إضافات منع إجتراف الأسمنت بفعل الماء

ما هي إضافات منع إجتراف الأسمنت؟

يتم إنتاج الخلطة المضادة لغسيل الخرسانة تحت الماء كخلط تعديل اللزوجة لتحسين الخصائص الريولوجية لعجينة الأسمنت. وهي تتكوّن بشكل رئيسي من السكريات الميكروبية مثل مشتقات عديد السكاريد على سبيل المثال هيدروكسي إيثيل سليلوز وهيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز.

ثبت أن الخلطة المضادة للغسيل مُؤثرة إلى حد كبير في تعزيز تماسك الخرسانة التي يتم سكبها تحت الماء وخطر الغسل أو العزل بسبب المياه المحيطة. علاوة على ذلك، فهي إلى حد كبير الخليط الأكثر استخدامًا في تطبيقات الإصلاح والتنسيب الكبيرة. تُسمّى الخلطة المضادة للغسيل أيضًا بمزيج تحسين اللزوجة، ويتم استخدامها أحيانًا لإنشاء الخرسانة المضغوطة ذاتيًا.

مزايا وعيوب الخلطات المضادة للغسيل:

أهم مزايا هذه الخلطات أنها تضاف إلى خليط الخرسانة لتتمكن من وضعها تحت الماء دون مواجهة الفصل. مع زيادة كمية الخلط المضاد للإغراق، ينخفض معدل تشتت الخرسانة وهو ميزة أثناء صب الخرسانة تحت الماء. أما عيوبها تتمثل في تقليل القوة ومعامل المرونة بناءً على تصميم الدفعة الخرسانية ونسبة الماء إلى الأسمنت وكمية الخلط المضاد للغسل ونوعه.

ويذكر أن قوة الضغط ومعامل المرونة للخرسانة التي تحتوي على خليط مضاد للغسيل تتراوح بين 75-100 % و 80-100 % من الخرسانة بدون خليط مضاد للغسيل على التوالي. وبالتالي، يُمكن زيادة كمية صغيرة من قضبان التسليح في قطعة الخرسانة المسلحة.

يتم تحديد كمية الخلط المضاد للغسيل المطلوب إضافته إلى خليط الخرسانة بناءً على قابلية التدفق المطلوبة وعمق وضع تحت الماء ومسافة التدفق الأفقي ونسبة الماء إلى المواد الأسمنتية وكمية المواد الأسمنتية التي سيتم استخدامها.

تصنيف الخلطات الخرسانية المضادة للغسيل:

• إضافات من الدرجة الأولى A: المضادة للغسيل وتتكوّن من خليط عضوي اصطناعي وطبيعي قابل للذوبان في الماء يعمل على تحسين لزوجة ماء الخلط. وتتراوح نطاقات هذه الفئة المطبقة بين 0.2 إلى 0.5% من كتلة الأسمنت.
  
• الخلطات الخرسانية من الدرجة B: المضادة للغسيل وهي عبارة عن مرسّبات عضوية يُمكن أن تذوب في الماء وتمتصها جزيئات الأسمنت وبالتالي فهي تُعزز اللزوجة عن طريق زيادة عوامل الجذب بين جزيئات الأسمنت. تكون الجرعة بين 0.01 و 0.10% صلبة بكتلة من الأسمنت. أمثلة من الفئة B هي البوليمرات الستايرين مع مجموعات الكربوكسيل والكهارل المتعددة الاصطناعية واللثة الطبيعية.
  
• الخلطات الخرسانية المضادة للغسيل من الفئة C: إنَّها مُستحلبات من مواد عضوية مُختلفة لا تعمل فقط على تحسين عوامل الجذب بين الجسيمات، ولكن أيضًا توفر جزيئات دقيقة للغاية في معجون الأسمنت. تتراوح كمية الخلط المضاد للإغراق من الفئة C الذي يتم إضافته عادةً من 0.10 إلى 1.50% صلبة من كتلة الأسمنت. تُعتبر مُستحلبات البارافين والشمع غير المستقرة في مرحلة الأسمنت المائي ومُستحلبات الأكريليك وتشتت الصلصال المائي أمثلة على الخلطات المضادة للغسيل من الفئة C.
  
• الخلطات الخرسانية من الدرجة D المضادة للغسيل: وهي عبارة عن مواد غير عضوية ذات مساحة كبيرة تزيد من قدرة الخليط على الاحتفاظ بالمياه. نطاق الجرعة المستخدم هو 1-25% صلبة من كتلة الأسمنت. تشمل الأمثلة البنتونيت، السليكا الحرارية ودخان السيليكا والأسبستوس المطحون والمواد الليفية الأخرى.
  
• الخلطات الخرسانية المضادة للغسيل من الفئة E: وهي مواد غير عضوية توفر جزيئات دقيقة إضافية لمعاجين الملاط. ويتكوّن جبل الفئة E الذي تمت إضافته بين 1 إلى 25% من كتلة الأسمنت. الرماد المتطاير والجير المائي والكاولين والأرض دياتومي وغيرها من المواد البوزولانية الخام أو المكلسة وغبار الصخور المُختلفة هي أمثلة على خليط E المضاد للغسيل من الفئة E.
  

الاعتبارات الرئيسية للمضافات المضادة للغسيل:

هناك عدد من الاعتبارات العملية التي يجب أخذها في الاعتبار عند إضافة خليط مُضاد للغسيل إلى خليط الخرسانة. قد يكون أهم اعتبار هو كمية الخليط الخرساني الذي يجب التعامل معه وقدرة الخلاط المستخدم. ويرجع ذلك إلى أن الخلطة المضادة للغسيل تزيد من لزوجة الخرسانة الطازجة بشكل كبير وبالتالي يزيد حمل الخرسانة الطازجة بنسبة 25 إلى 50 بالمائة.

في العديد من الظروف، تتم إضافة خليط إختزال المياه عالي المدى بالاشتراك مع خليط مُضاد للغسيل لتقليل الطلب على الماء من خليط الخرسانة والذي يزداد بسبب إضافة خليط مضاد للغسيل، وبالتالي الحفاظ على قابلية التدفق. إنَّ الخلط العالي للحد من الماء يزيد من وقت الضبط وهذا هو السبب في ضرورة مراعاة أنواع وجرعات الخلطات عالية المدى للحد من الماء.

تُعتبر سعة المضخة من الاعتبارات الأخرى التي يجب التعامل معها لأنه من جهة، يُمكن أن يحدث انسداد عالي لمقاومة التشتت في خطوط المضخة إذا ظهرت مشاكل داخل أنبوب نقل الضغط أثناء فترة ضغط الضخ. من ناحية أخرى، بسبب اللزوجة الكبيرة لخليط الخرسانة، تزداد مقاومة انتقال الضغط من 2 إلى 4 أضعاف مقاومة الخرسانة التقليدية.