يُعَدّ مظهر الخرسانة تمثيلاً بصرياً لجودتها. إن انتظام ولمعان سطح الخرسانة يشغلان اهتمام المقاولين ومالكي العقارات بصورة متزايدة، وتصبح متطلباتهم أكثر صرامة يوماً بعد يوم. وقد أصبح هذا تدريجياً عاملاً اقتصادياً مهماً.
يُعَدّ التبييض من أكثر الظواهر شيوعاً على أسطح الخرسانة. وفقاً لإحصائيات غير مكتملة، توجد ظاهرة التبييض في أكثر من 36% من مشاريع الخرسانة، وهي واحدة من “الأمراض” الصعبة في المشاريع الإنشائية. بشكل عام، لا تتسبب في حوادث تتعلق بجودة الهيكل البني، ولكن وجودها سيؤثر بجدية على جماليات المبنى وتقييم جودة المشروع.
آلية انتفاخ التصقيل على الأسطح الخرسانية
يُعدّ انتفاخ التصقيل على الأسطح الخرسانية، المعروف عمومًا بالتفجر، ظاهرة تُعتقد عمومًا أنها تحدث خلال ترطيب الأسمنت. ففي الوقت الذي يتفاعل فيه سي 3 اس و سي 2 س لتكوين جيل ، يتشكل أيضًا مقدار كبير من سي اي 0اتش2 الذي يُعتبر مادة قابلة للذوبان بشكل كبير، وغالبًا ما تتواجد في الماء الحر داخل الخرسانة خلال المراحل الأولى من عملية الترطيب.
في المراحل الأولى من تجفيف وتصلب الخرسانة، ومع جفاف الخرسانة، ستبدأ المياه الحرة داخل الهيكل ذات التركيز العالي من هيدروكسيد الكالسيوم بالهجرة تدريجياً نحو الخارج عبر الشعيرات الدموية الداخلية لتعويض المياه المتبخرة من السطح. وبعد أن تصل حبيبات ال سي اي 0 اتش2 المذابة إلى سطح الخرسانة، سيتفاعل مع والرطوبة في الهواء لتكوين راسب أبيض غير قابل للذوبان في الماء هو سي اي سي او3 ، الذي سيلتصق بسطح الخرسانة. يُطلق على هذا التفجر الذي يحدث خلال عملية التصلب اسم التفجر الأولي.
بينما يشدُّ الخرسانة، تَبطَأُ عملية الشدِّ بمرور الوقت تدريجياً. وتحت تأثير تآكل المطر والثلج، يتسرب الماء إلى داخل الخرسانة في بعض الأماكن، ويذوب هيدروكسيد الكالسيوم المتبقي. عندما يتبخر الماء مع ارتفاع درجة حرارة الجو، فإنه سيعيد هيدروكسيد الكالسيوم المذاب إلى سطح الهيكل، مكوناً التكرير الثانوي.
التبييض الثاني يختلف عن التبييض الأول، وفي معظم الحالات لا يظهر على السطح بالكامل للخرسانة، بل يتوزع بشكل غير متساوٍ على السطح. هذا التبييض مرتبط بنوع الأسمنت، والكمية المستخدمة، والكثافة، ومعدل امتصاص الماء، والموهوبية. أما الأجزاء ذات السطح الخشن التي تميل إلى تراكم الماء، والمسامية الداخلية ومعدل امتصاص الماء المرتفع، فهي الأكثر احتمالاً لتجربة تبييض متعدد.
أسباب تبييض سطح الخرسانة وإجراءات الوقاية
نزيف الماء في الخرسانة الممزوجة
كلما زاد الماء المتسرب من سطح المنشأة خلال التصلب الأولي، زادت حدة التبييض. ويتجلى ذلك بشكل رئيسي في الجوانب التالية:
نسبة الماء المفرطة في الأسمنت
. كلما كانت نسبة الماء في الأسمنت أكبر، زادت كمية الماء الحر في الخلطة، وزادت احتمالية النزف وزيادة التبلور في الخرسانة. لذلك، طالما لم تتأثر عمليات البناء، يجب تقليل كمية ماء الخلط بقدر الإمكان وخفض نسبة الماء إلى الأسمنت.يمكن أن يتسبب مقدار إضافي مفرط من المواد المضافة أيضاً في نزف الخرسانة. في هذه الحالة، يجب تقليل كمية المواد المضافة.
