف درجات الحرارة . ولذلك يجب أن يقسم الهيكل إلى أجزاء بينها فواصل وذلك للتعامل مع التغيرات التي قد تطرأ على المبنى مستقبلا .

تعريف فاصل التمدد : –

فواصل التمدد هي فواصل رأسية (عمودية) يتم عملها حتى تسمح للمنشأ بالتمدد والانكماش أفقيا نتيجة تأثره بحرارة الجو وبالتالي تمنع حدوث الشروخ التي يمكن أن تحدث ولا تمتد إلى أساساته .

وظيفة فواصل التمدد

تخفيف الحمل والإجهاد عن المباني .
تجنب حدوث أي شروخ أو تصدع في المبنى مستقبلا .
إتاحة فرصة لتمدد المبني في حالات ارتفاع درجات الحرارة دون حدوث ضرر للمبنى .
فاصل التمدد هو بمثابة حصن الأمان عند حدوث أي ظرف طارئ فهو يعطي الفرصة لأخذ خطوات حل منطقية ، وفقا لأسس علمية مدروسة مسبقا .

أماكن عمل فواصل التمدد في البلاطات الخرسانية

عند تنفيذ المباني ذات المساحات الواسعة .
في المناطق التي تتميز بارتفاع درجات الحرارة .
في المناطق التي يحدث فيها تغيير عالي في درجات الحرارة .
في الرصف الغير مرن للطرق ( رصف الطرق بالبلاطات الخرسانية ) .

النتائج المترتبة على عدم استخدام فواصل التمدد في البلاطات الخرسانية

من المهم أن يتعرف المصمم في مرحلة التصميم على العوامل التي قد تؤثر على أداء المبنى وأن يتخذ الترتيبات اللازمة لإستيعاب أي حركة محتملة . وفي حالة عدم استخدام الفواصل الإنشائية وفواصل التمدد في البلاطات الخرسانية مع تعرض المبنى لعوامل طقس مختلفة أو تعرضه لدرجات حرارة مرتفعة فإنه تقع عليه أضرار كثيرة والتي تتمثل في الآتي :

تهالك المبنى سريعا
حدوث شروخ وتصدع في الأرضيات والبناء .
حدوث انتفاخات في الأرض وارتفاع البلاطات او السيراميك عن الأرض .

طريقة تنفيذ فواصل التمدد في البلاطات الخرسانية .

يختلف العمل بالكود المصري عن الكود الأمريكي نظرا لاختلاف المناخ في كلا منهما وفقا للعمل بالمعايير الواردة بالكود المصري فأنه يتم كما يلي :

يتم تقسيم المسطح إلى مربعات أو مستطيلات بأبعاد منتظمة بحيث لا تزيد مساحة البلاطة الواحدة عن 60 متر مربع . ويتم عمل فواصل التمدد عادة بعرض 2 سم فى المنشأت المعرضة للتمدد .

يتم ملء فراغات فواصل التمدد بمادة مرنة مقاومة للرطوبة .
يتم عمل الفواصل بشكل عمودي من أسفل المبني الي أعلاه . مع مراعاة ان تكون بدايتها من أعلي أساسات المبنى .

كما يمكن إضافة فواصل تمدد أيضاً بين أجزاء المبنى الغير متكافئة الوزن , في حين يجب ألا يزيد البعد الأفقي بين فاصلي تمدد في سور مستمر من المباني عن 12 متر..

وأحيانا تتغير هذه المسافة بتغير البيئة المحيطة بالخرسانة وتأثيرها على التمدد والانكماش بالخرسانة فمثلاً قد تصل إلى

45 متراً في المناطق عالية الرطوبة.

بينما تكون 40متراً في المناطق الرطبة

35 متراً في المناطق المتوسطة الرطوبة.

30 متراً في المناطق الجافة.

كما تنص بعض المواصفات مثل المواصفات البريطانية على أنه لا تزيد المسافة عن 30 متر .

على أنه يسمح بزيادة هذه المسافة بمقدار لا يزيد عن ثلث القيم المبنية أعلاه على أن يؤخذ عندها تأثير المتغيرات الحرارية و انكماش الخرسانة في الاعتبار عند تصميم العناصر المختلفة للمنشأة .

