باختصار
ملاط الحقن الإيبوكسي عادةً ما يكون زمن التشغيل والتصلب فيه أطول؛ وملاط إستر الفينيل عادةً ما يتصلب أسرع وكثيرًا ما يُركّب في خرسانة أبرد. هذه ميول تحددها الكيمياء. أما سعة التحمل، والأقطار وأعماق التثبيت المسموح بها، وحالة الثقب، وحدود درجة الحرارة، والأداء الزلزالي أو الحريقي فيحددها اعتماد كل منتج، لا عائلة الراتنج. قارن بين المنتجات لا بين العائلات.
في هذه الصفحة
- ما الفروق النموذجية بين الإيبوكسي وإستر الفينيل؟
- ممّ يتكوّن ملاط الإيبوكسي وملاط إستر الفينيل؟
- كيف يُقارن زمن التشغيل وزمن التصلب ودرجة الحرارة؟
- هل يغيّر الراتنج سعة التحمل؟
- أي الاعتمادات ينطبق: ETA أم ICC-ES؟
- كيف تؤثر الثقوب الرطبة وطريقة الحفر في التماسك؟
- ماذا عن الأداء الزلزالي ومقاومة الحريق؟
- كيف تقارن بين منتجين؟
- كيف تساعد SHM360
ينقسم ملاط الحقن المستخدم في المراسي الملصقة وقضبان التسليح المُركّبة لاحقًا أساسًا إلى عائلتين: الإيبوكسي وإستر الفينيل (بما في ذلك الأنظمة القائمة على الميثاكريلات وما يُسمى بالأنظمة الهجينة). كلاهما يثبّت القضبان الملولبة والجلب ذات اللولبة الداخلية وقضبان التسليح في ثقوب محفورة في خرسانة متصلبة. ويختلف سلوكهما في الموقع، ويؤثر الاختيار في البرنامج الزمني ومخاطر التركيب وما يجوز للتصميم افتراضه.
في أوروبا يُحدَّد الاستخدام المسموح به للمنتج بموجب تقييمه الفني الأوروبي (ETA) الصادر استنادًا إلى وثيقة تقييم أوروبية (EAD). أما المشاريع المصممة وفق ACI 318 فتستخدم مسار اعتماد مختلفًا يُعرض أدناه.
ما الفروق النموذجية بين الإيبوكسي وإستر الفينيل؟
يبيّن الجدول الميول النموذجية لكل عائلة. وقد تخرج منتجات بعينها عنها كثيرًا، لذا تحقق من كل قيمة مقابل ETA الخاصة بالمنتج وتعليمات التركيب.
| الجانب | الإيبوكسي | إستر الفينيل / الهجين |
|---|---|---|
| زمن التشغيل | طويل؛ عادةً عشرات الدقائق عند درجات الحرارة العادية | قصير؛ عادةً بضع دقائق عند درجات الحرارة العادية |
| زمن التصلب قبل التحميل | طويل؛ عادةً ساعات كثيرة إلى يوم أو أكثر، وأطول في الخرسانة الباردة | قصير؛ عادةً أقل من ساعة إلى بضع ساعات |
| التركيب في درجات الحرارة المنخفضة | الحد الأدنى لدرجة حرارة المادة الأساس غالبًا أعلى | غالبًا مقيَّم للتركيب دون 0 °C |
| التركيب في درجات الحرارة المرتفعة | زمن التشغيل الأطول يعطي هامشًا أكبر في الخرسانة الساخنة | قد يصبح زمن التشغيل قصيرًا جدًا في الخرسانة الساخنة |
| مقاومة التماسك | خاصة بكل منتج؛ قارن قيم ETA | خاصة بكل منتج؛ قارن قيم ETA |
| أعماق التثبيت الطويلة والأقطار الكبيرة | زمن التشغيل الأطول قد يسهّل التركيب | ممكن حيث يكون مقيَّمًا؛ زمن التشغيل القصير يحتاج إلى تخطيط |
| قضبان التسليح المُركّبة لاحقًا | مقيَّم عادةً؛ حدود القطر والطول وفق ETA | مقيَّم لبعض المنتجات؛ حدود القطر والطول وفق ETA |
| الاستخدامات النموذجية | وصلات التسليح، التثبيت العميق، المراسي الثقيلة | ألواح القاعدة، الدرابزينات، كتائف الواجهات، التمديدات، التثبيت السريع |