ذات صلة بالإسمنت. تتأثر هذه المادة بمصدر المواد الخام، ومراقبة الإنتاج، وظروف العملية، لذا فإن محتوى التركيب المعدني للإسمنت المنتج من قبل مصنّعين مختلفين يختلف أيضاً. بشكل عام، بالنسبة للإسمنت الذي يحتوي على نسبة عالية من ، بسبب ترطيبه السريع وامتصاصه العالي للمواد المضافة، في ظل نفس الظروف، يتم تجنب جرعة زائدة من المواد المضافة، ومن غير المحتمل حدوث النزف الناتج عن زيادة المواد المضافة. بالنسبة للإسمنت الذي يحتوي على نسبة منخفضة من ، يجب تقليل جرعة المواد المضافة بشكل مناسب.
إنه يتعلق بنسبة خلط الخرسانة وتدرج المجاميع. فالخلطة التي تحتوي على نسبة رمل منخفضة أو تدرج غير مناسب تكون عرضة للنزيف.
مع بقاء بقية الشروط دون تغيير، تأمل محطة الخلط عمومًا في التكيف مع تغييرات المواد الخام وتلبية متطلبات ضخ الخرسانة بمختلف الدرجات من خلال تعديل الإضافات. إن إضافة كمية مناسبة من مكونات الاحتفاظ بالماء، والاحتفاظ باللدونة، وتكوين الهواء المحبوس للإضافات تعود بالنفع على تحسين قابلية عمل الخرسانة وتقليل النزيف والترسيب.
الإسمنت هو العنصر الرئيسي في الخرسانة. كلما زادت نسبة أكسيد المعادن القلوية في الإسمنت نفسه، زادت إمكانية ترسب القلويات تحت ظروف معينة، وزادت الاحتمالات أن يتحول سطح الخرسانة المخلوطة إلى اللون الأبيض. كما أن محتوى القلويات في الإسمنت يؤثر بشكل كبير على فعالية الإضافات. لذلك، عند اختيار الإسمنت، يجب الحرص على استخدام إسمنت منخفض القلويات.
إن مستوى الأملاح القابلة للذوبان في الركام يعد أيضًا عاملًا مهمًا يؤثر على إبيضاض سطح الخرسانة. إذا سمحت الظروف، يجب اختيار الركام بعناية وضبط محتوى الأملاح القابلة للذوبان فيه بدقة.
تعتبر الإضافات الخرسانية المستندة إلى النافثالين الأكثر استخدامًا حاليًا، حيث تُعد التركيزات المنخفضة هي الأكثر شيوعًا. إن المحتوى النسبي العالي من كبريتات الصوديوم يزيد من كمية المواد القابلة للذوبان في الخرسانة، مما يزيد من احتمال تبييض سطح الخرسانة. إن تقليل محتوى القلويات في الإضافات ليس مفيدًا فقط للوقاية من تفاعل القلويات مع الحصى، بل يعزز أيضًا فعالية الإضافات.
عند إعداد الخرسانة، أضف كمية مناسبة من الإضافة التفاعلية من السيليكا. خلال تفاعل هيدرات الأسمنت، يمكن أن تتفاعل السيليكا مع هيدروكسيد الكالسيوم الناتجة عن الترطيب مكونات الأسمنت المعدنية لتكوين جل ، والذي من المحتمل أن يتفاعل مع القلويات القوية في الأسمنت، مما يقلل من محتوى القلويات الحرة في الخرسانة. وهذا يعني أنه بعد أن تصل الخرسانة إلى الصلابة وتُجف، حتى لو تسرب الماء إلى الركيزة، فلن يكون هناك القليل المتاح للتسرب كملح أو قلوي. إن الإضافة المعدنية عالية الجودة لها تأثير جيد على منع تبييض سطح الخرسانة.
الخرسانة نفسها مسامية
نظرًا لمتطلبات البناء، فإن نسبة الماء إلى الأسمنت في خلطات الخرسانة دائمًا ما تكون أكبر من القيمة النظرية المطلوبة لترطيب الأسمنت. وغالبًا ما يحدث فائض من الماء أثناء عملية الصب والاهتزاز، مما يشكل قنوات مائية داخل الخرسانة أو يبقى داخل الخرسانة ويتجمع تحت الحصى الخشن. ويتم تبخره خلال مرحلة التصلب اللاحقة لتكوين فراغات داخلية. بالإضافة إلى ذلك، بعد ترطيب الأسمنت، يمكن أن يؤدي الانخفاض في حجم المواد الهيدراتية إلى تكوين مسام أو فجوات داخلية، مما يؤدي إلى درجة معينة من المسامية في الخرسانة.
