הפתרון: חיזוק לבטון

הפתרון: חיזוק לבטון

המבנה הישן בסכנת קריסה? מחזקים את הבטון באמצעות יריעות ולוחות פחמן. הבטון מתפורר? בולמים את התהליך על-ידי שיקום בטונים. ומי המומחים לכך? 'קבוצת רשף': צוות מקצוענים ומהנדסים, ו-40 שנות ניסיון בפרויקטים כאלה

מאת: אור חי (צילומים: גל וקראט)
סחר ועסקים רעידת אדמה

אנו רואים מבנים ובנייני מגורים מוזנחים בערים שונות בארץ, אשר זקוקים לסוגים שונים של שיקום. למשל, שיקום מבנה למען שיפור חזותו והעלאת ערכו. למשל, שיקום עקב דרישות של רשויות שונות על-מנת שהמבנה יחזיק מעמד ולא יהווה מפגע בטיחותי לדייריו, לבניינים הסמוכים ולעוברי האורח. אולם בישראל של יולי 2018, השיקום החיוני ביותר הוא זה שמתמקד בחיזוק המבנה ויציבותו בפני רעידות אדמה.

בסוג זה של שיקום, מתייחסים לחלקו הפנימי של המבנה – הכולל קירות, רצפות, יסודות המבנה, ועוד – אך זאת רק לאחר טיפול בחלקו החיצוני של המבנה. במבנים ישנים, הפגיעה העיקרית היא לרוב בשלד המבנה ולכן עבודות השיקום מתמקדות בחיזוק היסודות והקונסטרוקציות. טיפול כזה כולל, בין השאר, בדיקה מעמיקה של היסודות, הוספת רצועות מסביב לבניין, וציפוי מיוחד לברזל החשוף שנמצא בעמודי היסוד של הבניין.

חשיפה מלאה של ברזלי הזיון לאורכם ולרוחבם

המקצוע: חיזוק ושיקום מבנים

רעידות האדמה שהתרחשו לאחרונה בארץ הציפו חשש רב לגבי מבנים רבים שנבנו לפני שנת 1980, אשר חשופים לסכנת קריסה. לצורך חיזוקו של מבנה בכדי שיעמוד בעומס בכלל וברעידת אדמה בפרט, יש להוסיף רצועות בטון סביב המבנה במהלך השיקום של הבטון והיסודות. מדובר בעבודה מורכבת, שבמסגרתה שובר היזם את העמודים – שהם למעשה יסודות הבניין – מעבה וממלא אותם בבטון ופלדה.

במסגרת חיזוק הבטון, משתמשים בחומרים לשיקום בטונים אשר נחשבים שיא הטכנולוגיה בעולם הבטון. מערכת שיקום בסיסית נחלקת לשניים: האחד, חומר ציפוי שאיתו מברישים את ברזלי הזיון החלודים, והוא מעכב את התפשטות הקורוזיה במבנה; השני, בטון פולימרי לתיקון ושיקום – בטון מחוזק בסיבים ו/או בכדוריות פולימר, שנועד להתחבר באזורים שהתפוררו כחלק הומוגני בבניין ובחוזק הגדול פי כמה וכמה מבטון רגיל.

חיזוק ושיקום מבנים אינם מלאכה של מה בכך. עבודה כזו חייבת להתבצע בידי אנשי מקצוע מנוסים כגון מהנדסי בניין וקונסטרוקטורים, וצוות מקצועי העוסק בעבודות שיקום בטון, חיזוק, בדיקת עומסים על מבנים ועוד. מדובר בפעולות רבות ומורכבות המחייבות בחירה בחברה מקצועית, אשר מסוגלת לבצע אותן ושהתמחותה היא בשיקום בטונים. לחברה כזו יש תעודות והסמכות בינלאומיות מטעם יצרן החומרים או מארגון הקורוזיה הבינלאומי (NACE). לקוחות המתלבטים בבחירת חברה קבלנית לשיקום מבנים, צריכים לבקש ולדרוש תעודות הסמכה ליישום של בטונים פולימריים, תעודות הסמכה ליישום של יריעות פחמן, רישיון קבלן בסיווג מתאים, וכמובן – תיק פרויקטים שחברה ביצעה בעת האחרונה.

כאן נכנסת לתמונה 'קבוצת רשף' הוותיקה, מהבולטות בתחום כבר למעלה מ-40 שנה. זוהי קבוצת חברות קבלנית לביצוע פרויקטים, שייחודה מתבטא במגוון תחומי עיסוק ובסל שירותים נרחב שהיא מציעה. לקבוצה מגוון פתרונות להתמודדות עם תופעות של קורוזיה במבנים ובמתכות, בעיות איטום במאגרים ובמבנים, פתרונות ייחודיים לחיזוק קונסטרוקטיבי, מיגון פסיבי נגד אש, ופתרונות דקורטיביים חיצוניים למבנים. "חיזוק מבנים מציל חיים", אומר רן רשף, סמנכ"ל קבוצת רשף, "ומאריך את קיום המבנה לאורך שנים".

