Published in: الهندسة المدنية

التعامل مع البيتون في الطقس البارد

Author م. لين رحمون

Published on: 28 نوفمبر، 2023

م. لين رحمون

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

الخرسانة مادةٌ متينةٌ وقوية، وتستمدُّ قوتها ومتانتها من عملية الإماهة، وهي عمليةٌ ناتجة عن مزج الماء مع الأسمنت، والتي تكفل اكتساب الخرسانة لمقاومتها النهائية، ولكن على الرغم من قوة هذه المادة إلا أنها هشّةٌ للتعرُّض والضرر بفعل درجات الحرارة سواءً أكانت عاليةً أو منخفضة، وعادةً تكون الأعمال البيتونية في فصل الشتاء متعلقةً بشكلٍ كبير بتأثير درجة الحرارة، وفي حال انخفاض درجات الحرارة إلى أقل من خمس درجات، فعندها يُنصح بعدم صبّ البيتون وتنفيذه. ^{[1] [2]}

هل تعدُّ درجة الحرارة الباردة ذات تأثيرٍ بالغٍ على البيتون؟

لدرجات الحرارة المنخفضة تأثيرٌ كبيرٌ وخطيرٌ على الخرسانة، فعند إضافة الماء إلى الأسمنت يتشكل لدينا حجرٌ أسمنتي، وعند إضافة باقي المكونات للخلطة البيتونية، وهي الحصويات الخشنة والناعمة يظهر لدينا جسمٌ صلبٌ ثقيل، ولكن هذه العملية مرتبطةٌ بدرجة الحرارة، ففي حال كانت الحرارة منخفضةً سيتأخر تصلُّب البيتون. ^{[1] [4]}

ومن ناحيةٍ أخرى في درجات الحرارة الباردة يتحول الماء من شكلٍ إلى آخر، فضمن الخلطة البيتونية يتحول من الشكل السائل إلى الشكل المُتجمّد، وبالتالي عند تجمُّد الماء ضمن الخلطة البيتونية سيؤدي ذلك إلى تخرُّب الحجر الأسمنتي، وعدم المقدرة على تكثيف البيتون، وعدم القدرة على تقديم المساعدة، وإصلاح البيتون، وبالتالي توقُّف عملية تصلُّب البيتون، وهذا أمرٌ في غاية الخطورة. ^[3]

ما هي المشاكل التي تتعرَّض لها الخرسانة في فصل الشتاء؟

1- انخفاض قوة ومتانة الخرسانة، وذلك ناتجٌ عن تأخّر إعداد البيتون نتيجةً لأن درجة الحرارة لها دورٌ مهمٌّ في عملية ترطيب البيتون، واكتسابه للقوة.

2- تعرُّض البيتون للتجمُّد المبكر، وهذا ما يؤدي إلى خلق قوى ضغطٍ داخلية، واستسلام الخرسانة للطقس البارد، وفقدان قوتها الإجمالية، وعلى ذلك لابدَّ من تأمين حماية لها من التجمُّد حتى تصل لقوة 3.5 ميجا باسكال.

3- تعرُّض الخرسانة للتغير المفاجئ لدرجات الحرارة، والذي يؤثر سلباً على البيتون من خلال تشقُّقه، لذلك في نهاية مرحلة حماية البيتون يجب أن تتمَّ إزالة الحماية بشكلٍ تدريجي حتى يبرد السطح البيتوني تدريجياً تجنُّباً لحدوث تشقُّقٍ حراري ضمنه. ^[2]

هل يمكن أن تنجح عملية صبّ البيتون في فصل الشتاء؟

يمكن جعل عملية صب البيتون ناجحةً بنسبةٍ عالية من خلال بعض الاعتبارات والنصائح لزيادة درجة حرارة الخلطة البيتونية: ^[5]

1- استخدام الماء الساخن في عملية جبل البيتون أثناء خلط الأسمنت مع الماء، وفي فصل الشتاء يتمُّ خلط البحص أولاً في الماء ثم إضافة الأسمنت، والحصويات الناعمة، والرمل.

