الفواصل في الأرصفة والأرضيات الصناعية الخرسانية

يجب أن تكون الأرصفة الخرسانية والأرضيات الصناعية خالية من الوصلات بشكل مثالي. ومع ذلك، عادة ما يتم توفير الوصلات في الأرصفة الخرسانية لعدة أسباب، بما في ذلك اعتبارات البناء، وتقليل احتمالية حدوث تشققات انكماشية غير متوقعة، وتجنب التعارض مع الهياكل المجاورة و / أو الاختراقات. يجب الحفاظ على عدد الوصلات في الأرصفة الخرسانية عند الحد الأدنى لأنها لا تؤثر فقط على تساوي الرصيف في معظم الحالات، ولكنها أيضًا الأكثر عرضة للتآكل وتتطلب إصلاحات.

نوع الوصلة، تكوين الوصلة، مانع التسرب المطلوب، وكمية التسليح المستخدمة في بلاطات الرصف كلها متصلة ببعضها البعض. على سبيل المثال، تسمح زيادة كمية التسليح بتباعد أكبر بين الوصلات، ولكن هذا يعني أيضًا أن المفاصل ستتحرك أكثر، مما يزيد من احتمالية التصدع العشوائي داخل أرضيات الرصف.

نقل الحمولة عبر الفواصل في الأرصفة الخرسانية

يمكن استخدام آليات نقل الأحمال مثل dowels لنقل الأحمال عبر مفصل إلى بلاطات الرصف المجاورة، مما ينتج عنه إجهادات انحناء أقل في البلاطة مقارنة بالحواف الحرة مع عدم وجود نقل فعال للحمل. كما أنها تمنع الهبوطات عن طريق منع الحركات الرأسية التفاضلية لبلاطات الأرضيات الخرسانية المجاورة.


يمكن أن يتيح تعشيق الركام على أوجه الشقوق الخشنة أو الوصلات ذات المفاتيح أو أسياخ التشريك أو مزيج منها نقل الحمولة في مفاصل الانكماش. إذا كانت الفتحة أكبر من 0.9 ملم، كما هو شائع عندما تتجاوز أطوال البلاطة 3 أمتار، فقد يصبح نقل الحمولة عن طريق تعشيق الركام أو المفاتيح غير فعال، ويجب تثبيت إما جهاز نقل حمل فعال لهذه الحالات، أو يجب تحديد سماكة القاعدة في حالة الحافة الحرة.

وفقًا لـ ACI 302.1، يجب ألا يقل سمك قاعدة المسامير dowels عن 125 ملم حتى تعمل بكامل طاقتها. يقترح أيضًا استخدام المسامير لنقل الحمولة عبر المفاصل، لأن تنظيم الحركة العمودية التفاضلية عبر المفاصل يمكن أن يساعد في منع تلف حافة البلاطة من المركبات ذات العجلات القاسية، مثل forklifts.

أنواع الوصلات في الأرصفة الخرسانية

يستخدم بناء الرصيف أربعة أنواع مختلفة من الوصلات:

  1. مفاصل العزل Isolation Joints
  2. مفاصل التمدد Expansion joints
  3. مفاصل الانكماش Contraction Joints
  4. مفاصل البناء أو الصب Construction joints

مفاصل العزل Isolation Joints

تسمح هذه المفاصل بالحركة الأفقية والعمودية وكذلك الدوران بين القطع المتاخمة، مما يسمح لها بالعمل بشكل مستقل. يجب تركيبها بين بلاطات الرصف والمكونات الثابتة للمبنى (مثل الأعمدة والجدران وقواعد الآلات، إلخ).

لتجنب تراكم الضغوط بسبب الحركات التفاضلية، يجب توفير فواصل العزل عند التقاطع عند تمديد الرصيف القائم، وكذلك عند التوصيلات بين الأرصفة الداخلية والخارجية. عادة، سيكون نقل الحمولة بين الرصيف الحالي وامتداد الرصيف مطلوبًا في التصميم.

لضمان الفصل الكامل، غالبًا ما يتم تشكيل فواصل العزل في الأرصفة الخرسانية عن طريق الصب في وجود مادة حشو قابلة للضغط ومحضرة (على سبيل المثال، الفلين الذاتي التمدد) على عمق المفصل الكامل. إذا كان من المتوقع حدوث أحمال بالقرب من مفصل العزل، فقد تحتاج حواف القاعدة المجاورة لهذه المفاصل إلى أن تكون سميكة بسبب حالة تحميل الحافة. يوضح الشكل 1 الخصائص النموذجية لهذا النوع من المفاصل. لاحظ أنه يجب وضع المادة المانعة للتسرب على كل من الحواف العلوية والحرة للمفصل لإبعاد الأوساخ والمواد الأخرى غير القابلة للضغط عن المفصل، والتي تمنع أو تقيد الحركة.