שיקום וחיזוק מגדל קינג דיוויד, חלק מקומפלקס מלון דן תל-אביב

יריעות ולוחות פחמן לחיזוק מבנים

במסגרת עבודות השיקום והחיזוק של מבנה, משמשות יריעות מסוגים שונים למטרה זו אך כשלוקחים בחשבון גם את סיכויי התרחשותה של רעידת אדמה, קיימות לשם לכך יריעות מיוחדות – יריעות ולוחות פחמן F.R.P (Fiber Reinforcement Plastic) שבאמצעותן מחזקים את המבנה. מדובר ביריעות עמידות לסביבה יותר מהחומרים הקונבנציונליים כך שהאחזקה סביבן נמוכה ביחס לחומרים המקובלים, ובאמצעות סיבי הפחמן ניתן אף לשנות ולחזק תפקוד של אלמנטים שונים במבנה. קיים שימוש גם ברצועות חיזוק המיוצרות מסיבי פחמן, ונעשה שימוש רב גם ברצועות סיבי זכוכית.

יריעות ולוחות פחמן F.R.P הם תוצר של טכנולוגיה מתקדמת אשר נותנת מענה לחוזק גבוה ביותר במאמץ מתיחה – אף יותר מזיון פלדה – והינם כיום הפתרון האולטימטיבי לחיזוק מבנים, תקרות, קורות ועמודים העשויים בטון; כמו-גם לסילוסים, בריכות ומאגרי מים, גשרים ולשאר אלמנטים מבטון מזוין. בציבור הם ידועים יותר כחומרים המשולבים בציוד ספורט כגון מחבטים ואופני הרים (בשל משקלם הנמוך) ובחלקי מטוסים.

יריעות ולוחות פחמן שייכים לקבוצת חומרים מרוכבים (Composite Materials) בעלי יחס קשיחות ומשקל גבוה, וכן בעלי עמידות טובה בטמפרטורות גבוהות. שלא כמו ברוב החומרים ההומוגניים, בחומר מרוכב ניתן לתכנן ולקבוע את תכונות החומר על-פי הרכב או סוג הסיבים, סוג השרף והיחס ביניהם. דוגמה מוכרת לחומר מרוכב היא ה'פיברגלס' (על-בסיס סיבי זכוכית) אשר שימש בארץ לייצור מרכבי 'סוסיתא', ומשולב גם כיום בייצור חלקי מרכב במשאיות ואף לבניית כלי שיט.

לשימוש ביריעות ובלוחות פחמן לחיזוק מבנים יש יתרונות בולטים בשל משקלם הקל, זמן הביצוע הקצר וקצב העבודה המהיר יחסית לתהליכים אחרים, והחיסכון בעלויות שתורם לקיצור זמן הביצוע. בנוסף, הם מהווים פתרון יעיל לחיזוק מבני בטון וגשרים; לחיזוק כל חלקי מבני בטון כגון מעטפת וקירות, קורות, תקרות ועמודים.

כמו כן, יריעות ולוחות פחמן חיוניים לחיזוק נדרש והכרחי של מבני בטון במקרים כגון נזקים קונסטרוקטיביים כתוצאה מקורוזיה באווירה ימית או כימיקלית עד כדי איכול משמעותי בקוטרם של ברזלי הזיון; להגנה ולחיזוק מבנים מפני נזקי רעידות אדמה; לחיזוק קירות ותקרות עקב ניסור פתחים או קורות; להוספת עומסים כגון תוספת קומה למבנה קיים; ולחיזוק תקרות פל-קל.

יישום יריעות ולוחות פחמן הינו תהליך קונסטרוקטיבי המחייב ידע, ניסיון מקצועי והסמכה מתאימה מצד היצרן או יבואן החומרים. את כל אלה מציעים מומחי קבוצת רשף, לצד שירות מקצועי ומתן פתרונות איכות הוליסטיים ארוכי-טווח בכל הקשור לטיפול בפרויקט – איכות ושירות המבוקרים בתקן ISO-9002 על-ידי הטכניון.

בדיקת חוזק תשתית

שיקום ושחזור בטונים

התפוררות הבטון עם הזמן מהמבנה נובעת מתהליך פשוט – חדירת מים לבטון הקיים, היווצרות תאים קורוזיביים על-גבי ברזלי הזיון (חלודה), וניתוק של הבטון מברזלי הזיון עקב החלודה. אזורים הקרובים לים נחשבים אגרסיביים מבחינה קורוזיבית, דבר המאיץ את הזדקנות המבנה והתפוררות הבטון באופן ניכר (פי 2 ממצב רגיל).

ניתן לדמות התפשטות קורוזיה במבנה כ'מחלה' בגוף אנושי – עצמות השלד הן ברזלי הזיון של המבנה המפתחים חלודה (קורוזיה) לאורך השנים, ו'בשר' המבנה הוא הבטון שמתפורר ונופל. למעשה, מרבית מרכזי האוכלוסייה בישראל מצויים לאורך קו החוף, ונתונים למתקפה קורוזיבית ולהאצה משמעותית בתהליך ההתפוררות של המבנה – נתון שמשפיע באופן ניכר על עמידות המבנים לרעידות אדמה.

