هل يضر استخراج العينات اللبية الخرسانية بالمبنى؟
عندما يلزم فحص خرسانة مبنى ما، نادرًا ما يسألنا الملاك ومديرو المباني أولًا عن المقاومة؛ بل يسألون عن السلامة: هل يضر استخراج العينات اللبية بالمبنى؟ تُزيل العينة اللبية أسطوانة صغيرة من الخرسانة، فلا يكون أثرها صفرًا أبدًا. لكن عندما يختار المهندس الإنشائي المواقع، ويُجرى مسح مسبق لحديد التسليح، ويُصلَح الثقب فورًا، يبقى الأثر موضعيًا ومحدودًا. ويتناول دليلنا العينات اللبية الخرسانية والمقاومة في الموقع الجانب الفني.
لماذا يفحص الملاك مبنى قائمًا
يبدأ الأمر عادةً بقرار يتطلب معرفة المقاومة الفعلية للخرسانة الموجودة في المبنى، لا الرقم الوارد في المخططات:
- قبل الشراء، ولا سيما مبنى قديم لا تتوفر له مخططات أو سجلات للخرسانة؛
- قبل إضافة طابق أو توسعة، أو تغيير الاستخدام بما يزيد الأحمال؛
- عند وجود ضرر ظاهر: تشققات، أو تقشر، أو حديد تسليح مكشوف أو صدئ، أو تعشيش؛
- عندما يرغب الملاك أو إدارة المبنى في معرفة سلوك المبنى أثناء الزلزال.
وفي كل حالة يحدد المهندس الإنشائي الذي يُجري التقييم نطاق العمل: أي العناصر، وكم عينة، ووفق أي معيار أو كود. ونحن نستخرج العينات ونختبرها ونصدر تقريرًا بالنتائج؛ أما تقييم المبنى فهو عمل المهندس.
ماذا يحدث يوم استخراج العينات
- كشف السطح: تُزال اللياسة أو البلاط أو الكسوة عند كل موقع لكشف الخرسانة.
- المسح المسبق لحديد التسليح: نمسح محيط كل موقع بجهاز كهرومغناطيسي لقياس الغطاء الخرساني من النوع الموصوف في BS 1881-204:1988 ونعلّم مواقع القضبان، لنضع العينة بينها. وهذا مسح مسبق لأغراض الحفر، وليس مسحًا للغطاء الخرساني يُصدَر به تقرير.
- الحفر: تُثبَّت آلة حفر ماسية مبرَّدة بالماء عموديًا على العنصر. وتكون عينات اختبار المقاومة عادةً بقطر يقارب Ø100 mm. ويقلل الماء الغبار، لكن ماء الحفر والطين الناتج يسيلان، والعمل مصحوب بضجيج.
- الترقيم: تُرقَّم كل عينة، ويُسجَّل موقعها ويُصوَّر، ثم تُغلَّف لنقلها إلى المختبر.
هل يضر استخراج العينات اللبية بالمبنى؟
تُزيل العينة اللبية جزءًا صغيرًا من مقطع العنصر، لذا فإن مكان أخذها وطريقته أمران مهمان. وفي التطبيق العملي يُدار الخطر بأربع طرق:
- المهندس يختار المواقع. تُتجنَّب عادةً المناطق التي يعدّها المهندس حرجة، مثل نهايات الأعمدة وعُقد اتصال الجسور بالأعمدة، وتوزَّع العينات على عدة عناصر بدلًا من تركيزها في عنصر واحد. وفي الأعمدة النحيفة أو ذات الأحمال العالية، أو العناصر المتضررة أصلًا، يعود قرار الموقع والقطر إلى المهندس.
- المسح المسبق يتجنب حديد التسليح. فهو يقلل احتمال قطع قضيب لكنه لا يستبعده، ولا سيما في الأعمدة كثيفة التسليح. وإذا قُطع قضيب، نسجّل ذلك في التقرير.
