استراتيجيات منع التعقب الحراري في جدران ماسونري

فهم التعقب الحراري في ماسونري

وكل بُعد ثابت يتغير عند تغير درجة حرارته، فوحدات الماسونري ليست استثناء، ويظهر الطوب الكيلي عادة معاملاً للتوسع الحراري بين 4 و6 في المائة و6 في الثانية عشرة في الثانية عشرة في الثانية عشرة في الثانية عشرة من العمر، بينما تولد هذه السلاسل التراكمية غير المستقرة من حيث الحجم 10 إلى 6 في المائة في الثانية من العمر، بينما تتراوح بين 5 و7 في المائة في الثانية عشرة من العمر.

)أ( أن ينظر في تراكم الإجهاد المادي: عندما يسخن الجدار بالإشعاع الشمسي المباشر، فإن ذرعه الخارجي يمكن أن يصبح أكثر حرارة من الداخل، مما يتسبب في توسيع الوجه المكشوف إلى أكثر من الدعم، وتفاوتات الحرارة التي تتراوح بين ٥٠ درجة و٠,٧ درجة ف و٠٧ درجة ف )٢٨ درجة مئوية و٩ درجة مئوية( بين السطح الخارجي والاحتياطي الداخلي شائعة في أكوام الإجهاد جنوبي وغربي أثناء فترة ما بعد الظهر الصيف.

هذه الشقوق تبدو كخيوط عمودية جيدة على فترات منتظمة على طول الجدران الطويلة، عند زوايا الافتتاح، أو في مفاصل الرأس فوق النوافذ، وبدون أماكن ملائمة للتحرك، تتسع الشقوق بمرور الوقت، مما يسمح باستبدال الرطوبة التي تقلل من القدرة على التكسير، وتعجل بتدهور المنظر، وتساوم بين المياه التي تدخل عبر حتى خطوط الشعر

عوامل الخطر تختلف بالتوجه والمناخ والخيار المادي، كما أن الجدران ذات الارتفاع بين الجنوب والغرب في المناخات المشمسة تستوعب أكثر الطاقة الإشعاعية ويمكن أن تختبر درجات الحرارة السطحية 50 درجة شرقاً (28 درجة مئوية) أو أكثر من حيث الملاءة، كما أن الاضطرابات المناخية المظلمة تؤدي إشعاعاً شمسياً أكثر من السطح المحتوي على اللون، مما يزيد من التآكل الحراري.

الاستراتيجيات الرئيسية للوقاية

إن منع الشقوق الحرارية يتطلب استراتيجية متكاملة تحترم الحركة المتأصلة للمواد، أما المفاصل الخمس التالية من الفئات - المحركات، واختيار المواد، والتصميم الهيكلي، والرقابة البيئية، ونوعية البناء، فتقوم على أساس كامل من أشكال الماشية الدائمة، وكل فئة منها تعزز الأخرى؛ وإهمال أي عنصر واحد يمكن أن يضر بتصميم سليم خلاف ذلك.

تصميم وتركيب مشاكل الحركة

وتتمثل الطريقة الأكثر مباشرة لتجنب الشقوق الحرارية في توفير مفاصل الحركة المصممة تصميماً سليماً والتي تسمح للجدار بالتوسع والتعاقد دون قيود، وبالنسبة لمواد الطوب المطلة، فإن مفاصل التوسع الرأسي هي الأداة الرئيسية، وهذه المفاصل الناعمة، التي تملأ بقعر مساند مكثف وتغلق بعمود ثابت، تقع على فترات منتظمة وفي أي نقاط تضغط فيها نسبة التراكم على حركة الختم.

ووفقاً لمؤسسة صناعة بريك ](FLT:0] Technical Note 18A، ينبغي وضع مفاصل التوسع الرأسي في جميع الزوايا، وقابلات، وتداخلات الجدران؛ وفي أقصى درجات الحرارة بين الوسط والسنتين من 25 ريك (7.6 متر)؛ وفي حالات العودة التي يُحسب فيها طول الجدار إلى ما بعد الركن 15 قدماً (4.6 متر).

