اقرأ في هذا المقال
درجة حرارة الخرسانة
يتم وضع حدود درجة حرارة الخرسانة لضمان إنتاج خرسانة عالية الجودة بمتطلّبات مُحددة. توفر المعايير والمواصفات المختلفة حدودًا لدرجة حرارة الخرسانة وذلك لتحقيق القوة والمتانة المُحددة. تُحدّد درجة حرارة الخرسانة من التغييرات بناءً على نوع العناصر وظروف العمل، سواء كان حار أو بارد، عاصف أو هادئ، جاف أو رطب.
تُسلّط هذه المقالة الضوء على حدود درجة الحرارة الملموسة في ظروف مختلفة بناءً على معايير مختلفة مثل رمز معهد الخرسانة الأميركي ومعايير الجمعية الأمريكية لاختبار المواد والمعيار الأسترالي.
أسباب تعيين حدود درجة حرارة الخرسانة
تتطلّب درجة الحرارة الأولية العالية نسبة عالية من الماء للحفاظ على الركود المطلوب. يؤدي المحتوى المائي العالي إلى قوة أقل ونفاذية عالية وانكماش أكبر ومحتوى هواء أقل في خليط معين من الهواء. إذا زادت درجة الحرارة المحيطة مع ارتفاع درجة الحرارة الأولية، فإنّها تُقلّل من الوقت المحدد وقوة الشيخوخة المبكرة ومشكلة المتانة والتكسير الحراري في الهيكل الخرساني الضخم. أخيرًا، تؤدي درجة الحرارة الأولية المنخفضة إلى وقت إعداد لا يُطاق في الطقس البارد، ويؤثر على مُعدّل تحقيق القوة، ويُقلّل من القوة النهائية حتى 50% إذا تم تجميد الخرسانة الطازجة.
حدود درجة حرارة الخرسانة العليا والدنيا
لم تضع مواصفات الخرسانة الإنشائية للمباني ومواصفات الخرسانة الإنشائية والمواصفات القياسية للخرسانة الجاهزة حدودًا لدرجة الحرارة على الخرسانة الطازجة في ظروف الطقس الحار إذا تم مراعاة الاحتياطات فيما يتعلّق بالتناسب والإنتاج والتسليم والطرح ومعالجة الخرسانة. ومع ذلك، حدد دليل استخدام المواصفات القياسية للخرسانة الجاهزة. حدًا أقصى يتراوح بين 26.7 درجة مئوية و 35 درجة مئوية. يمكن تعديل ذلك وفقًا لمواصفات المشروع. ومن أهم هذه المواصفات ما يلي:
- في درجات الحرارة التي تزيد عن 35 درجة مئوية، يُوصى باستخدام الماء المثلّج لمنع تكون التشققات في المراحل المبكّرة.
- في ظروف الطقس الحار، يتطلّب مواصفات وتوريد الخرسانة أن تكون درجات حرارة الخرسانة عند نقطة التسليم في نطاق 5 درجات مئوية إلى 35 درجة مئوية.
- ستكتسب الخرسانة المصبوبة والمعالجة عند درجة حرارة معتدلة (15-25 درجة مئوية) قوة ومتانة أعلى من الخرسانة 35 درجة مئوية.
- إنّ معالجة الخرسانة عند درجة حرارة عالية تُسرّع من عملية المعالجة والقوة، ولكنها توفر أقصى قوة أقل للخرسانة.
- يُحدد دليل صب الخرسانة في الطقس البارد حدود درجة حرارة الخرسانة في الظروف الجوية الباردة. يتم توفير هذه في الجدول 1 وترتبط بشكل كبير بالأبعاد الدُنيا للعضو الهيكلي قيد الدراسة. تحتوي الأقسام ذات الأبعاد الأصغر على متطلّبات درجة حرارة دنيا أعلى لحساب حرارة أقل يمكن الاحتفاظ بها.
الجدول 1 الحد الأدنى لدرجة حرارة الخرسانة أثناء التنسيب.
| أقل بُعد للمقاطع، (سم) | درجة الحرارة الدُنيا للخرسانة عند وضعها والحفاظ عليها خلال فترة الحماية، (درجة مئوية) |
| أقل من (30.48) | 12.77 |
| (30.48) إلى أقل من (91.44) | 10 |
| (91.44) إلى أقل من (182.88) | 7.22 |
| أكبر من (182.88) | 4.44 |
- يجب منع تجميد الخرسانة المصبوبة حديثًا خلال الـ 24 ساعة الأولى بعد صب الخرسانة للسماح للخرسانة بتحقيق الحد الأدنى من القوة البالغة 3.45 ميجا باسكال وإلّا يحدث فقد لا يمكن إصلاحه في القوة.
- عندما تكون درجة حرارة الهواء في وقت صب الخرسانة أقل من 4.5 درجة مئوية ودرجات حرارة متجمدة خلال الـ 24 ساعة الأولى بعد توقع صبها، يجب تحديد درجة حرارة أولية عالية لحماية الخرسانة أثناء صبها ودمجها وإنهائها لتجنب تأخير التثبيت.
- بالنسبة للهياكل التي تحمل أحمالًا كبيرة في سن مبكّرة، يجب صيانة الخرسانة عند درجة حرارة لا تقل عن 10 درجات مئوية لاستيعاب تجريد القوالب والتدعيم والسماح بتحميل الهيكل.
- يعدّ تجفيف الخرسانة الموضوعة من الرطوبة المنخفضة في فصل الشتاء، والسخانات المستخدمة في العبوات مصدر قلق. يُنصح بترك القوالب في مكانها لأطول فترة ممكنة، لأنها تساعد على توزيع الحرارة بشكل متساوٍ وتساعد على منع جفاف الخرسانة.
- إذا تم تسخين الخرسانة، فيجب منع التبريد المفاجئ؛ لأنه يسبب التشقق الحراري. يمكن تحقيق ذلك عن طريق تخفيف القوالب مع الحفاظ على الغطاء بغطاء بلاستيكي أو تقليل تدريجي للتدفئة داخل حاوية أو إطفاء الحرارة والسماح للغلاف بالتوازن ببطء مع درجة الحرارة المحيطة.
- يُوصي دليل صب الخرسانة في الطقس الحار بإجراء دفعات تجريبية من الخرسانة لأي مشروع في درجة حرارة محدودة أو عند أقصى درجة حرارة متوقعة لموقع المشروع بدلاً من حدود درجة الحرارة من 20 إلى 30 درجة مئوية المنصوص عليها في الممارسة المعيارية لصنع وعلاج عينات اختبار الخرسانة في المختبر.
