أداء المراسي الميكانيكية ، بما في ذلك الاستخدام على نطاق واسع مرساة الإضراب (يشار إليها أحيانًا باسم مراسك الوتد) ، في المناطق التي تعاني من دورات ذوبان الجليد المتكررة هي مصدر قلق حاسم للمهندسين والمقاولين ومفتشو البناء. في حين أن هذه المراسي هي السحابات القوية ، فإن فهم تفاعلهم مع الخرسانة المعرضة لظروف ذوبان الجليد أمر ضروري لضمان السلامة الهيكلية على المدى الطويل. السؤال الأساسي ليس الفشل المتأصل للمرساة نفسها ، ولكن تدهور المواد المضيفة الخرسانية واعتماد المرساة على سلامتها.
فهم تهديد ذوبان الجليد للخرسانة
الخرسانة مسامية بطبيعتها. الماء يخترق هذه المسام. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون التجمد ، تتوسع هذا الماء عند التحول إلى الجليد ، مما يولد ضغوطًا شدًا داخلية كبيرة. دورات متكررة من التجميد والذوبان تدريجياً تصدع الخرسانة داخليًا وعلى الأسطح (التحجيم). هذا التحلل يؤدي إلى:
- انخفاض قوة الضغط: يوفر الخرسانة الضعيفة مقاومة أقل للقوى التي يمارسها المرساة.
- تحجيم السطح: إن فقدان الطبقة الخرسانية القريبة من السطح يضعف منطقة التضمين الحاسمة حيث تطور المراسي قدرتها على الحجز من خلال الاحتكاك والتعدين الميكانيكي.
- microcracking: تقلل الشقوق الداخلية من التماسك الشامل وسلامة الكتلة الخرسانية المحيطة بالمرساة.
الآثار المترتبة على أداء مرساة الإضراب
تعتمد القدرة المحتجزة لمذيع الإضراب اعتمادًا كبيرًا على التعشيق الميكانيكي الذي تم إنشاؤه عندما يتوسع الأكمام ضد جدار البئر الخرساني عند وضعه وتطوير الاحتكاك على طوله المدمج. بالتالي:
- الاعتماد على النزاهة الملموسة: في حالة حدوث أضرار تجميد ذرة حول أو أقل منطقة توسيع إسفين المرساة ، فإنها تضعف بشكل كبير قدرة الخرسانة على مقاومة القوى الواسعة والاحتكاك الذي تم إنشاؤه بواسطة المرساة. هذا يمكن أن يؤدي إلى انخفاض السحب والقدرات القص.
- عمق التضمين الحرج: غالبًا ما يكون تلف الخرسانة أكثر حدة بالقرب من السطح. المراسي المدمجة فقط داخل هذه المنطقة الضعيفة معرضة لخطر أعلى. التضمين الأعمق ، الذي يصل إلى أسفل عمق اختراق الصقيع النموذجي وإلى الخرسانة السليمة ، أمر بالغ الأهمية.
- حركة المرساة: يمكن أن يؤدي التحجيم الشديد أو التحجيم مباشرة في موقع رأس المرساة إلى تخفيف مجموعة الجوز/الغسالة بمرور الوقت ، مما يقلل من حمولة المشبك وربما السماح بحركة طفيفة.
استراتيجيات التخفيف من أجل الأداء الموثوق
يتطلب استخدام مراسك الإضراب بنجاح في بيئات ذوبان الجليد ، نهجًا استباقيًا يركز على جودة الخرسانة ، والتركيب المناسب ، واختيار المرساة:
- الخرسانة عالية الجودة ، الملموسة: هذا هو العامل الأكثر أهمية . تُخلق المواد المماثلة التي تدخل الهواء فقاعات هواء مجهرية موزعة بالتساوي والتي توفر تخفيفًا داخليًا للضغط أثناء التجميد ، وتحسين مقاومة ذوبان الجليد بشكل كبير. حدد الخرسانة مع المحتوى الجوي المناسب وقوة الضغط الكافية (عادةً> 4000 رطل / 28 ميجا باسكال).
- زيادة عمق التضمين: تضمين بعمق المراسي. غالبًا ما تكون أعماق التضمين القياسية غير كافية. استشر أوراق البيانات الفنية المصنعة للمرساة (TDS) بشكل صريح لتوصيات ذوبان الجليد ، والتي غالباً ما تنص على التضمين الأعمق (عادةً 1-2 بوصات / 25-50 مم من الحد الأدنى المعياري) لضمان أن تكون منطقة توسيع المرساة أقل بكثير من عمق تغلغل الصقيع الكبير وقياس السطح. اتبع دائمًا تعليمات التثبيت الخاصة بالتجميد المحددة للشركة المصنعة.
- حماية التآكل: غالبًا ما تتزامن دورات التجميد مع البيئات المسببة للتآكل بسبب الأملاح التآكل. حدد المراسي المصنعة من مواد مناسبة مقاومة للتآكل (مجلفن الساخنة ، الفولاذ المقاوم للصدأ-النوع 304 أو يفضل النوع 316 للبيئات الساحلية/الحادة) لمنع التآكل المرساة ، مما قد يزيد من الأداء للتسوية.
- التثبيت الصحيح: الالتزام الصارم بإجراءات التثبيت غير قابل للتفاوض:
- حفر ثقوب القطر الصحيحة باستخدام تدريبات المطرقة الدوارة (تجنب التأثير فقط).
- ثقوب نظيفة تمامًا من جميع الغبار والحطام باستخدام فرش الأسلاك أو الهواء المضغوط أو أنظمة الفراغ (تفرض أفضل الممارسات على هذا الصناعة ، أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق أحمال التصميم).
- اضبط المرساة باستخدام عزم الدوران المحدد أو قوة المطرقة لتحقيق التوسع المناسب دون إتلاف الخرسانة.
- تأكد من أن سمك المادة الأساسي يتجاوز الحد الأدنى المطلوب لحجم المرساة وعمق التضمين.
- متطلبات الحافة والتباعد: الحفاظ على الحد الأدنى لمسافات الحافة وتباعد المرساة لمنع تقسيم الخرسانة ، وهو على الأرجح في خرسانة الضعف الضعيفة للذوبان. زيادة المسافات خارج الحد الأدنى حيثما أمكن.
المراسي الإضراب بأنفسهم لا "تفشل" في جوهرها بسبب ركوب الدراجات في درجة الحرارة. بدلاً من ذلك ، فإن أدائهم الطويل الأجل الموثوق به في مناطق ذوبان التجميد يتوقف على:
- جودة ومتانة المواد المضيفة الخرسانية.
- زيادة كبيرة في عمق التضمين وراء الحد الأدنى القياسي.
- اختيار حماية التآكل المناسبة.
- الالتزام الدقيق بإجراءات التثبيت التي يحددها الشركة المصنعة.
إن تجاهل الطبيعة العدوانية لبيئات ذوبان الجليد يزيد بشكل كبير من خطر انخفاض سعة المرساة ، والتخفيف المحتمل ، وفي نهاية المطاف ، فشل الاتصال بمرور الوقت. يعتبر إعطاء الأولوية للخرسانة عالية الأداء ، والتضمين العميق ، ومقاومة التآكل ، والتركيب لا تشوبه شائبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان سلامة وطول الهياكل التي ترتكز عليها مراسات الإضراب في هذه الظروف المناخية الصعبة. اعتمد دائمًا على إرشادات التثبيت الخاصة بالذوبان في الشركة المصنعة للمرساة والتشاور مع المهندسين الهيكليين المؤهلين للتطبيقات الهامة.