ممّ يتكوّن ملاط الإيبوكسي وملاط إستر الفينيل؟
كلاهما ملاط ثنائي المكوّن: يوجد الراتنج والمصلّب في حجرتين منفصلتين في الخرطوشة ويختلطان في الفوهة. فيما يلي تركيب نموذجي كما هو معلن في صحائف بيانات سلامة المنتجات (تختلف النطاقات بين المنتجات):
| المكوّن | ملاط الإيبوكسي | ملاط الميثاكريلات الهجين |
|---|---|---|
| المكوّن A (الراتنج) | راتنج إيبوكسي 60–70 %، حشوات معدنية 30–40 % | راتنج ميثاكريلات 30–40 %، حشوات معدنية 40–50 %، أسمنت 10–20 %، أخرى <5 % |
| المكوّن B (المصلّب) | مصلّب أميني 60–70 %، حشوات معدنية 15–25 %، أسمنت 10–20 %، أخرى <5 % | حشوات معدنية 40–50 %، أكسيد الألومنيوم 15–25 %، ماء 15–25 %، بيروكسيد ثنائي البنزويل 10–15 %، أخرى <5 % |
| تفاعل التصلب | إيبوكسي + أمين → مركّب إيبوكسي/لاعضوي متشابك | راتنج ميثاكريلات + بيروكسيد ثنائي البنزويل → بوليمر هجين متصلب |
الكيمياء تفسّر السلوك في الموقع. يتصلب الإيبوكسي بتفاعل أبطأ بين الراتنج والمصلّب الأميني، لذا يكون زمنا التشغيل والتصلب أطول. أما الميثاكريلات فيتصلب بتفاعل متسلسل سريع يبدؤه البيروكسيد، مما يعطي أزمنة تشغيل قصيرة ويسمح باستمرار التصلب عند درجات حرارة أدنى. والأسمنت والماء في الملاط الهجين هما ما يشير إليه مصطلح الشركات المصنعة هجين.
كيف يُقارن زمن التشغيل وزمن التصلب ودرجة الحرارة؟
تنشر الشركات المصنعة زمنين مقابل درجة حرارة المادة الأساس:
- زمن التشغيل: المدة التي يمكن خلالها حقن الملاط المخلوط وإدخال القضيب أو السيخ وتعديله. (تسمّيه بعض الشركات المصنعة زمن التهلّم؛ ودقةً، زمن التهلّم هو لحظة بدء شكّ الراتنج، وهي التي تنهي زمن التشغيل.)
- زمن التصلب: المدة قبل أن يجوز تحميل المرساة.
درجة الحرارة الحاكمة هي حرارة الخرسانة عند الثقب لا حرارة الهواء. وللخرطوشة أيضًا نطاق حرارة خاص بها للخلط والتدفق، وعمر تخزين ودرجة حرارة تخزين معلنان.
دون الحد الأدنى المعلن لدرجة الحرارة قد لا يتصلب الملاط على نحو صحيح إطلاقًا.
ما الذي يتغير في المناخات الحارة؟
في الخليج والمناخات المشابهة تكون الحرارة عادةً هي الخطر الأكبر في الموقع:
- يتقلص زمن التشغيل. في الخرسانة الساخنة قد يبدأ إستر الفينيل بالتهلّم قبل إدخال السيخ الطويل بالكامل. راجع زمن التشغيل عند درجة حرارة الخرسانة الفعلية لا عند +20 °C.
- الحد الأقصى لدرجة الحرارة. تتوقف جداول التصلب في ETA عادةً عند حد أقصى معلن لدرجة حرارة المادة الأساس. والتركيب فوقه خارج نطاق التقييم.
- الخرسانة المعرّضة للشمس قد تكون أسخن بكثير من الهواء. قِسها، وركّب حيثما أمكن في الجزء الأبرد من اليوم.
- الخراطيش يجب تخزينها بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة وضمن نطاق درجة الحرارة الذي تحدده الشركة المصنعة.
- تضيق فجوة زمن التصلب. يتصلب الإيبوكسي أسرع في الحرارة، لذا يكون عيبه في البرنامج الزمني أصغر منه في المناخات المعتدلة.
