כל מה שצריך לדעת על שיקום בטון
מאת דניאל שניידר - מהנדס אזרחי MSc
לפני שנדון באילו חומרים נשתמש על מנת לשקם בטון, בואו נתייחס לשאלות המרכזיות:
האם בכלל חייבים לשקם?
אולי להרוס ולבנות מחדש?
מתי? מה הדחיפות?
מה היקף השיקום?
רק הרכיב הפגום או כל המבנה?
מהן הסכנות אם לא משקמים או מתקנים?
איך הפרוצדורה להערכת מבנה לפני השיקום?
נושא "שיקום בטון" יחולק כאן לשני חלקים:
חלק 1: גילוי הפגמים, תהליך סריקה, בחינה, הערכה, חקירה.
חלק 2: יתייחס לסדרת הבדיקות (לרוב בדיקות לא הורסות- NDT) הנדרשות לצורך הערכת היקף הפגמים וחומרתם.
בשלב זה לא נטפל בשיטות טיפול ומוצרי שיקום.
נבין קודם את הסיבות לבליית המבנה או הרכיב:
ישראל נמצאת תחת שני איומים העלולים להוביל לנזק חמור למבנים, כולל מבנים שתוכננו על פי התקינה המודרנית, והם: מלחמה ורעידת אדמה. התחזית לגבי הנזק למבנים כתוצאה מאחד מהאיומים הנ"ל, היא של עשרות אלפי מבנים ברמות שונות של פגיעה. יש צורך בבניית מנגנון לאבחון מהיר של הנזק על מנת להחזיר את האוכלוסייה למבנים, בבטחה, מהר ככל האפשר.
בדיקות NDT הן כלי חשוב ביותר באבחון כשל מבני.
נזק שנגרם למבנה כתוצאה משריפות (מקרים רבים התרחשו בשנים אחרונות), פגיעות מכאניות, ותכנון לא נכון יכולים להוות סכנה ליציבות המבנה. גם במקרים כאלו יש חשיבות רבה לאבחון מהיר ונכון של רמת הנזק שנגרם למבנה.
התקן הישראלי ת"י 1877: מוצרים ומערכות לשיקום ולהגנה של מבני בטון – הגדרות, דרישות, בקרת איכות והערכות תואמות. אימוץ חלקי של התקן האירופאי
BS EN 1504-1:2005 – Products and systems for the protection and repair of concrete structures Definitions, requirements, quality control and evaluation of conformity – Part 1: Definitions.
מגדיר את ההגדרות הבאות:
חיי תכן
תקופת השירות המתוכננת של מבנה הבטון בתנאי השירות הצפויים.
אורך חיי המבנה
גיל המבנה בעת השיקום.
חיי השירות
פרק הזמן שבו משיגים את התפקוד המתוכנן. (צפוי שתהליכי השיקום יאריכו את חיי השירות של מבנה בטון).
התכנון הכולל של תהליך השיקום נעשה לפי שיקולים טכניים, כלכליים, פונקציונליים, סביבתיים ואחרים. מהגרף בהמשך (מתוך תקן 1877) ניתן להבין כמה נקודות חשובות:
חיי תכן של שלד הבטון, מסומן ב- B, הינו 50 שנה.
חיי שירות, מסומן ב-C, תלוי בכמה גורמים כגון תחזוקה או בלייה.
לכן מספר תהליכי שיקום אפשריים לשלד הבטון על מנת להגיע לחיי התכן.
הקו מסומן ב-A, מסמן את המצב הקריטי. כאשר חיי השירות מגיעים למצב הקריטי, יש צורך בשיקום.
הסיבות לביצוע חקירה במבנה הנדון, יכולות להיות אלו:
התגלו פגמים רבים במבנה או ברכיב מסוים כגון קורוזיה, סדיקה.
התגלו היחלשות של המבנה כמו שקיעות, סדיקה גדולה, נזק מקומי.
הפגמים התגלו בעת בדיקות תקופתיות של תחזוקה.
שינוי ייעוד של המבנה או אפילו שינוי בעלות על המבנה.
בתרשים 1 (מהתקן 1877) ניתן לראות את התהליך כולו, מגילוי הפגמים עד לפתרון, כולל בחירת השיקום או התיקון המתאים ביותר.
במקרה שהתגלו פגמים, יש צורך לקבל מידע בתהליך ההערכה. המידע יהיה כלהלן:
מתוך המידע שמתקבל, מעריכים את אורך החיים הצפוי של המבנה, ללא שיקום.
את הפגמים של שלד הבטון ניתן לחלק לשניים:
נזק שנגרם לבטון
נזק שנגרם לפלדת הזיון
כמו כן, ניתן לראות את התוצאות של הפגמים בהתאם לתרשים הבא:
עובי כיסוי של בטון מעל זיון הפלדה לא מתאים, כניסה של CO2 לבטון, ירידה בדרגת החומציות (ph.) של הבטון מ-13 ל-9, הרס שכבת הפסיווציה שמגינה על הברזל, תהליך חלודה שכולל התנפחות הברזל והתפוררות וסדיקת הבטון.
ולבסוף, התרשים המסכם של כל השיקום כולל עלויות, עד שיטות שיקום והגנת המבנה.
