תפריט חיפוש

שיקום בטון

2 פברואר, 2025 |
מהנדס עמית מנחמי

צמד המילים "שיקום בטון" הינו שם-קיצור לתיאור מלאכת טיפול ראוי ותקני בבטון מזוין או בטון דרוך, הסובל מפגם גלוי – למשל אחד הפגמים המפורטים בפנקס סוקרים של נת"י למבני דרך – בהם התפתחות קורוזיבית בברזלי הבטון, תהליך בלאי של הבטון, ועוד.

בקצרה, ניתן לתאר את 2 תהליכי פגימה בבטון כדלקמן:

  • התפתחות קורוזיבית- באטמוספירה רגילה נגרם הדבר בד"כ ע"י חדירת דו תחמוצת הפחמן שבאוויר ביחד עם רטיבות דרך כיסוי הבטון ו/או דרך סדקים ו/או סגרגציה (קיני חצץ) בבטון, אל תוך מוטות הזיון.

בקרבת ים או במגע עם קרקע, הגורם העיקרי שמאיץ את תהליך הקורוזיה הוא דיפוזיה של מלחים המכילים כלורידים. תהליך הקורוזיה של מוטות הפלדה שבקרבת פני הבטון גורם לאיכול הפלדה ולהופעת סדקים על פני הבטון בשלב הראשון, עד לנשירת חלקי בטון בשלב השני. הגדלת הנפח של הפלדה דוחקת את בטון הכיסוי לברזל וכן גם טיח או כל ציפוי אחר.

  • בלאי של הבטון: בלאי מכני - דהיינו פגיעה או שחיקה פיזית, התפשטות/ התכווצות, קיפאון. בלאי כימי - דהיינו חדירת מים, בקטריות, סולפאטים, שינוי ,PH תפרחת מלחים ועוד.

תהליך קורוזיה צורך חמצן באופן שוטף, ולאחר שהחל, תלוי קצב התפתחות הקורוזיה, בקצב אספקת חמצן למערכת. באין חמצן - תפסיק התפתחות הקורוזיה. למעשה, לא קיימת סכנה ממשית של קורוזיה למוטות זיון בבטון, כאשר פניו מכוסים בציפוי לא חדיר לחמצן, כמו בשכבת הגנה ביטומנית עבה או באמצעי אחר שווה ערך.

◀  דוגמא לקורוזיה בזיון העיקרי ובחישוקים/ברשתות בתמונה הראשונה המצורפת למאמר זה.

גורמים סביבתיים אלו כגון קרבונציה (תהליך מס' 1) או התקפת כלורדים, מפחיתים את שכבת הפסיבציה של הפלדה. גורמים נוספים המשפיעים על אחוזי קורוזיה כוללים: טיח נקבובי, חיפוי לא אטום, רטיבות כלואה בגב אריחי החיפוי, סגרגציה וסדקים בבטון, סביבה לחה ו/או מליחה, חמצן ואיכות בטון ירודה ו/או עובי קטן של כיסוי הברזל.

בעניין זה יודגש כי אין הבדל בין זיון קונסטרוקטיבי המהווה חלק משלד הבניין לבין זיון משני כגון זיון הנדרש לשם אחיזת אבני חיפוי, כי כאשר הזיון מעלה חלודה, הנפח של הברזל גדל, ומפעיל כוח דחייה הדוחק את בטון-הכיסוי ו/או את החיפוי כלפי חוץ, דבר המהווה סיכון בטיחותי ובלאי מואץ של המבנה.

בהעדר תנאים שיגרמו לבלייה בבטון, ה-PH הגבוה של הבטון מגיב עם הפלדה ויוצר שכבת הגנה לברזל - שכבת פסיבציה. כל עוד שכבה זו נשמרת, הקורוזיה הנוצרת היא זניחה והפלדה נשארת מוגנת.

ככלל, רצוי לעסוק בתחזוקה מונעת ולא תחזוקת שבר המפורטת במאמר זה. זאת כדי לחסוך בהוצאות כלכליות גבוהות בבוא העת שיתגלו הליקויים והבניין במערומיו, זאת ועוד, חלק מהליקויים ניתן לשקמם תוך כדי הבקרה הקבועה, אך לאחר תקופת הזנחה, חלק מהליקויים יהיו בלתי הפיכים וניתן יהיה רק להקטין את הנזקים, אך לא להחזיר את המצב לקדמותו. לכן חשובה הבקרה ההנדסית בכל 5 שנים.

