خطة لاختبار رطوبة البلاطة الخرسانية أو خطة للفشل

لا تزال الرطوبة الزائدة في الخرسانة مشكلة مكلفة بالنسبة لمركبي الأرضيات. وتبلغ تكلفة أعطال الأرضيات المرتبطة بالرطوبة ما يقدر بنحو 2.4 مليار دولار سنويًا في الولايات المتحدة.

يمكن تجنب العديد من هذه الإخفاقات أو التخفيف من حدتها عن طريق اختبار حالة رطوبة الخرسانة بشكل صحيح قبل تركيب الأرضيات.

• خيارات اختبار رطوبة البلاطة الخرسانية
• اختبار الرطوبة النسبية في الموقع
• ضمان أن وثائق المشروع تحدد اختبار رطوبة الخرسانة الصحيح

غالبًا ما تُقوَّض القيمة الوقائية لاختبارات الرطوبة بسبب التخطيط غير الدقيق أو المعدوم للاختبار، أو بسبب سوء تنفيذه. وقد يؤدي سوء التخطيط أو التحديد إلى استخدام طريقة اختبار ثانوية غير موثوقة. ويُعدّ اختبار الرطوبة النسبية في الموقع الطريقة التي تحظى بأقوى تأييد علمي.

يؤدي اختبار البلاطة بشكل غير صحيح، حتى مع استخدام طريقة دقيقة، إلى قراءات خاطئة بنفس القدر.

لذلك يجب إجراء اختبار الرطوبة النسبية وفقًا لـ ASTM F2170 (طريقة الاختبار القياسية لتحديد الرطوبة النسبية في ألواح الأرضيات الخرسانية باستخدام المجسات الموجودة في الموقع)، باستخدام نظام اختبار الرطوبة النسبية الموثوق به.

قد تُحدد طريقة الاختبار الدقيقة في وثائق المشروع أو لا. وفي كلتا الحالتين، فإن عدم تحديد الاختبار المناسب يُعرّض كل من تعامل مع الخرسانة أو الأرضيات للخطر في حال حدوث أي خلل ناتج عن الرطوبة.

إن ذكر كل من معيار ASTM F2170 واختبار الرطوبة النسبية المحدد في وثائق المشروع هو الطريقة الأكثر فعالية لحماية نفسك وفريقك.

خيارات اختبار رطوبة البلاطة الخرسانية

• أجهزة قياس رطوبة الخرسانة
• اختبار كلوريد الكالسيوم (CaCl)
• اختبار الرطوبة النسبية في الموقع

كما ذُكر سابقًا، يُعدّ اختبار الرطوبة النسبية الطريقة الأمثل للحصول على قراءات دقيقة وقابلة للتنفيذ لتحديد الوقت المناسب لتركيب الأرضيات أو اتخاذ إجراءات المعالجة. مع ذلك، يجدر مراجعة الطريقتين الشائعتين لفهم آلية عملهما وما تُقدّمه كلٌّ منهما وما لا تُقدّمه.

مقياس رطوبة الخرسانة وASTM F2659

يُعدّ مقياس رطوبة الخرسانة أداةً مفيدةً لإجراء فحص أولي لحالة الرطوبة النسبية في مناطق مختلفة من البلاطة. وباستخدامه بهذه الطريقة، يُحسّن من فعالية اختبار الرطوبة النسبية في الموقع، وذلك للأسباب الموضحة أدناه.

ما لا يوفره مقياس الرطوبة هو القياس الكمي، ولهذا السبب لا يمكنه إخبارك ما إذا كانت البلاطة جاهزة للأرضيات.

يقيس جهاز قياس رطوبة الخرسانة نسبة الرطوبة في منطقة محددة مقارنةً بالحالة العامة للخرسانة. فهو لا يقيس رطوبة الخرسانة نفسها، وبالتأكيد لا يعطي قراءةً تُشير إلى حالتها بعد عزلها تحت الأرضية.

