تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

يعدُّ البيتون مادةً تتعرض للعديد من الظروف الخارجية المتعلقة بالظروف الجوية، والرطوبة، والحرارة، وهذا كله يجعله يتعرَّض للعديد من التشوُّهات، والتي تنقسم حسب السبب المُسبّب للتشوُّه. يعرف التشوُّه (التقلص) بشكلٍ عام على أنه التغير الذي يحصل للعنصر إما يكون زيادةً أو نقصاناً في حجمه، أو في أحد أبعاده، وهنا سنميز أن البيتون كمادةٍ يمكن أن يتعرّض للتشوُّه.

ما هي أنواع التشوُّه؟

1- تقلص البيتون

يُطلق عليه (Shrinkage)، ويُعرف بأنه تشوُّهٌ يحدث داخل البيتون، وما يميزه حصوله دون تعرُّض البيتون لأي نوعٍ من أنواع الأحمال الخارجية، وبالتالي هو تشوُّهٌ ذاتيّ، حيث يكون سبب حدوث هذا التشوُّه تعرُّض الخرسانة لظروف البيئية، وتصلُّبها ضمن هذه الظروف.

2- التشوُّهات الحرارية

يتعرض لها البيتون، ويكون تأثيرها في حالة الحرارة المرتفعة والشديدة، حيث يتمدّد البيتون، بينما في حالة انخفاض درجات الحرارة يتعرض البيتون لتقلُّصٍ في أبعاده، وتأخُّر تصلبه.

3- زحف وسيلان البيتون

وهو الأكثر شيوعاً، وهي تشوُّهاتٌ ناتجةٌ عن تطبيق حمولاتٍ صغيرةٍ، ولمدةٍ من الزمن تعدُّ طويلةً نسبياً.

ما هو تقلص البيتون؟

يحدث التقلص نتيجة التغيرات في العوامل البيئية، كدرجة الحرارة، وكذلك محتوى الرطوبة، وأيضاً نتيجة العوامل الذاتية التي تحدث أثناء تصلبه، وفي حالة تقلص البيتون أو ظاهرةٍ أخرى، والتي تدعى بالانتفاخ، ففي كلتا الحالتين تحدثان في المرحلة الأولى، والفترة الأولية لتصلب البيتون.

وذلك يعود لوجود نسبٍ عاليةٍ من مادةٍ ناتجةٍ عن تفاعلات الأسمنت والماء، والتي تكون بهيئة مادةٍ هلامية، ولكن مع التقدُّم في عمر الخرسانة تتصلب هذه المادة بالكامل، وتتماسك مع بعضها، وعندها لا يمكن أن يحدث التقلص أو الانتفاخ، حيث تتجسد آلية حدوث عمليتي التقلص أو الانتفاخ وفق التالي:

1- في حالة التقلص

عادةً يكون محتوى الماء ضمن الخلطة البيتونية المصبوبة زائداً، وبدوره سيتبخر الماء، مما يؤدي إلى دفع ذرات البيتون والجزيئات الصلبة، واقترابها من بعضها، وسينقص الحجم، وتظهر شقوقٌ وتجعّدٌ بأبعاد الخرسانة.

2- في حالة الانتفاخ

وزيادة حجم البيتون أيضاً يكون محتوى الماء كبيراً ضمن البيتون، ويكون البيتون في حالة تصلُّبٍ غير تام أي غير مكتمل، ولكن سيدخل الماء ضمن البيتون، ويؤدي إلى دفع الذرات والبلورات عن بعضها، ما يؤدي إلى زيادة حجم البيتون، وقد بينت التجارب العينية أن التشوُّه حجمي أي يحدث التقلص أو الانتفاخ بكامل اتجاهات العينة البيتونية. ^{[1] [2]}

ما هي أسباب حدوث تقلص البيتون؟

– استخدام نسبٍ عالية ومحتوىً كبيرٍ من الأسمنت.

– إضافة الكمية غير المناسبة من الماء، مما يؤدي إلى حدوث عملية التبخُّر.

– الظروف والعوامل البيئية المجاورة للمنشأة من ارتفاع درجات الحرارة، وانخفاض محتوى الرطوبة.

– نوع الحصويات الخشنة (البحص) المستخدمة ضمن الخلطة البيتونية. ^[1]

ما هي العوامل المؤثرة على تقلص البيتون؟

لدينا العديد من العوامل التي لها تأثير على حجم التقلص منها ما له علاقة بخصائص المواد، والظروف البيئية، وغيرها من العوامل: ^{[1] [2]}

1- محتوى الرطوبة

من أهمّ العوامل وأكثرها تأثيراً على تقلص البيتون محتوى الرطوبة الجوية المحيطة بالعينة الخرسانية، ففي حالة وضع البيتون ضمن الرطوبة 100 بالمئة عندها يكون البيتون محمياً بشكلٍ كاملٍ من التقلص، ولكن من الممكن حدوث انتفاخٍ بسيطٍ وطفيفٍ للعينة البيتونية.