להבהיר, בבניינים גבוהים אין שום אפשרות לבצע תחזוקה מונעת באופן שוטף מהסיבות הבאות:

א.    תהליך הקורוזיה הוא תהליך שתחילתו סמויה, וייתכנו כשלים בין חומר הרקע לבין החיפוי כאשר בתווך יש רשת ברזל או זיון מסוג אחר - כשלים שלא נראים במבט אל פני הקיר, כל עוד האריחים אינם נושרים

ב.     קושי בראיה של מה שקורה עשרות מטרים מנקודת המוצא.

לכן ההמלצה היא לבצע בדיקות מעבדה בסיוע אמצעי הגעה כל 5 שנים, ולא להסתמך על מראה עיניים למרחוק, או אף על דעתם של אנשי האחזקה.

   חשוב לדעת כי "בניין מסוכן" אינו נותן התראה לפני קריסה או נשירה של חלקי בטון, ובכך הוא מהווה "סכנת חיים" לדיירי הבניין )או משתמשי הדרך( במקרה קריסה/נשירה.

לאחר שזיהינו את הפגמים הנ"ל, יש לתכנן את אופן הטיפול, בליווי קונסטרוקטור, ובבחירת חומרים מתאימים- כאן אנו נשענים על תקן אירופאי EN-1504-3 כאשר רק R3 ו-R4 שלו מאפיינים חומר שיקום קונסטרוקטיבי (בעל חוזק מבני), ורק בחומרים אלו יבוצע השיקום. קבלן הביצוע יהיה מוסמך מטעם ספק החומרים לשימוש נכון בהם.

שלבי הטיפול - שיקום הבטון - כוללים:

     1. עבודות הכנת התשתית (העמדת פיגום יציב, ניקוי והסרת כל פרט רופף.

     2. עבודת השיקום בחומר צמנטי ברמת תקן R3 או R4.

     3. עבודות שיקום אחרות, במידת הצורך.

     4. עבודות גמר טיח/שכבת מגן/גמר.

להלן תיאור תמציתי של כל אחד מהשלבים:

1.   עבודות הכנת התשתית

פעולה חיונית בכל עבודת תיקון בבנייה: הסרת כל חלק רופף באתר השיקום, זאת יש לבצע בלחץמים (גרניק) גבוה 350 בר, או אמצעים פניאומטיים/חשמליים מאושרים ע"י מפקח. עבודות החצוב והסיתות באזור מוטות הזיון יכללו חציבה מעל ומסביב למוטות הברזל, כך שיתקבל מרווח של 2 ס"מ לפחות סביב המוט החלוד ולאורכו בגובה 5 ס"מ לכל צד בריא של הבטון.

לאחר החציבה יש לנקות היטב את החלודה מהמוטות בעזרת ציוד מתאים כגון: התזת חול עם מים ו/או מברשות פלדה מכאניות מאושרות, כאשר העדיפות התקנית היא להתזת חול בזלת/קוורץ בלחץ 350 BAR (גרניק) יש להקפיד לבצע ניקוי בכל היקף הברזלים. אם לאחר הניקוי, קוטר של מוט הפלדה קטן מדרישות התכנון יש לקבל הנחיות קונסטרוקטור להוספת ברזל זיון, לפני המשך עבודה.

כעת, יש לבצע פעולה חשובה של שכבת הגנה לברזל, בעובי 1 מ"מ לפחות, אשר "תחנוק" את התפתחות הקורוזיה. זאת יש לבצע עם חומר פולימרי ייעודי, בשילוב צמנט עשיר במעכבי קורוזיה, במרקם נוח להברשה. יש לעיין במפרטים הטכניים (TDS) ודפי הבטיחות (MSDS) של חומרים בהם משתמשים על מנת לוודא את התאמתם לשיקום בטון וצורת העבודה הנכונה בהם. יש להמתין לייבוש שכבת המגן לפני המשך עבודה, לרוב ההמתנה איננה נדרשת מעבר לשעות ספורות.

2.   עבודת השיקום בחומר צמנטי ברמת תקן R3 או R4

יש לוודא שחומר השיקום הינו צמנטי מוכן לשימוש בהוספת מים בלבד, ובעל תעודה רשמית של סיווג תקן האירופאי ,R3 אלא אם העבודה הינה בסביבה ימית (עד 2 ק"מ מן הים)/אגרסיבית אז סיווג תקן יהיה הגבוה ביותר: R4. מומלץ תמיד לעבוד עם חומרי שיקום בסיווג ,R4 המכונה "בטון פולימרי," חוזקם בין 45-60 מגפ"ס ללחיצה, מכילים מעכבי קורוזיה, עמידים לסולפאטים ועוד. במידה והמוצר איננו מיוצר באיחוד האירופי, יש לדרוש מסמך רשמי של מעבדה אירופאית מוכרת בדבר עמידות בכל דרישות הסיווג R3 או .R4

