مواصفات حديد التسليح ومشكله الصدأ

[AsTrOMiDO]

:salama:

تهتم الدول الغربية في طرق حماية المنشات ومعالجتها من صدأ حديد التسليح نظرا لكون هذه المشكلة اقتصادية بالمقام الأول .

ففي الولايات المتحدة الأمريكية حصرت تكلفة الصدأ السنوية في العقد السابق بحوالي 150 مليون دولار نتيجة لمشاكل الصدأ علي المباني والجسور والتي تحدث في أمريكا وأوربا نتيجة إذابة الجليد باستخدام الملح .

وفي المملكة المتحدة تقدر تكلفة إصلاح الجسور نتيجة للصدأ في حديد التسليح بحوالي 616 مليون جنيه إسترليني وهذا بإنجلترا وويلز فقط ( 1989م ) وهي فقط 10 % من إجمالي الجسور في المملكة المتحدة .

أما في المنطقة العربية وخاصة دول الخليج فإن المشكلة اعمق و أوسع نتيجة لنقص عمر المنشاة بسبب الصدأ والتكاليف العالية جدا لإعادة العمران ,بالإضافة لتميز دول الخليج بارتفاع درجة الحرارة ونسبة الأملاح العالية ومشاكل المياه الجوفية وتأثيرها , كل هذه العوامل زادت من مشاكل حدوث صدأ الحديد في المنطقة بدرجة كبيره جدا .

إذا من الواضح أن صدأ حديد التسليح في المنشآت الخرسانية يهدد الاستثمارات العقارية في الوطن العربي عامة ودول الخليج العربي بوجه خاص ويؤثر كثيرا في اقتصاد هذه الدول ويستنزف الكثير في أعمال الإصلاح والحماية للمنشات العامة والخاصة , ولا بد من استخدام احدث الطرق لحماية وإصلاح المنشات للمحافظة علي الثروات الوطنية.

يتكون الصدأ بوجه عام نتيجة تعرض الحديد للهواء والماء , والخرسانة بطبيعتها مادة مسامية تحوي رطوبة ولذلك من الطبيعي حدوث صدأ للحديد بداخلها !!!
لكن ليس بالضرورة حدوث الصدأ للحديد في الخرسانة لان الخرسانة مادة قلوية وهي معاكسة للأحماض وبالتالي فإن الخرسانة تقوم بحماية الحديد من الصدأ بتكون طبقة قلوية كثيفة تمنع حدوث الصدأ ( طبقة حماية سلبية ).
ويحدث الصدأ نتيجة تكسير طبقة الحماية السلبية وظهور الصدأ علي سطح حديد التسليح , يبدأ صدأ حديد التسليح في التكون من نقرة صغيره ( Pit Formation ) في السيخ ثم تزداد هذه النقر ويحدث اتحاد بينها مما يكون الصدأ العام .

وهناك أسباب أخرى لتكون الصدأ وهي البكتيريا . وهي بالغالب موجودة بالتربة وتقوم بتحويل الأملاح والأحماض إلي حمض الكبريتيك الذي يهاجم الحديد ويسبب عملية الصدأ .

معدل الصدأ يرتبط بعوامل كثيرة ولكن في منطقتنا الرطوبة ودرجة الحرارة عوامل رئيسيه ومؤثرة بدرجة كبيره جدا في معدلات الصدأ ولذلك يجب التحكم في تلك العوامل ليصبح معدل الصدأ قليل بحيث لا يسبب مشكلة كبيرة علي المنشأة العقارية ..!!


الوقاية خير من العلاج وإذا تم الحفاظ علي المنشاة العقارية من التعرض للصدأ يكون ذلك اكثر واقعية وحفاظا علي الثروة الوطنية .

ويتم تفادي صدأ حديد التسليح في الخرسانة بالتقيد بمواصفات التصميم والتنفيذ وبإتباع الكودات المختلفة الخاصة بتصميم القطاعات الخرسانية والتي تعمل علي تقليل احتمالات حدوث الصدأ في حديد التسليح .

ومن العوامل المهمة في حماية المباني الخرسانية من صدأ حديد التسليح طريقة استخدام الخرسانة وتحديد محتوي الإسمنت والاهتمام بالمعالجات الخرسانية أثناء التنفيذ .

