باعتبارها خرسانة طازجة، يتم التركيز بشكل أكبر على قابليتها للتشغيل. تشتمل قابلية تشغيل الخرسانة الطازجة على السيولة والتماسك واحتباس الماء.
1. العوامل المؤثرة على سيولة الخرسانة الطازجة
هناك العديد من الطرق لتقييم سيولة الخرسانة الطازجة، وأكثرها شيوعًا هي طريقة اختبار الركود. تنطبق طريقة اختبار الانحدار بشكل أساسي على الخرسانة البلاستيكية ذات السيولة المتوسطة.
طريقة اختبار التمدد مناسبة للخرسانة ذات السيولة العالية، وعملية الاختبار هي نفس طريقة الركود. بعد رفع الركود، تتمدد الخرسانة تحت ثقلها. تم قياس متوسط قطر الخرسانة الممدد كمؤشر للحكم على سيولة الخرسانة.
(1) استهلاك المياه
يعد استهلاك المياه للخرسانة أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على السيولة. وفي نطاق معين، تزداد سيولة الخرسانة مع زيادة استهلاك المياه.
في حالة استخدام ركام معين، إذا كان استهلاك المياه ثابتًا، ضمن نطاق التطبيق الفعلي، حتى لو تغير استهلاك الأسمنت، يبقى الهبوط بشكل عام دون تغيير. ويسمى هذا القانون بقاعدة إضافة الماء الثابتة، أو قاعدة الطلب على الماء. . على الرغم من أن قاعدة إضافة الماء الثابتة ليست صارمة، إلا أن هذه القاعدة ملائمة تمامًا لتصميم نسبة خلط الخرسانة، أي أنه من خلال تثبيت استهلاك المياه وتغيير نسبة الماء إلى الأسمنت، من الممكن الحصول على متطلبات قابلية التشغيل للخرسانة الطازجة. . وهي مصممة أيضًا لتلبية متطلبات قوة الخرسانة.
(2) نسبة الرماد،
إذا ظلت نسبة الماء إلى الأسمنت دون تغيير، فإن تقليل نسبة الأسمنت العظمي سيزيد من سيولة الخرسانة.
(3) معدل الرمل
إن جزيئات الرمل أصغر بكثير من جزيئات الركام الخشن، لذلك ضمن نطاق معين، يمكن ملؤها في فراغات الركام الخشن، بحيث تزداد الكثافة الظاهرية للركام وتنخفض مسامية الركام. ومع زيادة المعدل، تزداد سيولة الخرسانة. عندما تزيد كمية الرمال عن مستوى معين، تكون فراغات الركام الخشن قد امتلأت، ولم يعد بالإمكان استيعاب دخول الرمال. في هذه الحالة، يستمر زيادة محتوى الرمل، وتبدأ مسامية الركام في الارتفاع، وتنخفض سيولة الخرسانة الطازجة. . لذلك هناك مشكلة معدل الرمل الأمثل للخرسانة.
ترتبط نسبة الرمل المثلى بحالة تراكم الركام الخشن وتدرج جزيئات الرمل وكمية الأسمنت. كلما زادت مسامية الركام الخشن كلما زادت كمية الرمل التي يمكن استيعابها في الفراغات وبالتالي زادت نسبة الرمل المثلى. نسبة الرمل المثالية للرمال الخشنة كبيرة، ونسبة الرمل المثالية للرمل الناعم صغيرة. في الخرسانة منخفضة القوة، يجب استخدام نسبة رمل أكبر بسبب المواد الأسمنتية الأقل المستخدمة. في الخرسانة عالية القوة، نظرًا للكمية الكبيرة من المواد الأسمنتية، يجب استخدام معدل رمل أصغر وفقًا لذلك.
(4) التدرج الكلي
يحتوي الركام المتدرج على فراغات أقل، ويمكن الحصول على سيولة أفضل تحت نفس الكمية من ملاط الأسمنت.
(5) الخلطات المعدنية
إن الطلب على المياه من الرماد المتطاير عالي الجودة صغير نسبيًا، مما يمكن أن يحسن سيولة الخرسانة بشكل كبير، أو يقلل بشكل كبير من استهلاك المياه مع الحفاظ على سيولة الخرسانة دون تغيير. مسحوق الخبث المطحون جيدًا له تأثير ضئيل على هبوط الخرسانة.
(6) الخلطات
يمكن أن تؤدي إضافة عامل تقليل الماء إلى تحسين سيولة الخرسانة الطازجة بشكل كبير، أو تقليل استهلاك الخرسانة من الماء بهامش كبير مع الحفاظ على نفس السيولة. إن تأثير الملدن الفائق على سيولة الخرسانة الطازجة له علاقة كبيرة بنوع وجرعة الملدن الفائق. بشكل عام، هناك جرعة مثالية من عوامل تقليل الماء، لكن الجرعة المثالية لعوامل تقليل الماء المختلفة مختلفة. توجد مشكلة تكيف متبادل بين عامل اختزال الماء والمادة الأسمنتية. إذا كان عامل تقليل الماء غير متوافق مع المادة الأسمنتية، فإن تأثيره سيتأثر أيضًا بشكل كبير.