2- نسبة الماء إلى الأسمنت W/C  

حيث يزداد التقلص بزيادة هذه النسبة.

3- عيار الأسمنت

بزيادة عيار الأسمنت ستزداد كمية الماء المستخدم، وبالتالي سيحدث تبخُّرٌ للماء، مما ينجم عنه فراغات، وهذا ما يؤدي بدوره إلى حدوث تقلصٍ كبير، وبالتالي مع زيادة عيار الأسمنت يزداد التقلص.

4- انخفاض جودة عملية رصّ البيتون

حيث يزداد التقلص بشكلٍ كبيرٍ مع انخفاض عملية رصّ البيتون، وهذا الأمر متعلقٌ بشكلٍ كبيرٍ وواضحٍ بطبيعة عملية الرصّ، ورجّ البيتون، ونوع الآلية المستخدمة، ففي حال تمّ رجُّ البيتون بشكلٍ آلي، وبواسطة رجاج، وبشكلٍ جيد عندها نحصل على بيتون تقلصه منخفض وقليل نسبةً لاستخدام قضيبٍ لرجّ البيتون بشكلٍ يدويّ وسيء، وعندها نحصل على بيتونٍ تقلصه كبيرٌ وواضح.

5- الوزن الحجمي للحصويات المستخدمة

وذلك من خلال استخدام حصوياتٍ ذات وزنٍ حجمي صغير، ويؤدي ذلك إلى زيادة تقلص البيتون بمعنى آخر في حال إنتاج صنفين من البيتون، يكون الصنف ذو الوزن الحجمي الأصغر للحصويات المستخدمة ضمن البيتون تقلصه أكبر وأكثر من الصنف الآخر الذي تكون حصياته ذات وزنٍ حجميٍّ أكبر.

6- أبعاد العنصر

كلما كان البعد كبيراً يزداد التقلص عنده، وبالتالي يكون التقلص أقل في البعد الأصغر.

7- صلابة الحصويات الخشنة

حيث إن الحصويات ذات الصلابة، والتي تتمتع بمُعامل مرونةٍ عالٍ يكون تقلصها أقل من الحصويات الأكثر ليونة، وبالتالي يزداد التقلص مع نقصان عامل مرونة الحصويات.

ما هي أنواع التقلص في البيتون؟

1- التقلص اللدن (البلاستيكي)

هذا النوع من التقلص يحدث وفق الآلية التالية، بعد صب البيتون، وتعرُّضه للظروف الجوية، فإن ذلك يؤدي لفقدان الماء وتبخره، وهذا ما يؤدي بدوره لانخفاض حجم البيتون، وحدوث شقوقٍ وتجعُّداتٍ للخرسانة، وعادةً يتمُّ هذا التقلص بعد فترةٍ قصيرةٍ من صب البيتون. من أهمّ التدابير الوقائية للحدّ من هذا النوع من التقلص، والتخفيف من حدوثه استخدام أغطيةٍ من ألواح البولي إيثلين، أو اللجوء لاستخدام نوعٍ من الأسمنت المعوض للتقلص، أو بما يُسمّى أسمنت التمدُّد.

2- تقلص الكربنة في البيتون

أيضاً هذا النوع من التقلص يتأثر ببعض العوامل الموجودة في الجو المحيط، حيث إن وجود الرطوبة وثاني أوكسيد الكربون cCo يؤدي إلى تقلص الكربنة، وذلك وفق الآلية التالية، حيث يتفاعل ثاني أوكسيد الكربون Co2 مع الرطوبة، ويشكل حمض الكربونيك الذي بدوره يتفاعل مع ماءات الكالسيوم المادة الناتجة عن تفاعل الأسمنت مع الماء، فبعد تفاعل حمض الكربونيك مع ماءات الكالسيوم ينتج لدينا كربونات الكالسيوم المائية، والتي تؤدي لتقليل الحجم، ومنه تقلص البيتون، ومن أهمّ التدابير الوقائية للحدّ والتخفيف من هذا النوع من التقلص التقليل من نفاذية البيتون، وكذلك تحقيق المعالجة المطلوبة، والصحيحة للبيتون.

3- التقلص الكيميائي للبيتون

يحدث هذا النوع من التقلص نتيجة انخفاض محتوى الأسمنت الناتج عن عملية ترطيب الأسمنت بسبب عملية الارتباط الكيميائي للماء، حيث يبدأ هذا التقلص بعد إضافة الماء للأسمنت أي مباشرة. من أهمّ التدابير الوقائية للحدّ، والتخفيف من هذا التقلص استخدام الإضافات، كمثال دخان السيليكا أو من خلال أسمنتٍ يحتوي على نسبةٍ قليلةٍ من (C3A). ^[3]