وهناك طرق مختلفة لحماية حديد التسليح من الصدأ من أهمها :



1. موانع الصدأ
وهي نوعين يعتمد النوع الأول علي حماية الطبقة السلبية حول حديد التسليح ويعتمد النوع الآخر علي منع توغل الأكسجين داخل الخرسانة .
2. استخدام الحديد المجلفن Galvanized Bar
ويعتبر الحديد المجلفن ذو كفاءه مناسبة خصوصا للمباني التي تتعرض للكربنه .
3. دهان حديد التسليح بالابوكسي
هذه الطريقة أعطت نتائج إيجابية وخاصة لحديد التسليح المعرض لمياه البحر
4.حديد ستنلس ستيل Stainless Steel
نظرا لارتفاع تكاليف هذا النوع من الحديد فإن استخدامه يتم في نطاق محدود
5.حماية أسطح الخرسانة من النفاذ يه
وذلك إما باستخدام مادة سائله يتم رشها أو دهانها أو ألواح وطبقات من المطاط أو البلاستيك ( membrane )


منقول للمهندس / قاسم سالم اليافعي

[AsTrOMiDO]

الصدا مشكله كبيره جدا فى العالم وبيحاولوا يتغلبوا عليه لانه اصبح مشكله اقتصاديه حاليا

[الأمين حسام الدين]

:127::127:الحديد:127::127:

معدن لامع فضي أبيض اللون ، وتتراوح صلادته بين (4) إلى (5) بمقياس موس، وهو معدن ناعم الملمس قابل للسحب والطرق. ويتمغنط بسهولة في درجات الحرارة العادية، بينما تصعب عملية المغنطة عندما يسخن الحديد، وعند درجة حرارة (790) درجة مئوية، تختفي خاصية المغنطة.

والحديد من العناصر المعدنية الانتقالية التي تقع في المجموعة ( من الجدول الدوري، ورقمه الذري (26)، ووزنه الذري (55.847)، ويبلغ وزنه النوعي (7.86). وينصهر الحديد عند درجة حرارة (1535)ْ مئوية، ويغلي عند درجة حرارة (2750)ْ مئوية.

خصائص الحديد

يوجد الحديد حرا -أي غير متحد بعناصر أخرى ما خلا بعض الشوائب- في الطبيعة إلا أن نسبته ضئيلة جدا ولكن مركباته واسعة الانتشار في التربة والصخور بنسب متفاوتة، وأهم خاماته التي تصلح للتعدين والحصول على الحديد هي أكسيد الحديد المغناطيسي ويطلق عليه أحيانا اسم أكسيد الحديد الأسود. ومن خاماته الرئيسية الأخرى حجر الدم وهو أكسيد الحديديك، والليمونيت وهو أوكسيد الحديديك المائي الذي يحتوي على ماء التبلور، والسدريت وهو كربونات الحديدوز وتحتوي أغلب خامات الحديد على شوائب من مركبات وعناصر غيره، كالرمل أو ثاني أكسيد السليكلون، والفوسفور، والمنجنيز.
ومن الناحية الكيميائية، فإن الحديد معدن نشط، وهو يتحد مع الهالوجين والكبريت والفوسفور والكربون والسليكون، كما أنه يزيح الهيدروجين من كل الأحماض المخففة. ويحترق الحديد في الأكسجين مكونا أكسيد فيروسوفريك. وعندما يتعرض الحديد للهواء الرطب، فإنه يصدأ ويكون أكسيدا حديديا رقيقا يتراوح لونه بين البني والأحمر (الصدأ).

ويعتبر تكون الصدأ ظاهرة كهربائية كيميائية حيث تتحد الشوائب الموجودة في الحديد اتحادا كهربيا مع معدن الحديد. ومما يزيد من سرعة التفاعل الماء والمواد المذابة المتحللة كهربائيا مثل الملح. وأثناء هذه العملية، يتحلل معدن الحديد ويتفاعل مع الأكسجين في الهواء مكونا الصدأ. ويستمر التفاعل أسرع في المواضع التي يتراكم فيها الصدأ ويصبح سطح المعدن كما لو كان به حفر. وعندما يغمس الحديد في حمض النتريك المركز، فإنه يكون طبقة من الأكسيد تجع له سالبا بمعنى أنه لا يتفاعل كيميائيا مع الأحماض أو المواد الأخرى. ويتم التخلص من طبقة الأكسيد الواقية من خلال الطرق والضرب على المعدن الذي يصبح نشطا مرة أخرى.
والخامات التي تصلح للتعدين تحتوي عادة على نسبة لا تقل عن (50%) من الحديد، وقد تصل نسبة الحديد في بعض خاماته إلى (65%) كما هو الحال في خاماته الموجودة في القارة الإفريقية.