مفاصل العزل Isolation Joints

فواصل التمدد Expansion joints

تتميز الأرصفة بفواصل تمدد للسماح بالحركة الناتجة عن درجة الحرارة والرطوبة للقاعدة. ومع ذلك ، قد تكون هذه المفاصل مطلوبة في الأماكن ذات التغيرات الكبيرة في درجات الحرارة. يوضح الشكل 2 التفاصيل النموذجية لهذا النوع من المفاصل. لاحظ أنه يجب وضع المادة المانعة للتسرب على كل من الحواف العلوية والحرة للمفصل لإبعاد الأوساخ والمواد الأخرى غير القابلة للضغط عن المفصل، والتي تمنع أو تقيد الحركة.

فواصل التمدد Expansion joints

لا تتطلب الأرضيات الداخلية وصلات تمدد لأنها لا تعاني من تغيرات شديدة في درجات الحرارة. داخليًا، يكون التمدد الناتج عن حركة الحرارة عادةً أقل من الانكماش الأولي للخرسانة. حتى الحركة الحرارية لأرضية غرفة التبريد لن تكون أكبر من الانكماش الأصلي للأرضية. في التطبيقات الداخلية، يوصي AS 3600 بقيم انكماش تصميمية من 670 × 10^–6 للبلاطات بسمك 200 ملم و 450 × 10^–6 للبلاطات بسمك 400 ملم.

وفقًا لمعيار TR 35، يبلغ معامل الانكماش الكلي للأرصفة حوالي 300 × 10^–6. مع معامل التمدد الحراري 10 × 10^-6 / درجة مئوية، فإن التمدد المساوي لانكماش الجفاف يتطلب درجة حرارة تبلغ حوالي 30 درجة مئوية فوق درجة حرارة الوضع. نتيجة لعدم وجود نطاقات حرارية في الأرضيات الصناعية، فواصل التمدد ليست ضرورية.

علاوة على ذلك، إذا تم تجاهل انكماش الجفاف وتجاهل تقييد إطالة البلاطة بسبب ارتفاع درجة الحرارة و / أو زيادة الرطوبة، فإن أقصى انفعال انضغاطي في الخرسانة سيكون 300 × 10^-6 لارتفاع درجة الحرارة بمقدار 30 درجة مئوية فوق درجة الحرارة موضع الصب (ويعود محتوى رطوبة البلاطة إلى التشبع)، بافتراض عدم وجود وصلات تمدد. بافتراض أن f’c = 40 ميجا باسكال، فإن Ec هو 31975 ميجا باسكال ، بينما إجهاد الضغط هو 9.6 ميجا باسكال. يتم دعم عدم وجود وصلات التمدد في الأرضيات الصناعية من خلال هذا الحد الأدنى من تطوير إجهاد الضغط.

يجب على المصممين تحديد ما إذا كانت فواصل التمدد ضرورية بالداخل قبل تحديد استخدامها، حيث سيتطلب عرض المفصل المطلوب اعتبارات إضافية.

لتقليل التآكل بفعل forklifts وتكاليف الصيانة المرتفعة المصاحبة لها، يتم استخدام المعالجة (تدريع حواف الوصلات). تتطلب فواصل التمدد في الأرصفة الخرسانية أيضًا استخدام أدوات نقل الحمولة، مثل المسامير أو القضبان أو الألواح، بسبب فصل البلاطات المتجاورة. عندما لا يتم توفير فواصل التمدد، يجب إغلاق الوصلات البديلة داخل الرصيف لتجنب تسرب المواد غير القابلة للضغط، مما قد يحد من تمدد الأرضية اللاحق.

مفاصل الانكماش Contraction Joints

يتم التحكم في شروخ انكماش الجفاف العشوائية للخرسانة عن طريق وصلات الانكماش أو التحكم، والتي تتسبب في تشقق القاعدة حصريًا في مواضع المفصل. إنها تسمح للقاعدة بالتحرك أفقيًا بزوايا قائمة على المفصل، مما يخفف من الضغوط التي قد تؤدي إلى حدوث تشقق عشوائي. يتم إنشاء مستوى الضعف عن طريق التشكيل (بأشرطة أو أدوات تشكيل مسببة للشقوق) أو قطع أخدود إلى عمق ربع إلى ثلث سماكة القاعدة لضمان حدوث تشقق الانكماش عند مفصل الانكماش. يوضح الشكل 3 التفاصيل النموذجية.

