ما هي العوامل المؤثرة على الخرسانة المتراكبة فوق أسطح الجسور؟
يعتمد أداء الخرسانة المتراكبة على قوة الرابطة. هناك عدد من العوامل التي تؤثر على قوة الترابط للخرسانة المتراكبة. سيتم مناقشة هذه العوامل في الأقسام التالية. فيما يلي العوامل المختلفة التي تؤثر على قوة الترابط للخرسانة المتراكبة على أسطح الجسر.
- حالة خرسانة السطح فوق اسطح الجسر.
- مدى الضرر الناجم عن إزالة الخرسانة السائبة.
- تحضير السطح الخرساني لوضع الخرسانة المتراكبة.
- وضع ودمك تراكب الخرسانة.
- معالجة الخرسانة المتراكبة الموضوعة.
- تراكب المفاصل الخرسانية.
- الحد الأدنى من شقوق العمق الكاملة.
1- حالة خرسانة السطح التي تؤثر على قوة الرابطة لخرسانة التراكب:
تؤثر حالة الخرسانة التي يتم تطبيق خرسانة التراكب عليها بشكل كبير على قوة الرابطة. كلما كانت حالة الخروج من الخرسانة أفضل، كان الرابط أفضل. يمكن تقييم حالة الخرسانة الحالية من خلال عدد من العلامات مثل، إذا كان عدد الشقوق ليس كبيرًا، فإنّ حديد التسليح المدمج لا يتآكل، والخرسانة غير تالفة أو متدهورة بسبب تفاعل السيليكا القلوية والتجميد والذوبان. ثم تعني هذه العلامات أن الخرسانة في حالة جيدة ولديها قوة معقولة.
على العكس من ذلك، إذا تعرّضت الخرسانة للتشقق الشديد، فلن تكون قادرة على توفير قوة رابطة جيدة ومن المحتمل أن تمتد الشقوق في السطح إلى الخرسانة المتراكبة، ممّا يُقلّل بالتالي من قوة الرابطة. يزداد حجم حديد التسليح عندما يتآكل وهذا يؤدي إلى حدوث تشققات وبالتالي انخفاض قوة الرابطة. يُذكر أنه إذا كانت مقاومة الانضغاط لسطح الخرسانة لا تقل عن 27.57 ميجا باسكال، فيمكن أن توفر قوة رابطة شد كافية.
2- مدى الضرر الناجم عن إزالة الخرسانة السائبة المؤثر على قوة الترابط في الخرسانة المتراكبة:
يُعَد التخلّص من الخرسانة السائبة أو التالفة وإزالتها الخطوة الأولى في تطبيق الخرسانة المتراكبة. ربما تكون خرسانة السطح قد تعرّضت للتلف بسبب دخول الكلوريد أو العناصر الضارة الأخرى. كمية الخرسانة التي يجب التخلّص منها تعتمد على ارتفاع الخرسانة المتدهورة وعمق الخرسانة السائب ليس هو نفسه على طول السطح. من الممكن أن يكون عمق الخرسانة الحالية قد تعرّض للتلف ويحتاج إلى إزالته ولكن هناك مواقع تعرّضت فيها الخرسانة للتلف الطفيف ومجرد الخدش مناسب.
في الحالة الأولى، يكون موقع الخرسانة المزالة كبيرًا جدًا وبالتالي يجب تصحيحها قبل صب الخرسانة المتراكبة ولكن يمكن التعامل مع مناطق العمق الأصغر عن طريق الخرسانة المتراكبة. هناك حالات لا تتضرر فيها الخرسانة ولكن يلزم إزالة عمق كبير من الخرسانة على سبيل المثال لإنشاء غرف لسماكة خرسانية كبيرة متراكبة ولتوفير الدرجة وتعزيزها.
هناك العديد من الخيارات للتقنيات أو الطرق التي يمكن من خلالها إزالة الخرسانة التالفة. كل طريقة لها سعة محددة فيما يتعلّق بعمق الخرسانة المطلوب إزالتها. طرق إزالة الخرسانة المختلفة مع تطبيقاتها وعمق الخرسانة النهائي الذي يمكن إزالته بطريقة معينة موضحة في الجدول 1.
