حقن الشروخ الخرسانية: متى نستخدم الإيبوكسي ومتى البولي يوريثان؟

شرخ يمتد في جدار قبو ويرشح منه الماء بعد كل ارتفاع في منسوب المياه الجوفية، وآخر يظهر في كمرة خرسانية جافة ولا يتسرب منه شيء. كلاهما يُعالَج في الغالب بـحقن الشروخ، لكن المادة التي تنجح في الأول قد تفشل تماماً في الثاني. ومن أكثر الأخطاء تكراراً في المواقع اختيار مادة الحقن قبل فهم طبيعة الشرخ نفسه، لا سوء التنفيذ وحده.

يجيب هذا الدليل عن السؤال الذي يطرحه ملاك المباني والمهندسون المشرفون باستمرار: متى نحقن بالإيبوكسي لاستعادة تماسك العنصر، ومتى نحقن بالبولي يوريثان لإيقاف تسرب نشط؟ ونشرح كيف يُشخَّص الشرخ قبل الحقن، وخطوات التنفيذ الصحيحة لكل مادة، والحالات التي لا يكون فيها الحقن هو الحل أصلاً.

لماذا يبدأ حقن الشروخ بالتشخيص لا بالمادة؟

الحقن معالجة للشرخ وليس للسبب الذي أحدثه. فإذا كان الشرخ ناتجاً عن انكماش قديم توقف، فالحقن قد يكون الحل الكامل. أما إذا كان ناتجاً عن هبوط مستمر في التربة أو حمل زائد أو صدأ في حديد التسليح، فإن حقنه دون علاج السبب يعني ظهور شرخ جديد بجواره بعد مدة قصيرة. لذلك يُجيب التشخيص الجيد عن ثلاثة أسئلة قبل أي شيء آخر:

1. هل الشرخ إنشائي يؤثر في قدرة العنصر على حمل الأحمال، أم غير إنشائي كالشروخ الشعرية الناتجة عن الانكماش؟
2. هل الشرخ ساكن توقف عن الحركة، أم نشط يتسع ويضيق مع الحرارة والأحمال وحركة التربة؟
3. هل الشرخ جاف، أم رطب، أم يتسرب منه الماء تحت ضغط؟

الإجابة عن هذه الأسئلة الثلاثة تحدد المادة تقريباً بشكل مباشر، وتتفق مع المنهجية التي يعرضها دليل ACI 224.1R الخاص بأسباب الشروخ وتقييمها وإصلاحها، ومع متطلبات منتجات الحقن في المواصفة الأوروبية EN 1504-5.

أنواع الشروخ الخرسانية الشائعة في المباني السعودية

تتعرض الخرسانة في المملكة لظروف قاسية تجعل بعض أنواع الشروخ أكثر انتشاراً من غيرها، وفهم النوع يسهّل الحكم على الحاجة إلى الحقن:

• شروخ الانكماش اللدن: شروخ سطحية متوازية أو عشوائية تظهر في البلاطات خلال الساعات الأولى بعد الصب، وتزداد مع الحرارة والرياح الجافة وضعف المعالجة بالماء.
• الشروخ الحرارية: تنتج عن الفرق الكبير بين حرارة النهار والليل، خاصة في الأسطح والجدران المكشوفة للشمس، وغالباً ما تكون نشطة تتنفس يومياً.
• شروخ الأحمال والانحناء: تظهر في منتصف الكمرات من الأسفل أو قرب الركائز بشكل مائل، وهي إنشائية بطبيعتها وتحتاج إلى تقييم هندسي.
• شروخ الهبوط: مائلة غالباً في الجدران قرب الزوايا والفتحات، وتشيع في المواقع ذات التربة الضعيفة أو القابلة للانهيار عند الترطيب.
• شروخ صدأ الحديد: تمتد موازية لحديد التسليح ويصاحبها غالباً تبقّع بني أو تقشر في الغطاء الخرساني، وهي شائعة في المناطق الساحلية وفي المباني المعرضة للكلوريدات والسبخة.