مفاصل الانكماش Contraction Joints أو التحكم

ومع ذلك، إذا تم إنشاء الأخدود مبكرًا بدرجة كافية باستخدام أداة حفر مناسبة أو قطع منشار مبكر، يمكن تقليل عمق الأخدود في البلاطات الخرسانية التي تكون إما عادية أو مسلحة (شبكة).

يجب اختيار التباعد بين مفاصل الانكماش في الأرصفة الموصولة غير المسلحة بما يتناسب مع شكل الرصيف مع ضمان عدم المساس بنقل الحمولة عن طريق تعشيق الركام aggregate interlock. إذا كانت هذه هي الحالة، فيجب أن يتم نقل الحمولة من خلال وسائل أخرى، أو يجب بناء سمك القاعدة كحافة حرة.

عادة ما يتم عمل فواصل الانكماش عن طريق قطع أخدود في الجزء العلوي من الخرسانة المصبوبة حديثًا (الوصلة المشكلة) أو عن طريق نشر الخرسانة (منشار) بعد أن تتماسك أو تشك ولكن قبل أن تتشقق بشكل لا يمكن السيطرة عليه (الوصلة المنشورة).

مفاصل مشكلة Formed Joints

يمكن استخدام تشكيل أخدود بمقطع على شكل حرف T وأدوات حافة أو إدخال محفز شقوق محضر في السطح بينما لا تزال الخرسانة لدنة لإنتاج وصلات مشكلة. بعد اكتمال الرصيف، يمكن وضع مادة مانعة للتسرب في فواصل الانكماش عن طريق تطبيق مانع للتسرب مناسب وشريط دعم لكسر السندات. يجب ألا يؤدي التعزيز في الأرصفة التسليح إلى إعاقة المفصل الذي تم إنشاؤه. يوضح الشكل 4 كيف يمكن إنهاء التسليح بعيدًا عن المفصل.

مفاصل مشكلة Formed Joints

المفاصل المنشورة Sawn Joints

يتم إنشاء الوصلات المنشورة بعد أن تتصلب الخرسانة مباشرة بدرجة كافية بحيث لا تتسبب عملية النشر في إتلافها ولكن قبل أن يتطور تشقق الانكماش (انظر الشكل 5). يعتمد أفضل وقت للنشر على مجموعة متنوعة من العوامل التي تؤثر على تصلب الخرسانة، مثل قوة الخرسانة ودرجة الحرارة المحيطة. يجب أن يكون عمق قطع المنشار الأولي من 3 إلى 5 ملم. يمكن توسيع المفصل لاحقًا إذا لزم الأمر لتركيب مانع تسرب المفصل.

المفاصل المنشورة Sawn Joints

عند استخدام المسامير أو أشاير dowels، من المهم التأكد من أنها لا تعرقل فتح أو إغلاق المفصل؛ خلاف ذلك، يمكن أن يتشكل صدع غير متحكم فيه في محيط المفصل. على سبيل المثال، لا ينبغي استخدام المسامير المستديرة أو المربعة القطع على كلا الطرفين لأن تشوه النهاية قد يتداخل مع فتح أو إغلاق المفصل. يجب طلاء المسامير بقواطع ربط bond breaker مناسبة على جانب واحد من المفصل ومحاذاتها ضمن تفاوتات بسيطة موازية للاتجاه الطولي للبلاطة.

يمكن استخدام ألواح التحميل الماسية لاستبدال المسامير والسماح للبلاطة بالتحرك أفقيًا دون قيود؛ كما أنها تسمح ببعض الحركة التفاضلية في اتجاه المفصل، خاصة عندما يؤدي الانكماش إلى فتح المفصل. يمكن وضعها في مسافات 150 ملم، في حين يجب أن تبقى المسامير على مسافة 300 ملم. تجدر الإشارة إلى أن المسامير القريبة من المعابر تحتاج إلى مادة تمدد على الجوانب الرأسية للسماح للبلاطة بالتحرك بشكل موازٍ وعمودي على الوصلة. ستكون المسامير المربعة مطلوبة دائمًا تقريبًا لهذا الغرض.

عادةً ما يتم ربط البلاطات الفردية في الأرصفة المسلحة الموصولة بواسطة وصلات البناء أو التمدد أو العزل، بدلاً من وصلات الانكماش. يجب أن يقتصر تباعد المفاصل على 15 مترًا تقريبًا لهذه الأرصفة حتى لا تصبح حركة المفصل مفرطة ويظل عزل المفصل فعالًا.

مفاصل البناء أو الصب Construction joints

تقوم فواصل البناء الطولية بفصل أجزاء من الخرسانة المصبوبة في أوقات مختلفة وتشكل حدود كل صبه. تعتبر مفاصل البناء العرضية ضرورية في نقاط محددة مسبقًا، مثل نهاية كل يوم عمل، وفي فترات التوقف المؤقتة غير المتوقعة، مثل تلك التي يسببها سوء الأحوال الجوية أو أعطال المعدات.

