قياس معدل امتصاص الماء بواسطة الخرسانة الأسمنتية

كيف يتم قياس معدل امتصاص الماء بواسطة الخرسانة الأسمنتية؟

يحدد اختبار امتصاص الماء معدل امتصاص الماء (الامتصاصية) لكل من الأسطح الخرسانية الخارجية والداخلية. حيث يتضمن الاختبار قياس الزيادة في كتلة عينات الخرسانة الناتجة عن امتصاص الماء كدالة للوقت عندما يتعرض وجه واحد فقط من العينة للماء.

تؤخذ العينات الخرسانية إمّا من قلب محفور أو مصبوب في اسطوانات. ويجب تشبع العينات وتوزينها قبل الاختبار. كما يمكن تقدير الامتصاص على مسافات مختلفة من السطح المكشوف.

تم تطوير إجراءات تجريبية مثل طريقة الاختبار القياسية لقياس معدل امتصاص الماء بواسطة خرسانة الأسمنت الهيدروليكي مؤخرًا لتحديد معدل انتقال الرطوبة من خلال أنظمة الأسمنت المائي. ومع ذلك، لا توفر هذه الطرق معلمة نقل فعلية يمكن استخدامها في نماذج دخول الكلوريد للتنبؤ بعمر خدمة الهياكل الخرسانية.

ركزت هذه الدراسة على تطوير طريقة موثوقة لقياس انتشار الرطوبة غير الخطية للخرسانة. حيث يعتمد النهج على تحليل تجارب التجفيف والترطيب التي أجريت على عينات الخرسانة ذات السماكات المختلفة. ويتم الحصول على معلمة النقل باستخدام نموذج النقل المائي الخاص بريتشاردز لتحليل تغيرات الكتلة المقاسة أثناء الاختبارات.

تم اختبار الطريقة على مدى واسع من الخلائط الخرسانية المختلفة المنتجة بنسب ماء وأسمنت مختلفة. حيث تشير النتائج إلى أن الوظيفة غير الخطية المستخدمة لإعادة إنتاج منحنيات تباين الكتلة يجب أن تُظهر زيادة قوية لقيم محتوى الماء العالي. كما تسمح معادلة انتشار الماء المشتقة من هذا التحليل بإعادة إنتاج سلوك الخرسانة أثناء تجربتي التجفيف والامتصاص باستخدام نفس نموذج نقل الماء.

إن أداء الخرسانة المعرضة للعديد من البيئات العدوانية هو وظيفة إلى حد كبير، لاختراق نظام المسام. حيث أنه في الخرسانة غير المشبعة، يتم التحكم إلى حد كبير في معدل دخول الماء أو السوائل الأخرى عن طريق الامتصاص بسبب ارتفاع التشققات الشعرية.

العوامل المؤثرة على امتصاص الماء للخرسانة:

• نسب خلط الخرساني.

• المضافات الكيماوية والمواد الأسمنتية التكميلية في الخرسانة.

• التركيب والخصائص الفيزيائية للمكون الأسمنتي والركام.

• محتوى الهواء المغمور.

• نوع ومدة المعالجة.

• درجة الماء.

• وجود التشققات الشعرية في الخرسانة.

• معالجات الأسطح الخرسانية مثل السدادات أو الزيت.

• طريقة التنسيب، بما في ذلك الدمج والتشطيب.

• حالة رطوبة الخرسانة وقت الاختبار.

الهدف من قياس معدل امتصاص الماء بواسطة الخرسانة الأسمنتية:

يهدف اختبار امتصاص الماء إلى تحديد معدل امتصاص الماء بواسطة الخرسانة الأسمنتية الهيدروليكية.

الأدوات المستخدمة في قياس معدل امتصاص الماء بواسطة الخرسانة:

• مقلاة.

• جهاز دعم أو قضبان أو دبابيس أو أجهزة أخرى.

• ميزان علوي، دقيق حتى ± 0.01 جم على الأقل.

• جهاز توقيت.

• منشفة ورقية أو قطعة قماش.

• الغرفة البيئية.

• حاويات تخزين البولي إيثيلين.

• الفرجار.

• مواد مانعة للتسرب مثل الشريط اللاصق أو شريط الألمنيوم.

• كيس بلاستيكي أو أغطية.

تحضير العينة الخرسانية لقياس معدل امتصاص الماء:

• تكون العينات الخرسانية إمّا نوى محفورة أو أسطوانات مصبوبة. ويجب أن يكون قطرها 100 ± 6 مم وبطول 50 ± 3 مم.

• تكون نتيجة الاختبار مساوية لمتوسط ​​نتيجة الاختبار لعينتين على الأقل. كما يجب أن تكون أسطح الاختبار على نفس المسافة من السطح الأصلي المكشوف للخرسانة.

• يتم تشبع العينات الأساسية المحفورة بالتفريغ من الحقل.

• بعد ذلك، القيام بقياس كتلة كل عينة اختبار لأقرب 0.01 جم.