كما أنه يقرأ الطبقة العلوية من البلاطة، والتي لا تتجاوز نصف بوصة تقريبًا. ولا تتوزع رطوبة الخرسانة بشكل متساوٍ في جميع أنحائها، وذلك بسبب اختلاف طريقة انتقال الرطوبة داخلها، بالإضافة إلى اختلاف مكونات الخلطة داخل البلاطة نفسها. لذا، فإن قراءة الطبقة العلوية في موضع واحد لا تكفي لتحديد الحالة الحقيقية للبلاطة.

يخضع الاستخدام الموحد لأجهزة قياس رطوبة الخرسانة لـ ASTM F2659 (دليل معياري للتقييم الأولي لحالة الرطوبة المقارنة للخرسانة والأسمنت الجبسي وألواح الأرضيات الأخرى والطبقات باستخدام مقياس الرطوبة الإلكتروني غير المدمر).

تنص إرشادات F2659 على ما يلي:

لا يهدف هذا الدليل إلى تقديم نتائج كمية كأساس لقبول الأرضيات لتركيب أنظمة تشطيب الأرضيات الحساسة للرطوبة. توفر طرق الاختبار F1869 وF2170 وF2420 معلومات كمية لتحديد ما إذا كانت مستويات الرطوبة ضمن حدود معينة.

يشير معيار ASTM F2170 إلى اختبار الرطوبة النسبية في الموقع، بينما يشير معيار ASTM F1869 إلى اختبار كلوريد الكالسيوم (CaCl). كان معيار F2420 يُنظّم استخدامات مُحدّدة لاختبار الرطوبة النسبية، ولكن تمّ سحبه في عام 2014. سيتمّ تناول كلٍّ من معيارَي F2170 وF1869 لاحقًا. وتؤكد ASTM بوضوح على أنّه لا ينبغي استخدام أجهزة قياس الرطوبة الإلكترونية لتحديد ما إذا كانت البلاطة جاهزة للأرضيات.

اختبار كلوريد الكالسيوم وASTM F1869

أقدم إشارة موثقة إلى اختبار كلوريد الكالسيوم يأتي هذا من كتاب تركيب أرمسترونج عن مشمع الأرضيات الذي نُشر عام 1941، والذي أطلق عليه اسم "اختبار الرطوبة". قام الفنيون بوضع بلورات مغطاة على البلاطة وفحصوها في اليوم التالي لمعرفة ما إذا كانت قد امتصت الرطوبة.

في ستينيات القرن العشرين، قام المهندسون بتوحيد طريقة تحديد هذه القياسات بدلاً من الاعتماد على التقييم البصري. استخدمت الصيغة فروق الوزن في البلورات لحساب معدل انبعاث بخار الرطوبة (MVER) من البلاطة.

غالباً ما كانت الوثائق من الستينيات تحدد معدل تآكل يتراوح بين اثنين إلى ثلاثة أرطال؛ وبحلول التسعينيات، رفع العديد من مصنعي الأرضيات المعدل المقبول إلى خمسة أرطال.

تم توحيد اختبار CaCl في عام 1998 مع اعتماد ASTM F1869 (طريقة الاختبار القياسية لقياس معدل انبعاث بخار الرطوبة من الأرضية الخرسانية باستخدام كلوريد الكالسيوم اللامائي).

بموجب معيار F1869، تُوزن البلورات قبل وضعها على البلاطة وتغطيتها، ثم تُوزن مرة أخرى بعد 60 إلى 72 ساعة لتحديد معدل انبعاث بخار الماء (MVER) للبلاطة. ووفقًا للإرشادات، "يُعبّر عن كمية الرطوبة بمعدل انبعاث بخار الماء، مقاسًا بالرطل لكل 1000 قدم مربع".² منطقة…"

تُحدد تعليمات الشركة المصنعة التي تُشير إلى المعيار F1869 نطاق معدل تبخر الماء المقبول لأرضياتها. في حال عدم وجود هذه التعليمات، يكون المعيار الصناعي ثلاثة أرطال، مع العلم أن F1869 عبارة عن طريقة اختبار ولا تُحدد حدًا للنجاح أو الرسوب. ويحظر تحديثٌ للمعيار F1869 استخدام اختبار كلوريد الكالسيوم على الخرسانة الجبسية أو الخرسانة خفيفة الوزن.

