الترسيب البلوري في الخرسانة الملونة: الأسباب والوقاية ودور مورد الأصباغ

يُبلَغ عادةً عن ظهور ترسب أبيض على بلاطة رصيف حمراء باعتباره مشكلة في اللون. لكنها في الحقيقة مشكلة في انتقال الأملاح. ويُعَدّ الترسب الملحي في الخرسانة الملوَّنة الترسب الذي يبقى بعد وصول الماء المحمل بالأملاح الذائبة إلى سطح الخرسانة ثم تبخره. والصبغة ليست الملح، وفي معظم الحالات ليست السبب في المشكلة — لكن محتواها القابل للذوبان في الماء يُعدُّ معاملًا يمكن تحديده رقميًّا واختباره، ما يجعلها إحدى النادرات في هذه المشكلة التي يمكن مساءلة المورد بشأنها.

ماهية الترسب الملحي في الخرسانة الملوَّنة فعليًّا

يتكون الترسب الملحي على ثلاث مراحل، ويجب أن تحدث كلٌّ منها: وجود أملاح قابلة للذوبان في ماء المسام؛ وانتقال الماء نحو سطح التبخر عبر التدفق الشعري والانتشار؛ وحدوث التبخر الذي يترك الأملاح لتتبلور. وبإزالة أيٍّ من هذه العوامل الثلاثة لا يظهر الترسب أصلًا — ولذلك فهي مشكلة تتعلَّق بالرطوبة والأملاح، وليست مشكلة تتعلق بالتلوين.

أَشْهَرُ مِلْحٍ يَظْهَرُ فِي التَّبَلُّورِ السَّطْحِيِّ لِلْخَرَسَانَةِ هُوَ كَارْبُونَاتُ الكَالْسِيُومِ. وَيَنْتُجُ الجِيرُ الحُرُّ — أَيْ هِيدْرُوكْسِيدُ الكَالْسِيُومِ، Ca(OH)₂ — عِنْدَ تَرْطِيبِ الإسْمَنْتِ، ثُمَّ يَذُوبُ فِي مَاءِ المَسَامِ، وَيَنْتَقِلُ إِلَى السَّطْحِ، حَيْثُ يَتَفَاعَلُ مَعَ ثَانِي أُكْسِيدِ الكَرْبُونِ فِي الهَوَاءِ لِيُشَكِّلَ كَارْبُونَاتِ الكَالْسِيُومِ (CaCO₃)، الَّتِي تَمْتَازُ بِانْحِلَالِهَا الضَّعِيفِ، فَتَتَرَسَّبُ عَلَى هَيْئَةِ رَسَابٍ أَبْيَضَ. وَيَظْهَرُ أَيْضًا السُّلْفَاتُ وَالكَلُورَايَدَاتُ فِي الحَالاتِ الَّتِي تَحْمِلُ فِيهَا المَوَادُ أَوْ مَاءُ الخَلْطِ هَذِهِ الأَمْلَاحَ.

ثَلَاثَةُ أَحْوَالٍ سَطْحِيَّةٍ بَيْضَاءَ تُخْطَأُ فِي العَادَةِ بَعْضُهَا بِبَعْضٍ، وَلِكُلٍّ مِنْهَا سَبَبٌ مُخْتَلِفٌ:

إِنَّمَا الحَالَةَ الأُولَى فَقَطْ هِيَ مَسْأَلَةُ نَقْلِ المِلْحِ. وَيُوصَفُ التَّبَلُّورُ السَّطْحِيُّ أَيْضًا فِي طَوْرَيْنِ: رئيسي أثناء التصنيع والتجفيف، حيث تُجفَّف الوحدات وهي رطبة أو تُخزَّن في بيئات ذات حركة هوائية ضعيفة، و ثانوية لاحقًا أثناء الخدمة، نتيجة دخول الماء من الخارج — مثل الأمطار أو الري أو ارتفاع الرطوبة من التربة أو غسل الأسطح.

لماذا يظهر التبلور نفسه بشكل أسوأ على الخرسانة الملوَّنة

على الخرسانة الرمادية، يبدو الترسب الأبيض الرقيق كبقعة فاتحة قليلًا. أما على الأسطح الملوَّنة باللون الأحمر أو الأسود أو البني، فيظهر نفس الترسب كعلامة عالية التباين، لذا يصبح مدى التحمُّل المسموح به في عين المشتري أضيق بكثير. الترسب لم يتغيَّر؛ بل ما تغيَّر هو وضوحه.

pigment نفسه لا ينتقل. فصبغات أكسيد الحديد هي جسيمات غير عضوية غير قابلة للذوبان في الماء، لذا تبقى في الموضع الذي وُضعت فيه داخل المصفوفة؛ أما التبلور فهو، على العكس، يتكون من مواد تذوب وتتحرك مع الماء ثم تتبلور مجددًا على السطح.