وفى حالة أعمال الخرسانة الكتلية كالحوائط الساندة و الإطارات يجب أن تكون الفواصل على مسافات أقل مع أخذ الاحتياطات الكافية لعدم تسرب المياه من هذه الفواصل .

ماذا يوضع في فواصل التمدد ؟

المواد المستخدمة في فواصل التمدد .

توجد أنواع كثيرة من المواد التي تستعمل في ملئ الفواصل الانشائية . وفيما يلي أهم الأنواع : –

مادة الفلين .
مادة اللباد المشبعة بالزفت .
الرمال الممزوجة بالبيتومين .
المطاط الإسفنجي .
شرائط اللدائن .

الخصائص التي يجب أن تتوفر في المواد المستخدمة في فواصل التمدد

تستخدم ملئ فواصل التمدد بين السطوح المتماثلة أو غير المتماثلة في الأبنية و المنشآت الهندسية والتي تترك عادة من أجل التمدد و التقلص في هذه المنشآت.

و من أهم الخواص التي يجب أن تتمتع بها هذه المواد قوة الالتصاق و مرونة جيدة تتناسب مع الخواص المرجوة للاستخدام المطلوب إضافة إلى منع تسرب الرطوبة و الماء و أن تبقى محافظة على ليونتها حتى بدرجات الحرارة المنخفضة. قبل البدء بتنفيذ مواد ملء الفواصل

المرونــــــة : يجب أن تكون المواد المستخدمة شديدة المرونة حتى تتحمل الضغط الواقع عليها نتيجة تمدد وانكماش البلاطات الخرسانية .

مقاومة التآكل : يجب أن تكون مقاومة للتآكل لكي تستطيع تحمل التحرك عليها .
قوة الصلابة : يراعي أن تكون صلبة لكي تستطيع تحمل الأعباء ولا تؤثر عليها .
المقاومة الكيميائية : لابد أن تتميز هذه المواد بالقدرة على تحمل الكيماويات بأنواعها حتى لا تتفاعل مع المواد الأخري : مثل الأملاح والكبريتات .

كما يجب التأكد من تحضير السطح بشكل جيد بحيث يكون نظيفاً وخالياً من الغبار و الزيوت و الشحوم .

3. فواصل الهبوط Settlement Joint .

فواصل التمدد في البلاطات الخرسانية

تعريف فواصل الهبوط : –

فاصل الهبوط هو فاصل رأسي يفصل المبنى رأسياً إلى جزئين ( منفصلين إنشائياً متحدين معمارياً ) إبتداءاً من الأساسات وحتى أعلى جزء في المبنى بحيث يصبح المبنى الواحد عبارة عن مبنيين ملتصقين من الناحية الإنشائية , أما من الناحية المعمارية فهو مبنى واحد .

أهمية فواصل الهبوط .

يتم عمل فواصل الهبوط في المنشآت بهدف إتاحة الفرصة لحدوث هبوط غير منتظم لأجزاء المبنى دون ظهور شروخ أو حدوث أضرار للمبنى .

حالات استخدام فواصل الهبوط .

في حالة وجود منشآت ذات أوزان مختلفة مثل ( مآذن المساجد ومداخن المصانع ) .

حيث تتركز أوزان هذه الأجزاء , المآذن أو المداخن , على مساحة محدودة من التربة فتتسبب في هبوط التربة أكثر مما يحدث تحت باقي أجزاء المبنى . كما يحدث في مآذن المساجد مثلاً التي تتعرض لقوى أفقية كبيرة مقارنة بباقي أجزاء المسجد نظراً لارتفاعها الواضح، فتفصل مآذن المساجد عن باقي المسجد فصلاً كاملاً غالباً.

تستخدم فواصل الهبوط في حالة إختلاف نوعية التربة تحت المبنى الواحد .

مما يعني إختلاف تصرفها تحت تأثير الأحمال الواقعة عليها، الأمر الذي قد يؤدي إلى الهبوط المتفاوت بين أجزاء المبنى.

- تستخدم في حالة اختلاف مناسيب التأسيس للمبنى الواحد .
اختلاف التصرف الإنشائي لأجزاء المبنى اختلافاً كبيراً كاختلاف أطوال المسافات بين الأعمدة spans في المبنى.