سوف تكفي الوصلات ذات المفاتيح البسيطة في كثير من الأحيان لمفاصل البناء الطولية إذا كان الرصيف محملاً بشكل خفيف، لا يزيد سمكه عن 150 ملم، وتم بناؤه على طبقة سفلية قوية لا تتزعزع لا تخضع لتغيرات الحجم ، أو فوق قاعدة فرعية مرتبطة أو طبقة سفلية ثابتة. يجب تزويد فواصل البناء الطولية بنوع من آليات نقل الحمولة، مثل المسامير أو ألواح التحميل الماسية، إذا كان الرصيف أكثر سمكًا أو محملاً بشكل أكبر. يوضح الشكل 6 التفاصيل النموذجية لهذا النوع من المفاصل.

مفاصل البناء أو الصب Construction joints

لن يعمل المفصل ذو المفاتيح بشكل جيد كآلية نقل حمولة إذا فتح أكثر من 1 ملم. عند استخدام هذا النوع من الوصلات لنقل الحمولة، من المهم الحفاظ على فتحة المفصل عند الحد الأدنى. يمكن استخدام قضبان الربط المشوهة لتثبيت المفاصل الطولية ذات المفاتيح معًا.

ومع ذلك، ما لم يتم توفير وصلات الانكماش طولية باستخدام dowels بشكل إضافي على مسافة لا تزيد عن 15 مترًا ، فلا ينبغي استخدام قضبان الربط هذه في الألواح التي يزيد عرضها الإجمالي عن 15 مترًا. يجب أن تكون قضبان الربط N12 بطول 800 ملم مع تباعد 800 ملم أو 650000/DSj ملم، أيهما أقل. حيث D هي سماكة القاعدة بالمليمترات و Sj هي تباعد المفصال بالمليمترات (ملم).

في بناء الرصف الخرساني المسلح، يمكن أن يوفر استخدام القوالب المشقوقة أو المقسمة مع ضمان استمرارية التسليح عبر التقاطع تحكمًا إيجابيًا ضد الحركة الرأسية عند المفاصل. ومع ذلك، فإن إنشاء القوالب وإزالتها يمثل تحديات في البناء. يجب تخطيط التسليح لكامل طول الرصيف، وليس طول البلاطة فقط. في الأرصفة الموصولة غير المسلحة، يجب وضع فواصل البناء العرضية حيث سيكون مفصل الانكماش المخطط له. يجب وضع فواصل البناء غير المخطط لها في الثلث الأوسط من البلاطة.

يوصى باستخدام مفصل dowelled، والذي يسمح بالحركة الأفقية ويؤدي جميع واجبات مفصل الانكماش، عندما يكون المقصود من تقاطع البناء العرضي أن يتزامن مع المكان الذي يحدث فيه مفصل الانكماش عادةً في الشكل 1.5. غالبًا ما يتم بناء فواصل البناء المخططة في مواقع وصلات الانكماش المنتظمة في الأرصفة المسلحة الموصولة. نظرًا لعدم وجود تعشيق ركامي لتمكين نقل الوزن، يوصى باستخدام وصلات تناكبية مع مسامير (ربما أيضًا مع مادة التمدد). أبعاد وتباعد ودهانات عدم الترابط للمسامير هي نفسها بالنسبة لمفصل الانكماش العرضي.

يتم عمل مفصل البناء العرضي في الأرصفة مستمرة التسليح عن طريق وضع لوح رأسي خاص يسمح بمرور حديد التسليح من خلاله. قبل استئناف وضع الخرسانة، تتم إزالة اللوح الرأسي. يتم استخدام كل من ألواح الرأس المشقوقة والمقسمة، ولكن يفضل الشكل المشقوق لأنه يمكن إزالته بأقل قدر من التخريب للخرسانة المصبوبة بالفعل.


مراجع

Cement Concrete & Aggregates Australia (2009): Guide to Industrial Floors and Pavements – design, construction and specification CCAA T48

الأسمنت والركام الأسترالي (2009): دليل للأرضيات والأرصفة الصناعية - التصميم والبناء والمواصفات CCAA T48

اقرأ: الفرق بين مفاصل التمدد ومفاصل الانكماش ومفاصل البناء (الصب)

مهندس محمد

مهندس مهتم بعلوم الهندسة المختلفة وخاصة علم البناء والتشييد ونشر الوعي الهندسي. facebook linkedin

يسعدنا أن نسمع منكم.

إرسال تعليق (0)
أحدث أقدم