5 عوامل تسبب تشقق و تعرية سطح الخرسانة بعد الصب

من الشائع رؤية حائط ملبوخ بالخرسانة وتضهر فيه الخرسانة متفككة أو يبدو وكأن وجه الخرسانة قد تم تشويهه بحيث تضهر حبيبات الركام الخشن بشكل ملموس. حتى مع الرش المستمر والمعاملة بالماء قد يتعرى وجه الخرسانة وإليك ما سبب ذلك.

عندما ترى تشققات في بلاطة أو جدار خرساني، فإن افتراضك الأول هو عادةً أن شيئًا ما قد تم القيام به بشكل خاطئ – ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا. في الواقع، الشقوق الخرسانية شائعة جدًا، وبعضها لا مفر منه.

يتطرق معهد الخرسانة الأمريكي إلى موضوع تشققات الخرسانة في دليل معهد الخرسانة الأمريكي، ACI 302. 1-40:

“حتى مع أفضل تصميمات الأرضيات والبناء المناسب، من غير الواقعي توقع أرضيات خالية من التشققات وخالية من التجعيد. وبالتالي، يجب على كل من المصمم والمقاول إخطار كل مالك بأنه من الطبيعي توقع قدر من التشقق والتصدع في كل مشروع، وأن مثل هذه الأحداث لا تنعكس بالضرورة سلبًا على ملاءمة تصميم الأرضية أو جودة بنائه “

الأسباب الرئيسية التي تسبب تشقق الخرسانة موضحة أدناه.

1. هجوم الكبريتات

الكبريتات القابلة للذوبان موجودة في:

• المياه الجوفية
• التربة
• الطابوق الطيني

تتفاعل الكبريتات القابلة للذوبان مع Tricalcium Aluminate في الإسمنت بوجود رطوبة وشكل المنتجات التي تشغل حجمًا أكبر بكثير من المكونات الأصلية وبالتالي نتائج التفاعل المتسعة تسبب تفكك وإضعاف الخرسانة والبناء والجص وتشكيل التشققات. يكون رد الفعل بطيئًا للغاية وتبدأ الشقوق في الظهور بعد عامين إلى ثلاثة أعوام.

من أجل حدوث ردود الفعل هذه، وجود هذه الثلاثة أشياء ضرورية:

• كبريتات قابلة للذوبان
• التريكالسيوم ألومينات
• رطوبة

حسب هذا، فإن المكونات التالية للمبنى تكون أكثر عرضة للتأثر بهجوم الكبريتات وبالتالي تشقق الخرسانة.

الخرسانة والبناء في الأساس، لا سيما عندما يكون مستوى المياه مرتفعًا جدًا والخرسانة والبناء على اتصال بالماء.

لا يزال البناء والجص في البنية الفوقية حيث يحتوي الطابوق على أملاح وكبريتات قابلة للذوبان فيها والجدار رطبًا إما بسبب المطر أو تسرب الماء في الجدار من مصدر ما.

شدة هجوم الكبريتات يعتمد على:

1. كمية الكبريتات القابلة للذوبان
2. النفاذية والمسامية في الخرسانة والملاط
3. نسبة مركب C3A في الاسمنت
4. وجود الرطوبة / تسرب المياه في مكون المبنى المحدد

2. ردة فعل تفاعل القلويات

في السمنت البورتلاندي الاعتيادي ، توجد القلويات وهي أكسيد الصوديوم (Na2O) وأكسيد البوتاسيوم (K2O) إلى حد ما. تتفاعل هذه القلويات كيميائيًا مع بعض المعادن السيليسية (مكونات بعض الركام) وتؤدي إلى توسيع وتكسير وتفكك الخرسانة. بسبب انخفاض القلوية ، يتم تعزيز الصدأ أيضًا في وجود رطوبة. مثل هجوم الكبريتات ، يكون رد الفعل هذا بطيئًا جدًا ويستغرق عددًا من السنوات لتطوير الشقوق في الخرسانة. الشقوق هي من نمط الخريطة.

اجراءات وقائية:

• تجنب استخدام المجاميع التفاعلية القلوية
• استخدام الاسمنت مع محتوى قلوي منخفض
• استخدام المواد البوزولانية التي تمنع التفاعل الكلي القلوي في حد ذاته مع الجمع بين القلويات الموجودة في الأسمنت.

3. الكربنة

عندما تتصلب الخرسانة بسبب ترطيب الأسمنت ، يتم تحرير بعض هيدروكسيد الكالسيوم الذي ينشئ وسطًا قلويًا واقيًا يعمل على تثبيط عمل الخلايا الجلفانية ويمنع تآكل الفولاذ. خلال الوقت ، يتفاعل هيدروكسيد حر في الخرسانة مع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي الذي يتكون من كربونات الكالسيوم ، مما يؤدي إلى تقلص الشقوق. هذا التفاعل المعروف بالكربنة يقلل أيضًا من قلوية الخرسانة ويقلل من فعاليتها كوسيلة للحماية من التعزيز.

في الخرسانة الكثيفة ذات النوعية الجيدة ، تقتصر الكربنة بشكل أساسي على الطبقات السطحية للخرسانة وقد لا يتجاوز عمق الكربونات 20 مم في 50 عامًا. وبالتالي ، عندما تكون الخرسانة قابلة للنفاذ أو عندما يكون التسليح قريبًا جدًا من السطح بسبب عدم كفاية الغطاء ، فإن الكربنة تؤدي إلى تآكل التعزيز مما يؤدي في النهاية إلى تكسير وتفكك الخرسانة. تكون الكربنة أكثر سرعة في جو جاف ، ولكن نظرًا لضرورة وجود رطوبة من أجل حدوث عمل كلفاني ، ومن ثم للتآكل في الفولاذ ، فإن الطقس الجاف الرطب بالتناوب يكون أكثر ملاءمة للتآكل. الشقوق والفراغات في الخرسانة تساعد في الكربنة المبكرة. في المدن الصناعية ، التي تحتوي على نسبة أعلى من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بسبب التلوث ، فإن التكسير الناتج عن الخرسانة بسبب الكربنة يكون أكثر نسبيًا.

4. هجوم الكلوريد

يمكن لمحلول الكلوريد عالي التركيز أن يهاجم عجينة الأسمنت من الخرسانة ويمكن أن يتسبب في حدوث اضطراب في الخرسانة على غرار هجوم الكبريتات.

5. الهجوم الحمضي

الجير الحر من الاسمنت يتعرض لهجوم سريع بواسطة الأحماض. في أماكن الهجوم الحمضي ، يُفضل استخدام PPC (السمنت البورتلاندي بوزولانا) والذي يحتوي على نسبة منخفضة من الجير الحر وبالتالي يمكن أن يقدم مقاومة لهجوم الأحماض الخفيفة. يمكن تحديد حمض المهاجمة عادة بواسطة ملح الحمض المتراكم في الخرسانة على سبيل المثال عندما يتفاعل H2SO4 مع Ca(OH)2.

H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO42H2O

كل الأسمنت يتفكك تدريجيا ويتخلله هجوم حامض يؤدي إلى تشقق الخرسانة. أمثلة على بعض الحمض:

حمض معدني: حمض الكبريتيك ، وحمض الهيدروكلوريك ، وحامض النيتريك ، وحمض الفوسفوريك

حمض عضوي: الخليك ، اللبنيك ، التانيك ، والفورميك

• مقدمة إلى الأسمنت والخرسانة للمبتدئين – الفرق بينهما وتصميم الخلطات
• ما هي الخرسانة الرغوية وماهي مكوناتها – Foam Concrete؟