اقرأ في هذا المقال
- ما هو تراكب الأسمنت الخرساني الهجين فوق أسطح الجسر؟
- أسباب فشل تركيب الأسمنت الخرساني الهجين فوق أسطح الجسر
ما هو تراكب الأسمنت الخرساني الهجين فوق أسطح الجسر؟
يتم وضع تراكب الأسمنت الخرساني الهجين فوق سطح الجسر لتقليل تسرّب الماء وكلوريد أيون ولزيادة جودة الركوب ومقاومة الانزلاق والصرف ومظهر السطح. لا يتم تطبيق تراكب الأسمنت الخرساني الهجين فقط على الأسطح التي تكون في حالة جيدة إلى حد كبير في نفس الوقت اللازم لسطح مقاومة الانزلاق وإعاقة تسرب الكلوريد، ولكنها تستخدم أيضًا لاستعادة الحالة المطلوبة للأسطح التالفة.
يُذكر أن التراكب الذي تم إنشاؤه بشكل صحيح يمكن أن يستمر لمدة ثلاثة عقود تقريبًا. على الرغم من حقيقة أنه يتم إنشاء تراكبات فعالة إلى حد كبير وطويلة الأمد ولكن هناك حالات فشلت فيها التراكبات حتى قبل فتح الجسر أمام حركة المرور. لذلك، سيتم مناقشة تلك العوامل أو المشكلات الرئيسية التي تؤدي إلى فشل الأسمنت الهجين المتراكب في الأقسام التالية.
أسباب فشل تركيب الأسمنت الخرساني الهجين فوق أسطح الجسر:
فيما يلي العوامل التي تسبب فشل تراكب الخرسانة الهجينة فوق أسطح الجسر:
- جودة عمل المقاول في تركيب الأسمنت الخرساني الهجين فوق أسطح الجسر.
- الخصائص المادية لخرسانة التراكب.
- تراكب قوة الرابطة الملموسة فوق أسطح الجسر.
- سماكة تراكب الخرسانة فوق أسطح الجسر.
- ملامح سطح تراكب الخرسانة فوق أسطح الجسر.
- تراكب ميزات الحماية الملموسة فوق أسطح الجسر.
1- جودة أعمال المقاول لتراكب الأسمنت الخرساني الهجين:
بناء الخرسانة المتراكبة ليست مهمة سهلة. قرارات البناء المناسبة فيما يتعلّق باختيار إزالة الخرسانة وتطبيقها، والأدوات والإجراءات المستخدمة لتحضير السطح ونسب الخليط وتقنية الصب والمعالجة. من المهم للغاية أن يمتلك المقاول المهارات والخبرة والمعدات المطلوبة. وإلا فلن يؤدي المقاول أداءً جيدًا فحسب، بل ستكون مشكلات البناء أعلى. من الأهمية بمكان أن يكافأ المقاول بناءً على أداء المنتج النهائي بدلاً من استخدام المواصفات المحددة. هذا لأنه، من المرجّح أن يعمل الأسمنت الخرساني المتراكب بشكل أفضل ويستمر لفترة أطول.
2- الخصائص المادية لخرسانة التراكب الهجين:
1- نسب خليط التراكب:
تشمل المواد التي تم استخدامها لتراكب سطح الجسر الخرسانة المعدلة من مادة اللاتكس ومخاليط الخرسانة الأسمنتية الهيدروليكية ذات النسبة المنخفضة من الماء إلى الأسمنت وخليط الأسمنت البورتلاندي الذي يتم فيه استبدال كمية معينة من الأسمنت بأبخرة السيليكا أو الرماد المتطاير أو خبث فرن الصهر المحبب. بالنسبة للحالة التي يلزم فيها استخدام التراكبات بعد 3 ساعات من المعالجة عند درجة حرارة 10 درجة مئوية وأكبر، فإنّ الخرسانة المعدّلة المصنوعة من مادة اللاتكس شديدة القوة هي الاختيار المناسب.
ومع ذلك، إذا كانت درجة الحرارة تساوي أو تزيد عن 26.67 درجة مئوية، فهي مطلوبة لتوفير خليط حامض الستريك لزيادة وقت ترسيخ الخرسانة. علاوة على ذلك، هناك عدد من أنواع الخرسانة. على سبيل المثال، يتم إنتاج الخرسانة المعدلة من مادة اللاتكس عن طريق إضافة مادة اللاتكس إلى الأسمنت البورتلاندي من النوع الثالث، والأسمنت البورتلاندي من النوع الثاني الممزوج بنسبة سبعة بالمائة من دخان السيليكا، والخرسانة عالية القوة المبكرة للغاية.
