أسباب التشققات الخرسانية العادية:
1. الشقوق الناجمة عن الحمل
تسمى الشقوق التي تنتجها الخرسانة تحت الأحمال الساكنة والديناميكية التقليدية والضغوط الثانوية شقوق الحمل، والتي يمكن تلخيصها على أنها شقوق الإجهاد المباشر وشقوق الإجهاد الثانوية. تشير شقوق الإجهاد المباشر إلى الشقوق الناتجة عن الإجهاد المباشر الناجم عن الأحمال الخارجية، وتشير شقوق الإجهاد الثانوية إلى الشقوق الناتجة عن الضغوط الثانوية الناجمة عن الأحمال الخارجية. تختلف خصائص الشقوق تحت الحمل باختلاف الأحمال وتقدم خصائص مختلفة. تظهر هذه التشققات في الغالب في مناطق التوتر أو مناطق القص أو الأجزاء شديدة الاهتزاز. ومع ذلك، لا بد من الإشارة إلى أنه إذا كان هناك تقشير أو شقوق قصيرة على طول اتجاه الضغط في منطقة الضغط، فغالبًا ما يكون ذلك علامة على أن الهيكل قد وصل إلى الحد الأقصى لقدرة التحمل ومقدمة للفشل الهيكلي. غالبًا ما يكون السبب هو أن حجم المقطع العرضي صغير جدًا.
2. التشققات الناتجة عن الحرارة:
تتميز الخرسانة بخاصية التمدد الحراري والانكماش. عندما تتغير البيئة الخارجية أو درجة الحرارة الداخلية للهيكل، سوف تتشوه الخرسانة. إذا تم تقييد التشوه، سيتم توليد الإجهاد في الهيكل. عندما يتجاوز الإجهاد قوة الشد للخرسانة، سوف تحدث تشققات بسبب درجة الحرارة. في بعض الجسور طويلة المدى، يمكن أن يصل الإجهاد الحراري إلى أو حتى يتجاوز إجهاد الحمل الحي. السمة الرئيسية للشقوق الحرارية التي تميز الشقوق الأخرى هي أنها تتوسع أو تنغلق مع تغيرات درجة الحرارة
3. الشقوق الناتجة عن الانكماش:
في الهندسة الفعلية، الشقوق الناجمة عن انكماش الخرسانة هي الأكثر شيوعا. من بين أنواع الانكماش الخرساني، يعد الانكماش البلاستيكي والانكماش (الانكماش الجاف) من الأسباب الرئيسية لتشوه حجم الخرسانة، وهناك أيضًا الانكماش الذاتي والانكماش الكربنة.
يحدث انكماش البلاستيك أثناء عملية البناء وبعد حوالي 4 إلى 5 ساعات من صب الخرسانة. في هذا الوقت، يكون تفاعل ترطيب الأسمنت مكثفًا، وتتشكل السلاسل الجزيئية تدريجيًا، ويتبخر النزيف والماء بسرعة، وتنكمش الخرسانة بسبب فقدان الماء. تغرق، وبالتالي فإن الخرسانة لم تتصلب بعد، وهو ما يسمى الانكماش البلاستيكي. حجم انكماش البلاستيك كبير جدًا يصل إلى حوالي 1 بالمائة. إذا تم حظر الركام بواسطة قضيب الفولاذ أثناء عملية الغرق، سيتم تشكيل شقوق على طول اتجاه قضيب الفولاذ. في القسم المتغير رأسيًا للمكون، مثل تقاطع شبكة عارضة T والعارضة الصندوقية واللوحتين العلوية والسفلية، ستحدث تشققات على طول اتجاه شبكة السطح بسبب الغرق غير المتساوي قبل التصلب. من أجل تقليل الانكماش البلاستيكي للخرسانة، يجب التحكم في نسبة الماء إلى الأسمنت أثناء البناء لتجنب التحريك لفترة طويلة جدًا، ويجب ألا يتم قطع المادة بسرعة كبيرة، ويجب أن يكون الاهتزاز كثيفًا، ويجب أن يكون المقطع العرضي المتغير رأسيًا سكب في طبقات.
