انواع الانكماش في الخرسانة

تتطلب الحاجة إلى قابلية تشغيل كافية إضافة كمية أكبر من الماء عما هو مطلوب لترطيب الإسمنت، يؤدي فقدان بعض هذه المياه الزائدة من المصفوفة إلى انخفاض الحجم المعروف باسم الانكماش، والانكماش هو خاصية ملازمة للخرسانة ويمكن تعريف الانكماش في الخرسانة أيضاً على أنه تغيرات الحجم الملحوظة في الخرسانة بسبب فقدان الرطوبة في مراحل مختلفة لأسباب مختلفة.

ما هي أنواع الانكماش في الخرسانة؟

يمكن تصنيف الانكماش إلى ما يلي:

1. الانكماش البلاستيكي.
   
2. انكماش الجفاف.
   
3. الانكماش الذاتي.
   
4. انكماش الكربونات.
   

الانكماش البلاستيكي:

الانكماش البلاستيكي في الخرسانة يلاحظ بعد صب الخرسانة، إنَّ الماء المطلوب لكسب قوة الخرسانة يهرب إلى الغلاف الجوي بسبب عملية التبخر من سطح الهيكل، سيؤدي ذلك إلى حدوث تشققات على سطح الهيكل، سبب آخر لتشقق الانكماش تحت نوع الانكماش البلاستيكي يرجع إلى امتصاص الماء من الخرسانة بواسطة الركام.

سوف تأتي الجسيمات المجمّعة أو التعزيز في طريق الهبوط الذي قد تظهر عليه الشقوق على سطح الهيكل أو داخليًا حول الركام، في حالة الأرضيات والأرصفة حيث تتعرّض منطقة السطح للتجفيف بدرجة كبيرة مقارنة بالعمق عند تعرضها لأشعة الشمس ورياح التجفيف، كما أن السطح يجف بسرعة كبيرة ممّا يتسبب في انكماش البلاستيك.

في حالة تصميم المزيج حيث تكون نسبة الإسمنت المائي عالية، هناك احتمال أن تؤدي مسارات المياه الزائدة إلى حدوث نزيف، هذه المياه الزائدة بسبب النزيف سوف تتراكم على سطح الألواح، كما أن السطح يجف وينهار ممّا يسبب تشققات عندما تتعرّض الخرسانة لهذه الظروف المناخية الجافة.

منع الانكماش البلاستيكي:

يمكن تطبيق العلاجات التالية لمنع سبب انكماش البلاستيك:

1. منع هروب الماء من السطح عن طريق تغطية السطح بمساعدة ألواح البولي إيثيلين، إنَّ منع تبخر المياه سيمنع الانكماش البلاستيكي.
   
2. الاهتزاز المناسب للخرسانة يمكن أن يمنع الانكماش البلاستيكي.
   
3. يمكن تقليل الانكماش البلاستيكي في الهياكل الخرسانية باستخدام مسحوق الألمنيوم.
   
4. يمكن أن يساعد استخدام الإسمنت الموسع أيضًا في السيطرة على الانكماش البلاستيكي.
   

انكماش الجفاف:

إنَّ انكماش الجفاف في الخرسانة ينجم عن فقدان الماء الممتص على السطح من هلام هيدرات سيليكات الكالسيوم (C-S-H) وأيضاً بسبب فقدان التوتر الهيدروستاتيكي في المسام الصغيرة، التورّم هو ظاهرة الانكماش المعاكسة، ويرجع هذا الانكماش بشكل أساسي إلى تشوّه المعجون الإسمنتي، على الرغم من أن الصلابة الكلية تُؤثّر أيضًا عليه ألا أنه يتم ذلك بمجرد تسمية الخرسانة باسم انكماش الجفاف، تحدث معظم أنواع انكماش التجفاف في الأشهر القليلة الأولى من عمر الهيكل الخرساني.

الانكماش الذاتي:

أهم سبب في الانكماش الذاتي في الخرسانة هو تغيير في الحجم يحدث حتى بعد وضع الهيكل الخرساني، قد يكون هذا الحجم في شكل انكماش أو في شكل تورّم، عندما تتوافر المياه فإنَّه يسهل الترطيب المستمر وهذا يمكن أن يخلق في توسيع الهيكل الخرساني ولكن عندما لا يوجد محتوى رطوبي للقيام بهذا الترطيب يكون هناك تورّم في الخرسانة.

هذا النوع من الانكماش هو نتيجة سحب الماء من المسام الشعرية الموجودة داخل الخرسانة، عملية الترطيب هي المسؤولة عن سحب المياه هذا حيث أن الماء ضروري لترطيب الإسمنت المائي، أيضاً تُسمّى عملية سحب الماء من المسام الشعرية لترطيب الإسمنت المائي بالجفاف الذاتي.

انكماش الكربنة في الخرسانة:

تتمتع القوالب الخرسانية بفرص أعلى للتفاعل مع الغازات الجوية مثل ثاني أكسيد الكربون، يتم هذا التفاعل في وجود رطوبة وسيؤدي هذا إلى تكوين الكربونات، سيتم العثور على هيدروكسيد الكالسيوم في الخرسانة وهو ناتج ثانوي لتفاعل الترطيب وهائلة في الخرسانة، سيتفاعل هيدروكسيد الكالسيوم هذا مع ثاني أكسيد الكربون الجوي لإعطاء كربونات الكالسيوم، سيؤدي ذلك إلى تحويل سطح الخرسانة للحصول على غازات أو حمضية بطبيعتها تُسمّى هذه العملية باسم الكربنة.

وهذا يخلق انكماشًا يتم ملاحظته على السطح حيث أنه يمكن ملاحظته خلال فترة خدمة الهيكل الخرساني، لوحظ انكماش الكربونات في المناطق ذات ظروف الرطوبة المتوسطة، كما أن عملية الكربنة تؤدي إلى تحلّل بعض مركبات الإسمنت، سوف تؤدي الكربونات التي تتكون من الكربونات إلى ملء المسام وبالتالي تقليل النفاذية.

مع انخفاض النفاذية سَتزداد القوة ولكن عندما يتم تقييد الانكماش إما جزئيًا أو كليًا بسبب القيود الداخلية أو الخارجية يتم تطوير التشقق، وهذه الشقوق ناتجة عن ضغوط الشد الناتجة عن القيود، ويمكن توفير المفاصل المناسبة في الهيكل أثناء الصب لحركات التقلُّص والتوسع وسيساعد هذا النوع من الانكماش على تجميع الفولاذ بإحكام ممّا يساعد بدوره على زيادة الرابطة.