- يُصلَح الثقب فورًا. يُنظَّف ويُرطَّب ويُملأ بالكامل بمونة إصلاح معوَّضة الانكماش أو بخرسانة مناسبة. وفي العناصر الإنشائية ينبغي أن يعتمد المهندس الإنشائي طريقة الإصلاح.
- بعض العناصر لا تؤخذ منها عينات. لا تؤخذ عينات لبية من البلاطات لاحقة الشد ما لم تُعرف مواقع الكوابل على وجه اليقين ويوافق المهندس على ذلك. وتُحدَّد مواقع الأنابيب والكابلات في البلاطات والجدران مسبقًا.
كم عينة لبية تلزم؟
يعتمد العدد على الغرض، والمعيار أو الكود المستخدم في التقييم، وعدد الطوابق، ومناطق الخرسانة المختلفة في المبنى. العينة الواحدة لا تمثل مبنى. ويقيّم TS EN 13791:2019 المقاومة في الموقع حسب مناطق الاختبار، أي أجزاء المنشأ التي يمكن اعتبار خرسانتها متماثلة؛ والتقييم المبني على عدد قليل من العينات يعطي نتيجة أكثر تحفظًا.
وإذا أُجري التقييم وفق الفصل 15 من كود الزلازل التركي للمباني (TBDY 2018)، فإنه يحدد حدًا أدنى لعدد العينات المأخوذة من الأعمدة والجدران، بحسب مستوى المعرفة الذي يعتمده المهندس:
| مستوى المعرفة (TBDY 2018) | الحد الأدنى لعدد العينات |
|---|---|
| محدود (15.2.4.3) | ثلاث عينات على الأقل في كل طابق |
| شامل (15.2.5.3) | عينة لكل 400 m² من مساحة الطابق، على ألا يقل العدد عن ثلاث في الطابق الأرضي، واثنتين في كل طابق آخر، وتسع في المبنى |
هذه حدود دنيا خاصة بهذا الكود وحده. أما الكود الواجب تطبيقه، والحاجة إلى عينات إضافية، فيقررهما المهندس الإنشائي والجهة المختصة.
هل يكفي اختبار العينات اللبية، وهل تغني عنه مطرقة شميت؟
اختبار العينات اللبية ليس تقييمًا للسلامة. فمقاومة العينة مُدخل واحد فقط. ولتقييم المبنى يحتاج المهندس الإنشائي أيضًا إلى معرفة حديد التسليح، وأبعاد العناصر وحالتها، والتربة التي يقوم عليها المبنى، وإلى تحليل إنشائي. وتتغير التربة في قبرص على مسافات قصيرة؛ ويشرح دليلنا المارل والطين الانتفاخي السبب.
مطرقة الارتداد (مطرقة شميت) لا تغني عن العينات اللبية. فالاختبار وفق TS EN 12504-2:2021 سريع ولا يترك ثقبًا، لكن:
- رقم الارتداد يعكس صلادة الخرسانة قرب السطح فقط؛
- في المباني القديمة يكون السطح المتكربن أكثر صلادة، وقد يعطي قراءات تبالغ في تقدير المقاومة؛
- يجب أولًا إزالة اللياسة وصقل سطح الخرسانة؛
- منحنيات التحويل العامة المرفقة بالجهاز ليست موثوقة للخرسانات المحلية.
وتفيد المطرقة في التحقق من التجانس، واختيار مواقع العينات، وبعد ربطها بعينات لبية من المبنى نفسه ضمن إطار TS EN 13791:2019، في توسيع بيانات العينات لتشمل عناصر أكثر.