درجة حرارة الخدمة فحص منفصل. تحدد ETA نطاقي درجة حرارة الخدمة طويلة الأمد وقصيرة الأمد. والمراسي على الأسطح والواجهات المعرّضة للشمس أو قرب المعدات الساخنة تحتاج إلى منتج مقيَّم لدرجات الحرارة التي ستبلغها فعلًا.
هل يغيّر الراتنج سعة التحمل؟
هناك حالتا تصميم مختلفتان.
المراسي الملصقة (مثل لوح قاعدة فولاذي على قضبان ملولبة) تُصمَّم وفق EN 1992-4 (تصميم المثبتات المستخدمة في الخرسانة) باستخدام معاملات من ETA مستندة إلى EAD 330499 (المثبتات الملصقة المستخدمة في الخرسانة). يتحقق التصميم من انهيار الفولاذ، والمخروط الخرساني، والانهيار المشترك بالانسحاب والخرسانة، والانشطار، وانهيار حافة الخرسانة بالقص، والانقلاع الخلفي. وتدخل المسافات البينية والمسافة من الحافة في معظم هذه الفحوص. ويؤثر الراتنج أساسًا في فحص الانسحاب والخرسانة المشترك؛ أما فحوص الخرسانة الأخرى فتعتمد إلى حد كبير على الخرسانة والهندسة وعمق التثبيت.
قضبان التسليح المُركّبة لاحقًا (مثل تمديد بلاطة أو إضافة جدار) تُصمَّم وفق EN 1992-1-1 (يوروكود 2: تصميم المنشآت الخرسانية)، للتثبيت الطرفي ووصلات التراكب على حد سواء، بقيم التماسك الواردة في ETA الخاصة بالمنتج (EAD 330087، خليفة تقييم EOTA TR 023). وللتثبيت الطرفي والوصلات المقاومة للعزوم بين الخرسانة والخرسانة تقدّم EOTA TR 069 طريقة بديلة للمنتجات المقيَّمة وفق EAD 332402.
بعض مدخلات التصميم يسهل إغفالها:
- مقاومة الخرسانة. تغطي ETA نطاقًا معلنًا لمقاومة الخرسانة، عادةً من C20/25 إلى C50/60. والخرسانة الأضعف خارج نطاق التقييم ما لم يغطّها المنتج.
- الحمل المستدام. تعطي ETA للمراسي الملصقة معاملًا للحمل المستدام قد يخفض مقاومة التماسك. وبعض المنتجات مقيَّمة أيضًا لعمر تشغيلي 100 سنة.
- الكلال والأحمال الديناميكية المتكررة (مثل سكك الرافعات أو الآلات المهتزة) لا تغطيها ETA القياسية للأحمال الساكنة. وتحتاج إلى تقييم منفصل للمنتج.
يحتاج التثبيت العميق إلى زمن تشغيل كافٍ: سيخ قطره 16 mm يُثبَّت على عمق 500 mm يستغرق وقتًا لحقنه وإدخاله على نحو صحيح، والخرسانة الساخنة تقصّر ذلك الوقت أكثر. تحقق من أن زمن تشغيل المنتج عند درجة حرارة الموقع يكفي لأطول سيخ. ويتناول دليلنا حول تصميم قضبان التسليح المُركّبة لاحقًا منهج التصميم بمزيد من التفصيل.
أي الاعتمادات ينطبق: ETA أم ICC-ES؟
ETA هي مسار الاعتماد للتصميم وفق EN 1992-4 وEN 1992-1-1. أما المشاريع المصممة وفق ACI 318 فتستخدم مسارًا مختلفًا: مراسٍ لاصقة مؤهَّلة وفق ACI 355.4، تُثبَت عادةً بتقرير تقييم من ICC-ES (ESR). وكود البناء السعودي SBC 304 مبني على ACI 318، لذا كثيرًا ما تطلب المواصفات السعودية هذا المسار. تحقق من الاعتماد الذي تشترطه المواصفات؛ فقد لا تكفي ETA وحدها لمواصفات مبنية على ACI، والعكس صحيح أيضًا.
