אלי הראל מהנדסים
אלי הראל מהנדסים
אלי הראל מהנדסים

רשימת מאמרים

איך הברזל של הקונסטרוקציה לא יחליד?

צפיות: 1597

בטור הקודם הסברנו למה משתמשים בפלדת זיון במבנה מבטון. בנוסף, הסברנו שמאמצי המתיחה שאותם "מקבלת" הפלדה יהיו או בקצה התחתון של קורה או תקרה ובאיזור הסמוך לעמודים המאמצים יהיו דווקא בחלק העליון של הקורה או התקרה. עיקר פלדתהזיון תמוקם תמידבאיזור מאמצי המתיחה. 


אלא מאי? 


מה יקרה לפלדת זיון, שתהיה מונחתממש בתחתית קורה או בפני שטח חיצוניים של עמודים, קירות תמך או שאר אלמנטים מבטון מזויין ( רמז: וגם לא מגולוונת...)? 


פשוט מאוד. הפלדה תחליד. ומה קורה לפלדה שמחלידה? היא תתנפחובמשך הזמן תתפורר, והכי חשוב מבחינתנו:לא תמלא את תפקידה הקונסטרוקטיבי, ולא "תקבל"את מאמצי המתיחה שיופעלו עליה. 

אז מה עושים? 


כדי להגן על פלדת הזיון מפני חלודה, נצפה אותה בבטון. כלומר,מוטות הברזל לא ימוקמוממש בקצה החיצוני של הקורה, אלא יהיה במרחק של כמה סנטימטרים בתוכה. כיסוי של הפלדה בבטון, מעכב את התחמצנותהכלומר את קצב החלודה. ככל שעובי כיסוי הבטון גדול יותר, כך מוטות הברזל יחלידו יותר לאט, ואורך החיים של האלמנט יהיה גדול יותר. 


ניתן לראות עמודים של בתים ישנים, או פינות מבטון סדוקות. למה? בדיוק בגלל הסיבה הזו: מוטות הפלדה מחלידים ומתנפחים. להתנפחות הזו כוח גדול שיוצר מאמצי מתיחה בבטוןוסודק אותו. ברגע שהבטון סדוק, קצב החלדת הפלדה מהיר יותר כך שהוא לא תתפקד קונסטרוקטיבית. כדי לתקן את הבעייה צריך לשקם את המוטות הברזל ואת הבטון באמצעות חומרים מתאימים, וככל שמקדימים – כך ייטב. 


כדי לצמצם את קצב החלדתמוטות הברזל ככל שאפשר, השאלה המתבקשת היא: מהו עובי כיסוי הבטון האופטימלי הנדרש? 


תשובה: עובי הכיסוי תלוי באיזור בו נמצא אלמנט הבטון ובגובהו מעל פני הקרקע. 


אינו דומה קצב החלדת פלדת הזיוןבמבנה במדבר באיזור יבש, לקצב החלדה של פלדהמבנה במישור החוף, ובוודאי לא למבנה הנמצא באיזור הסמוך לים וחשוף למלחים(שתוקפים את הבטון והפלדה), או הטמון בקרקע קורוזיבית (קרקע שתוקפת את הפלדה). 


תקן ישראלי 118 "בטון: דרישות תפקוד וייצור" מסווג בטבלה 3 את "תנאי הסביבה של המבנה או של רכיבי המבנה" וקובע 11 דרגות. דרגות אלו מכונות "דרגות חשיפה". בהתאם לדרגות החשיפה הצפויות (מדרגה 1 עד לדרגה 11 החמורה ביותר), נקבע גם עובי הכיסוי של הבטון. 


לדוגמא: 
דרגה 1 מתייחסת לרכיב חוץ (לעומת רכיב פנים הנמצא בתוך המבנה) באווירה מדברית בגובה של 2 מ' מעל פני הקרקע. 


דרגה 2 מתייחסת לרכיב חוץ הנמצא במרחק של 2 קילומטרים לפחות מהים התיכון כשהרכיב בגובה של 2 מ' מעל פני הקרקע. 


דרגה 3 –מתייחסת לרכיב חוץ במגע עם קרקע שאינה אגרסיבית ועד 2 מטר מעליה. זו אחת מדרגות החשיפה השכיחות. 