طريقة تنفيذ فواصل الهبوط : –

يكون سمكه تقريبا حوالي 2 سم ويتم ملء الفراغ هذا بواسطة مواد مرنة ومقاومة للمياه والرطوبة ويتم اخذ الاحتياطات اثناء التنفيذ لاننا كما نعرف ان هذا الفاصل مستمر بدءاً من الاساسات وحتي نهاية اخر نقطه حتي لا يحدث تسرب منه بسبب مياه الامطار فتؤدي الى مشاكل كبيرة .

تكون في الأماكن أو أجزاء المبني الغير متكافئة بالوزن أو أماكن حدوث الهبوط ويجب أن تعمل بفاصل قاطعا طول المبني بأكمله وبسمك في حدود 2 سم و يبدأ الفصل من الأساسات وينتهي في أعلي سقف مرورا بجميع الأدوار.

4. فواصل العزل Isolation Joints
تعريف فواصل العزل : –

فواصل العزل هي فواصل يتم عملها في الأرضيات لعزل منطقة معينة بحيث يمكن حدوث هبوط لها منفصلة عما حولها وكذلك يمكن حدوث اهتزازات لها دون حدوث شروخ بينها وبين باقي أجزاء المنشأ .

حالات استخدام فواصل العزل .
في حالة وجود بلاطات خرسانية توضع عليها ماكينات ثقيلة تحدث اهتزازات في المصانع أو الورش .
لفصل البلاطات الخرسانية عن الأجزاء المحيطة بها للسماح لها بالهبوط .

5. فواصل التحكم أو فواصل الإنكماش Control Joints

فواصل التحكم Control Joint.

تعريف فواصل التحكم

فواصل التحكم أو الإنكماش هي فوصل تسمح للخرسانة بالانضغاط لمنع حدوث شروخ ناتجة عن انكماش الخرسانة بسبب التغير الحراري، و بالتالي تتسبب في حدوث مشاكل الاعمدة الخرسانية .و يتم عملها لبلاطات الأرضية لتسمح بتمدد البلاطة في الاتجاه الأفقي فقط ولا تسمح بالهبوط .

.يعتبر الإنكماش والتمدد من خواص الخرسانة التي تتصلد فى الهواء نتيجة التغير في الرطوبة ودرجات الحرارة

ولا يسبب الإنكماش مشاكل إلا إذا كان هناك قيداً على الحركة حيث يسبب إجهادات شد داخل الخرسانة مما يؤدي إلى تشرخها.

طرق معالجة الآثار الناتجة عن الانكماش

يمكن التقليل من الآثار الضارة للانكماش عن طريق :-

المعالجة الصحيحة والمبكرة للخرسانة – Effective Curing
عمل فواصل الإنكماش ( فواصل تحكم ) – Contraction Joints
وضع أسياخ التسليح لمقاومة الانكماش – Shrinkage Reinforcements
استخدام مونة الأسمنت والرمل عديمة الانكماش:

هناك بعض المواد التى تستخدم كإضافات للأسمنت أو المونة الأسمنتية لتقليل مقدار الانكماش إلى أقصى حد مطلوب

حيث كلما كان الانكماش متقاربا كلما قلت احتمالات انفصال المادة الحديثة عن العنصر المعالج

ومن المعروف أن زيادة نسبة الأسمنت في خلطة المونة تؤدي إلى تحسين خواصها الميكانيكية ولكن فى الوقت نفسه تزيد من مقدار الانكماش و قد ينتج عن ذلك مشاكل الخرسانة بعد الصب

ومن أنواع الإضافات المستخدمة لتقليل الانكماش بودرة الألومنيوم ومادة الرست بليرون وأنواع معينة من الكربون.

طريقة تنفيذ فواصل الإنكماش

ويتم تنفيذها حسب مواصفات الأكواد العالمية و ذلك لمقاومة الانكماش الذي يحدث للعناصر الخرسانية وبالتالي لتفادي الشروخ الناجمة عنه .مثل بلاطات الدور الأرضي Slab on grade و الجدران الاستنادية و أرضيات و حوائط خزانات المياه . أي العناصر ذات المساحات الكبيرة وهذا هو الإختلاف الأساسي بينها و بين فواصل التمدد . يتم تنفيذ فواصل الانكماش أو التحكم على شكل مجرى – Groove على سطح الخرسانة الطازجة أثناء أو بعد التنفيذ مباشرة.

