الخرسانة تحت ظروف الطقس

صب الخرسانة تحت ظروف الطقس:

في بعض الأحيان، يجب تنفيذ الأعمال الخرسانية في ظروف خاصة مثل الطقس القاسي وتحت الماء وتحت مياه البحر وفي التربة القاسية. سيتم مناقشة طرق الصب الخاصة هذه.

1- أعمال الخرسانة في الظروف المناخية القاسية:

تحتاج عمليات صب الخرسانة التي تتم في درجات حرارة أعلى من 400 درجة مئوية إلى اهتمام خاص. تعطي مدونة قواعد العمل الخاصة بالخرسانة الشديدة للطقس الممارسات الموصى بها التي من شأنها أن تؤدي إلى امتلاك الخرسانة لخصائص محسنة في الحالة الطازجة والمتصلبة. تتطلب الممارسات الجيدة للخرسانة عناية خاصة فيما يتعلق بما يلي:

1. التحكم في درجة حرارة مكونات الخرسانة.
   
2. الركام بحيث يخزن تحت الظل أو يبرد بالماء.
   
3. الماء ويستخدم على شكل جليد أو في درجات حرارة قريبة من درجة التجمد.
   
4. الأسمنت بحيث تكون درجة الحرارة مقيدة بـ 770 درجة مئوية.
   

أولاً: تصميم المزيج للخرسانة تحت الظروف الجوية القاسية

استخدم نسبة منخفضة من الأسمنت والأسمنت مع درجات حرارة منخفضة للترطيب. كما يتم استخدم المضافات المعتمدة لتقليل الطلب على المياه أو لتثبيط المجموعة.

ثانياً: إنتاج وتسليم الخرسانة تحت الظروف الجوية القاسية

1. يجب أن تكون درجة حرارة الخرسانة وقت التنسيب أقل من 400 درجة مئوية.
   
2. يجب أن يكون وقت الخلط على الأقل، مع مراعاة الخلط المنتظم.
   
3. يجب أن تكون الفترة بين الخلط والتسليم إلى الحد الأدنى.
   

ثالثاً: تنسيب وعلاج الخرسانة تحت الظروف الجوية القاسية

قبل وضع القوالب الخرسانية، يجب الحفاظ على التعزيزات والطبقة التحتية باردة عن طريق الرش بالماء البارد أولاً. إذا أمكن، قد يقتصر صب الخرسانة على المساء والليالي. كما يجب أن يكون التنسيب والتشطيب سريعًا.ومن ثم، مباشرة بعد الدمك والتشطيب، يجب حماية الخرسانة من تبخر الرطوبة.

2- صب الخرسانة تحت الماء:

من الصعب فحص الخرسانة أثناء التنسيب تحت الماء. لذلك، من الضروري تقييم نسب المزيج المقترحة وفحص المعدات ومراجعة التحضير قبل بدء صب الخرسانة تحت الماء. يجب أن يكون للخرسانة تحت الماء من 100 إلى 180 مم، ويجب ألا تزيد نسبة الماء إلى الإسمنت عن 0.6 وقد تحتاج إلى أن تكون أصغر حسب درجة الخرسانة أو نوع الهجوم الكيميائي. بالنسبة للركام بحد أقصى 40 مم، يجب أن يكون الأسمنت على الأقل 350 كجم لكل م 3 من الخرسانة.

يجب أن تكون السدود أو القوالب محكمة الغلق بما يكفي لضمان الماء الراكد إذا كان ذلك ممكنًا، وفي أي حال لتقليل تدفق المياه إلى 3 متر لكل دقيقة عبر الفراغ الذي سيتم ترسيب الخرسانة فيه. كما يجب أن تكون السدود أو القوالب الموجودة في المياه الساكنة محكمة بما يكفي لمنع فقد الملاط عبر الجدران. لا يتم نزع الماء عن طريق الضخ أثناء صب الخرسانة أو حتى 24 ساعة بعد ذلك، وإلا فقد يؤدي ذلك إلى تعكير صفو الخرسانة وقد يؤدي إلى نتائج غير مرغوب فيها.

يجب ألا تسقط الخرسانة المصبوبة تحت الماء بحرية في الماء، وإلا فقد يتم ترشيحها وتصبح منفصلة. يتم ترسيب الخرسانة بشكل مستمر حتى تصل إلى الارتفاع المطلوب. أثناء الترسيب، يجب الحفاظ على السطح العلوي مستويًا قدر الإمكان وتجنب تكون طبقات. ويجب أن تكون الطرق المستخدمة في ترسيب الخرسانة تحت الماء من إحدى الطرق التالية:

1. طريقة الاهتزاز.
   
2. التنسيب المباشر بالمضخات.
   
3. إسقاط دلو من أسفل.
   
4. طرق الأكياس.
   
5. طرق الحشو.
   