| الطريقة | ما تقدمه | ما لا تقدمه |
|---|---|---|
| العينات اللبية (TS EN 12504-1:2019) | مقاومة الضغط وكثافة الخرسانة في العنصر | معلومات عن حديد التسليح أو الأحمال أو سلامة المبنى |
| مطرقة الارتداد (TS EN 12504-2:2021) | صلادة السطح؛ المقارنة بين المناطق | المقاومة بمفردها دون ربط بالعينات اللبية |
| المسح المسبق لحديد التسليح (BS 1881-204:1988) | مواقع القضبان معلَّمة لأغراض الحفر | مسحًا للغطاء الخرساني أو للتسليح يُصدَر به تقرير |
كيف يقرأ المالك تقرير العينات اللبية
يذكر تقريرنا لكل عينة العنصر والموقع، والأبعاد ونسبة الطول إلى القطر، والكثافة وفق TS EN 12390-7:2019، ومقاومة الضغط وفق TS EN 12390-3:2019، مع ملاحظات مثل الفراغات أو حديد التسليح في العينة. ويتضمن عند الطلب تقييمًا للمقاومة في الموقع وفق TS EN 13791:2019. وإذا اشترطت المواصفات معايير ASTM، تُختبر العينات وفق ASTM C42/C42M-20.
النتيجة الأقل من رتبة الخرسانة لا تعني بحد ذاتها أن المبنى غير آمن، والنتيجة الأعلى منها لا تعني بحد ذاتها أنه آمن. فالعينة اللبية ليست مكعبًا أو أسطوانة قياسية، ويأخذ TS EN 13791:2019 في الحسبان الفرق بين المقاومة في الموقع ومقاومة العينة القياسية. أما ما تعنيه النتيجة بالنسبة للمبنى فيعتمد على الأحمال والمقاطع وحديد التسليح، وهذا تقدير المهندس الإنشائي. ويشرح دليلنا كيفية قراءة تقرير الاختبار والتحقق منه طريقة التأكد من صحة التقرير.
ما نحتاجه منكم
- موافقة الملاك أو إدارة المبنى، وقائمة المهندس بمواقع العينات؛
- الوصول إلى المواقع، بما في ذلك الشقق والمحلات، مع سقالات عند الحاجة؛
- مصدر للكهرباء والماء؛
- حماية الأرضيات والأثاث، بما في ذلك في الطابق السفلي، لأن ماء الحفر ينفذ إلى الأسفل؛
- مواقع الأنابيب والكابلات والتدفئة الأرضية، وأي مخططات متوفرة؛
- الاتفاق على من يعيد اللياسة والبلاط والطلاء بعد ملء الثقوب؛ ويُحسم ذلك في مرحلة عرض السعر.
كيف يمكننا المساعدة
نستخرج العينات اللبية من المباني القائمة في جميع أنحاء قبرص ونختبرها ونصدر تقاريرها، مع مسح مسبق لحديد التسليح عند كل موقع وملء الثقوب فورًا. اطّلعوا على نطاق خدمة استخراج العينات اللبية الخرسانية واختبار مقاومتها لدينا، وتواصلوا معنا بخطة الحفر التي أعدها مهندسكم أو لإعدادها بالتنسيق معه. وإذا احتاج المهندس أيضًا إلى معلومات عن التربة، فراجعوا صفحة الحفر الجيوتقني.
الأسئلة الشائعة
هل يظهر ثقب العينة بعد العمل؟
يُملأ الثقب حتى يستوي مع سطح الخرسانة. ويبقى الموضع المملوء ظاهرًا عادةً إلى أن تُعاد اللياسة أو البلاط أو الطلاء فوقه.
ماذا يحدث إذا قُطع قضيب تسليح؟
نسجّل في التقرير العينة والعنصر والقضيب الظاهر في العينة. أما مدى أهمية القضيب المقطوع وكيفية إصلاح العنصر فيقررهما المهندس الإنشائي.
هل يجب أخذ عينات من كل طابق؟
في كثير من الأحيان نعم. فقد تختلف الخرسانة من طابق إلى آخر، وتضع أكواد مثل الفصل 15 من TBDY 2018 حدودًا دنيا لكل طابق، لذا توقعوا الحاجة إلى الوصول إلى عدة طوابق، لا إلى القبو فقط.
هل يجب على السكان مغادرة المبنى؟
عادةً لا. يقتصر الضجيج والماء على موضع الحفر ومدته. وينبغي إبلاغ سكان الشقة التي تؤخذ منها العينة والشقة التي تحتها مسبقًا.