يظهر الصبغ في النقاش فقط من حيث كمية الأملاح القابلة للذوبان التي يحملها. وتُورَّد درجات أكسيد الحديد وفقًا لمواصفة حد المادة القابلة للذوبان في الماء ، ويُذكر عادةً في ورقات البيانات الفنية المنشورة في المنطقة 0.3% كحد أقصى مع محتوى الكبريتات كمعامل ثانٍ في نفس العائلة.

المدخلات الأربعة التي تحدد ما إذا ظهرت الظاهرة البيضاء.

ماء. شبكة المسام هي الطريق الذي يسلكه الماء، ونسبة الماء إلى الإسمنت هي العامل الرئيسي المؤثر فيها. فخلطة يتم وضعها بصلابة أكبر وإنهاؤها دون إضافة ماء لتحسين قابليتها للتشغيل تُكوّن طبقة سطحية أكثر كثافة، وبالتالي يصل كمية أقل من الماء إلى السطح المعرَّض للتبخر، ويُحمَل معه كمية أقل من الأملاح. ويُحتسب ماء المعالجة كمدخل: فالغمر أو الرش بالماء الذي يحتوي بحد ذاته على أملاح محلولة يزيد من الحمل الملحي، ولذلك تُعالَج الأعمال الحساسة من حيث المظهر عادةً بماء شرب نظيف.

الإسمنت. أكسيد الكالسيوم الحر هو المادة الأولية لأكثر الرواسب شيوعًا، لذا فإن محتوى الإسمنت القاعدي — والذي يُعبَّر عنه عادةً في شهادة المصنع على هيئة ما يعادل أكسيد الصوديوم — وسلوك أكسيد الكالسيوم الحر فيه يحددان كمية المواد القابلة للذوبان المتاحة. وفي المشاريع التي سجَّلت تاريخًا من ظهور الظاهرة البيضاء، وإذا سمحت تركيبة الخلطة بذلك، فإن تحديد نوع إسمنت يطلق قواعد أقل يُعَدُّ أحد القلائل من الضوابط المتاحة في المراحل المبكرة من التصنيع.

الرمل والركام. قد يحتوي الرمل غير المغسول أو المستمد من البحار على كلوريدات ومحتوى عالٍ من الجسيمات الدقيقة. وتزيد الكلوريدات من حمولة الأملاح القابلة للذوبان، بينما ترفع الجسيمات الدقيقة متطلبات المياه لتحقيق نفس درجة القابلية للتشغيل. ويعتبر الرمل المغسول ذو التدرج الجيد حلاً أرخص من أي تعديل في الصبغة.

المواد المضافة. تُعد مسرّعات كلوريد الكالسيوم سببًا شائع الإبلاغ عنه في ظهور التبلور السطحي وزيادة حمولة الكلوريدات؛ ولذلك، عند الحاجة إلى تسريع التصلّب، يُفضَّل عادةً تحديد أنواع خالية من الكلوريد بدلًا منها. كما قد تغيّر المواد المخفِّضة لمتطلبات المياه سلوك الانفصال المائي (bleeding)، وبالتالي تؤثر في كمية المياه التي تهاجر نحو السطح أثناء المرحلة البلاستيكية للوحدة.

الماء الخارجي. قد تظهر ظاهرة التبلور السطحي على وحدة مصنوعة بشكل صحيح حتى أثناء الاستخدام إذا بقيت رطبة، ولذلك فإن الانحدار والتصريف وطرق تركيب المفاصل تحدد مدى اختبار قرار اختيار الصبغة فعليًّا.

ما يلتزم به مورد الصبغة تجاهك — وما لا يلتزمه.

الصبغة عنصر واحد ضمن موازنة الأملاح. وهي عنصر حقيقي يمكن قياسه واختباره:

ما لا يتحكم فيه المورِّد: نسبة الماء إلى الإسمنت، وما إذا كانت الرمال قد غُسِلت، وكيفية معالجة الوحدات، وكيفية تخزينها. وقد يكون الصبغة عند حدود ذوبانها في الماء بريئة تمامًا في خليطٍ وُضِعَ وهو رطب وعُولج تحت ماءٍ راكد.