• وضع عينات الاختبار في الغرفة البيئية عند درجة حرارة 50 ± 2 درجة ورطوبة نسبية 80 ± 3% لمدة ثلاثة أيام.

• بعد ذلك، وضع كل عينة في حاوية قابلة للغلق، وترك مساحة صغيرة بين العينة وجدار الحاوية للسماح بتدفق الهواء الحر حول العينة.

• القيام بتخزين الحاوية عند 23 ± 2 درجة لمدة 15 يومًا على الأقل في بداية اختبار الامتصاص.

• إجراء عملية الامتصاص عند 23 ± 2 درجة مع تكييف ماء الصنبور على نفس درجة الحرارة.

إجراء التشبع بالفراغ لقياس معدل امتصاص الماء:

• وضع العينة مباشرة في مُجفف الفراغ. وَيجب كشف طرفي العينة.

• ختم العينة بمجفف والبدأ بتشغيل مضخة التفريغ وصيانتها لمدة ثلاث ساعات.

• ملأ القمع الفاصل بالماء منزوع الهواء.

• مع استمرار تشغيل مضخة التفريغ، فتح محبس الماء وصرف كمية كافية من الماء في الحاوية لتغطية العينة.

• غلق محبس الماء واترك مضخة التفريغ تعمل لمدة ساعة إضافية.

• غلق محبس خط الفراغ، ثم أيقاف تشغيل المضخة.

• إدارة محبس خط الفراغ للسماح للهواء بإعادة الدخول إلى المجفف.

• نقع العينة تحت الماء في الدورق لمدة 18 ± 2 ساعة.

إجراء اختبار امتصاص الماء بواسطة الخرسانة الأسمنتية:

• أخذ عينات من وعاء التخزين ووزنها لأقرب 0.01 جم.

• القيام بقياس ما لا يقل عن أربعة أقطار للعينة على السطح لتعرضها للماء وحساب متوسط ​​قطر العينة.

• القيام بإغلاق السطح الجانبي للعينات بمادة مانعة للتسرب مناسبة، وختم أحد الأطراف التي لا تتعرض للماء بورقة بلاستيكية يمكن تأمينها باستخدام شريط مرن أو أنظمة أخرى معادلة.

• توزين العينة المختومة وتسجيلها على أنها الكتلة الأولية.

• وضع دعامة للعينة في قاع المقلاة وصب ماء الصنبور في المقلاة حتى ترتفع حوالي 3 مم فوق دعامات العينة. كما يجب الحفاظ على مستوى الماء هذا في المقلاة أثناء الاختبار.

• البدأ بتشغيل جهاز التوقيت وضع السطح غير المختوم للعينة على الدعامات في المقلاة. وكتابة وقت وتاريخ الاتصال الأولي للعينة بالماء.

• تسجيل كتلة العينة بعد الاتصال الأول وفقًا للفاصل الزمني.

• لكل سجل للكتلة، يجب القيام بإزالة عينة الخرسانة من المقلاة. ومن ثم، أيقاف جهاز التوقيت إذا كان وقت التلامس أقل من 10 دقائق، ومسح أي ماء سطحي بورق أو قطعة قماش مبللة. ثم، قلب العينة بحيث لا يتلامس السطح الرطب مع وعاء التوازن. والقيام بقياس الكتلة في غضون 15 ثانية من إزالة العينة من المقلاة. أخيرًا، وضع العينة على الدعم في المقلاة وأعادة تشغيل جهاز التوقيت.

أسئلة وأجوبة حول قياس معدل امتصاص الماء بواسطة الخرسانة الأسمنتية:

1. ما هو اختبار معدل امتصاص الماء للخرسانة الأسمنتية؟

إنّها طريقة اختبار يتم من خلالها تقدير معدل امتصاص (الامتصاصية) للماء بواسطة الخرسانة الأسمنتية الهيدروليكية عن طريق قياس زيادة كتلة العينة الناتجة عن امتصاص الماء كدالة للوقت عند تعرض سطح واحد فقط للعينة إلى الماء.

2. كيف تحسب معدل امتصاص الماء للخرسانة؟

معدل امتصاص الماء للخرسانة يساوي التغير في كتلة عينة الخرسانة مقسومًا على مساحة العينة المعرضة للماء مضروبة في كثافة الماء.

3. ما هي العوامل التي تؤثر على امتصاص الماء للخرسانة؟

1. نسب خلط الخرسانة.

2. الهواء المحصور.

3. حالة الرطوبة في الخرسانة.

4. نوع ومدة المعالجة.

5. التركيب والخصائص الفيزيائية للمواد الأسمنتية والركام.

6. المضافات الكيماوية والمواد الأسمنتية التكميلية في الخرسانة.

7. المعالجة السطحية للخرسانة مثل السدادات.

8. وجود التشققات الشعرية في الخرسانة.

9. طريقة صب الخرسانة، بما في ذلك الدمك والتشطيب.

10. درجة ترطيب الأسمنت.