חומר שיקום בסיווג R4 יכול להגיע בתצורה טיקסוטרופית, דהיינו נוח ל"זריקה/" מריחה אופקית ואנכית לרבות על תקרות, או בתצורה שפיכה אל תבניות יציקה, לעבודות נרחבות. יש לעיין בנתון עובי היישום המוצהר ע"י היצרן בבחירת חומר. כמו כן, חומרי ההטלאה מגיעים עם נתון מהירות ייבוש משתנה, בהתאם לצורכי העבודה בשטח, וזמן העבידות הדרוש.

כעת יש ליישם שכבת יסוד, פריימר, או בלשון חופשית: שמנת הדבקה. יישום זה יכסה הן את הבטון הישן באתר השיקום והן את הברזלים שעליהם יבשה כבר שכבת המגן (פסיבציה) אותה ביצענו בשלב (1). שמנת הדבקה הינה חומר אשר במהותו יכול להיות חומר ייעודי צמנטי, או יכול להיות חומר ההטלאה עצמו, כאשר הוא בצמיגות נמוכה נוחה להברשה, לא כתוצאה מהוספת מים )מעבר להגדרות היצרן( אלא מתוספת פולימר-דבק מתאים ומאושר ע"י היצרן. במידה וכיסוי הברזל נמוך מידי, למשל 1-2 ס"מ, ניתן גם ליישם דבק אפוקסי ייעודי לקישור בין בטון ישן לחדש. בכל מקרה, חשוב לבצע את שמנת ההדבקה, ולפני התייבשותה כבר ליישם את חומר ההטלאה, כלומר "רטוב על רטוב."

לסיכום, בין אם חומר השיקום (ברמת R3 או R4) הינו לעבודה בהטלאה ידנית או ביציקה, יש להקפיד על שכבת מגן לברזל - והמתנה לייבושה, ושכבת "שמנת הדבקה" על כל אזור השיקום - ומבלי להמתין לייבושה יש לבצע את השלמת הבטון כאמור.

בהטלאה ידנית יש להקפיד על לחיצה ידנית של מסות החומר אל אתר השיקום בכדי לוודא שאין כיסי אוויר לכודים, ורק לאחר מכן לעבוד עם מאלג' להחלקה וסיתות סופיים.

 3.   עבודות שיקום אחרות, במידת הצורך

כאן המקום להזכיר כי קיימים אמצעים נוספים במסגרת טיפול כולל בבטון פגום, כמפורט להלן בקצרה:

  • אינהיביטור – מעכב הקורוזיה הקיים בחומרי שיקום בטון, ניתן להשגה גם כנוזל מרוכז אותו ניתן להתיז  על  חלקי  בטון  כפעולה  מונעת.  לחילופין  ביצוע  הגנה  קתודית  במידת האפשר.
  • רצועות ויריעות סיבי פחמן – מערכת חיזוק בטון (המתוכננת ע"י קונסטרוקטור) על גבי בטון חלק ומיושר, בדומה להוספת בטון יצוק/עמודי תמך או מסגרת פלדה תומכת כתוספת חוזק מבני.
  • במקרה של סדקים ושברים - מוצע שימוש בשרף אפוקסי דליל, החודר  ונספג לסדקים נימיים, או שימוש בחומרים צמנטיים ו/או פולימריים/אפוקסיים לטיפול בתפרים, סדקים ושברים, בהם לא נגלה ברזל הבטון.
  • סילר - הספגה של חומר איטום אל פני הבטון.

 4.   עבודות גמר טיח/שכבת מגן/גמר

לאחר התייבשות עבודת השיקום מתקבל אלמנט בטון משוחזר ומיושר. יש לפעול בדומה לכל בטון חדש, ע"י יישום טיח הרבצה בעובי 5-8 מ"מ ולאחר מכן המשך לפי דרישות אדריכליות/חומרי גמר שייבחרו באתר. מומלץ ליישם חומרי איטום גמישים או צבע אקרילי מונע קרבונציה, דהיינו צבע ששימוש בו עם ערך חסימת פחמן דו חמצני SD>50m (גדול מ50- מטר אוויר), או יישום חיפוי קשיח בהתאם לתקנים הישראליים.

 

פרט דוגמא לשיקום בטון

◀  תרשים כדוגמא לפרט לשיקום בטון - וסעיפים המפרטים את רכיבי הטיפול בשיקום הבטון - מצורף בתמונה השנייה במאמר זה.

 

טוען סינון...ajaxSpinner