الانكماش للانكماش (القيام والانكماش)، بعد أن تتشكل الخرسانة بشكل صلب، حيث تتبخر رطوبة الطبقة العليا تدريجياً، وتقل الرطوبة تدريجياً، ويقل حجم الخرسانة، ويسمى وينكمش للانكماش (الانكماش). بسبب الفقد السريع للرطوبة على سطح الخرسانة والفقد الداخلي البطيء يحدث انكماش غير متساو مع انكماش سطحي كبير وانكماش داخلي صغير. يتم تقييد تشوه انكماش السطح بواسطة الخرسانة الداخلية، مما يجعل الخرسانة السطحية تتحمل قوة الشد. ، تحدث تشققات الانكماش. الانكماش بعد تصلب الخرسانة هو في الأساس انكماش. على سبيل المثال، بالنسبة للمكونات ذات نسبة التسليح الكبيرة (أكثر من 3 بالمائة)، فإن تقييد التسليح على انكماش الخرسانة يكون أكثر وضوحا، وتكون الشقوق عرضة للتشققات على سطح الخرسانة.
الانكماش الذاتي، الانكماش الذاتي هو تفاعل الماء بين الأسمنت والماء أثناء عملية تصلب الخرسانة. هذا الانكماش ليس له علاقة بالرطوبة الخارجية، ويمكن أن يكون إيجابيا (أي انكماش، مثل الخرسانة الأسمنتية البورتلاندية العادية) أو سلبيا. (أي التوسع، مثل الخرسانة الأسمنتية الخبث والخرسانة الأسمنتية ذات الرماد المتطاير).
الانكماش الكربنة هو تشوه الانكماش الناتج عن التفاعل الكيميائي بين ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وهيدرات الأسمنت. لا يمكن أن يحدث الانكماش الكربنة إلا عندما تكون الرطوبة حوالي 50 بالمائة، وسوف يتسارع مع زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون. لا يتم حساب انكماش الكربنة بشكل عام.
تتميز شقوق الانكماش الخرسانية بأن معظمها عبارة عن شقوق سطحية، ويكون عرض الشرخ رقيقاً نسبياً، كما أنها متقاطعة ومتشققة وغير منتظمة الشكل.
4. الشقوق الناتجة عن تشوه الأساس:
بسبب التسوية الرأسية غير المتساوية أو الإزاحة الأفقية للأساس، يتم توليد إجهاد إضافي في الهيكل، يتجاوز قدرة الشد للهيكل الخرساني، مما يؤدي إلى تشقق الهيكل.
5. التشققات الناتجة عن تآكل الفولاذ:
بسبب سوء نوعية الخرسانة أو عدم كفاية سماكة الطبقة الواقية، تتآكل الطبقة الواقية للخرسانة بفعل ثاني أكسيد الكربون وتتفحم على سطح القضيب الفولاذي، مما يقلل من قلوية الخرسانة حول القضيب الفولاذي، أو بسبب تدخل الكلوريدات، محتوى أيونات الكلوريد حول قضيب الفولاذ مرتفع، مما قد يسبب أكسدة على سطح قضيب الفولاذ. يتم تدمير الغشاء، وتتفاعل أيونات الحديد الموجودة في قضيب الفولاذ مع الأكسجين والرطوبة المتطفلة في الخرسانة، و يزداد حجم هيدروكسيد الحديد الصدأ بحوالي 2 إلى 4 مرات مقارنة بالأصل، مما يولد إجهاد تمدد على الخرسانة المحيطة، مما يؤدي إلى تشقق وتقشير الطبقة الواقية من الخرسانة، وتحدث تشققات طولية على طول القضيب الفولاذي، ويتسرب الصدأ. في السطح الخرساني. بسبب التآكل، تقل مساحة المقطع العرضي الفعال للقضيب الفولاذي، وتضعف قوة الربط بين القضيب الفولاذي والخرسانة، وتقل قدرة التحمل الهيكلية، وسيتم إحداث أشكال أخرى من الشقوق، مما سيؤدي إلى تفاقم التآكل. تآكل شريط الصلب ويؤدي إلى أضرار هيكلية. لمنع تآكل القضبان الفولاذية، يجب التحكم في عرض الشقوق وفقًا لمتطلبات المواصفات أثناء التصميم، ويجب اعتماد سمك كافٍ للطبقة الواقية (وبالطبع، لا ينبغي أن تكون الطبقة الواقية سميكة جدًا، وإلا فإن الارتفاع الفعال للقضبان الفولاذية سيتم تقليل المكون، وسيزداد عرض الشق عند تطبيق القوة)؛ التحكم في نسبة الماء إلى الأسمنت في الخرسانة، وتعزيز الاهتزاز، والتأكد من تماسك الخرسانة، ومنع تسرب الأكسجين، والتحكم الصارم في كمية الخليط المحتوي على ملح الكلور، خاصة في المناطق الساحلية أو المناطق الأخرى ذات الهواء المسبب للتآكل القوي والمياه الجوفية.
