الطريقة والتقنية الصحيحة لاهتزاز الخرسانة

ما هو اهتزاز الخرسانة؟

يُجرى هزّ الخرسانة لغرض التماسك. والهدف الرئيسي من الهزّ هو ضغط الخرسانة والوصول إلى أقصى كثافة ممكنة. تشغل فقاعات الهواء ما يقارب 5 إلى 8% من حجم الخرسانة الطازجة المصبوبة في القالب. وتشغل هذه الفقاعات هذا الحيز في الخلطة الخرسانية سهلة التشغيل.

اهتزاز الخرسانة

لماذا وكيف يتم تدعيم الخرسانة

ما هو العامل الأكثر تأثيرًا على مقاومة الخرسانة للضغط؟ سيقول معظم المهندسين نسبة الماء إلى الإسمنت... فكلما زادت هذه النسبة، انخفضت المقاومة. وقد أثبت داف أبرامز ذلك عام ١٩١٩، وقانون أبرامز هو المبدأ الأساسي لمعظم طرق حساب نسب الخرسانة المستخدمة اليوم. لكن أبرامز أجرى اختباراته على خرسانة متماسكة تمامًا. فما لم يتم تماسك الخرسانة بشكل صحيح، فإن الفراغات تقلل من المقاومة بغض النظر عن نسبة الماء إلى الإسمنت. وكما هو موضح في الشكل ١، فإن هذا التأثير كبير.

مباشرةً بعد صبّ الخرسانة، تحتوي على ما يصل إلى 20% من الهواء المحبوس. وتختلف هذه النسبة باختلاف نوع الخلطة وهبوطها، وحجم وشكل القالب، وكمية حديد التسليح، وطريقة صبّ الخرسانة. عند ثبات نسبة الماء إلى الإسمنت، تُقلّل كل نسبة مئوية من الهواء من مقاومة الضغط بنسبة تتراوح بين 3% و5%. ويؤدي دكّ الخرسانة، عادةً بالاهتزاز، إلى زيادة مقاومتها عن طريق طرد الهواء المحبوس، كما يُحسّن من قوة التماسك ويُقلّل من نفاذية الخرسانة.

الاهتزاز عملية من جزأين

كيف تعمل الاهتزازات على تماسك الخرسانة؟ يوضح الشكل 2 أنها عملية من جزأين. يقوم جهاز الاهتزاز بإحداث موجات تفصل جزيئات الركام، مما يقلل الاحتكاك بينها.

الشكل 1. يمكن أن تؤثر درجة التماسك على مقاومة الضغط بنفس قدر تأثير نسبة الماء إلى الإسمنت. قد تحتوي الخرسانة منخفضة الهبوط على ما يصل إلى 20% من الهواء المحبوس عند صبها.

الشكل 2. يقوم جهاز الهزاز بدمج الخرسانة في عملية من مرحلتين. تعمل الموجات الأولى على تسييل الخرسانة لتحسين انسيابيتها، بينما تعمل الموجات اللاحقة على إزالة فقاعات الهواء.

صحيح

سيؤدي الاختراق العمودي لبضع بوصات في الطبقة السابقة (التي يجب ألا تكون صلبة بعد) على فترات منتظمة ومنهجية إلى تحقيق التماسك الكافي.

سوف يكتمل الأمر

إن الاختراق العشوائي غير المنظم للمهتز من جميع الزوايا والمسافات دون عمق كافٍ لن يضمن اندماجًا وثيقًا بين الطبقتين.

يمكن إزالة فقاعات الهواء بتقليل كمية الماء المطلوبة، لكن ذلك يؤثر على قابلية تشغيل الخرسانة. لذلك، يُعدّ هزّ الخرسانة الطريقة الوحيدة المناسبة التي تساعد دون التأثير على... ملكيات في الخرسانة الطرية. لا تتأثر الاهتزازات إلا في الخرسانة الطرية، أو يمكن القول حتى اللحظة التي تكون فيها الخرسانة قادرة على التدفق. تحدث هذه المرحلة قبل بدء التصلب الأولي.

يمكن تنفيذ عملية دك الخرسانة أو اهتزاز الخرسانة بخمس طرق مختلفة هي:
1- اهتزاز الخرسانة داخليًا عن طريق إدخال هزاز داخلي في كتلة الخرسانة.
2- اهتزاز الخرسانة أثناء تثبيت القوالب باستخدام هزازات قوالب القوالب.
3- عن طريق اهتزاز كتلة الخرسانة بأكملها باستخدام طاولة اهتزازية.
4- اهتزاز الخرسانة خارجياً على السطح باستخدام هزازات سطحية.
5- رج الخرسانة باستخدام هزازات حديد التسليح.

اهتزاز الخرسانة نصائح
1- تجنب رجّ الخرسانة بقوة مفرطة، لأن ذلك يؤدي إلى تكسر الخليط وانفصاله. كما يجب تجنب رجّ الخرسانة بقوة أقل من اللازم، لأن الهواء قد يبقى محصورًا في الطبقات السفلية من الخرسانة، مما يؤدي إلى بنية خرسانية ضعيفة تتكسر بسهولة بأقل ضغط.
٢- الطريقة الأكثر شيوعًا مع الهزاز الداخلي هي سحب الهزاز ببطء، بمعدل حوالي ٢٥ ملم في الثانية. إذا استمرت الفقاعات في الظهور أثناء سحب الهزاز، فمن الضروري زيادة الاهتزاز.
3- لمنع حدوث فواصل باردة في طبقات الخرسانة أثناء صب طبقة جديدة من خليط الأسمنت فوقها، تأكد من اختراق الصب جيدًا باستخدام هزاز وخلط الطبقة المصبوبة سابقًا مع الطبقة الموضوعة حديثًا.
٤- لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة، استخدم الحركات الرأسية فقط عند الاهتزاز للحصول على خليط متجانس من الركام والخرسانة. قد تؤدي الحركة الأفقية إلى توزيع غير متجانس وتزيد من احتمالية تشابك الهزاز مع حديد التسليح.
5- تجنب استخدام الهزاز كأداة لوضع الخرسانة لأنه لن ينتج سطحًا متجانسًا وقد يتسبب في المزيد من المشاكل في القوة الهيكلية والشكل.
٦- استخدم النوع المناسب من هزازات الخرسانة حسب نوع الهيكل المراد بناؤه أو حجم منطقة العمل. يُنصح باستخدام هزاز خرسانة صغير الحجم وخفيف الوزن للمشاريع الصغيرة لسهولة التحكم والكفاءة.
7- ضع في اعتبارك وجود نسخة احتياطية هزاز الخرسانة يجب أن يكون لديك أداة بديلة ثانية جاهزة للاستخدام الفوري في حال واجهت الأداة الأولى أي مشاكل أثناء العمل.