] ينبغي أن تكون مفاصل التوسع الافتراضي في جميع الزوايا، والمقابلات، والتداخلات الجدارية؛ والحد الأقصى للمباعدة بين 25 قدما (7.6 متر) في المراكز؛ وعند العودة إلى الجدار حيث يتجاوز طول الجدار الممتد إلى ما بعد الركن 15 قدما (4.6 متر) Brick Industry Association, Technical Note 18A

ومفاصل الحركة الأفقية ذات أهمية مماثلة في البناء المتعدد المراحل، ويجب أن تفصل زوايا الشولف التي تدعم الطوب في كل خط أرضي مع مرساة غير متينة تحت الزاوية تسمح بالتوسع العمودي في النسيج، بحيث تكون المزلاجة مفتوحة ومليئة بالخلل؛ ويجب ألا تُرفع الطوبتان الرأسية تحت الزاوية.

In concrete masonry walls, the analogous feature is the control joint—a weakened plane designed to attract cracking to a predetermined, caulked location. The National Concrete Masonry Association’s TEK 10-2B recommends maximum control joint spacing of 20 ft (6.1 m) on center, or 1.5 times the wall height (whichever is less). Joints must be placed at openings, changes in wall height or thickness, and intersections. Horizontal joint reinforcement in the mortar bed can be interrupted at the joint to allow movement, and the joint is then sealed with backer rod and high-performance sealant. For long walls where drying shrinkage is expected to exceed 0.03%, consider intermediate control joints every 12 ft to 15 ft (3.7 m to 4.6 m) during the first year after construction, then seal or retrofit after most shrinkage has occurred.

تحقيق الاستخدام الأمثل لاختيار المواد

وتخفف المواد المصنّعة ذات خصائص حرارية وحركية متماسكة جيدا من الضغوط الداخلية قبل أن تتطور، وتتسبب الطوبات الكلايية ذات التكتل المنخفض والتوسع في الطوابق المتوسطة التي لا رجعة فيها في مشاكل أقل من الوحدات ذات الاستهلاك المرتفع، وتُحدّد الطوب التي تم اختبارها لهذه الممتلكات في إطار نظام ASTM C67 و C216، وتطلب بيانات من الصانعين عن مجموعة العجلات الخاصة بالطمر الذي يجري النظر فيه.

إن تصميم المزيجات الوردية يؤدي دوراً، حيث أن الهاون نون مع توازنه الجيد في القدرة على العمل، وقوة السندات، والمرونة التي يفضلها أكثر عرضة للطوابق فوق الصف، والمورتار ذات المحتوى العالي من الرمى تؤدي إلى زيادة القدرة على الحركة دون أن تكسر، وتزيد من سمات الهاون الجاف في المادة العالية (تيبي س أو M)

وبالنسبة للزيارة الخرسانية، فإن مجموعة مختارة من المواد الكيميائية المنخفضة مثل الحجر الجيري أو بعض مجاميع الوزن الخفيف مثل الشلالات أو الطين الموسَّع، وهذا يقلل من حركة الجدار عموما، لا سيما في المناطق التي تقل فيها درجات الحرارة القصوى، وينبغي أن تضاهي السائل والملموس المستخدم في أحزمة السندات الخواص الحرارية للوحدة لتجنب الحركة المتباينة.

(ب) السائل المنوي: يُستحوذ على متغيرات غير مُقدرة على نحو كافٍ، حيث يُستحوذ على درجة حرارة سطحية أعلى من المقياس (C.L.)، ويُظهر المقياس الذي يُستخدم فيه مقياس الاختراق (C.L.) (المقياس الغامض) (71.C) في فترة صيفية، بينما لا يزال الفارق بين الجيلين (49).