الجدول 1: طريقة إزالة الخرسانة وأقصى عمق للإزالة وتطبيقاتها.
| تقنية إزالة الخرسانة | أقصى عمق إزالة الخرسانة، (مم) | التطبيقات |
| انفجار الحصباء | 2 | تركيب وتنظيف سطح الخرسانة، وإزالة الكسر الخرساني بعد تطبيق طريقة أخرى لإزالة الخرسانة |
| انفجار بالرصاص | 6 | تركيب وتنظيف سطح الخرسانة، وإزالة الكسر الخرساني بعد تطبيق طريقة أخرى لإزالة الخرسانة |
| طحن الماس | عمق حديد التسليح | عُمق الخرسانة يساوي عُمق حديد التسليح ولكن لا ينبغي ضرب الشريط |
| تشريط | عمق حديد التسليح | عُمق الخرسانة يساوي عُمق حديد التسليح ولكن لا ينبغي ضرب الشريط |
| الهدم المائي | 1 إلى 0.5 | تركيب وتنظيف الأسطح الخرسانية وإزالة الخرسانة حول قضبان التسليح |
| مطرقة هوائية | 12 لعمق كامل | إزالة الإرتفاع الكامل للخرسانة |
هناك حالات يتم فيها الجمع بين تقنيتين لإنجاز العمل. على سبيل المثال، لإزالة نصف عمق سطح الجسر، يكون تطبيق الخدش بعد هذا الهدم المائي فعالًا إلى حد كبير. يجب اختيار كل طريقة أو مجموعة منها بحيث يكون الضرر الناتج عن إزالة الخرسانة في حده الأدنى.
3- تحضير سطح الخرسانة لوضع طبقة الخرسانة المتراكبة:
يجب أن يكون سطح سطح الجسر الذي توضع عليه الخرسانة المتراكبة سطحًا سليمًا ومُحكمًا ونظيفًا ورطبًا. يمكن الحصول على هذه المتطلّبات باستخدام الوسائل والإجراءات المناسبة في مرحلة تحضير السطح. لإجراء الاستعدادات السطحية بأفضل طريقة ممكنة، يجب تحديد المواصفات المطلوبة بوضوح وهذا عادة ما يتم توفيره بواسطة الرموز المعمول بها. الطرق المستخدمة لتحضير الأسطح الخرسانية تتضمن تفجير الحصى، التفجير بالرصاص، التدمير المائي، الغسيل بالطاقة، والانفجار بالهواء.
لا تعتمد فعالية تقنية انفجار الحصباء على خبرة ومهارة العمل فحسب، بل تعتمد أيضًا على الوقت المخصص للمقلاة. بقدر ما يُثير القلق انفجار الرصاص، فإنّه يزيل أجزاء من الخرسانة عن طريق فرك الخرسانة المكسورة ويتم تفريغها. يمكن تحضير السطح الخرساني بشكل مناسب باستخدام انفجار طلقة من خلال التحكّم في كل من السرعة وعدد تمريرات المدفع. يمكن تحضير السطح الخرساني باستخدام تقنية الهدم المائي وإذا كان من المقرر تنظيف السطح من الحطام، فإنّ ضغط الماء المنخفض هو الخيار المناسب للاختيار.
توصي لجنة المعهد الأمريكي للخرسانة بإجراء اختبارات مُختلفة لتحديد أعمال التركيب والتنظيف. سيوفر إجراء التنظيف والتركيب الذي تم الحصول عليه من خلال هذه الاختبارات سطحًا ينتج عنه قوة رابطة أكبر من الحد الأدنى المطلوب لقوة الرابطة.
4- وضع ودمك الخرسانة المتراكبة:
من المهم بشكل كبير وضع ودمك الخرسانة المتراكبة للحصول على قوة ربط عالية في الخرسانة المتراكبة المستعبدة. يتضمن إجراء وضع التراكب صب الخرسانة المتراكبة على السطح، والتي يتم تحضيرها مُسبقًا. بعد ذلك، يتم تطبيق وسيلة مناسبة لضغط الخرسانة المتراكبة وإنهاء السطح. يجب مراعاة اهتزاز الخرسانة المتراكب لأنه أحد العوامل المهمة التي تؤدي إلى قوة رابطة شد عالية. يجب مراعاة سماكة تراكب الخرسانة عند اختيار طريقة الاهتزاز لأن اهتزاز الخرسانة من سطحها فعال حتى 6.35 سم وإلّا فإنّ تطبيق الاهتزاز الداخلي أمر لا بد منه.