سبل الوقاية، مرتبة حسب فعاليتها

1. التحكم في الماء أولًا. استخدم أقل نسبة ممكنة من الماء إلى الإسمنت تسمح بها تركيبة الخليط، ولا تُضف ماءً في موقع التنفيذ لتحسين القابلية للتشغيل. وهذه هي أكثر وسيلةٍ فاعليةً واحدةً في التحكم بشبكة المسام التي تحمل الأملاح إلى السطح.
2. ثبِّت المواد الصلبة. استخدم رمالًا مغسولة ضمن نطاق تدرّج محدَّد، واحرص على إبعاد الكلوريدات عن الركام وماء الخلط، وحدِّد استخدام مسرِّعٍ غير كلوريدٍ عند الحاجة إلى التسريع.
3. أتمِّم التشطيب لتحقيق الكثافة، وليس لتحقيق اللمعان. يؤدي الضغط الكامل والتشطيب المتسق إلى إغلاق الطبقة السطحية. أما التشطيب المفرط بالملعقة فيسحب عجينة الأسمنت والجزيئات الدقيقة نحو الأعلى، وقد يترك طبقةً ضعيفةً تتفتت أو تتحول إلى مسحوقٍ لاحقًا — وهذه عيبٌ مختلفٌ غالبًا ما يُبلَغ عنه خطأً على أنه تبلور ملح.
4. اعمل عملية المعالجة بشكل متجانس، ثم اتركها تجف. تساعد عملية المعالجة في تطوير المتانة، لكنها تحافظ أيضًا على مسار رطب مفتوح، لذا تُدار طريقة المعالجة ومدتها بدلًا من تكبيرها قدر الإمكان. أما سكب المياه العسرة على السطح أثناء المعالجة فيُضيف أملاحًا إليه.
5. اجفف قبل أن تغلف. تجميع الوحدات وتعبئتها على البالتات بينما لا تزال رطبة يحبس الرطوبة ضد أسطحها، وهذه الممارسة تُذكر عادةً كسبب رئيسي لتكون التبلور الأولي على البلاطات الأرضية.
6. اختر مانع اختراق بدلاً من مانع فيلمي. تقلل مانعات السيلان والسيلوكسان من دخول الماء مع ترك السطح قادرًا على إطلاق البخار. أما الطلاءات التي تشكّل طبقة فيلمية فقد تحبس الرطوبة أسفل الفيلم، وهي تُذكر عادةً بأنها تفاقم ظاهرة التبلور عند استخدامها على قواعد رطبة.
7. أزل التبلور الموجود بالجفاف. استخدم فرشاة جافة، ثم اغسل بالماء النظيف، واترك السطح ليجف تمامًا لإزالة الرواسب الطازجة دون دفعها داخل السطح. وتُستخدم غسلات الحمض على الخرسانة الرمادية، لكنها قد تغيّر لون السطح عند تطبيقها على الخرسانة الملونة مدمجًا، لذا يُنصح بتجربتها أولًا على وحدة احتياطية.

كيف تتحقق قبل أن تلتزم بالكميات الكبيرة

الازدهار هو تأثير ناتج عن النظام ككل، لذا يجب التحقق منه على مستوى النظام: فالتجربة التي تستخدم صبغة المورد دون أسمنت المشتري أو رماله أو مضافاته أو دورة المعالجة وظروف التخزين لا تُجرِي أي اختبار تقريبًا.