2- استخدام بعض الأدوات الكهربائية، كالمكنة الكهربائية لإزالة الماء الصاعد على سطح البيتون في حال صعوبة تبخره.

3- يجب تخزين وحماية مكونات الخلطة البيتونية، والمواد في مكانٍ دافئ.

4- يجب تنظيف القالب قبل صبّ البيتون، وكذلك تنظيف الحديد من الثلج قبل استخدامه.

5- استخدام بعض الإضافات إلى الخلطة، والتي تقوم بدورٍ مساعدٍ على تسريع عملية إنتاج مقاومة ومتانةٍ مبكرة للبيتون.

6- استخدام أسمنت بورتلاندي ذي مقاومةٍ مبكرة، وما يميز هذا الأسمنت أن عملية الإماهة عنده تحدث بشكلٍ أسرع.

ما هي طرق حماية الخرسانة في الطقس البارد؟

1- طريقة التغطية

عادةً يتمُّ استخدام هذه الطريقة لما تؤمنه من ظروفٍ اقتصاديةٍ جيدة، وبهذه الطريقة نعتمد على درجة الحرارة الصادرة عن عملية ترطيب البيتون في حال كانت كافية، وعادةً يتمُّ تغطية السطوح البيتونية بمواد التغطية، مثل: المواد البلاستيكية، أو صفائح البولي إيثلين، ويجب أن تبقى هذه المواد مغطيةً للسطوح البيتونية عدة أيام، ويعود ذلك على حسب سماكة البيتون، وبهذه الطريقة يتمُّ منع البيتون من تعرُّضه لدرجات الحرارة المنخفضة.

2- البطانيات الخرسانية

تعدُّ هذه الطريقة ذات فعاليةٍ عالية ومُختصرةٍ لوقت صبّ الخرسانة أي اقتصادية للوقت، وهي ذات كفاءةٍ ممتازة، وسهلة التركيب تستخدم للحفاظ على درجة حرارة الخرسانة أثناء إعدادها، ومبدأ عملها توضع البطانيات قبل صبّ البيتون من الناحية الأولى، وذلك لتساعد على ذوبان الثلج في حال وجوده، ومن الناحية الثانية توضع البطانيات بعد صبّ البيتون، لتساعد على عدم تجمُّد الخرسانة.

3- طريقة الحاويات (العبوات) الساخنة

وتستخدم هذه الطريقة إما بواسطة المدافئ، أو سخانات الاحتراق، أو السخانات الكهربائية، ففي حاله المدافئ تعتمد هذه الطريقة على تثبيت المدافئ على القالب الخشبي، وعندها يتمُّ تسخين الخلطة البيتونية، أما في حالة السخانات الكهربائية تعتمد على إيصال الحرارة للخلطة البيتونية عن طريق وضع أقطابٍ كهربائية ضمن السطح البيتوني، ولكن مع مراعاة عدم تماسّ الأقطاب لقضبان التسليح الفولاذية.  

 في نهاية المرحلة يجب تهوية سخانات الاحتراق، وعدم وضعها على تماسٍّ مباشرٍ لتسخين البيتون، وذلك لأن هذه السخانات ينتج عنها ما يسمّى بثاني أوكسيد الكربون، والذي يتفاعل مع الأسمنت، ويؤدي لتكوين الكربنة، والتي تظهر على شكل أسطحٍ طباشيريةٍ هشّةٍ تُتلف أسطح الخرسانة الطازجة.

لدينا نوعٌ يسمّى سخانات مائية، وهي تعتمد على مبدأ نقل الماء الساخن والبخار الناتج عنها ضمن أنابيب وخراطيم توضع على القوالب، وتؤمن الحرارة حول السطح البيتوني، وتقوم بتسخينه. ^{[3] [4] [5]}