لا شك أن أحد أعظم التطورات في تكنولوجيا الخرسانة هو القيام بتطوير الخرسانة التي تعمل على احتجاز الهواء، حيث يتم ذلك عن طريق دمج فقاعات هواء صغيرة في المزيج الخرساني عند القيام بعملية خلط الخرسانة.

وذلك بإضافة مواد للأسمنت في الخلطة الخرسانية أثناء خلط مكونات الخرسانة معاً.

وبالتالي، فإن الخرسانة الممتلئة بالهواء تحتوي على فقاعات هواء صغيرة موزعة بشكل موحد في جميع أنحاء خلطة الأسمنت.

يوصى بهذه العملية بشدة لجميع أنواع الخرسانة تقريباً، فهي تعمل بشكل أساسي على تحسين مقاومة التجميد والذوبان للخرسانة وذلك عند تعرضها للماء والجليد.

كما يتيح استخدام تقنية احتجاز الهواء للخرسانة أن تكون أكثر عملية وقابلية للتطبيق وهي لا تزال على شكل عجينة.

ومع ذلك، فإن لإضافة فقاعات الهواء إلى الخرسانة العديد من الفوائد الأخرى وذلك لكل من الخرسانة جديدة الصنع والخرسانة الصلبة.

فوائد الخرسانة الهوائية

يرجع السبب الرئيسي لاستخدام الخرسانة الممتلئة بالهواء إلى دورها في زيادة مقاومة الخرسانة ضد الدورات المتناوبة لعملية تجميد وذوبان المياه

والتي يمكن أن تحدث خلال تلك الفترات التي تنخفض فيها درجة الحرارة المحيطة إلى أقل من 0 درجة مئوية.

حيث تعمل فقاعات الهواء المحتجزة في الخرسانة كحجرات للتمدد، وذلك لمواجهة الزيادة في الحجم التي تحدث عند تحول الماء إلى جليد في مثل هذه الظروف.

تعمل هذه الحجرات على التقليل من الضغط الهيدروليكي وبالتالي تقليل التوترات الداخلية التي قد تنشأ لاحقاً، وبالتالي تقوم بمنع التلف التدريجي الذي قد يحدث في الخرسانة غير الهوائية.

كما تعتبر عملية احتجاز الهواء عاملاً مسؤولاً عن إضفاء مزيد من اللدونة للخلائط الخرسانية، حيث من الواضح أنه كلما زادت نسبة الهواء، زادت درجة اللدونة.

تعمل فقاعات الهواء المتكونة في الخرسانة الجديدة بمثابة سائل، مما يزيد من قابليتها للتشغيل ويسمح لها بالانزلاق بشكل أفضل مع احتكاك أقل.

لها أيضاً تأثير إيجابي ملحوظ على قابلية التشغيل الكلية للخرسانة الجديدة، وبالتالي فهي تقلل من حوادث الفصل في الخرسانة مما يسهل استخدامها لأغراض البناء.

يعمل الاحتجاز الهوائي على تحسين متانة الخرسانة بشكل كبير، ويعتبر هذا صحيح بشكل خاص في حالة الخرسانة التي تتعرض بشكل متكرر لدورات التجميد والذوبان المنتظمة

حيث يساعد الهواء المدمج في الحفاظ على الهيكل المتصلب للخرسانة الصلبة بمرور الوقت، مما يجعلها أكثر متانة.

أيضاً، يقلل احتجاز الهواء من حدوث تقشر السطح داخل الخرسانة والذي ينشأ بسبب استخدام منتجات إزالة الجليد مثل مضاد التجمد.

تعد الخرسانة التي خضعت لاحتباس الهواء مقاومة إلى حد كبير للصقيع، حيث أن خصائصها المقاومة للصقيع تجعلها مناسبة للاستخدام في المناخات الباردة وللمشاريع الإنشائية

حيث تحتاج الخرسانة إلى غمرها في الماء.

الفوائد والمواصفات الأخرى الشائعة لاستخدام الخرسانة الهوائية

• زيادة مسامية الخرسانة، وبالتالي تقليل نفاذية الماء والسوائل بشكل عام في الوقت نفسه.
• زيادة تماسك الخرسانة، وذلك بشكل مشابه لما يتم الحصول عليه عند إضافة حبيبات بشكل دقيق.
• زيادة مستوى انسياب وسيولة الخرسانة.
• التقليل من مدى تسرب الماء من الخليط الخرساني.
• زيادة مقاومة الخرسانة لدورات الترطيب والتجفيف، والتي تجعلها عرضة للتشقق والتصدع.
• تقليل احتمالية حدوث الانكماش والتشقق على سطح الخرسانة.
• يقلل احتجاز الهواء من الكثافة الإجمالية لخليط الخرسانة، ويزيد أيضاً من العائد الناتج عن المزيج.
• تحسن في مستوى مقاومة الخرسانة لإزالة القشور بعد حدوث عملية التجميد.
• تحسن في مقاومة الخرسانة العامة للزيادة في كمية الكبريتات.

مما سبق، يمكن ملاحظة أن دمج الفقاعات الصغيرة في خليط الخرسانة من خلال استخدام مواد مضافة لتدخل الهواء هي عملية مفيدة للغاية.

حيث ستكون الخرسانة الناتجة، سواء كانت حديثة الصنع أو صلبة، أكثر متانة من الخلائط الأخرى التي تفتقر إلى هذه الإضافات.

• إعداد: المهندسة رهف محمود
• تدقيق: المهندسة كارمن صالح
• تحرير: المهندس بشار الحجي