1. صب وحدات تجريبية باستخدام المواد الفعلية. — الأسمنت والرمل والركام والمضافات الخاصة بالمشتري، ومعدل الإضافات المقصود والتشطيب المطلوب. ويشمل ذلك منصة واحدة تُعالَج وتُخزَّن تمامًا بالطريقة نفسها المتبعة في الإنتاج، لأن هذه المنصة هي المكان الذي يظهر فيه الازدهار الأولي إن وُجد.
2. التقييم بعد اكتمال المعالجة، وليس عند فك القوالب. الفحص بعد سبعة أيام ثم مرة أخرى بعد ثمانية وعشرين يومًا، وفي نفس نوع الإضاءة، وبالمقارنة مع عينة مرجعية محفوظة في ظروف متفق عليها. فمعظم النزاعات المتعلقة بـ«اللون الخاطئ» هي في الحقيقة نزاعات حول العينة المرجعية.
3. العمل انطلاقًا من الوثائق، وليس من التصريحات أو الضمانات. نقطة المرجع للخرسانة الملوَّنة تضمينيًّا هي: ASTM C979 / C979M-16 ,المواصفة القياسية لأصباغ الخرسانة الملوَّنة تضمينيًّا — قابلية امتصاص الماء، ومقاومة القلويات، والكبريتات، وقابلية الذوبان في الماء، واستقرار التصلّب الجوي، ومقاومة الضوء، ومطابقة اللون للشحنة. ويخصّ هذا الاختبار الأصباغ المستخدمة في مواد البناء القائمة على الأسمنت والجير. EN 12878 يغطي المتطلبات وطرق الاختبار. ASTM C1400-23 ,دليل قياسي لتقليل احتمال ظهور الترسبات المالحية في الجدران الحجرية الجديدة. وهو موجَّهٌ أساسًا للجدران الحجرية لا للوحدات الخرسانية، لكن مبادئه المتعلقة بالحد من الأملاح القابلة للذوبان والتحكم في انتقال الرطوبة تنطبق أيضًا على إنتاج البلاط والبلوكات المرصوفة. ASTM C936 / C936M يغطي المتطلبات الخاصة بالمنتجات من وحدات البلوكات الخرسانية الصلبة المتشابكة المستخدمة في الرصف.
4. اطلب من المورد ملف الدفعة. — المادة القابلة للذوبان في الماء، ومحتوى الكبريتات، ومقاومة القلويات للدفعة المسلَّمة؛ والفرق في المؤشر اللوني (ΔE) مقارنةً بالمعيار الذي يحدده المورد؛ وعينة مرجعية محفوظة.

حيث لا يكون الصبغةُ بالفعل العامل المتغيرَ

إن اختيار الصبغة يؤثر في اللون والعمق وقوة التلوين وسلوك التشتت. ولا يؤثر في بنية مسام الخرسانة أو كمية الماء في الخلطة أو محتوى الأسمنت القاعدي أو طريقة تجفيف الوحدات. ولذلك، عند ظهور طبقة بيضاء (التفلّر)، فإن الأسئلة التي تحدد السبب تكون الأولوية: نسبة الماء إلى الأسمنت التي وُضعت بها الخلطة، وما تحمله الرمال من مواد، وكيف جرى معالجة الوحدات وتخزينها.

حول المورد

أنتجت شركة خبى تيانهوي باو التكنولوجية المحدودة أصباغ أكسيد الحديد لمدة ٢٦ عاماً، وبطاقة إنتاج سنوية تبلغ ٥٠٬٠٠٠ طن، وتزود عملاءها في أكثر من ١٥٠ بلداً ومنطقة. وتشمل سلسلة أكسيد الحديد الأحمر الدرجات ١١٠ و١٣٠ و١٩٠، بالإضافة إلى الدرجات النانوية والدقيقة جداً وسهلة التشتت والمُقاومة للأحماض والقلويات والمناسبة للتلامس مع الأغذية، كما تقدّم الشركة مطابقة الألوان مباشرةً من المصنع. ومن الشهادات التي حصلت عليها الشركة: راش (REACH) وروهس (RoHS) وسي إي (CE) وآيزو (ISO)، إضافةً إلى دليل شحن المواد الخطرة الجوية الصادر عن المنظمة الدولية للملاحة الجوية (IATA DGR) ورمز النقل البحري للمواد الخطرة (IMDG Code). وأدنى كمية طلب هي طن متري واحد، معبأة في أكياس منسوجة سعة ٢٥ كجم، ومتوفرة من المخزون الجاهز؛ أما العينات الصغيرة فهي تُزوَّد بشكل منفصل للاختبار ولا تُحتسب ضمن أدنى كمية طلب. وتتم عمليات شحن البنود المتوفرة في المخزون خلال ٣–٥ أيام عمل، بينما تستغرق البنود المخصصة ٧–١٥ يوم عمل. وتغطي ضوابط الجودة جميع مراحل الإنتاج بدءاً من فحص المواد الأولية وانتهاءً بفحص المنتج النهائي، كما يمكن توفير بيانات اتساق اللون بين الدفعات المتعددة (ΔE) عند الطلب.

مقالنا جرعة أكاسيد الحديد كصبغة للخرسانة: كيلوغرام لكل متر مكعب في قسم الأخبار يتناول معدلات الإضافات وكيفية التحقق منها باستخدام موادكم الخاصة.

لكي تقيّموا صبغةً ما بالنسبة إلى خلطتكم الخاصة ودورة المعالجة قبل أن تصبح الظاهرة البيضاء في الخرسانة الملونة نزاعاً، أرسلوا إلينا تفاصيل أسمنتكم ورمالكم ومعدل الإضافة المستخدم وطريقة المعالجة، واطلبوا ورقة المواصفات وعينة تجريبية. للتواصل: [email protected] / +86-13400211655.