http://travel.maktoob.com/vb/travel239086-2/#post2556790

 خطأ الإستعمال المفرط للحديد المغطى بمادة الإيبوكسي في الخرسانة المسلحة المعرضة لبيئات ساحلية حارة ورطبة في معظم المشاريع الحكومية الكبيرة في المدن بالسعودية دون أدنى مراجعة للمواصفات الحديثة العالمية.

-رغم إقفال مصنع الحديد الإيبوكسي في بريطانيا عام 1996 م أثناء دراستي للدكتوراه ، وإيقاف أو تقليل إستعمال هذا النوع من حديد التسليح المغطى بالإيبوكسي في دبي وأستراليا وكثير من الولايات الساحلية في أمريكا الشمالية منذ عام 1996 م وذلك نظراً لظهور حالات تآكل موضعي خطير في بعض الجسور وخاصة جسور ولاية فلوريدا وفرجينيا وغيرها ولضعف قوة الربط وقصر عمره الإفتراضي – نتيجة بحوث مخبرية وعملية قامت بها مختبرات المواد التابعة للجامعات او مراكز الأبحاث بالوزارات الحكومية  ،

يصر الإستشاريين بناءً على المواصفات القديمة الغير صحيحة بإلزام المقاولين في معظم المشاريع الحكومية الكبيرة في المدن الساحلية بالسعودية مثل مشاريع أمانة جدة والهيئة الملكية بينبع ورابغ وأرامكو على إستخدام الحديد المصنع محلياً والمغطى بمادة الإيبوكسي، مما يرهق ميزانية الحكومة السعودية من ناحيتين :

 1 يزيد سعر الحديد المغطى بالإيبوكسي عن سعر الحديد العادي (الغالي أصلاً في هذه الأيام ) بنسبة 30% ، وهذا مخالف لتعميم الأمير سلطان بن عبد العزيز - الداعم الكبير للهيئة السعودية للمهندسين والجمعية السعودية للهندسة المدنية وراعي جميع المؤتمرات الهندسية -  والداعي إلى إلإهتمام بنشر ثقافة الهندسة القيمية في جميع المشاريع الخاصة والحكومية والذي تتلخص في توفير 5% كحد أدنى للمشاريع دون المساس بجودة الخرسانة أو ديمومة المباني.

2- بما أن عمر الحديد الإيبوكسي الإفتراضي 5 سنوات فقط  طبقاً لكثير من الأبحاث في مدينة دبي وقارة أستراليا ومعظم الولايات الساحلية بأمريكا الشمالية ، وهذا مخالف لتوجيهات المسئولين السعوديين ببناء منشآت ذات عمر إفتراضي لأكثر من 50 سنة ، بالإضافة إلا أن ذلك يكلف الحكومة السعودية مبالغ باهظة في الصيانة في المستقبل حيث يبلغ سعر إصلاح التآكل بالحماية الكاثودية الأمريكية عن طريق الأنود المضحي 1200 ريال للمتر المربع مع ضمان الإصلاح لمدة عشر سنوات فقط حيث يجب تغيير الأنود بعد تلك المدة.

كما كشفت دراسات أخرى قلة ترابط الحديد المغطى بمادة الاببوكسي حيث تبلغ قوة الربط 83% وهي اقل من النسبة المعترف بها عالمياً من (ASTM) التي تشترط 85% كحد أدنى ، اما الحديد المغطى بالزنك مثل zinc bar  أو (hot-dip galvanized steel )فقوة ترابطالزنك مع الحديد تصل إلى 100 % بينما تبلغ قوة الترابط بين مادة الزنك والإيبوكسي في حديد ( Zinc thermal coating BAR)نسبة 95% حسب دراسة جامعة كنساس في أمريكا الشمالية مؤخراً وهي نسبة ترابط عالية مقارنة مع حديد الإيبوكسي .