أجرت مجموعة CTLGroup اختبارات استمرت عقدًا من الزمن على اختبار كلوريد الكالسيوم (CaCl₂) لتحديد مدى دقة قياس معدل امتصاص الرطوبة (MVER) في عكس نسبة الرطوبة في ألواح الخرسانة. ووفقًا لهوارد كاناري، كبير العلماء في مجموعة CTLGroup آنذاك ورئيس ومؤلف معيار ASTM F2170، فإن اختبار كلوريد الكالسيوم قد يكون غير موثوق، إذ يُعطي نتائج خاطئة، سواء كانت مرتفعة أو منخفضة.

في إحدى التجارب، قامت مجموعة CTLGroup بقياس أربع ألواح خرسانية استقرت رطوبتها عند 50% لسنوات. ووفقًا لإرشادات F1869، أظهرت اختبارات كلوريد الكالسيوم (CaCl₂) معدل امتصاص الرطوبة (MVER) يتراوح بين 2.5 و 4+ أرطال، مما يشير إلى أن المادة المجففة كانت تمتص رطوبة أكثر مما تطلقه الخرسانة، وهي نتيجة إيجابية خاطئة. وقد تم توثيق هذه الاختبارات في مواصفات البناء.

كان ذلك أحد الاختبارات المعملية والميدانية العديدة مجموعة CTL أُجريت الدراسة على اختبار كلوريد الكالسيوم وعلى اختبار معدل انبعاث بخار الماء كمؤشر على الرطوبة في الخرسانة. ووفقًا لكاناري، حددت مجموعة CTL ستة أسباب تجعل اختبار معدل انبعاث بخار الماء "يعاني من أوجه قصور خطيرة".

1. لم يكن هناك أساس علمي للمعايير عند إنشائها، لذا فإن مقياس MVER لقياس الرطوبة ليس له أساس كمي.
2. لا يمكن معايرة مجموعات MVER، مما يجعل من المستحيل تحديد دقتها.
3. يقيس الاختبار الرطوبة فقط على سطح البلاطة ولا يقدم أي معلومات عن الرطوبة الموجودة أسفلها.
4. لا يقيس اختبار CaCl MVER بدقة؛ حيث تعد القراءات الإيجابية الكاذبة والسلبية الكاذبة شائعة.
5. تؤثر الظروف المحيطة على النتائج. تجذب البلورات الرطوبة من الهواء، والتي تُعزى بدورها إلى الرطوبة داخل الخرسانة.
6. بعض القيود المفروضة على معدل نفاذية المواد لا تأخذ في الاعتبار تأثير المواد اللاصقة على أداء الأرضيات على المدى الطويل.

أما العيب الثالث، وهو أن اختبار CaCl يقيس فقط الرطوبة السطحية، فهو أمر مهم لأن الرطوبة تنتقل عبر الخرسانة ولا تتساوى حتى يتم إغلاق البلاطة.

إن قياس السطح، حتى بدقة، لا يُعطي معلومات كافية عن الرطوبة الموجودة تحته. وهذه الرطوبة الزائدة تحت السطح هي التي تتسرب لاحقاً إلى الأرضيات التي يتم تركيبها قبل الأوان.

تكمن المشكلة ذات الصلة في أن رطوبة السطح لا ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالرطوبة المتبقية في البلاطة بعد تركيب الأرضية. فبمجرد تركيب الأرضية، يتوقف تبخر الرطوبة، وتتوازن الرطوبة المتبقية في جميع أنحاء البلاطة.

تُعدّ الرطوبة المتبقية هي العامل الحاسم في تحديد ما إذا كان البلاط سيتعرض للتلف لاحقاً. فهي ترتفع دون أن تتبخر، حاملةً معها بخار الماء والمواد الكيميائية التي تتراكم بين سطح البلاط والأرضية.

إن القراءة التي لا تسجل سوى السطح في لحظة واحدة لا تعطي سوى القليل عن حالة البلاطة بمجرد إغلاقها.

لا يزال اختبار كلوريد الكالسيوم يُستخدم رغم هذه العيوب الموثقة، ويعود ذلك جزئياً إلى الاعتقاد بأنه أقل تكلفة من اختبار الرطوبة النسبية. والحقيقة أن تكلفة المجموعة أقل.