يتم استخدام هذه الأنواع من الخرسانة أو تكون مناسبة للظروف التي يتم فيها استئناف حركة المركّبات على الجسر فقط بعد 24 ساعة من المعالجة. يتم مزج خليط اللاتكس مع خليط الخرسانة بحوالي 13.29 لترًا لكل كيس من الأسمنت. إذا تم خلط الأسمنت بأبخرة السيليكا، فمن الضروري توفير مادة ملدّنة فائقة (خليط تقليل المياه عالي المدى) لأن الخليط مهم للغاية الذي يخلق قابلية التشغيل المطلوبة وينتشر جزيئات دخان السيليكا في جميع أنحاء الخليط.
ومن الجدير بالذكر أن مادة ستايرين بوتادين لاتكس تزيد من كمية الهواء في الخرسانة ولهذا السبب قد تكون المواد الإضافية التي يمكن أن تقلل الكمية في خليط الخرسانة ضرورية في بعض الأحيان، وعندما يتم تصميم الخليط لاحتواء كمية معينة من الهواء، فإنّ الهواء يجذب العامل غير مطلوب لأن خليط اللاتكس يلعب نفس الدور.
2- مقاومة الانضغاط لغطاء الأسمنت الخرساني الهجين:
يتم تحديد مكونات الخرسانة المتراكبة بطريقة تحقق أقل قوة ضغط مطلوبة. يجب أن تكون مقاومة الضغط الخرسانية على الأقل لخرسانة التراكب 21 ميجا باسكال، وهذه القيمة لا توضح فقط أن قوة الخرسانة المحققة مرضية ولكنها تُظهر أيضًا أن الخرسانة اكتسبت قوة الترابط اللازمة. إذا تم استخدام الجسر في وقت قصير بعد وضع الخرسانة المتراكبة على سبيل المثال بعد 5 ساعات، فمن الضروري استخدام خرسانة عالية القوة معدلة من مادة اللاتكس والتي يقال إنها تحقق قوة ضغط تبلغ 28.06 ميجا باسكال بعد 5 ساعات من المعالجة. ومع ذلك، يمكن استخدام أنواع أخرى من الخرسانة المتراكبة عند فتح الجسر لحركة المرور بعد 24 ساعة.
3- نفاذية تراكب الأسمنت الخرساني الهجين:
يجب أن تصل الخرسانة المتراكبة إلى أقصى نفاذية ممكنة وفقًا للجمعية الأمريكية لموظفي الطرق السريعة والنقل، وقدرة الخرسانة المتراكبة على تحمل دخول أيون الكلوريد محددة بأقصى نفاذية. يوفر هذا في المقابل مقاومة ضد تآكل الفولاذ المضمن في سطح الجسر. لأن النفاذية تتناقص بمرور الوقت، لذا فإنّ نفاذية الخرسانة المتراكبة في عمر 28 يومًا لا تعطي نتيجة تمثيلية لأوقات لاحقة. لذلك، يجب تطبيق طريقة المعالجة المتسارعة لتحديد النفاذية. أخيرًا، يجب أن يقال أن كلاً من سماكة الخرسانة المتراكبة والمكونات تؤثر على نفاذية التراكب.
4- انكماش طبقة الاسمنت الخرسانية الهجينة:
يؤدي الانكماش في التراكب إلى حدوث تشققات وبالتالي يؤثر على أداء الرابطة. تعتبر الانكماشات البلاستيكية والمتلاشية السبب الرئيسي للتشقق في الخرسانة المتراكبة. يُزعم أن التشققات الناتجة عن انكماش الخرسانة يمكن إزالتها أو إزالتها إذا ظل أكبر اختلاف في الطول عند 28 يومًا من الصبغ أقل من 0.04 في المائة.
3- تراكب قوة الرابطة الخرسانية فوق أسطح الجسر:
تعتبر قوة الرابطة بين التراكب وسطح الجسر مهمة إلى حد كبير وتتأثر بشكل كبير بقوة كل من خرسانة التراكب والسطح وإعداد السطح وصب الخرسانة المتراكبة ومعالجة الخرسانة المتراكبة. إذا كانت قوة الرابطة بين سطح الجسر كبيرة جدًا، فسيتم حماية هيكل الجسر بالكامل من العناصر العدوانية. يحدث الفشل في تراكب الخرسانة بشكل شائع بين التراكب وسطح الجسر، أسفل واجهة تراكب سطح الجسر، فوق واجهة تراكب سطح الجسر، أو قد ينطوي على مواضع مختلفة من الفشل المحتمل.