1.يتم توريد حديد التسليح بعد اعتماد المهندس المشرف وذلك بعد إجراء اختبارات شد للحديد في مختبر معتمد ويقوم المقاول بعمل اللازم لتأمين سلامة تشوين الحديد في الموقع.
2.يقوم المقاول بدراسة قضبان التسليح الموضحة في المخططات في جميع أجزاء البناء وينسق معها كافة الفتحات التي يمكن أن توجد على الخرسانة ويقدم الرسومات التوضيحية لها إن لم توجد ويكون مسئولاً عن سلامة ترتيبها .
3.تركب قضبان التسليح وتوضع فوق كراسي مصنوعة خصيصاً لذلك من الخرسانة وتتباعد عن بعضها بنفس الأبعاد والمواصفات المذكورة في الرسومات التنفيذية للخرسانة ويتم ربط قضبان التسليح الرئيسي بواسطة أسلاك التربيط المغلفن وتحفظ في أماكنها بواسطة مباعدات وكراسي ووسائل أخرى متفق عليها. بحيث لا يقل الفراغ بين قضبان الحديد عن 2.5سم أو قطر القضيب أيهما أكبر. ولا يقل الفراغ الرأسي بين قضبان الحديد عن 2.5سم أو 3/4 قطر القضيب أيهما أكبر. وقبل أن يوضع حديد التسليح في مكانه ، يجب أن يكون منظفاً من الصدأ ومن الشوائب الأخرى، وكل ما يقلل قوة الربط بين الخرسانة وحديد التسليح وفي حالة تأخر الصب بعد وضع حديد التسليح يجب أن تدقق أوضاعها ويعاد تنظيفها. 4
.يجب تشكيل حددي التسليح قبل التركيب ولا يسمح بثني وكسح الحديد بعد التركيب.
5.لا يسمح باستعمال التسخين لثني قضبان التسليح ولا يسمح أيضاً بوجود أية قضبان لا توجد في التصميم أصلاً إلا بتعليمات من المهندس المشرف.
6.سماكة طبقة التغطية لأي قضيب حديدي لا تقل عن 2.5سم في البلاطات و3سم في الجسور والأعمدة، و5 سم في الأساسات والجدران الاستنادية.
7.لا يقل طول الوصل في الأعمدة ومناطق الضغط عن ( 45 ) مرة قطر القضبان الموصولة، ولا يقل طول الوصل في مناطق الشد عن (60) مرة قطر القضبان الموصولة ولا يسمح بعمل وصلات لأكثر من ثلث الحديد المشدود في مقطع واحد ولا تقل المسافة بين مركزي وصلتين متجاورتين بنفس الجسر عن (60) مرة قطر القضبان الموصولة ويجب أخذ موافقة المهندس عند تعديل أطوال التسليح وخصوصاً الكمرات الطويلة .
8.يتوجب اختبار جميع إرساليات قضبان الصلب .
9.وتقسم كل إرسالية إلى مجموعات متجانسة من حيث الصنف والقطر بحيث تؤخذ عينة واحدة لكل قطر مختلف، والعينة تحتوي على ثلاث قطع.
10.تؤخذ العينات من القضبان أو الأسلاك الطويلة والعرضية للشبك وبطول كاف لإجراء اختبار الشد والقص والثني وبمعدل لا يقل عن عينة لكل (25) طن من الشبك أو جزء منه .
11.جميع الحديد المستعمل في الخرسانة باستثناء الكانات من النوع المبزر ويكون إجهاد الخضوع للحديد 4200كغم/سم2. أما حديد الكانات فيكون من النوع الأملس وإجهاد خضوعه 2800كغم/سم2.
12.على المقاول توريد مواد التسليح إلى الموقع بالأنواع والأطوال والأقطار ودرجات القووة المطلوبة لضمان حسن تنفيذ أعمال التسليح وبأقل عمليات وصل ( Splicing ) ممكنة.
13.إذا لم تشمل المخططات بشكل مفصل وواضح على جداول تفصيلية لقص قضبان الحديد وثنيها، يجب على المقاول عندئذ، وقبل المباشرة بأعمال التسليح إعداد تلك الجداول وتقديمها للمهندس للموافقة عليها و مع العلم أن تلك الموافقة لا تعفي المقاول من تحمل المسئولية كاملة عن أعمال التسليح حسب شروط العقد.
14.يمنع استعمال حديد التسليح الملتوي وإن أمكن تعديله أو طرقه.
15.لا يسمح بوصل ما يزيد عن (25) بالمائة من القضبان المطلوبة عند أي مقطع . ويراعى ألا تعيق الوصلات صب الخرسانة.
16.تكون جميع القضبان والأسلاك قادرة على أن تتحمل الثني بزاوية مقدارها (180) درجة حول بكرة قطرها ثلاثة أضعاف قطر القضيب أو السلك دون حدوث أي تشقق أو تمزق لتلك القضبان أو الأسلاك. يجب أن تتحمل الأسلاك المشوهة إعادة الثني من خلال بكرة يعادل قطرها (4) مرات قطر السلك وبدون أي تشققا