في بعض الحالات ، لتقوية الهياكل الخرسانية و تدعيمها ، من الضروري زرع حديد التسليح في الخرسانة . من أهم التطورات في تشييد هياكل الخرسانية ، القدرة على اتصال خرسانة الجديدة بالقديمة و ربط عناصر و هياكل الفولاذية بالهياكل الخرسانية باستخدام زرع حديد التسليح و زراعة المسامير . يجب ان يكون الاتصال و ملاط ايبوكسي اللاصقة بين الخرسانة و حديد قادرً على تحمل قوى الواردة . بشكل عام تعد طريقة زراعة المسامير و حديد التسليح واحدة من أكثر الطرق عملية و اقتصادية لتدعيم الهيكلي و يستخدم في إمكانية تصحيح العيوب التنفيذية أو تطبيق التغييرات على الخطط التنفيذية أو في مجال تدعيم الهياكل . إن الحصول على معرفة الكافية بالتصميم و تنفيذ حديد التسليح وزرع التسليح في الخرسانة أمر ذو أهمية كبيرة . من المهم جدًا اختيار نوع مادة لاصقة لزراعة حديد التسليح لإنشاء أفضل اتصال ممكن بين الخرسانة و حديد التسليح . في معظم الحالات ، يجب أيضًا لنجاح عملية التزريع أن تكون مقاومة الشد للوصلة أكبر من مقاومة الشد لحديد التسليح .
يتم زرع حديد التسليح و المسامير بالطرق الثلاث التالية :
1- زرع حديد التسليح و المسامير باستخدام مواد ذات أساس إسمنت او انواع الجراوت
2- زرع المسامير و الحديد التسليح باستخدام مادة لاصقة ذات اساس الايبوكسي (مثل ملاط الایبوکسی،حقن الایبوکسی و …)
3- زرع حديد التسليح و المسامير بطريقة تثبيت ميكانيكي
طريقة زرع حديد التسليح و المسامير باستخدام مواد ذات أساس إسمنت :
تستخدم هذه الطريقة في مشاريع البناء بسبب نسيان في تثبيت قواعد العمود أو جدار القص ، تطبيق عمود في مناطق غير المخططة في الخريطة ، اصلاح أخطاء التنفيذ و لتحسين و تدعيم و إعادة تأهيل المباني (حيث لا تكون قوة الشد المطلوبة عالية ، في حديد التسليح المزروع). في طريقة زرع حديد التسليح يتم عمل ثقب بالخرسانة بمساحه اكبر من قطر حديد تسليح بـ 5 مم ، و طول التثبيت محدد يتم إنشاؤه في الخرسانة ، و يتم ملء داخل الثقب بملاط سلس مع حجم ثلثي الثقب . يحتوي الملاط السلس على مواد قابلة للتوسيع و للتزليق . بعد ملء الثقب ، يتم دفع التدعيم أو المسامير في الحفرة بواسطة رافعة هيدروليكية . تتم معالجة المواد داخل الثقب في الوقت المطلوب بحيث يصل البلاط إلى القوة المطلوبة . من الواضح أنه إذا كان حديد التسليح أو المسمار مضلعا فستكون قوة الشد أكثر .
زرع المسامير و حديد التسليح باستخدام مادة لاصقة ذات اساس الايبوكسي :
طريقة زرع المسامير و الحديد التسليح باستخدام مادة لاصقة ذات اساس الايبوكسي تشبه طريقة زرع باستخدام مواد ذات أساس الإسمنتي بسبب قدرة التصاق العالية للغاية من المواد اللاصقة الإيبوكسية ، من الواضح أن قطر الثقب و طول التثبيت سيكونان أصغر ونتيجة لذلك ، تصبح عملية الحفر أسهل . لكن سعر مواد الإيبوكسي أغلى من المواد القائمة على الأسمنت . تتمتع مواد ايبوكسي اللاصقة بقوة شد عالية للغاية على الأسطح الخرسانية والفولاذية . لذلك ، لا يمكن تعبئتها و نقلها بالكامل ، لأنها سريعة الامتصاص والفساد .