2. فقدان الركود للخرسانة الطازجة
تتناقص سيولة الخرسانة الطازجة مع مرور الوقت، وهي عملية حتمية لترطيب الخرسانة وتصلبها.
أسباب فقدان ركود الخرسانة هي كما يلي:
(1) تمييه المادة الأسمنتية. في الخرسانة، تتفاعل المادة الأسمنتية مع الماء لتكوين منتج التميه، وتكوين منتج التميه يجعل عجينة الأسمنت تنتقل من الحالة المشتتة إلى البنية المتماسكة. ستؤدي عملية النقل هذه حتماً إلى فقدان الخرسانة.
(2) انخفاض تأثير الملدنات الفائقة.
(3) الركام يمتص الماء.
(4) يتبخر الماء.
(5) الهروب من الفقاعة.
أسباب الخسارة الكبيرة في هبوط الخرسانة:
(1) الخليط غير مناسب للأسمنت. إن استخدام عامل تقليل الماء لا يؤدي فقط إلى زيادة هبوط الخرسانة الطازجة بشكل كبير، بل قد يؤدي أيضًا إلى فقدان هبوط الخرسانة الطازجة. يواجه عامل تقليل الماء والأسمنت مشكلة التكيف المتبادل والمطابقة المتبادلة. إذا لم يتم تكييفها مع بعضها البعض، فسوف يسبب ذلك خسارة كبيرة في الركود.
(2) ترطيب المادة الأسمنتية سريع جدًا. يرتبط فقدان الركود في الخرسانة الطازجة ارتباطًا وثيقًا بعملية ترطيب الأسمنت. كلما كان معدل تميه الأسمنت أسرع، كلما زاد فقدان الركود للخرسانة الطازجة. يتطور الأسمنت في بلدي بشكل عام في اتجاه الصقل وارتفاع C3S. لذلك، يتم تسريع معدل تميه الأسمنت بشكل عام، وهو أيضًا أحد أسباب فقدان الخرسانة المتسارع. عندما يكون محتوى الجبس في الأسمنت غير مناسب ويكون الجبس نصف الهيدرات أكثر من اللازم، فإن فقدان الركود للخرسانة الطازجة سيكون سريعًا جدًا.
(3) معدل امتصاص الماء للخليط الركام والمعادن كبير.
(4) ارتفاع درجة الحرارة المحيطة والرطوبة المنخفضة.
التدابير الفنية الرئيسية للحد من فقدان هبوط الخرسانة:
(1) اختيار نظام خلط المواد الأسمنتية المناسب.
(2) تأخير ترطيب المادة التبلورية. عادة ما تكون هناك طريقتان لتأخير ترطيب المواد الأسمنتية: الأولى هي ضبط نظام المواد الأسمنتية وزيادة كمية المضافات المعدنية؛ والآخر هو استخدام المثبطات.
(3) يتم امتصاص الركام مسبقًا قبل الاستخدام.
3. خواص الخرسانة الطازجة - قابلية التشغيل (الفصل والترسيب والنزيف)
يشير الانفصال إلى ظاهرة انفصال مكونات الخلطة الخرسانية عن بعضها البعض مما يؤدي إلى عدم تساوي التركيب والهيكل الداخلي، وعادة ما يتجلى ذلك في انفصال الركام الخشن والملاط أو ظاهرة اللايتينوس، ويشير الانفصال إلى انفصال الأسمنت جزيئات الطين والركام. الفصل هو مظهر من مظاهر ضعف تماسك الخرسانة. يشير النزيف إلى الظاهرة التي يهاجر فيها الماء من داخل الخليط إلى السطح بعد صب الخليط وضغطه، ولكن قبل التماسك والتصلب. مخاطر الانفصال والنزيف على خواص الخرسانة المتصلدة: يؤدي فصل المستويات المختلفة للخرسانة الطازجة إلى توزيع غير متساوي للخرسانة، مما سيؤدي إلى قوة خرسانية غير متساوية وبسبب الخرسانة السطحية والجص الخرساني الأساسي. قد يؤدي عدم تناسق المحتوى إلى تشقق السطح الخرساني.
التدابير الفنية لمنع نزيف الخرسانة وعزلها:
(1) هناك طريقتان لحل النزيف: إحداهما تقليل حجم جسيمات جزيئات المادة الأسمنتية، والأخرى تقليل كثافة جزيئات المادة الأسمنتية. يمكن أن يؤدي تحسين دقة طحن الأسمنت إلى تقليل النزيف بشكل فعال، وهو في الأساس أسلوب تقني لتقليل حجم الجسيمات. يمكن أن تؤدي إضافة الرماد المتطاير عالي الجودة وأبخرة السيليكا والمضافات المعدنية الأخرى أيضًا إلى تقليل النزيف بشكل فعال. من وجهة نظر الحد من النزيف، يعتبر الرماد المتطاير أكثر فعالية من طحن مسحوق المعادن الناعمة.