تحدد الأكواد العالمية عرض و ارتفاع هذه الفواصل حسب ارتفاع العنصر الخرساني .
يتم تحديد فاصل الصب – Construction Joints كذلك لاعتبارات الانكماش المبكر للخرسانة و كذلك ظروف التنفيذ

كما تبرز أهميتها الكبرى في الخرسانة الكتلية وذلك لمراعاة تخفيض الاجهادات المتولدة عن حرارة الاماهة . في فواصل الانكماش يتم صب الخرسانة على أجزاء متباعدة أو تترك مجاري بعرض كافي ( شريحة انكماش ) بين الأجزاء المذكورة .

يتم صب الأجزاء الباقية أو هذه المجاري بعد جفاف ومعالجة الأجزاء التي تم صبها أولاً مع مراعاة الاحتياطات والشروط الواردة في فواصل الصب .
في حالات المسطحات الواسعة مثل أرضيات المصانع والمطارات والجراجات
تقسم هذه المسطحات إلى مجموعة من الشرائح لا يتجاوز عرضها 4 م ولا يتجاوز أطول بعد فيها 25 م. على أن يقسم هذا الطول بفواصل ثانوية على مسافات لا تزيد عن مرة وربع عرض الشريحة وبعمق يساوي ثلث سمك البلاطة ثم تصب أولا الشرائح الفردية أو الزوجية ثم يستكمل تبادليا صب باقي الشرائح
ثم عمل فواصل رأسية بين المساحات الفردية والزوجية بعرض 2.0 سم على الأقل
تملأ بعد الصب بالماستيك أو أي مادة مماثلة ويجوز صب كامل المسطحات و الأرضيات الكبيرة دفعة واحدة بشرط إتباع نفس الخطوات السابقة .

6. فواصل تخفيف الضغط أو الفواصل المستعارة .Pressure Reliving Joints

تعريف فواصل تخفيف الضغط : –

هي فواصل معمارية في طبقة اللياسة الخارجية أو طبقة الخرسانة الخارجية تعطي نفس منظر الفواصل الإنشائية .

خاصة بالتمدد الأفقي في المنشآت الإطارية التي تعمل فيها تكسيه للحوائط أو الحوائط الستائرية .

وتهدف إلي تخفيف الضغط علي الكسوة , وتظهر واضحة في تكسيات الحوائط مثل الرخام …الخ والحوائط المفرغة.

إستخدامات الفواصل المستعارة : –

تستخدم لإحداث تأثير معماري فقط على الشكل الخارجي للمبنى في حالة الحاجة معمارياً لتكرار منظر او شكل معين .

كيفية تنفيذ الفواصل المستعارة : –

يتم عملها بوضع باكيتة خشب بنفس سمك الفاصل الإنشائي في المكان المراد عملها به سواء في اللياسة أو الخرسانة ثم تسحب بعد تصلب اللياسة أو الخرسانة فتترك مكانها فارغاً بمثل الفاصل المستعار.

خاصة بالتمدد الأفقي في المنشآت الإطارية التي تعمل فيها تكسيه للحوائط أو الحوائط الستائرية وتهدف إلي تخفيف الضغط على الكسوة وتظهر واضحة في تكسيات الحوائط مثل الرخام …الخ و الحوائط المفرغة .

7. فواصل منع تسرب المياه Watertight joints.

تعريف فواصل منع تسريب المياه : –

فواصل منع تسرب المياه هي شرائط مطاطية لمنع تسريب المياة ( water stop ) , توضع عند عمل فواصل الصلب بين ارضيات وجدران خزانات المياه او حمامات السباحة .

استخدامات فواصل منع تسرب المياه : –

توضع في منطقة فاصل الصب بين أرضيات وحوائط خزانات المياه وحمامات السباحة لأنه من المنطقي أن منطقة فاصل الصب تعتبر نقطة ضعف في جسم المنشأ يمكن تسرب المياه منها و بوضع هذا الفاصل يتم منع هذا التسرب .
عند تنفيذ خزانات المياه او حمامات السباحه يتم عمل الارضيات الخرسانية أولا ثم يتبع ذلك عمل الحوائط الخرسانية فلابد من وجود فاصل صب بين الأرضيات والحوائط لذا يلزم وضع فواصل منع تسريب المياه في هذه المنطقة .