خطوات تنفيذ زرع مسامير و حديد التسليح كما يلي :
- حساب أبعاد الثقب لوضع حديد التسليح
- ثقب باستعمال اجهزة اللازمة
- تنضيف الحفرة جيداً من الاتربة و الاسمنت المتفتت الناتج بالحفر بواسطة ضغط الهواء أو جهاز شفط
- ازالة أي شحوم أو مواد زيتيه أو حبيبات أو أسطح تالفة و رطوبة من داخل الثقب
- جمع بين مكونات لاصق حديد التسليح داخل الفوهة
- ادخال المسامیر بشکل دوار فی الثقب
- تنظيف المواد الزائدة
- يعتمد وقت التشغيل على درجة الحرارة المحيطة ، وبعد ذلك يمكن تطبيق الحمل
يختلف عمق زرع حديد التسليح اعتمادًا على نوع الصمغ المستعمل . على سبيل المثال ، فإن الشركة التي تنتج مواد لاصقة Hilti تأخذ في الاعتبار عمق الزراعة المطلوب للمواد اللاصقة لزرع حديد التسليح وفقًا للجدول التالي:
مقاومة الشد (Ton) | عمق الثقب (mm) | طول المسمار (mm) |
۶-۵ | ۱۱۰ | ۱۴ |
۸ | ۱۳۰ | ۱۶ |
۱۰.۵ | ۱۵۰ | ۱۸ |
۱۵ | ۱۷۰ | ۲۰ |
۱۷ | ۱۹۰ | ۲۲ |
۲۰ | ۲۱۰ | ۲۴ |
۲۵ | ۲۵۰ | ۲۸ |
۲۷ | ۲۸۰ | ۳۲ |
أنواع حديد التسليح وطرق التثبيتها :
هناك أنظمة مختلفة في السوق يتم تصنيفها اعتمادا على نوع الراتينج اللاصق المستخدم وكيفية تثبيته واستخدامه . يتم صناعة الاصق في جزأين أو ثلاثة أجزاء . في بعض الحالات ، يتم ادخال هذه المواد بشكل منفصل في الكبسولة و في بعض الأحيان تكون بكميات كبيرة و في هذه الحالة يتم تغليفها باشكال متنوعة و بيعها في الأسواق . في كل هذه الأنظمة ، يتم عمل ثقب ثم تنظيفه. تختلف عملية التنظيف حسب نوع المنتج . في كثير من الحالات ، يجب تنظيف الحفرة باستخدام فرشاة أو مضخة .
في أنظمة حقن الراتنج والمواد اللاصقة لزرع حديد التسليح ، باستخدام أداة الحقن ، الحفرة التي تم إنشاؤها تمتلء بالراتنج أو الغراء . يتم الجمع بين مكوني مادة الغارسة و اللاصقة تلقائيًا أثناء الحقن . و تشمل هذه المكونات المواد العضوية الإيبوكسية ، البوليستر و الوينيل استر ، و الإسمنت و المركبات العضوية و غير العضوية . بعد ملء الثقوب ، يتم إدخال حديد التسليح في الحفرة بحركة التواء.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام أنظمة كبسولات حديد التسليح الزجاجية أيضًا . تحتوي هذه الكبسولات على مواد تم وصف مركباتها الراتنجية في قسم المنتجات و المواد اللاصقة لزراعة حديد التسليح . يتم وضع هذه الكبسولات داخل الحفرة ثم يتم إدخال حديد التسليح أو المسامير في الحفرة باستخدام المطرقة . مما يتسبب في كسر الكبسولة و نتيجة لذلك يتم تدمير الكبسولات ، و من ثم جمع بين الراتنج و المصلد .
مراحل زرع حديد التسليح بطريقة كيميائية أو زرع الكيميائي للحديد :
- نقل الأحمال في نظام زراعة حديد التسليح
- ينقسم قضيب شدّ حسب التطبيقه الى نوعين :
قضبان الشد في الخرسانة بدون تدعيم : تنقل الأحمال الى الخرسانة مثل المسامير
قضبان الشد في الخرسانة مع تدعيم : تعمل مثل الوصلات التدعيم
زرع حديد التسليح عن طريق تثبيتها ميكانيكيا :
في هذه الطريقة ، كما في الطرق السابقة ، يتم إنشاء ثقب بقطر حوالي 2 مم أكبر من قطر التسليح في الخرسانة . يحتوي الحديد التسليح هذا على شفرات خاصة في نهايته ، يتم فتحها بتدوير المسمار فوق التسليح ويلتصقون بجدار الحفرة . يتم تشديد التدعيم بحيث تلتصق الشفرات بالجدار قدر الإمكان. في هذه الطريقة ايضا يكون طول التثبيت قصيرا . هذه الطريقة في زرع حديد التسليح و المسامير لا تكون مناسبة للأحمال الديناميكية ، نظرًا لأن الشفرات يمكن أن تسحق الخرسانة المحيطة بها ، فإنها لا تزال ممتازة في العمل للأحمال الاستاتيكية كجزء من طرق زراعة المسامير و حديد التسليح . اعتمادًا على قطر و مقاومة حديد التسليح ، يكون لكل نوع منها قوى القص و الشد المسموح بها التي توفرها الشركة المصنعة .
هل يمكن زرع حديد التسليح في الخرسانة القديمة؟
نعم، يمكن زرع حديد التسليح في الخرسانة القديمة بشرط أن تكون الخرسانة في حالة جيدة وقادرة على تحمل التثبيت الجديد. قد يتطلب الأمر تقييمًا من قبل مهندس مختص قبل البدء في العملية.
عندی استفسار كيف يتم التأكد من فعالية زرع حديد التسليح؟
لضمان فعالية زرع حديد التسليح، يجب تنظيف الثقوب بدقة، استخدام كمية كافية من المادة اللاصقة مث الایبوکسی، والتأكد من إدخال قضبان التسليح بشكل كامل في المادة اللاصقة. اختبار الأحمال بعد التثبيت يمكن أن يضمن أن العملية تمت بنجاح.