ثم تطرق الإستشاري الدكتور المهندس محمد تاج الدين لخطورة استخدام الحديد المغطى بمادة الابوكسي و المستعمل حالياً في معظم المشاريع الكبيرة في المدن الساحلية بالمملكة ، حيث ثبت في عدة رسائل دكتوراه وعشرات الأبحاث والتقارير الفنية والعملية  خطورة الإعتماد عليه كحماية دائمة لحديد التسليح ، حيث أن الفراغات والتشققات في الغطاء الإيبوكسي قبل أو بعد تركيبه يؤدي إلى إختراق أملاح الكلور بسرعة إلى حديد التسليح وتآكله تآكلاً موضعياً خطيراً بعد مدة قليلة 4-5 سنوات ،

الحلول البديلة إما –

1- حديد STAINLESS STEEL   الذي عمره الإفتراضي حوالي 105 سنة ولكن سعره 8 أضعاف سعر الحديد العادي

2-حديد مغمور بالزنك الحار (  Hot-Dip steel bar)  ويبلغ عمره الإفتراضي 70 سنة وقوة ترابط الزنك مع الحديد 100% ، ولدي قائمة بأسماء مشاريع في معظم ولايات أمريكا الشمالية الساحلية الحارة والباردة أستعمل فيها هذا النوع منذ عام 1930 و 1940 م وقد ثبت نجاحه حتى الآن. وقد علم مدير المصنع الأم في سنغافورة من بلدية دبي ومختبر دبي المكزي عن محاضرتي الأخيرة في مبنى البلدية في إبريل عام 2008 م عن التكلفة العالية لإصلاح الخرسانة المسلحة أسباب التآكل السريع لحديد التسليح ومنها فشل حديد الإيبوكسي في وقف التآكل بالسعودية كما كان متوقعاً منه ، وقد أطلع مدير الشركة على الصور المرفقة بالموقع الإلكتروني الخاص بي.  وقد أعطاني الدكتور عبد الغفور قاسمي نائب رئيس مختبر دبي المركزي كتالوجات وأبحاث الشركة وذكر بأن المصنع قد بدأ إنتاجه في دبي منذ سنتين ويباع الطن منه في دبي بضعف سعر الحديد العادي. ثم ذكر مدير المصنع في دبي في شهر مايو 2008م بأنه سوف يتم إنشاء مصنع لغطاء الزنك في أبو ظبي والسعودية.

3-    ( Zinc thermal coating BAR) وهو التسمية التجارية لحديد مغطى بطبقتين أحدهما زنك بسماكة 2 مايكرون بنسبة ترابط 100% ثم مادة الإيبوكسي بشكل شمولي متكامل وبسماكة موحدة حدود 15-20 مايكرون، وقوة الربط بينها وبين طبقة الزنك 95% حسب دراسة جامعة كنساس منذ سنوات. وقد ظهر هذا النوع عام 2000م كمنتج إضافي لمصنع حديد أمري ستيل وهو من أكبر مصانع حديد التسليح في أمريكا الشمالية وله فروع في أنحاء العالم ، ولديهم دراسة من أكبر مركز لأبحاث التآكل التابع لإدارة النقل والمواصلات في ولاية فرجينيا والذي أثبت البحث المخبري المكثف لمدة 1000 يوم على الجدوى الإقتصادية لهذا المنتج مقارنة مع حديد إستانليس ستيل حيث أن عمره الإفتراضي قريب من عمر الأخير مع أن سعر المنتج الجديد يكون ضعف سعر الحديد العادي وليس 8 أضعاف مثل حديد Stainless steel. ولديهم خطة لفتح مصنع Zinc coated  في السعودية ودبي قريباً بعد معرفتهم بالتدهور السريع للخرسانة المسلحة نتيجة فشل حديد الإيبوكسي في وقف التآكل بالسعودية كما هو مبين بالموقع الإلكتروني الخاص بي.  