الشرخ الموازي لحديد التسليح مع آثار صدأ لا يُعالَج بالحقن وحده. هذه حالة تحتاج إلى إزالة الخرسانة المتضررة ومعالجة الحديد، كما نشرح في دليل صدأ حديد التسليح: العلامات المبكرة وطرق المعالجة.

كيف يُشخَّص الشرخ قبل الحقن؟

قياس العرض ورسم الخريطة

يبدأ الفحص بقياس عرض الشرخ ببطاقة مقارنة الشروخ أو مجهر قياس محمول، وتسجيل طوله واتجاهه وموقعه على مخطط العنصر. يكشف نمط الشروخ كثيراً عن سببها: فالشروخ الشبكية الدقيقة تختلف تماماً في دلالتها عن شرخ مائل واحد يخترق جداراً حاملاً.

مراقبة الحركة

لمعرفة ما إذا كان الشرخ ساكناً أو نشطاً تُثبَّت مؤشرات مراقبة الشروخ على جانبيه وتُقرأ على فترات متتابعة، ويُفضَّل في المناخ السعودي أخذ قراءات في الصباح الباكر وبعد الظهر لأن التمدد الحراري وحده قد يغيّر عرض الشرخ خلال اليوم. فالشرخ الذي يتغير عرضه بوضوح لا يصلح لحقنه بمادة جاسئة.

فحص الرطوبة والعمق والحديد

يُفحص وجود الماء أو الرطوبة داخل الشرخ، ويُقدَّر عمقه بالاختبار بالموجات فوق الصوتية أو بأخذ عينة لبية عند الحاجة. وفي الحالات المشتبه بها يُقاس سمك الغطاء الخرساني وتُجرى اختبارات الكلوريدات وعمق الكربنة، لأن نتيجتها قد تحوّل المعالجة من الحقن إلى إصلاح وترميم الخرسانة بشكل كامل.

حقن الإيبوكسي: استعادة تماسك العنصر الخرساني

الإيبوكسي المستخدم في الحقن راتنج ثنائي المكون منخفض اللزوجة، يتغلغل في الشرخ ثم يتصلب ليلصق جانبيه ببعضهما. وعند التنفيذ الصحيح تكون قوة الالتصاق ومقاومة الشد للإيبوكسي عادةً أعلى من مقاومة الخرسانة نفسها، ولذلك يُعد الخيار المعتمد عندما يكون الهدف إعادة العنصر إلى العمل كقطعة واحدة ونقل الإجهادات عبر الشرخ.

متى يكون الإيبوكسي هو الاختيار الصحيح؟

• شروخ إنشائية ساكنة في الكمرات والأعمدة والبلاطات والجدران الحاملة، بعد التأكد من زوال سببها.
• شروخ جافة أو رطبة قليلاً، مع اختيار نوع متوافق مع الرطوبة عند الحاجة وفق توصيات المصنّع.
• شروخ يتراوح عرضها عادةً من أجزاء من المليمتر حتى بضعة مليمترات، مع اختيار لزوجة المادة بحسب العرض.
• عناصر سيُضاف إليها لاحقاً تدعيم خارجي، إذ يجب أن يكون الشرخ مغلقاً ومتماسكاً قبل لصق الألياف.

حدود الإيبوكسي

الإيبوكسي مادة جاسئة لا تتحمل الحركة. فإذا حُقن به شرخ نشط، فإن أول دورة تمدد وانكماش ستفتح شرخاً جديداً بجوار الشرخ المحقون لأن الإيبوكسي أقوى من الخرسانة المحيطة. كما أن كثيراً من أنواعه لا تلتصق جيداً إذا كان الماء يجري داخل الشرخ، ويقصر زمن تشغيله كثيراً في حرارة الصيف، لذلك يُنفَّذ في الأجواء الحارة غالباً في الصباح الباكر أو المساء مع حفظ المواد في الظل.

حقن البولي يوريثان: إيقاف التسرب في الشروخ النشطة

راتنجات البولي يوريثان المخصصة للحقن تتفاعل مع الماء فتتمدد وتتحول إلى رغوة أو مادة مرنة تملأ الشرخ وتسد مسار التسرب. ومن هنا تأتي قيمتها الحقيقية: فهي تعمل في وجود الماء، بل يحتاج بعضها إليه ليتفاعل، وتبقى مرنة بما يكفي لتتحمل قدراً من حركة الشرخ دون أن تنفصل.