שיקום מבנה שכזה, המהווה סכנה לדייריו ולסביבה, הינו כורח המציאות כיום ויש לבצע תוכנית עבודה מדויקת לחיזוקו באמצעות ניקוי וציפוי מוטות הברזל כדי למנוע קורוזיה עתידית – והצפי לרעידת אדמה בישראל רק מגביר את הצורך בשיקום מבנים, בעיקר אלו שנבנו לפני שנות ה-80. תופעת התפוררות הבטון וחשיפת ברזל הזיון אופיינית למבנים ישנים ולמבנים הסמוכים לים, בריכות ומגדלי מים העשויים מבטון. תיקון של נזקים אלה נעשה על-ידי 'שיקום בטונים'.

שיקום בטונים הינו שם כולל לטכניקות מוגדרות ומאושרות תכנון הנדסי, לשיקום ולטיפול באלמנטים ובתשתיות בטון שנפגעו מנזקי קורוזיה בברזלי הזיון. במקרים מסוג זה קיימת תופעה של היווצרות קורוזיה, ולמעשה – 'איכול' של ברזלי הזיון הקיימים עד כדי אפשרות קריסה או התפוררות מוגברת של אלמנטי הבטון הקיים. תופעה זו מחלישה את האלמנט הקיים, לעיתים עד כדי טיפול קונסטרוקטיבי.

התפישה הרווחת מגדירה מבנים כדבר המצריך אחזקה מונעת ומתוכננת. משמע, בזמן הבנייה הוגדר זמן חיים למבנה – 20 עד 50 שנים. מטרת השיקום של מבנים וחיזוקם היא הארכת הקיום של המבנה בעשרות שנים. הגורמים המאיצים את תופעת הקורוזיה ואת התפוררות הבטונים, טמונים במאפיינים סביבתיים קיימים כגון סביבה ימית רוויית-מלחים הנישאים מהים, סביבת כימיקלים החודרים לבטון, וסביבה עירונית רוויית גזי פליטה הגורמים לתהליכי קרבונציה בבטון.

   שיקום וחיזוק מלון
   קראון פלאזה תל-אביב

על-בסיס הידע ההנדסי שברשותה וניסיונה עתיר השנים, מציעה קבוצת רשף לוגיקת טיפול עקרונית לשיקום ולשחזור אלמנט בטון. מכיוון שכל פרויקט מהווה מבחינתה מקרה לגופו, מעניקה החברה תכנון ויישום פרטני של מערכת שיקום מותאמת לסביבה הקיימת, בהתאם להגדרות התקנים, כאשר במרבית הפרויקטים נוסף ליווי של מהנדס קונסטרוקטור מוסמך לבדיקה של תהליך השיקום.

הלוגיקה העקרונית של קבוצת רשף בפרויקט שיקום בטון כוללת חציבה ו/או סיתות להסרת חלקי טיח ובטון רופפים עד לקבלת תשתית יציבה, חשיפה ופתיחה אורכית ורוחבית של ברזלי הזיון במלוא היקפם, ניקוי הברזל והסרת קשקשת או חלקי חלודה (קורוזיה) רופפים עד לקבלת מתכת נקייה בהתאם לתקן.

במידת הצורך, ולפי הנחיית קונסטרוקטור, מוחלפים ברזלי זיון שאיבדו מקוטרם, באמצעות תהליך אשר מבוצע בטכניקות שונות בהתאם לנדרש בפרויקט. הסיבה: אם ברזל זיון איבד 30% מקוטרו, הבעיה הופכת מחיזוק מבנה לבעיה קונסטרוקטיבית המחייבת התערבות של מהנדס קונסטרוקטור, אשר מנחה לאחת משתי אפשרויות – החלפת ברזלי זיון לחדשים, או חיזוק ביריעות פחמן.

בנוסף, כוללת לוגיקת החברה יישום שכבת אינהיבטור באימפרגנציה (הספגה בבטון) למניעת היווצרות קורוזיה עתידית במשטחי הבטון הקיימים ולהארכת הקיים של המבנה; שטיפה וניקוי השטח החשוף בלחץ מים מתוקים להסרת מלחים וחלקיקים מזהמים אחרים; יישום שכבות-יסוד אנטי-קורוזיבי (פריימר) על-גבי ברזלי הזיון ועל-גבי אזורי הבטון שנחשפו ומיועדים לטילוא (מלשון 'טלאי'); ויישום בטון ייעודי מעושר פולימרים לתיקון ולמילוי החללים עד לשחזור מידות מקוריות של אלמנט הבטון. תערובת המילוי תהיה טיקסוטרופית או שפיכה (גראוט) בהתאם לצורך הנדרש, כאשר טכניקת היישום היא ידנית או מכנית בהתזה של חומרי המילוי.

בגמר התהליך הטכני-קונסטרוקטיבי של שיקום הבטון, מתחיל תהליך טכני-דקורטיבי אשר כולל יישום של מגוון מערכות טיח, ציפוי (צבע), חיפוי יבש או רטוב – בהתאם לדרישת הלקוח או המתכנן.

תגובות