وقد زرت البروفسور ألبرتو ساغوس المتميز عالمياً في أبحاث التآكل في جامعة جنوب فلوريدا في مدينة تامبا في مايو 2008م وتحادثنا عن فشل الحديد الإيبوكسي وكيف كان له فضل السبق عالمياً في 1996 م حيث كشف مساوئه من قلة ترابطه وتآكله الموضعي بسرعة خلال 5 سنوات فقط في جسر فلوريدا كييز الواقعة في اقصى جنوب ولاية فلوريدا، وانتشر الخبر في نفس السنة إلى أنحاء العالم ومنها بريطانيا ، حيث كنت في إنتظار عينات من الحديد الإيبوكسي لعمل عليها إختبارات في دراسة الدكتوراه ولكن إكتشاف البرفسور ساغوس أدى إلى قفل المصنع نهائياً وإعلان إفلاسه.

كما تحدثنا عن البدائل التي تستخدم في ولاية فلوريدا منذ عام 1996 م وحتى الآن بعد وقف إستعمال الحديد الإيبوكسي ، فذكر بودرة مانعة التآكل(corrosion inhibitor ) التي توضع في الخلطة الخرسانية لربط أيونات الكلور السلبة ومنعها من التفاعل مع حديد التسليح. ثم إستعرض نتائج البحث الأخير الذي دعمته إدارة النقل والمواصلات الأمريكية في ولاية فلوريدا، وقد أنهى الشهر الماضي سنة من البحث المكثف للمقارنة بين صفات قوة الربط ومقاومة التآكل لحديد الإيبوكسي وحديد zbar  بعد عمل شقوق متعمدة في طبقة الإيبوكسي لكلا النوعين مع تعرضهما لبيئة بحرية مشابهة لخليج المكسيك، وقد رأيت نتائج مشجعة لحديد zinc coated  حيث وجود تآكل خفيف عند التشقق في عينتين فقط مقارنة مع التآكل الشديد لمعظم عينات الحدبد الإيبوكسي عند منطقة التشققات ، وهذا يبرز أهمية طبقة الزنك التي تقوم بريط أيونات الكلور السالبة الحرة.

كما أراني البرفسور ساغوس في معمل التآكل عينات من قضبان حديد مغطاة بالزنك في بيئة بحرية لمدة 15 سنة دون تآكل ، في حين أنه تآكل معظم حديد الإيبوكسي خلال أقل من سنة في نفس البيئة الملحية نتيجة إختراق الكلورايد لطبقة الحماية نتيجة وجود فراغات أو تشققات في مادة الإيبوكسي.

ولانسمع عن أي أبحاث من جامعات المملكة على خطورة إستخدام هذا النوع من حديد الإيبوكسي بالسعودية، ، أو أن هناك أبحاث في هذا المجال ولكن لم تصل للمسئولين لتطبيقها.

وقد أبلغني مؤخراً أستاذي البروفسور عمر باغبيرة العمودي وكيل عمادة التعليم المستمر ومدير مركز أبحاث المواد بجامعة الملك فهد ومستشار غير متفرغ بهيئة الخرسانة بأمانة جدة عن بدء العمل مع زملائه الخبراء والباحثين في مجال التآكل على دراسة مخبرية مكثفة لأحدث أنواع الحديد المغطى بمادة معدنية (الزنك) ومقارنته مع الحديد المغطى بالإيبوكسي من ناحية قوة الربط وصموده أمام بيئتنا الشديدة الملوحة (السبخة السعودية) ذات النسبة العالية جداً من أملاح الكلور وكبريتات المغنسيوم الخطيرة وكبريتات الصوديوم.

(Stainless steel, clad, hot-dip, MFX, FUSION-BONDED EPOXY COATED REBARS and Zinc coated bar)

وسوف يكون مدة البحث ستة أشهر مكثفة وبعدها تعلن النتائج وترسل إلى الهيئة الملكية بالجبيل وينبع وشركة أرامكو لتطبيق نتائج البحث ، وتحديث المواصفات القديمة التي كانت تصر على إستخدام حديد الإيبوكسي بدون ذكر أنواع الحديد الأخرى ذات الغطاء المعدني والمضحي بنفسه لإنقاذ حديد التسليح.