البولي يوريثان المحب للماء والكاره للماء

تنقسم هذه المواد إلى نوعين رئيسيين. النوع المحب للماء يمتص الماء ويكوّن رغوة أو هلاماً مرناً، وقد ينكمش إذا جفّ الشرخ لفترات طويلة. أما النوع الكاره للماء فيتفاعل مع الماء دون أن يمتصه ويحافظ على حجمه بشكل أفضل في دورات الترطيب والجفاف، وهو ما يجعله خياراً مناسباً في الأقبية التي يرتفع فيها منسوب المياه الجوفية وينخفض موسمياً. وفي التسربات القوية قد يُستخدم نظام على مرحلتين: رغوة سريعة لإيقاف تدفق الماء، ثم راتنج مرن لإحكام الإغلاق.

حدود البولي يوريثان

لا يعيد البولي يوريثان القوة الإنشائية للعنصر، فهو مانع للتسرب وليس مادة لاصقة إنشائية. فإذا كان الشرخ النشط إنشائياً أيضاً، فإن إيقاف التسرب خطوة أولى فقط، ويلزم بعدها تقييم هندسي قد ينتهي إلى تدعيم المنشأة أو معالجة سبب الحركة.

مقارنة بين حقن الإيبوكسي والبولي يوريثان

خطوات تنفيذ حقن الشروخ بالطريقة الصحيحة

حقن الإيبوكسي

1. تنظيف الشرخ من الغبار والزيوت والمواد المفككة بالهواء المضغوط الخالي من الزيت، وتُعد إزالة الغبار جيداً خطوة حاسمة في البيئة السعودية لأن بقاياه تُضعف التصاق المادة بجانبي الشرخ.
2. تثبيت فتحات الحقن السطحية على امتداد الشرخ على مسافات تتناسب مع عرضه وعمقه، أو حفر ثقوب وتركيب حشوات حقن في العناصر السميكة.
3. إغلاق سطح الشرخ بين الفتحات بمعجون إيبوكسي حتى لا تخرج المادة أثناء الحقن، وانتظار تصلبه.
4. الحقن بضغط منخفض ومتحكم به بدءاً من أدنى فتحة في الشروخ الرأسية، والانتقال إلى الفتحة التالية عند ظهور المادة منها.
5. ترك المادة حتى تتصلب، ثم إزالة الفتحات ومعجون الإغلاق وتسوية السطح.
6. التحقق من جودة التعبئة بأخذ عينات لبية أو بالاختبار بالموجات فوق الصوتية حسب ما تحدده المواصفات.

حقن البولي يوريثان

1. حفر ثقوب مائلة على جانبي الشرخ بالتناوب بحيث تقطعه في منتصف سمك العنصر تقريباً، وتحدَّد المسافات حسب سمك الجدار وتوصيات المصنّع.
2. غسل الثقوب بالماء لإزالة غبار الحفر، وهو أيضاً ما يوفر الماء اللازم لتفاعل بعض أنواع المادة.
3. تركيب حشوات حقن ميكانيكية تتحمل الضغط العالي في الثقوب.
4. الحقن بمضخة مخصصة بدءاً من الأسفل حتى تظهر المادة على سطح الشرخ أو في الحشوة المجاورة، ثم الانتقال إلى التالية.
5. إعادة الحقن عند الحاجة بعد التفاعل الأول، ثم إزالة الحشوات وإغلاق الثقوب بمونة إصلاح مناسبة.

ونفذت شركة حماية الإنشاءات أعمال حقن الشروخ ضمن نطاقها التخصصي مع المقاولين الرئيسيين في عدد من المنشآت، كما في حقن الشروخ الخرسانية في مدينة سلطان بن عبدالعزيز للخدمات الإنسانية بالرياض مع المباني مقاولون عامون، وفي كلية الملك عبدالعزيز الحربية بالرياض مع شركة التأهيل السعودية للمقاولات حيث اقترن الحقن بإصلاح الخرسانة، وكذلك في منشآت الحرس الوطني في الهفوف مع شركة فيافر.