ومع ذلك، فإن اختبار CaCl يتطلب عمالة أكثر بكثير، مما يجعله أكثر تكلفة مباشرة من اختبار RH وأكثر تكلفة غير مباشرة من خلال الاستخدام غير الفعال للوقت والعمالة.

يتمتع اختبار كلوريد الكالسيوم بتاريخ استخدام أطول من اختبار الرطوبة النسبية، وهو ما قد يظنه البعض دليلاً على مصداقيته. ولا يزال العديد من مصنعي الأرضيات يحددون معدل تبخر الرطوبة المقبول لتغطية الضمان، مما يعزز هذا الانطباع.

اختبار الرطوبة النسبية في الموقع وASTM F2170

كان العمل الذي أُجري في جامعة لوند بالسويد في تسعينيات القرن الماضي أساسياً في تطوير طريقة اختبار الرطوبة النسبية في الموقع المستخدمة اليوم. فقد درس هؤلاء الباحثون مستويات الرطوبة النسبية داخل البلاطة وكيفية ارتباطها بمحتوى الرطوبة المتوازن (EMC) للبلاطة بعد تركيب الأرضيات، وحددوا الأعماق التي يقرأ عندها مستشعر الرطوبة النسبية النسبة المئوية التي تعكس محتوى الرطوبة المتوازن للبلاطة بعد إحكام إغلاقها.

بالنسبة للألواح المصبوبة على الأرض، يبلغ هذا العمق 40% من سمك اللوح؛ أما بالنسبة للألواح التي تجف من كلا الجانبين، فيبلغ 20%. وكانت أولى الجمعيات الصناعية التي أصدرت معايير للصب في الموقع اختبار RH كانوا في السويد وفنلندا.

تم نشر تلك المعايير، والتي يطلق عليها بشكل عام "Nordtest"، في عام 1995. استخدمت ASTM معيار Nordtest كأساس لمعيار F2170، الذي تمت الموافقة عليه لأول مرة في عام 2002.

يُعدّ نطاق التحقق العلمي فرقًا ملحوظًا بين تاريخي F1869 وF2170. فقد استند اختبار كلوريد الكالسيوم ومعايرته إلى تجارب غير موثقة، ثم كشفت الاختبارات المضبوطة لاحقًا عن نقاط ضعفه. أما اختبار الرطوبة النسبية في الموقع، فقد طُوّر من خلال اختبارات علمية، وتبع ذلك وضع معايير الاستخدام الميداني.

أدى استمرار الاختبارات إلى تحسين فهمنا للطريقة، وأدى إلى تحديث F2170. كان المعيار الأصلي يتطلب الانتظار 72 ساعة حتى يتوازن الهواء في فتحة الاختبار قبل أخذ قراءة متوافقة مع ASTM.

أجرت دراسة للدقة والتحيز بتكليف من الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) وأجراها مختبر مستقل لاختبار فعالية تلك الفترة التي تبلغ 72 ساعة، وأخذت قراءات على فترات متعددة مسبقًا لتتبع الفرق مقابل القراءة المطلوبة لمدة 72 ساعة.

أثبتت القراءات التي تم أخذها بعد 24 ساعة أنها مكافئة إحصائياً لتلك التي تم أخذها بعد 72 ساعة. وكانت الانحرافات العرضية صغيرة بما يكفي لعدم وجود تأثير إحصائي، مما جعل شرط الـ 72 ساعة غير ذي صلة.

قامت ASTM بتحديث معيار F2170 وفقًا لذلك، مما يسمح بإجراء قراءات مطابقة بعد 24 ساعة من إدخال المستشعر. وهذا يجعل قياس الرطوبة النسبية في الموقع أسرع هذه الطرق، حيث لا يزال يتعين على مستخدمي معيار F1869 الانتظار 60 ساعة على الأقل للحصول على قراءة مطابقة.

يكمن الفرق الأهم بين الطريقتين في ما تقيسه كل منهما. يقيس اختبار كلوريد الكالسيوم رطوبة السطح، بينما تحدد حالة ما تحت السطح الأداء.