آآمل من رئيس الهيئة الملكية بالجبيل وينبع ومدير شركة أرامكو ومدير مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية ومدير مركز الأبحاث في وزارة النقل والمواصلات بالرياض على دعم هذه الأبحاث في جامعة الملك فهد ، أسوة بالدول المتقدمة التي تصل أقل الأبحاث إلى 100 ألف دولار وتدعم في الجامعات من هيئات حكومية.

فالافضل أن نستخدم حديد مغطى بالزنك بعد تجارب مكثفة في بيئة السبخة السعودية، لأن غطاء الزنك يقوم بدور الأنود المضحي والحماية الكاثودية لحديد التسليح من التآكل لمدة 70-100 سنة حسب التجارب العملية والمخبرية في أمريكا الشمالية،

ومن جهة أخرى وبصفتي عضو جمعية المباني الخضراء الأمريكية فإني أشجع على إستعمال أحد هذين النوعين الأخيرين لأن الزنك صديق للبيئة وكذلك يساهم في تقليل ظاهرة الإحتباس الحراري لعدم إمتصاصه للحرارة وعكسه لها وينطبق عليه صفة المباني الخضراء التي أعلن عنها أمير دبي وجميع جمعيات المباني الخضراء في العالم والتي من أهدافها إنشاء مباني ذات ديمومة طويلة .

وأتمنى أن يصل سعر الطن للحديد المغطى بالزنك سعر الحديد الإيبوكسي لكي يدخل في المنافسة معه، بدلاً من السعر الحالي الذي يباع به هذا النوع في دبي وأمريكا وهو ضعف سعر الحديد الحالي، وهذا ماأتوقعه نتيجة رخص الأيدي العاملة في السعودية مقارنة مع أمريكا.

---------------------------------------------------- 

يتضح من الصور التالية تآكل حديد التسليح المغطى بمادة الإيبوكسي بعد سنوات قليلة فقط في معظم مشاريع السعودية والخليج والمدن الساحلية في الولايات الأمريكية  ،

 نظراً لضعف قوة الربط بين الإيبوكسي والحديد  ولصعوبة وضع حديد التسليح المطلي بمادة الإيبوكسي  في المشاريع بدون تشققات أو فراغات في الغطاء الإيبوكسي مما يؤدي إلى زيادة التآكل الموضعي لمناطق الضعف في الغطاء فيتكون فيها مناطق أنود سالبة مركزة ويتحول الحديد المغطى بدون تشققات إلى مناطق الكاثود الموجبة ، ونظراً لفشل معظم حديد الإيبوكسي محلياً وعالمياً فقد منع في بريطانيا وعدة ولايات أمريكية مثل تكساس وفلوريدا وفرجينيا

منذ عام 1996 م ، وهناك عشرات التقارير والأبحاث المخبرية والحقلية في دبي وأمريكا تؤكد هذا الفشل السريع لهذا المنتج الذي يستخدم للأسف في جميع مشاريع المملكة العملاقة والذي سوف يتسبب في صيانة مكلفة  قريباً عن طريق تركيب الحماية الكاثودية (1200 ريال للمتر المربع )مما يرهق الميزانية الحكومية

الأفضل الإقتداء بكثير من الولايات الساحلية الحارة الأمريكية وإستخدام  الغطاء المعدني من مادة الزنك المتميزة في الحماية الكاثودية

 (hot dip steel or Zinc coated ) 

 حيث تقوم بدور الأنود المضحي  وتتآكل وتضحي بنفسها لحماية حديد التسليح ، وقد بدأ إنتاج هذا الحديد المغطى بالزنك في مدينة دبي منذ سنتين وقريباً في السعودية، وقد رأيت بنفسي حديد مغطى بالزنك ومتعرض لبيئات شديدة الملوحة ولايوجد به أي تآكل مع مضي 15 سنة على التعرض للبيئة البحرية ، كان ذلك في مختبر التآكل العالمي الذي يشرف عليه البروفسور ساغوس في جامعة جنوب فلوريدا في مايو 2008 م ،

وقد قرأت عن مشاريع كثيرة في معظم الولايات الأمريكية  نجح فيها هذا النوع من الحديد المغطى بالزنك منذ عام 1965م