5- معالجة الخرسانة المتراكبة الموضوعة من أجل قوة رابطة جيدة:
إنّ معالجة الخرسانة المتراكبة لها تأثير كبير على قوة الرابطة لأن قوة رابطة الشد في أفضل حالاتها تساوي قوة الخرسانة المتراكبة، وتعتمد قوة الخرسانة المتراكبة على جودة المعالجة وكفاءتها. من هذا يتضح تمامًا أن المعالجة غير السليمة يمكن أن تعرّض وظائف العمل بأكمله للخطر. وبالتالي، يجب العناية بالعلاج بشكل كامل. يجب ترطيب قطعة قماش مناسبة مثل الخيش ووضعها على الخرسانة الموضوعة لمنع التبخّر وتجنب تشققات انكماش البلاستيك. يجب أن تحافظ قطعة القماش على بللها ويمكن تحقيق ذلك من خلال وضع البولي إيثيلين على القماش.
من الضروري معالجة الخرسانة المعدّلة من اللاتكس لمدة يومين، ويجب تجفيف طبقة الأسمنت الهجين لمدة لا تقل عن ثلاثة أيام وسبعة أيام كحد أقصى. يجب تجفيف الأنواع الأخرى من الخرسانة لأنها مطلوبة مثل الخرسانة المعدّلة من مادة اللاتكس عالية القوة في وقت مبكّر والتي تحتاج فقط إلى ثلاث ساعات من المعالجة قبل استخدامها. إذا تبين أن معدّل التبخّر بعد صب الخرسانة حتى بداية المعالجة يفوق المعدّل الطبيعي للتبخّر، فيجب مراعاة إجراءات مثل خلط الخرسانة عند درجة حرارة منخفضة وتعفير الهواء فوق الخرسانة وتوفير عوائق لتجنب الهواء. التأثير الضار للفقد المفرط لمحتوى الماء.
6- تراكب المفاصل الخرسانية التي تؤثر على قوة الرابطة:
بشكل عام، تمتلك مُعظم الجسور مفاصل تحكّم لإنشاء غرف لحركات الجسر. عندما يتم تطبيق خرسانة التراكب على سطح الجسر هذا، يجب أن تكون الوصلات في التراكب في نفس موقع الوصلات في السطح وإذا تم وضع الخرسانة بشكل مفرط فوق فواصل التمدد للسطح، فسيتم فصل التراكب على طول المفصل.
عادة ما تتشكّل فواصل البناء، فواصل البناء الطولية على طول سطح الجسر بين تراكب حارتين متجاورتين عندما يتم وضع الخرسانة المتراكبة في حارة واحدة ويسمح بحركة المرور في الممر المجاور. يمكن أن يصبح ممر البناء نقطة ضعف للخرسانة المتراكبة ويؤدي إلى تشويه الطبقات المتراكبة وتدهورها. لذلك، يوصى بشدة بمنع فواصل البناء الطولية أثناء إنشاء التراكب.
7- الحد الأدنى من شقوق العمق الكامل التي تؤثر على قوة الترابط للخرسانة المتراكبة:
بعد وضع الخرسانة المتراكبة، من المحتمل جدًا أن يبدأ الانكماش البلاستيكي في الخرسانة المتراكبة نتيجة لتبخّر الماء. قد تتطور شروخ الانكماش البلاستيكي عبر العمق الكامل للخرسانة المفرطة بسبب الانكماش الجاف. سيؤدي ذلك إلى ممارسة الضغوط على الرابطة بين سطح الجسر الخرساني والخرسانة المتراكبة. هذه الضغوط ليست موحّدة على طول سطح الجسر وهي أكبر على طول العمق الخرساني الكامل المفرط، حول محيط التراكب، وعلى طول فواصل البناء.
تؤدي الضغوط المفروضة على الخرسانة المتراكبة بسبب التشققات إلى تفتيت الخرسانة وقد يزداد تطوير المنطقة المفصولة وتصبح أكبر مع تقادم الخرسانة المتراكبة. لا يمكن معالجة هذا النوع من المشاكل التي تؤثر على قوة رابطة التراكب ما لم يتم علاج الخرسانة المتراكبة بشكل صحيح لتجنّب تشققات العمق الكامل.