(2) لمنع الفصل المتنوع للخرسانة، المفتاح هو أنه يمكن أن يكون هناك تدرج جيد بين الجزيئات المختلفة في الخرسانة، ويمكن إعاقة حركة الجزيئات على مستويات مختلفة، وذلك للحفاظ على التوحيد الجيد للخرسانة. هناك طريقتان تقنيتان لحل مشكلة اللزوجة: إحداهما تقليل حجم جسيمات جزيئات الركام الدقيقة، والأخرى زيادة لزوجة ملاط الأسمنت. بالنظر إلى النهج الفني السابق، فإن استخدام الرمل الناعم يساعد على تقليل الالتصاق، ومن النهج الفني الأخير، يمكن تحقيقه عن طريق تقليل نسبة رابط الماء وزيادة محتوى حجم ملاط الأسمنت. إذا تم فصل الركام الخشن، فهذا يشير إلى أن لزوجة الملاط صغيرة جدًا أو أن حجم جسيمات الركام الخشن كبير جدًا، ويمكن زيادة معدل الرمل بشكل مناسب ويمكن تقليل حجم جسيمات الركام الخشن.
4. خواص الخرسانة الطازجة – قابلية التشغيل (التثبيت والتصلب)
الإعداد الأولي: تفقد الخرسانة الطازجة سيولتها بشكل أساسي، وتصل الخرسانة الطازجة إلى الإعداد الأولي في هذا الوقت.
الإعداد النهائي: يستمر تفاعل الترطيب، وتستمر منتجات الترطيب في تقوية هيكل التخثر الشبكي، بحيث تتمتع الخرسانة بقوة ميكانيكية، وتصل الخرسانة الطازجة إلى الإعداد النهائي في هذا الوقت.
(1) تأثير زمن تماسك الأسمنت. كلما كان تماسك الأسمنت أسرع، كان زمن تماسك الخرسانة الطازجة أقصر.
(2) تأثير الخلطات الكيميائية. تعتبر الإضافات الكيميائية التي لها تأثير كبير على زمن تصلب الخرسانة هي بعض معدلات الإعداد.
(3) ستؤثر إضافة المضافات المعدنية على معدل تفاعل الماء للمادة الأسمنتية، وبالتالي تؤثر أيضًا على زمن تماسك الخرسانة. في ظل نفس الظروف، كلما زادت كمية المضافات المعدنية، كلما زاد وقت تماسك الخرسانة. عند إضافة الخلطات المعدنية، يجب تقليل كمية المثبط وفقًا لذلك. خاصة عندما تكون الجرعة كبيرة، لا يجوز حتى استخدام المثبط.
(4) في الظروف العادية، إذا كان الأسمنت هو نفسه، كلما زادت نسبة الماء إلى الأسمنت، زاد وقت تماسك الخرسانة الطازجة.
(5) مع زيادة درجة الحرارة المحيطة، يتم تقصير وقت الإعداد للخرسانة الطازجة.
(6) يؤثر مستوى الرطوبة المحيطة على معدل تبخر الماء في الخرسانة. في البيئة الجافة، يتبخر الماء الموجود في الخرسانة الطازجة بشكل أسرع، ويكون وقت تصلب الخرسانة أقصر. هذا النوع من التخثر ليس تخثرًا بالمعنى الحقيقي. ويعتمد هذا النوع من التخثر على فقدان الرطوبة، وبالتالي فإن عجينة الأسمنت سوف تكون مصحوبة بانكماش تجفيف كبير، الأمر الذي سيؤدي إلى تشقق أكثر خطورة. عملية التكثيف هذه هي عملية تكوين الشقوق وتطورها. يتم تحقيق التخثر الطبيعي عن طريق تكوين عدد كاف من منتجات الترطيب، مع عدم فقدان الماء، فقط نقل الماء. وهذا يعني أن تحويل بعض الرطوبة من الحالة الطبيعية إلى جزء من منتج التميؤ لا يؤدي بالضرورة إلى الانكماش، وحتى لو حدث ذلك، فهو أصغر بكثير من الأول. لذلك، لا توجد شقوق واضحة بشكل عام.
*ملاحظة: في البيئة الجافة، وخاصة في البيئة العاصفة، يجب اتخاذ التدابير اللازمة لمنع فقدان الرطوبة داخل الخرسانة.
5. أداء الخرسانة الطازجة - قابلية التشغيل (محتوى الهواء)
(1) مع زيادة محتوى الهواء، ينخفض معدل نزف الخرسانة الطازجة.
(2) في حالة بقاء المواد الخام الأخرى دون تغيير ونسبة الخلط هي نفسها أيضًا، يزداد محتوى الهواء وتنخفض الكثافة الظاهرية للخرسانة.
(3) مع زيادة محتوى الهواء، تنخفض قوة الخرسانة، وتقل قوة الخرسانة عالية القوة بشكل أسرع.
(4) يساعد محتوى الهواء المناسب على تحسين مقاومة الخرسانة للصقيع.
(5) محتوى الهواء المناسب لا يؤثر على نفاذية الخرسانة.