التصميم الهيكلي والممارسات التفصيلية

"وبعد مفاصل الحركة، يمكن للتشكيل الهيكلي العام أن يُبقي أو يُستوعب الحركة الحرارية" "الجدران الطويلة وغير المُتذبة أكثر عرضة للإنحناء تحت درجة حرارة متمايزة" "وهذا يفتح الشق الأفقي عند خطي منتصف الطول أو خطوط الحد الأدنى" "يضمن نسب سميكة كافية إلى الطول لكل رمز بناء و "

ويحد من التحركات التي تُجرى بعد ذلك بحجم نصف مم ويزيد من الضغط المتوتر، بحيث يجب تفصيله بعناية، ويوضع بشكل سليم نظام التعزيز الرأسي والأفقي على أسلاك الشقوق ويبقي على خطوط الشعر التي تحد من استخدام أسلاك الشققق إلى أقل من 0.01 في إطار (0.25 مم) - مما يحول دون حدوث تداخل في المياه.

وفي مقاطعات حرجة )الجداول المتحركة أو الشعاع الفولاذي(، تركيب جهاز تحطيم السندات: ورقة البناء، أو الوميض الذاتي، أو مفاصل العزل المصنع مثل المطاط المسبق أو الشريط المقطعي، وتمنع هذه الطائرة من تفكك المواد المتفرقة عن القفل معا ونقل القيود، وتحتاج النزلق وزاويات الرف إلى ما يكفي من طول الزوايا الأربعة على الأقل. )١٠٢(

فتح النوافذ والأبواب هو مواقع مشتركة للفتحات لأن اللوحة الجدارية فوق الفتح وفوقه تتحرك بشكل مختلف عن اللوحات على الجانبين، وتضع حركة عمودية مشتركة على جانب من كل فتحة رئيسية، أو تُحدِّد فتحة مزودة بمجمع غير متين على رأسها، وذلك لاستيعاب الحركة المتمايزة بين الألواح، كما أن التقاطع بين حائط المظلات وسقف يتطلب أيضا توسيعا أفقيا، يقترن بفتحات.

إدارة التعرض البيئي

تخفيض درجة الحرارة إلى أقصى حد، حيث أن التجارب الجدارية استراتيجية استباقية وفعالة من حيث التكلفة، فالأوفراق والزجاجات والزجاجات المتحركة تعطل المظلة وتخفض درجة الحرارة السطحية على الجانبين المشمس، ويمكن أن يؤدي ارتفاع مسدود على نحو سليم إلى تخفيض الكسب الحراري الشمسي على الجدار الجنوبي بنسبة تتراوح بين 30 و50 في المائة خلال الأشهر الصيفية.

ويمكن أن تقلل المعاطف أو الطلاءات ذات الصبغة الشمسية العالية درجة الحرارة السطحية بمقدار 20 درجة مئوية (11 درجة مئوية) أو أكثر مقارنة بالموازين المظلمة غير المزروعة، كما أن المعاطف النفاثة التي تصلح للاختناق، والتي تُمكن من الحد من التحلل الحراري (وتُرّب) في قاع البحر (تُحدّد في أعلى درجة من التحلل).

العزل الحراري الأولي في الجانب الخارجي من الدعم الهيكلي يبقي الماسونري مقترباً من درجة الحرارة الخارجية طوال اليوم

وتجلب المناخات الباردة تحديات الجذور، وعندما تتجمد الطوبات المزروعة، يمتد التوسع الجليدي إلى السطح ويوسع الشقوق الحرارية، ويكفل تفاصيل الصرف الصحي الجيدة: فجوات البول في قاعدة كل مجف، ومضات التجويف التي تمتد على الأقل إلى 2 في المائة. (51 في المائة) ويحد من ارتفاع حرارة التربة، ويحد من وجود حاجز متجمد عند حد أدنى قدره 2 في المائة من الماء.