דרגה 4 – מתייחסת לרכיב חוץ הנמצא במרחק של בין 1 ל-2 ק"מ מהים התיכון (סביבה מְלִיחָה) ובגובה של 2 מטרים מעל פני הקרקע. 


דרגה 5 – מתייחסת לרכיב חוץ הנמצא במרחק של בין 200 מ' ל-1 ק"מ מהים התיכון. זו נקראת כבר סביבה ימית. 


דרגות 7 ו-8 מתייחסות לבנייה ימית (בתוך הים). 

דרגות 9 עד 11 מתייחסות לרמות שונות של אגרסיביות הקרקע. בדרך כלל בהתייחס לסוג השימוש שנעשה בה בעבר או לרמת המליחות שלה. 

 

מה לגבי עובי הכיסוי? 

 

תקן ישראלי 466 חלק 1 – חוקת הבטון, שהוא "התנ"ך" של מבנה הבטון, קובע בטבלה 6.1 את העובי המינימלי של כיסוי הבטון הנדרש(סביב מוטות הזיון) בהתייחס לתנאי החשיפה. 

 

להלן כמה נתונים כמותיים מתוך הטבלה הנ"ל: 

בהנחה שנשתמש בבטון בעל חוזק בעל רמת חוזק מסויים בלחיצה (ב-30– הבטון הנפוץ): 

באלמנט מבטון הנמצא בדרגת חשיפה 1 – (אלמנט חוץ באווירה מדברית) נדרש עובי כיסוי של 25 מילימטר מעל פלדת הזיון. 

באלמנט בדרגת חשיפה 2 - נדרש עובי כיסוי של 30 מילימטר. 

באלמנט בדרגת חשיפה 3 - עובי הכיסוי הנדרש בתקן הוא 45 מילימטר. 

התקן מציין שבמקרים מסויימים (בדרגות חשיפה 1-5), אם המבנה מחופה בטיח (כמו הרבה מאוד מבתים צמודי הקרקע), ניתן להפחית 5 מ"מ מעובי כיסוי הנדרש ואם הקבלן הניח שומרי מרחק שמונעים ממוטות הברזל להיצמד לטפסות (לוחות העץ המשמשים כתבנית ליציקה), ניתן להקטין את עובי הכיסוי ב 5 מילימטר נוספים מעובי הכיסוי הנדרש. 

 

אם ניקח לדוגמא את דרגת חשיפה 3, המשמעות היא שבקורות קשר, עמודים בקומת קרקע וכד', עובי הכיסוי בצד החיצוני של המבנה יהיה 3.5 ס"מ נטו לפחות (מעבר לחישוקים). 

 

מבחינתכם, הבונים, אין לכם הרבה מה לעשות עם הנתון הזה והואמיועד יותר למנהלי פרויקטים ומפקחים על מנת שינחו את הקבלנים לשמור את המרחק הנדרש בעת הביצועאו למשרדי קונסטרוקציה בשלב תכנון. 

 

כדאי לדעת, שהתופעה רווחת באתרי הבנייה, במיוחד של מבנים קטנים כדוגמת בתים צמודי קרקע. לא רק שנתקלתי במצבים שלא שומרים על המרחק בין פלדת הזיון לבין הטפסנותכנדרש בתקן, אלא שלא שמרו מרחק כלל, ומוטות ברזל היו צמודים לטפסות. זה אומר שהברזל לא יכוסה בבטון כלל. ומתי תגלו את זה? לאחר שיפרקו את הטפסות ויחשפו את הבטון. 

 

איפה תוכלו להשפיע מראש כדי לצמצם את זה? 


סכמו וודאו עם הקבלן מראש, שהוא משתמש בשומרי מרחק כדי להרחיק את הברזל מהטפסות. זה יחסוך לכם בעתיד בעלויות האחזקה. 

 

סוף מעשה בתכנון תחילה

 

קבצים מצורפים

 

x
הרשמה לניוזלטר

לקבלת מאמרים שבועיים בנושא תכנון הבנייה, מלאו הפרטים והמאמר וחומר נוסף בנושא בנייה יגיעו ישירות לאי-מייל שלכם.
*ניתן לצאת מהרשימה בכל עת