كيف تؤثر الثقوب الرطبة وطريقة الحفر في التماسك؟
لحالة الثقب وجودة التركيب تأثير كبير في التماسك أيًا كان الراتنج المستخدم. وتحدد ETA حالات الثقوب وطرق الحفر المشمولة، وقد تخفض المقاومة لبعضها.
- الثقوب الجافة والرطبة والمغمورة. كثير من المنتجات مقيَّمة للخرسانة الجافة والمشبعة بالماء. وأقل منها مقيَّم للثقوب المملوءة بالماء (المغمورة)، ولبعضها قيم تصميم مخفضة في الظروف الرطبة. والتركيب تحت الماء يحتاج إلى منتج مقيَّم له تحديدًا.
- طريقة الحفر. الحفر بالمطرقة هو الطريقة المرجعية. ويترك الحفر بالتاج الماسي ثقبًا أملس يخفض التماسك ما لم يكن المنتج مقيَّمًا له. وتقبل بعض ETA لقم الحفر المجوفة مع الشفط بالتفريغ طريقةً للتنظيف.
- التنظيف. الغبار المتبقي في الثقب يعمل كطبقة فاصلة. اتبع التسلسل المحدد للنفخ والتفريش، بقطر الفرشاة الصحيح وبالهواء المضغوط حيث يلزم. والتنظيف الرديء سبب شائع لانخفاض السعة في الميدان.
- الخلط. استخدم فوهة الخلط الخاصة بالشركة المصنعة، وتخلّص من الضغطات الأولى حتى يصبح لون الملاط متجانسًا. والملاط غير المخلوط قد لا يتصلب تمامًا أبدًا.
- الثقوب العلوية والأفقية. استخدم وصلات إطالة الخلاط وسدادات الراتنج كما هو محدد لتجنب الفراغات الهوائية، خاصةً في التثبيت العميق.
- التداول. ملاط الراتنج مواد كيميائية خطرة؛ اتبع صحيفة بيانات السلامة واستخدم معدات الوقاية المحددة.
تدريب المركّبين والإشراف في الموقع لا يقلان أهمية عن اختيار المنتج. وحيث يعتمد التصميم على قيم تماسك عالية قد يحدد المهندس اختبارات تأكيدية في الموقع.
ماذا عن الأداء الزلزالي ومقاومة الحريق؟
الملاءمة الزلزالية ومقاومة الحريق تقييمات خاصة بكل منتج، لا خصائص لعائلة الراتنج. فبالنسبة للمراسي يمكن أن تتضمن ETA فئتي الأداء الزلزالي C1 وC2 للاستخدام وفق EN 1992-4، غالبًا مع قيم تصميم منفصلة وأحيانًا مع أقطار مقيدة. وبالنسبة لقضبان التسليح المُركّبة لاحقًا يمكن أن تتضمن ETA وفق EAD 330087 مقاومة التماسك عند درجات الحرارة المرتفعة لتصميم الحريق. وجميع ملاط الراتنج يفقد مقاومته عند درجات الحرارة العالية، لذا تحتاج الوصلات المعرّضة للحريق إلى بيانات الحريق الخاصة بالمنتج لا إلى افتراض.
كيف تقارن بين منتجين؟
ابدأ من متطلبات التصميم وظروف الموقع. ضع قائمة مختصرة بالمنتجات التي تغطيها اعتماداتها، ثم استخدم مقاومة التصميم والبرنامج الزمني والتكلفة للاختيار.