يقيس مستشعر الرطوبة النسبية الموجود في الموقع الرطوبة النسبية ودرجة الحرارة داخل البلاطة، وهو ما يجعله قادراً على إخبارك بحالة رطوبة البلاطة بمجرد تركيب الأرضيات.

موثوقية أدوات اختبار الصحة الإنجابية

إنّ العلم الكامن وراء اختبار الرطوبة النسبية في الموقع يعني أيضاً إمكانية معايرة مجموعات اختبار الرطوبة النسبية وفقاً لمعايير وطنية قابلة للتتبع. وكان عدم القدرة على معايرة أجهزة قياس الرطوبة النسبية أحد أبرز نقاط ضعف اختبار كلوريد الكالسيوم في بحث مجموعة CTL. فبدون المعايرة، لا توجد طريقة للتحقق من دقة قراءة الجهاز.

اختبار الرطوبة النسبية في الموقع: دقيق وسريع

الخيار الأكثر موثوقية هنا هو أيضاً الأسرع، وهو ما لا يحدث دائماً.

يتطلب جهاز F2170 المعدل فترة انتظار مدتها 24 ساعة فقط، بينما لا يزال جهاز F1869 يتطلب 60 ساعة كحد أدنى قبل أن تتمكن من أخذ قراءة قابلة للتنفيذ.

كما يمكن لمجموعات قياس الرطوبة النسبية في الموقع أن تبسط عملية التركيب وجمع البيانات، مما يقلل من الجدول الزمني لقياس الرطوبة بشكل أكبر.

أمتار فاغنر رطوبة نسبية سريعة^® L6 يتم تركيب الحساسات في دقائق: قم بحفر الثقب، ونظفه، ثم أدخل الحساس. أما اختبارات كلوريد الكالسيوم، على النقيض من ذلك، فتتطلب إعدادًا دقيقًا لإحكام غلق البلورات تحت الغطاء.

يشتمل نظام Rapid RH L6 أيضًا على ملحقات اختيارية وتطبيقات جوال مجانية تُسهّل أو تُؤتمت عملية جمع البيانات وإعداد التقارير باستخدام برنامج F2170. كما تدعم البيانات المُجمّعة تحليل الاتجاهات، الذي يُظهر كيفية جفاف لوح معين بدلاً من مجرد معرفة حالته الراهنة.

ينصّ البند F2170 على عدد مستشعرات الرطوبة النسبية بناءً على مساحة البلاطة، بما في ذلك أماكن وضع أجهزة الاستشعار المحددة. جهاز قياس رطوبة الخرسانة يساعد في تحديد مواطن الخلل داخل موقع الاختبار حتى تحصل على الاهتمام الذي تستحقه.

ابحث عن جهاز قياس يقيس الرطوبة تحت السطح، مثل جهاز قياس رطوبة الخرسانة C555 من Wagner Meters، الذي يقيس الرطوبة حتى عمق 0.5 بوصة داخل البلاطة. ويُظهر هذا الجهاز نسبة الرطوبة في تلك المنطقة، مما يدل على أماكن احتفاظ البلاطة بأكبر قدر من الرطوبة.

ضمان أن وثائق المشروع تحدد اختبار رطوبة الخرسانة الصحيح

يُعدّ اختبار الرطوبة النسبية في الموقع الطريقة الأسرع والأكثر موثوقية، ولا يزال لاختبار كلوريد الكالسيوم مؤيدون. يميل المقاولون العامون وفنيو تركيب الأرضيات إلى استخدام الاختبار الذي يشعرون بالراحة معه، ولا أحد يرغب في إضاعة الوقت بعد الصب في الجدال حول الاختبار الأنسب.

يُعدّ وقت تحديد مواصفات المشروع هو الوقت الأمثل للإصرار على إجراء اختبار الرطوبة النسبية في الموقع وفقًا لمعيار F2170. إنّ ذكر المعيار ونظام الاختبار في وثائق المشروع يحسم المسألة قبل أن تتحول إلى نزاع.

تحميل قائمة التحقق من الرطوبة النسبية السريعة ASTM F2170.

آخر تحديث في 17 سبتمبر 2026