التجميد في مرحلة مبكرة هو أحد أشد وأخطر أشكال الضرر في البناء بالخرسانة. إنه لا يؤثر فقط على القوة المبكرة - بل يدمر المتانة بشكل دائم، ويزيد من التشققات، ويسرع من تآكل الفولاذ، ويقصر بشكل كبير من عمر الخدمة للهيكل.
لفهم هذه المشكلة بشكل كامل، نحتاج إلى فحص كل من الآليات الدقيقة والكبرى.
❄ 1. لماذا يعتبر التجميد في سن مبكرة خطيرًا جدًا (الآليات الأساسية)
تطور قوة الخرسانة يعتمد على ترطيب الأسمنت. قبل التصلب النهائي، تحتوي الخرسانة الطازجة على كمية كبيرة من الماء الحر. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون الصفر، تحدث الأمور التالية:
🔹 1. الماء يتمدد بنسبة ~9% عند التجمد
هذا التوسع يكسر الإطار الهيدروليكي الهش الذي لا يزال يتشكل.
🔹 2. تنمو بلورات الثلج بسرعة وتستخرج الماء من المناطق المحيطة
هذا يخلق ضغوطًا داخلية كبيرة لا يمكن أن يتحملها الخرسانة المبكرة.
🔹 3. تتوقف الترطيب تقريبًا عند درجات الحرارة المنخفضة
تطوير القوة متوقف.
🔹 4. تتشكل الشقوق الدقيقة ولا تلتئم بالكامل أبداً
حتى لو حدث الذوبان لاحقًا، فإن الضرر دائم.
❄ 2. التأثيرات المحددة للتجمد المبكر
1. الخصائص الميكانيكية: فقدان القوة دائم
- تضعف الشقوق الدقيقة كل من مصفوفة الأسمنت وواجهة المجاميع
- يمكن أن تصل خسارة القوة النهائية إلى
20%–50%
- تم تقليل الرابط بين الخرسانة والتسليح
- معامل المرونة المنخفض → عدم كفاية الصلابة
2. تدهور المتانة (أكثر الأضرار خطورة)
- تقلل الشبكات المكسورة بشكل كبير من إحكام الماء
- مقاومة التجمد-الذوبان تنهار
- تتغلغل الكلوريدات وثاني أكسيد الكربون بشكل أسرع →
تسريع تآكل القضبان الحديدية
- الصلب المتآكل يتمدد ويسبب تشققات ثانوية
3. الضرر المرئي
- تقشير السطح وتقشره
- سطح ضعيف ومسحوق يمكن خدشه
- زيادة المسامية في جميع أنحاء القسم
❄ 3. "القوة الحرجة": شريان الحياة في بناء الشتاء
قبل أن يتعرض الخرسانة لدرجات حرارة التجمد، يجب أن تصل إلى مستوى قوة أدنى يُعرف بالقوة الحرجة.
فقط فوق هذا المستوى يمكن للخرسانة مقاومة ضغط الجليد دون تلف دائم.
✔ وفقًا لـ JGJ/T 104 (كود البناء الشتوي):
≥ 30% من قوة التصميم
≥ 40%
- الخرسانة ذات متطلبات المتانة (الصقيع، النفاذية):
≥ 70%
إذا حدث تجمد قبل الوصول إلى هذا المستوى، فلا يمكن عكس الضرر.
❄ 4. الحلول الوقائية (خطة العمل العملية الخاصة بك)
1. طرق البناء في الشتاء
- التجفيف بالحرارة، التجفيف بالبخار، التسخين الكهربائي
- طرق العزل والتغليف
2. استخدم إضافات القوة المبكرة أو إضافات مقاومة التجمد
- يُسرع من اكتساب القوة
- يخفض نقطة تجمد ماء المسام
3. تحسين تصميم الخلط
- أسمنت عالي القوة
- تقليل نسبة الماء إلى الرابطة
4. تعزيز العزل والتجفيف
- استخدم البطانيات، الحصائر، الأغطية البلاستيكية
- منع تجمد السطح وفقدان الحرارة
استنتاج
التجميد في سن مبكرة ليس قضية صغيرة - إنه كارثة هيكلية.
ضمان وصول الخرسانة إلى قوتها الحرجة قبل التعرض للتجمد هو المتطلب الأساسي لسلامة الهيكل والمتانة على المدى الطويل.