متى لا يكون حقن الشروخ هو الحل؟

هناك حالات يكون فيها الحقن مضيعة للوقت والمال، أو جزءاً صغيراً من حل أكبر:

• شروخ صدأ الحديد: يجب علاج الحديد والخرسانة الملوثة أولاً، فالحقن يغلق الشرخ ويترك الصدأ مستمراً تحته.
• العناصر التي فقدت قدرتها على حمل الأحمال: يعيد الإيبوكسي التماسك لكنه لا يعوّض نقص التسليح أو زيادة الأحمال، وهنا يأتي دور التدعيم سواء بألياف الكربون أو بتكبير المقاطع الخرسانية.
• الشروخ التي تتحرك بشكل مستمر وكبير: قد يكون الأنسب تحويلها إلى فاصل حركة بفتحها وإغلاقها بمانع تسرب مرن بدلاً من حقنها.
• الشروخ الشعرية السطحية الكثيرة: تُعالَج غالباً براتنجات منخفضة اللزوجة تُسكب أو تُدهن على السطح، أو بطبقة حماية، دون حاجة إلى حقن كل شرخ على حدة.
• التسرب الواسع عبر الخرسانة كلها لا عبر شروخ محددة: يحتاج إلى نظام عزل مائي متكامل، وقد يلزم الحقن الستاري خلف الجدار في بعض الأقبية.

ظروف المملكة وتأثيرها على اختيار مادة الحقن

الحرارة المرتفعة في الصيف تقصّر زمن تشغيل الراتنجات وقد تجعل المادة تتصلب قبل أن تملأ الشرخ بالكامل، ولذلك تُراعى حدود درجة حرارة السطح والهواء التي يحددها المصنّع. كما أن الفروق اليومية الكبيرة في الحرارة تجعل كثيراً من الشروخ في العناصر المكشوفة أكثر نشاطاً مما يبدو في قراءة واحدة.

وفي المنطقة الشرقية والمناطق الساحلية والمواقع القريبة من السبخة، تحمل المياه الجوفية الكلوريدات والكبريتات إلى داخل الخرسانة عبر أي شرخ مفتوح، فيصبح إيقاف التسرب أولوية لحماية الحديد لا مجرد مسألة رطوبة. وهذا ما نفصّله في دليل عزل القبو والأساسات من المياه الجوفية والسبخة. أما في خزانات مياه الشرب فلا بد من التأكد من أن مادة الحقن معتمدة للتلامس مع المياه الصالحة للشرب.

قائمة تحقق قبل اعتماد عرض حقن الشروخ

• هل حُدد سبب الشرخ كتابياً، وهل يتضمن العرض معالجة السبب أو التوصية بمعالجته؟
• هل صُنّف كل شرخ إلى ساكن أو نشط، وجاف أو رطب، بناءً على قراءات وليس على النظر فقط؟
• هل المادة المقترحة مناسبة لحالة الشرخ، مع ذكر اسمها ونوعها وورقة بياناتها الفنية؟
• هل تحدد منهجية التنفيذ مسافات الفتحات أو الحشوات وطريقة إغلاق السطح وضغط الحقن؟
• هل يتضمن العرض طريقة للتحقق من النتيجة، مثل العينات اللبية أو اختبار التسرب بعد الحقن؟
• هل يراعي جدول العمل درجات الحرارة وأوقات التنفيذ المناسبة في الصيف؟
• هل يملك الفريق المنفذ معدات حقن مناسبة لكل مادة وخبرة سابقة في منشآت مماثلة؟

الخلاصة

القاعدة المختصرة سهلة الحفظ: الإيبوكسي للشرخ الساكن الذي نريد استعادة تماسكه، والبولي يوريثان للشرخ الرطب أو النشط الذي نريد إيقاف تسربه. لكن تطبيق هذه القاعدة بشكل صحيح يعتمد على تشخيص دقيق يسبق أي عمل في الموقع. وإذا كانت لديك شروخ تثير القلق في مبنى أو خزان أو قبو، اطلب معاينة من فريق حماية الفني لتقييم حالتها واقتراح المعالجة المناسبة لها.