يجب إبقاء المحتوى الفارغ للركام الخشن منخفضًا قدر الإمكان. بحيث يفترض الكود الحد الأقصى لمحتوى الفراغ بنسبة 55 بالمائة.

3- الخرسانة في مياه البحر:

بالإضافة إلى درجة الخرسانة المحددة، سيكون من الضروري التحكم في الحد الأدنى من محتويات الأسمنت والحد الأقصى لنسبة الماء إلى الأسمنت. يمكن استخدام الأسمنت الخبث البورتلاندي ولكن سيكون من الضروري طلب مشورة المتخصصين. ويفضل استخدام الأعضاء مسبقة الصب لأنه سيكون من الممكن بعد ذلك تحقيق خرسانة كثيفة والقضاء على الخرسانة المسامية أو المعيبة عن طريق الفحص قبل التثبيت.

يجب استخدام العناصر غير المقواة إذا كان ذلك ممكنًا، حيث أن الفولاذ المقوى معرض للتآكل الناجم عن الكلوريدات الموجودة في مياه البحر. ومن المحتمل أن تكون مفاصل البناء ضعيفة وتبرز مشاكل المتانة في المنطقة المعرضة للتناوب بين التجفيف والترطيب، أي بين الطائرات العلوية والسفلية لحركات الأمواج. كما توصي الكودات بشأن تكديس وتخزين مواد البناء ومكوناته في الموقع بطبقة من الماء الأسمنت فوق فولاذ التسليح المخزن في المناطق الساحلية.

4- الخرسانة في التربة العدوانية والمياه:

يشير هذا النوع إلى الخرسانة الموضوعة في التربة والمياه والتي تحتوي على الكبريتات والنترات والأملاح الأخرى التي قد تسبب تلف الخرسانة. توجد أحيانًا مواد كيميائية عدوانية تحدث بشكل طبيعي مثل كبريتات الصوديوم والمغنيسيوم في التربة والمياه. حيث أن مياه البحر عدوانية بشكل معتدل للخرسانة بسبب احتوائها على كبريتات قابلة للذوبان، وقد يؤدي تحلل معادن الكبريتيد الموجودة في مياه الفحم إلى تكوين كبريتات الحديد الذي يمكن أن يسبب هجوم كبريتات شديد. قد تنشأ مشاكل المتانة أيضًا عند تعرض الخرسانة للأحماض.

5- صب الخرسانة في الطقس البارد:

يمكن تصنيف خرسانة الطقس البارد على أنها فترة تزيد عن ثلاثة أيام. يحدد معهد الخرسانة الأمريكي بموجب دليل صب الخرسانة في الطقس البارد أن الخرسانة ستتعرض للطقس البارد عند توفر الظروف التالية:

1. متوسط درجة حرارة الهواء اليومية أقل من 5 درجات مئوية (40 درجة فهرنهايت).
   
2. لا تزيد درجة حرارة الهواء عن 10 درجات مئوية (50 درجة فهرنهايت) لأكثر من نصف أي فترة 24 ساعة.
   
3. عندما تتم إدارة الخرسانة تحت الطقس البارد، يجب حمايتها من التجمد بعد فترة وجيزة من صبها. كما يجب أن تكون الخرسانة قادرة على تطوير القوة المطلوبة للإزالة الآمنة للقوالب مع تقليل الظروف التي يجب فيها استخدام الحرارة الزائدة لمساعدة الخرسانة على تطوير القوة المطلوبة. حيث أن العوامل الهامة الأخرى التي يجب مراعاتها هي ظروف المعالجة المناسبة التي تمنع التشقق وتوفر إمكانية الخدمة المقصودة للهيكل.
   

أولاً: الحفاظ على درجات حرارة الخرسانة أثناء الطقس البارد

تم تحديد درجات الحرارة اللازمة لوضع الخرسانة وحمايتها في الطقس البارد وفقًا لمعيار ودليل صب الخرسانة في الطقس البارد. والهدف من دليل صب الخرسانة في الطقس البارد هو الحفاظ على حرارة الخرسانة فوق 5 درجات مئوية خلال الـ 48 ساعة الأولى، حيث يكون تطوير قوة الخرسانة أمرًا بالغ الأهمية. عندما يتم وضع الخرسانة تحت 5 درجات ولكن ليس أقل من نقطة التجمد، ستستغرق الخرسانة وقتًا أطول لتطوير القوة المطلوبة.

لوحظ أن إزالة القوالب عندما تكون الخرسانة شديدة البرودة أو لم تصل إلى القوة المطلوبة، قد يؤدي إلى إتلاف قوة الخرسانة وقد تنهار الأسطح والخرسانة. وقد يكون استخدام بطانيات الصقيع والقوالب المعزولة ضروريًا لحماية الخرسانة. كما يمكن أن توفر الأشكال المعزولة أو الأغطية المؤقتة عزلًا كافيًا في الحزم والأعمدة والجدران.