متى يكون من الصعب جدًا صب الخرسانة؟

الخرسانة هي واحدة من أكثر المواد تنوعًا المستخدمة في البناء الحديث ، ويمكن اعتبارها واحدة من أهم المواد أيضًا. وهي تشكل أساس المباني ، ويمكن استخدامها لصنع الجدران والأرصفة والباحات والطرق والجسور وهي مقاومة للضرر والتدهور التدريجي الذي يمكن أن يؤثر على الحجر والخشب والمعدن. بالإضافة إلى ذلك ، لأنه يتم تطبيق الخرسانة عادة عن طريق صب وليس باستخدام ألواح أو صفائح أو الألواح ، يمكن استخدامها مع قوالب وإطارات لتشكيل هياكل كاملة بسرعة منخفضة نسبيا كلفة.

ومع ذلك ، الخرسانة ليست مثالية. مثل أي مواد بناء أخرى ، فإنه يحتوي على سمات ومراوغات يجب التخطيط لها. بالإضافة إلى كونها ثقيلة بشكل لا يصدق بمجرد وضعها ، فإن الخرسانة المصبوبة حديثًا معرضة لدرجات الحرارة العالية. بينما يمكن صب الخرسانة في أي وقت من السنة وفي أي مكان تقريبًا ، هناك يكون مجموعة مثالية من درجات الحرارة التي تصب فيها الخرسانة ، وإذا كانت باردة جدًا أو ساخنة جدًا بالخارج ، فستحتاج إلى حساب ذلك أثناء استخدام المواد.

الخرسانة هي مادة تتكون من مكونين أساسيين:

تكتسب الخرسانة قوتها من خلال عملية تعرف باسم ترطيب ، والذي يشار إليه عادة باسم "المعالجة". خلال هذه العملية ، تتفاعل المركبات في الاسمنت مع الماء والبلورة والربط الكيميائي للجزيئات الفردية من الأسمنت ، مما يؤدي إلى مادة صلبة بلاطة.

تتم عملية التصلب الأولية خلال الأيام القليلة الأولى بعد صب الخرسانة ، لكن عملية المعالجة تستمر في شكل ما لسنوات بعد ذلك. هذا هو السبب في أن الخرسانة تزداد قوة بمرور الوقت. ومع ذلك ، لأن عملية المعالجة تنطوي على الماء ، فإن درجات الحرارة العالية والمنخفضة تمثل مشكلات.

تعتبر الأيام الثلاثة الأولى بعد صب الخرسانة هي الأكثر أهمية. خلال هذا الوقت ، تصلب الخرسانة شبه السائلة وتخضع لمعظم معالجتها حيث يرتبط الاسمنت بالماء. لأن وجود المياه أمر بالغ الأهمية لعملية المعالجة ، إن صب الخرسانة في الشتاء والصيف يمثل مشاكل.

في المواسم التي تكون فيها درجات الحرارة عرضة للانخفاض أقل من 40 درجة فهرنهايت (4.4 درجة مئوية) أو تتجاوز 90 درجة فهرنهايت (32 درجة مئوية) ، يمكن أن تتغير نسبة الماء والاسمنت والركام ، وتغيير النتيجة النهائية. في درجات الحرارة المرتفعة ، يمكن أن يتبخر الماء وينتج عنه منتج نهائي مشوه وضعيف ، ولكن في درجات حرارة منخفضة تجميد الماء في خليط الخرسانة يمكن أن يؤدي إلى عيوب يمكن أن تكون أكثر خطورة. عند درجات الحرارة هذه وأدناها ، لا يمكن سكب الخرسانة بدون تحضير ومعدات إضافية.

تنطوي عملية المعالجة التي تؤدي إلى تصلب الخرسانة على تفاعل كيميائي يتأثر بالحرارة. في حين أن الحرارة الزائدة التي يقدمها الصيف يمكن أن تؤثر سلبًا على المعالجة الخرسانية ، فإن درجات الحرارة المنخفضة التي شوهدت في الشتاء يمكن أن تلحق ضرراً أكبر بشكل كبير. عند درجات حرارة أقل من 40 درجة فهرنهايت ، يمكن أن تستغرق عملية المعالجة الأولية من ساعتين إلى 24 ساعة أطول - وعندما تكون باردة بما فيه الكفاية ، يمكن إيقافها بالكامل.

في الوقت نفسه ، يمكن للخرسانة المصبوبة في درجات حرارة التجمد أن تتطور تشققات حيث يتجمد الماء في الخليط ويتسع. يمكن أن يؤدي ذلك إلى الطبقة العليا من الخرسانة التي ظهرت حديثًا مثل الغطاء أو يمكن أن تتسبب في تحطم الأسس تحت وزن المبنى في المواقف القصوى.

يمكن أن تفشل الخرسانة الموضوعة على الأرض المتجمدة في التصلب بشكل صحيح ، مما يؤدي إلى عيوب غير مرئية وتجعل الإنشاءات أكثر عرضة للتحول. لهذه الأسباب ، عادة ما يتم صب الخرسانة في الشتاء من قبل المتخصصين الذين يعرفون الاحتياطات التي يجب اتخاذها.

على الرغم من المشاكل التي يمكن أن تنشأ أثناء العملية ، إلا أن صب الخرسانة في الطقس البارد يمكن أن ينتج منتجًا نهائيًا صلبًا. يتطلب فقط تدابير وقائية. أولاً ، يجب إعداد الأرضية حيث سيتم صب الخرسانة. غالبًا ما يستخدم البناؤون الحصائر المسخنة لتدفئة الأرض إلى درجة حرارة أكثر استقرارًا ثم يستخدمون بطانية خرسانية خاصة (أو قش ، في بعض الحالات) لتغطية خليط المعالجة والحفاظ عليه دافئًا في السنوات القليلة الأولى أيام.

يمكن أيضًا إضافة مسرعات كيميائية تعمل على تسريع عملية المعالجة إلى خليط الخرسانة قبل الصب إذا كان من المتوقع أن تكون المنطقة باردة بشكل لا يصدق. توجد أيضًا خلطات خرسانية ساخنة وخلطات أسمنتية معدة للاستخدام في البيئات شديدة البرودة وتستخدم في الحالات المتخصصة. يمكن أن يسمح ذلك بصب الخرسانة في درجات حرارة أقل من 30 درجة فهرنهايت.