| الفحص | ما الذي يُقارَن |
|---|---|
| مسار الاعتماد | ETA (تصميم وفق اليوروكود) أو ICC-ES ESR (تصميم وفق ACI)، حسبما تشترط المواصفات |
| نوع الوصلة | مرساة ملصقة (EAD 330499) أو قضبان تسليح مُركّبة لاحقًا (EAD 330087) |
| مقاومة التماسك | قيمة ETA للقطر والظروف بالضبط |
| الخرسانة | متشققة أو غير متشققة؛ فئة المقاومة ضمن النطاق المقيَّم |
| حالة الثقب | جاف أو رطب أو مغمور |
| طريقة الحفر | بالمطرقة أو بالتاج الماسي أو بلقمة الحفر المجوفة |
| القطر وعمق التثبيت | ضمن النطاق المسموح به |
| درجة حرارة التركيب | الحد الأدنى والأقصى لدرجة حرارة المادة الأساس |
| زمن التشغيل والتصلب | عند درجة حرارة الخرسانة الفعلية في الموقع |
| درجة حرارة الخدمة | النطاق طويل الأمد وقصير الأمد |
| الحمل المستدام والعمر التشغيلي | معامل الحمل المستدام؛ تقييم 50 أو 100 سنة إذا لزم |
| الزلازل | C1 أو C2، إذا لزم |
| الحريق | المقاومة المقيَّمة، إذا لزم |
| الكلال | تقييم منفصل، إذا لزم |
ثم أكّد طريقة التركيب وإجراء التنظيف وأي اختبارات في الموقع مع المهندس. ويوجد كتالوج أنظمة التثبيت للمنتجات التي توردها SHM360 في صفحة الوثائق الفنية لدينا.
كيف تساعد SHM360
AnchorDesign360™ هي أداة SHM360 للوصلات المُركّبة لاحقًا في الخرسانة القائمة. تعمل في ثلاث خطوات: صمّم، قارن، اختر.
- صمّم. نمذج الوصلة وتحقق منها وفق الوثيقة الصحيحة: مراسي ألواح القاعدة وفق EN 1992-4، والتثبيت الطرفي ووصلات التراكب لقضبان التسليح المُركّبة لاحقًا وفق EN 1992-1-1 مع EOTA TR 023، والتثبيت الطرفي والوصلات المقاومة للعزوم وفق EOTA TR 069 حيث يكون المنتج مقيَّمًا له. ويستخدم كل فحص بيانات ETA الخاصة بالمنتج نفسه.
- قارن. نفّذ التصميم نفسه على ملاط الإيبوكسي وإستر الفينيل من شركات مصنعة مختلفة، وشاهد جنبًا إلى جنب أي المنتجات تصلح لحالتك وكيف يكون أداؤها.
- اختر. اختر المنتج المناسب للعمل، مع أساس التصميم الذي يقف وراء الاختيار.
الأسئلة الشائعة
هل الإيبوكسي دائمًا أقوى من إستر الفينيل في المراسي؟
لا. مقاومة التصميم لمنتج معين وقطر معين وحالة خرسانة معينة ونطاق حرارة معين يحددها اعتماده. قارن بين القيم المقيَّمة لا بين عائلات الراتنج.
أي مرساة كيميائية تتصلب أسرع؟
ملاط إستر الفينيل يتصلب عمومًا أسرع، عادةً خلال دقائق إلى بضع ساعات عند درجات الحرارة العادية، مقارنةً بساعات كثيرة أو أكثر للإيبوكسي. والحاكم هو جدول زمن التصلب من الشركة المصنعة عند درجة حرارة الخرسانة الفعلية.
هل يمكنني استخدام إستر الفينيل لقضبان التسليح المُركّبة لاحقًا؟
بعض منتجات إستر الفينيل مقيَّمة لقضبان التسليح المُركّبة لاحقًا وفق EAD 330087، عادةً مع حدود على القطر أو عمق التثبيت. راجع ETA للأقطار والأطوال التي تحتاجها، وراجع زمن التشغيل عند درجة حرارة الموقع.
هل يمكن تركيب المراسي الكيميائية في ثقوب رطبة أو مغمورة بالماء؟
فقط إذا كانت ETA الخاصة بالمنتج تغطي تلك الحالة. كثير من المنتجات مقيَّمة للخرسانة الجافة والرطبة، وأقل منها للثقوب المملوءة بالماء، وقد تكون مقاومة التصميم أقل في التركيب الرطب أو المغمور.
ما هو ملاط الحقن الهجين؟
«الهجين» مصطلح تستخدمه الشركات المصنعة بطرق مختلفة. وكثيرًا ما يصف راتنج ميثاكريلات أو إستر فينيل مدمجًا مع مكوّن من الأسمنت والماء. راجع كيمياء الراتنج والتقييم في البيانات الفنية وETA بدلًا من الاعتماد على التسمية.
هذه المقالة معلومات فنية عامة وليست استشارة لمشروع بعينه. مواصفات المشروع والمعايير المعمول بها والمهندس المسؤول هي المرجع.