يمكن أن يسهم خلط الإضافات في تقليل نسبة الماء إلى الأسمنت، وتقليل الفائض من الماء، وتحسين كثافة الخرسانة بشكل كبير. كما أن إدخال عنصر محدد له القدرة على احتجاز الهواء في الإضافة يحسن من قابلية العمل، ويمنع النزيف والاستقرار، ويقلل من المسام الشعرية الكبيرة على واجهة التقاء الحصى ومعجون الأسمنت، وينتج عددًا كبيرًا من فقاعات الهواء الصغيرة الموزعة في فراغات الخرسانة، وتتجمع في ممرات الشعيرات الدموية، مما يؤدي إلى قطع الشعيرات الدموية وتحسين نفاذية الخرسانة بشكل كبير.
تعزيز إدارة البناء. يجب أن تتعرض الخرسانة للاهتزاز والضغط لمنع دخول المياه الخارجية إلى داخل العنصر. تعزيز عملية التلييس. من الأفضل تنفيذ طبقة أخرى من التلييس قبل التصلب الأولي لغلق الفتحات الصغيرة على السطح الناتجة عن تبخر المياه، وجعل طبقة المونة الأسمنت متماسكة، مما يحسن من عدم نفاذية السطح ويمنع التبييض.
بالنسبة للمشاريع التي تتطلب معايير عالية في مظهر الخرسانة، يمكن أيضاً رش طبقة من الدهان الشفاف المقاوم للماء على سطح الخرسانة لملء المسام على السطح بشكل محكم ومنع حدوث الاختراق.
إذا لم تنفَّذ الصيانة في الوقت المناسب، أو كانت الطريقة غير ملائمة، أو كان وقت الصيانة غير كافٍ، يجب حماية الخرسانة سريعًا بعد أن تتصلب، بحيث تَبطئَ من معدل الجفاف والتبخر. عندما يخترق الماء من سطح الخرسانة إلى باطنها، يدخل ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء إلى داخل الخرسانة ويتفاعل كيميائيًا مع هيدروكسيد الكالسيوم المذاب في الماء، مما ينتج عنه ترسب كربونات الكالسيوم. إذا لم يتم حماية الخرسانة بسرعة، فعند تصلبها وجفافها، ينتقل الماء من الداخل إلى الخارج، حاملاً المواد القابلة للذوبان إلى سطح الخرسانة. ومع تبخر الماء السطحي، تبقى المواد القابلة للذوبان البيضاء على السطح، مما يسبب تأثير التبييض. يجب ألا يتوقف المعالجة والتغطية قبل الأوان، قبل أن تصل قوة الهيكل المصبوب تمامًا إلى نقطة الجفاف. عمومًا، يجب أن تتم المعالجة والتغطية لمدة لا تقل عن 14 يومًا بعد البناء للحفاظ على الحرارة والرطوبة. وقد وُجد في الممارسة أن كتل اختبار الخرسانة الموضوعة في الخارج تكون لامعة في اليوم الذي يلي تصلبها، وتبدأ في التحول إلى اللون الأبيض في اليوم الثالث. ومع ذلك، فإن الكتل التي تمت معالجتها في الوقت المناسب لم تتحول إلى اللون الأبيض. السبب وراء التبييض الشديد لكتل الاختبار في موقع البناء هو أنها وُضعت في الهواء الطلق دون المعالجة اللازمة.
بِاختصار، هناك عوامل عديدة تُسَبِّبُ تحول سطح الخرسانة إلى اللون الأبيض، مثل الطقس ودرجة الحرارة والرطوبة، ونوع الإضافات. هذه العوامل مترابطة وتؤثر في بعضها البعض. فقط من خلال اتخاذ تدابير وقائية عملية تعتمد على ظروف المواد الخام المحلية والأعمال الفعلية، يمكن تقليل ظاهرة تحول سطح الخرسانة إلى اللون الأبيض بفاعلية، وتلبية المتطلبات العالية لمظهر الخرسانة.