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على قوة الرابطة بين خرسانة سطح الجسر وتشمل الضغط ومعالجة الخرسانة المتراكبة، ومدى تدهور السطح بسبب إزالة الخرسانة من سطح سطح الجسر، سواء كانت حالة الخرسانة على السطح جيد أم لا، وإعداد سطح السفينة.
4- سماكة تراكب الخرسانة فوق أسطح الجسر:
يتم أخذ سُمك التراكب الخرساني فوق سطح الجسر على أنه 38 مم لأغراض التصميم ويلزم تحديد الحجم الكلّي المناسب من أجل تحقيق السماكة المحددة. إنّه مناسب لاختيار حجم إجمالي يساوي 1/3 من سُمك التراكب. عند الحاجة إلى سماكة أقل من 31 مم، يجب استخدام الملاط بدلاً من الخرسانة. عمليًا، قد يصل سُمك التراكب إلى 50.8 مم وفي هذه الحالة يجب تصميم الخليط مرة أخرى إما عن طريق اختيار حجم أكبر للركام أو، إن أمكن، تقليل كمية الأسمنت في الخليط. هذا الإجراء ضروري لتقليل انكماش الخرسانة المتراكب الذي يؤدي إلى مشاكل خطيرة إذا لم يتم التحكّم فيه بشكل صحيح.
لاستيعاب مساحة سطح سطح مختلفة عن المناطق المحيطة بها وتعزيز نظام الصرف الصحي وتوفير جودة تنقل أفضل للمركَبة، يلزم تغيير سُمك التراكب. في هذه الحالة، من المحتمل أن يتجاوز سُمك التراكب الحد الأقصى المسموح به للسُمك وما لم يكن ذلك غير ممكن، يجب أخذ التدابير اللازمة في الاعتبار في حالة تطبيق سُمك أكبر. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الانكماش في الملاط أكبر من الخرسانة، لذلك إذا تم استخدام الملاط فيجب مراعاة تأثير الانكماش والتعامل معه بشكل صحيح.
5- تراكب ميزات حماية الخرسانة فوق أسطح الجسر:
من الواضح أن سطح الجسر محمي بشكل كبير من خلال الخرسانة المتراكبة. تعتمد فعالية السلامة أو الحماية التي توفرها الخرسانة المفرطة على معايير مختلفة وكل متغير يؤثر على حماية التراكب بمعدّل مختلف مقارنة بالمعلمات الأخرى. سماكة التراكب والانكماش والنفاذية والشقوق هي تلك العوامل التي تعتمد عليها الحماية المتراكبة بالإضافة إلى فواصل البناء التي لها تأثيرها المشترك على خصائص الحماية للخرسانة المتراكبة. هناك العديد من الإجراءات التي يمكن استخدامها لتحسين تلك المعايير التي تؤثر على خصائص حماية الخرسانة المتراكبة. إذا تم تحسين هذه العوامل، فسوف تتحسّن خاصية حماية التراكب بشكل كبير.
على سبيل المثال، لا يوفر تراكب الأسمنت الخرساني الهجين نفاذية مرغوبة ولكن يمكن معالجة ذلك من خلال توفير مواد تكميلية مثل دخان السيليكا أو الرماد المتطاير أو خبث فرن الصهر الحبيبي أو إضافة مادة ستايرين بوتادين لاتكس. هناك إستراتيجية أخرى لتحسين خاصية حماية التراكب وهي استخدام غطاء كبير لحماية التعزيز. سيؤدي ذلك إلى زيادة السماكة الإجمالية للتراكب الذي يجب مراعاته من أجل تجنب المشاكل الناجمة عن انكماش الخرسانة. يؤدي الانكماش الخرساني إلى ظهور تشققات وهذا سيسمح بدخول العناصر العدوانية مثل أيونات الكلوريد وبالتالي يؤدي إلى تدهور التراكب وتقليل ميزة الحماية الخاصة به.
لذا، فإنّ الحفاظ على الانكماش عند الحد الأدنى قدر الإمكان طريقة رائعة لزيادة خصائص الحماية للتراكب. بصرف النظر عن التشققات الناتجة عن الانكماش، قد تتشقق الخرسانة المتراكبة بسبب التشققات في السطح، وتقلّص ويزحف الهيكل إذا لم يكن الهيكل قديمًا ودرجة الحرارة المحيطة. على غرار الشقوق، تخلق فواصل البناء نقطة ضعف يمكن من خلالها اختراق المواد الضارة وبالتالي تعريض نظام حماية الخرسانة المتراكبة للخطر.