لذلك أرى إيقاف إنتاج وإستخدام حديد المغطي بالإيوكسي فوراً والبدء في عمل مصانع للحديد المغطى بمادة الزنك لزيادة العمر الإفتراضي للمنشأ إلى 70 سنة

------------------------------------------------ 

 تآكل حديد الإيبوكسي بعد سنوات قليلة من تركيبه في الكورنيش الشمالي -أمانة جدة - عام 2005م 

ا

 التآكل الموضعي الخطير لحديد التسليح نتيجة تشقق الغطاء الإيبوكسي في مناطق صغيرة متفرقة ، فتتكون مناطق أنود سلبة مركزة عالية عند التشققات ومناطق موجبة خفيفة على سطح الحديد المغطى بالإيبوكسي

 هل يوجد فرق في درجة التآكل بين الحديد العادي والحديد الإيبوكسي  بعد سنوات قليلة فقط  وخاصة بعد تدهور طبقة الإيبوكسي

 الصور التالية توضح حديد إيبوكسي في مشروع ميناء جدة عند تركيبه، ثم تأكله بعد سنوات قليلة فقط

 ------------------------

 صور لعينات متآكلة من حديد الإيبوكسي بعد سنوات قليلة فقط من تعرضه للبيئات الملحية في مختبر التآكل التابع لقسم الهندسة المدنية    - بجامعة جنوب فلوريدا في مدينة تامبا الأمريكية - مايو 2008

وكان هذا المختبر أول من إكتشف مساؤي إستعمال حديد الإيبوكسي وسرعة تآكله وقلة ترابطه وقصر عمره الإفتراضي وعدم جدواه إقتصادياً مقارنة مع تكلفته العالية  ، وبناء على هذه النتائج الهامة  منعت كثيرأ من إدارات النقل بولايات أمريكا الساحلية والحارة   إستعمال هذا النوع في الخرسانة المسلحة منذ عام 1996م

وفي نفس الوقت مازال كثيراً من الإستشاريين يصر على الإستعمال المفرط لحديد الإيبوكسي في معظم المشاريع الحكومية  والمدن الإقتصادية والجامعية بالسعودية

 ---------------------------------- 

البديل الأفضل هو الحديد المغطى بالزنك (ضمان 100 سنة

 

 

 

 

 صور لعينات حديد التسليح المغطى بالزنك  وإختبار مقاومته للتآكل عن طريق تعرضه للبيئات الملحية في مختبر التآكل التابع لقسم الهندسة المدنية  - بجامعة جنوب فلوريدا في مدينة تامبا الأمريكية - مايو 2008

وكان هذا المختبر أول من إكتشف مساؤي إستعمال حديد الإيبوكسي عام 1996م ، وهو يبحث عن البديل المناسب 

---------------------------------

 Galvanic Series

يتضح من الصور التالية الخطأ الذي يتكرر كثيراً في المشاريع الخاصة والحكومية بالسعودية والمخالف للمواصفات العالمية وخاصة مايعرف ( بسلسلة المعادن- Galvanic Series)

 مما يؤدي إلى زيادة التآكل الموضعي لإختلاف الغطاء ين هذين النوعين فيتحول حديد التسليح العادي أنود سالب ويتحول الحديد المغطى بالإيبوكسي إلى كاثود موجب مما يزيد  في سرعة تدهور الخرسانة المسلحة وتقليل العمر الإفتراضي للمبنى وزيادة تكاليف الصيانة المستقبلية عن طريق إصلاح التآكل بالحماية الكاثودية  ذات التكلفة العالية

----------------------- 

مشروع بناء توسعة لصالات السفر في أحد مطارات السعودية  

ويلاحظ وجود مجموعات حديد عادية في كل عنصر إنشائي يقابلها مجموعة أخرى من قضبان التسليح المغطاة بمادة الإيبوكسي الزرقاء

 مجموعة غريبة من قضبان حديد التسليح في عدة مواقع بنفس المينى قرب دوار الكرة الأرضية - جدة وقد ظهر حديد الإيبوكسي مع حديد التسليح العادي في نفس العنصر الإنشائي