نوعية البناء وزمام العمل

أكثر المفاصل تصميماً إذا لم يُبنى بشكل صحيح، فثمة مواسير مُدربة لفهم سبب وضع المفاصل حيث تكون، وإبقائها خالية من مدافع الهاون، وزرع قناص مُسبق وغير مُربّى، وتجنب الإحكام الأوّلي من الـ40 إلى النصف، ودرجة الحرارة المُتّسمة بالاختتام المُختلطة،

فغالباً، فإن المدافع الهاون يمكن أن تفقد المياه بسرعة كبيرة، مما يتسبب في حدوث شقوق حرارية تتحول إلى مضيق للدروع، ويغطي الجدار بالحرق الرطب، ويستخدم تشويه الأعضاء التناسلية على فترات تتراوح بين ساعتين وأربع ساعات، ويتجنب أشعة الشمس المباشرة أثناء الجزء الأدق من الظواهر الجوية المنخفضة الحجم التي تتراوح بين 10 صباحاً و4 مساءً.

ويمكن أن يؤدي البناء التدريجي إلى تخفيف التشقق المتصل بالحركة، فبالنسبة لأحواض الطوب الطويلة، يترك الماسونري لعلاجه لعدة أيام )أو حتى أسابيع من الارتفاعات الطويلة جدا( قبل ربط التعادل النهائي أو زوايا الرف، مما يسمح بالتوسع الأولي في الرطوبة وتقلص التقلبات الحرارية المبكرة قبل تطبيق القيود الكاملة، وفي الممارسة العملية، فإن فترة معالجة تتراوح بين ٧ و ١٤ يوما قبل أن تؤدي إلى تخفيض طول الزوايادين العمر في الطول

وينبغي أن يفتش الماسونز مفاصل المراقبة والتوسع في المفاصل في نهاية كل يوم عمل، وأن يزيل أي مدافع هاون تضغط على الفجوة باستخدام أداة للزجاج أو الهواء المضغوط، وأن تكفل قوائم ضمان الجودة التي تشمل التحقق من المواقع المشتركة، والأسلاك، والنظافة، إدماج أفضل الممارسات في ثقافة البناء، بما في ذلك اجتماعات الأفرقة قبل بدء أعمال البناء الجدارية استعراض خطط التنقل المشتركة، والمواصفات المادية، وتسلسل التركيب.

التفتيش والصيانة والإصلاح

وحتى مع كل التدابير الوقائية، يظل التفتيش الدوري ضرورياً، وينبغي لمديري المرافق ومالكي المنازل فحص الماشية المعرضة بعد حدوث انخفاض حاد في الطقس، ولا سيما بعد انخفاض حرارة مفاجئ في فترة مشمسة، وعلى الأقل مرة في السنة، ويفضل أن يكون ذلك في أواخر الربيع عندما يصبح الضرر الحراري الناجم عن ظروف الشتاء واضحاً، وبحث عن شقوق عمودية في الشعر تتبع مفاصل الهاون، وتصدع من النوافذ أو زوايا الباب، وضربات في الختم.

وإذا ما ظهرت الشقوق بعد فترة وجيزة من إغلاقها - في غضون سنة أو سنتين - فإن المركب أو عدم وجوده لا يرافق الحركة، وينبغي استشارة مهندس هيكلي، وفي بعض الحالات، يمكن أن يؤدي إعادة تشكيل مفاصل الحركة الإضافية بواسطة مشاهد مثبتة بالألماس إلى تخفيف الضغط قبل حدوث مزيد من التدهور الخطير، وينبغي أن يتم قطع الشق المرئي إلى عمق يبلغ ثلثه على الأقل، ثم يملأ بجهاز التكرار.

أما بالنسبة للشققات الكبيرة التي تمتد من خلال سمك الجدار، فتستخدم مدافع الهاون التصليحية ذات خصائص التوسع الحرارية المماثلة إلى الماشية الأصلية، ويمكن فتح الشقق في حمولة V-groove على الأقل 1.54 في السعة (6.4 مم) و1.5 في العمق، ثم يملأها بمواد مرنة بدلاً من إصلاح المواد الصلبة، على نحو ما يكاد يكون دائماً في خط السندات خلال فترة تتراوح بين سنة و24 و2.

خاتمة

التشقق الحراري في جدران الماشية ليس نتيجة لا يمكن تجنبها لتغيير درجة الحرارة، بل علامة على أن الحركة كانت أقل تقديرا أو مقيدة في تصميم المبنى أو تشييده،