Hadeel Alashkar
نعلم أن المواد الأولية المكونة للإسمنت هي: المواد الكلسية، والمواد الغضارية، ومواد مصححة، والجبس.
1. المواد الكلسية مكونها الأساسي هو كربونات الكالسيوم، وهي تشكل نسبة 70-75% من كمية المواد الأولية.
2. المواد الغضارية، وتدخل بنسبة 20-25% من كمية المواد الداخلة في صناعة الإسمنت، وتتكون بمعظمها من سيليكات الألمنيوم المائية، وبعضها يحوي أكاسيد الحديد، وأكاسيد المعادن الأخرى، مثل: أكسيد البوتاسيوم والصوديوم.
3. مواد مصححة: مثل الرمال الطبيعية أو البازلت، وتضاف لضبط التركيب الكيميائي للخليط الخام.
4. الجبس: ويضاف بنسبة 4-5% أثناء عملية الطحن كمادة منظمة لعملية تصلب الإسمنت، وتتكون بصورة رئيسية من كبريتات الكالسيوم المائية.
وبشكل عام فإن المركبات الكيميائية الموجودة في البيتون بعد تحضيره هي بالشكل والنسب التالية:
- سيليكات ثلاثية الكالسيوم 50%.
- سيليكات ثنائية الكالسيوم 25%.
- ألومينات ثلاثية الكالسيوم 12%.
- ألومينوفريت رباعي الكالسيوم 8%.
- كبريتات الكالسيوم المائية (الجبس) 3.5%.
يجب الانتباه إلى أن الإسمنت النقي (بدون جبس) يبدأ بالتجمد في فترة وجيزة جداً حوالي 6 دقائق، أما بعد إضافة الجبس فتزداد فترة التجمد إلى ثلاث ساعات تقريباً، وهي فترة كافية لتشكيل الإسمنت في الصورة المطلوبة.
أنواع التآكل البيتوني:
يمكن أن يحصل بعدة أشكال، تتميز عن بعضها بكيفية حصوله وذلك حسب نوع المواد الكيميائية المخربة:
النوع الأول: ويحصل نتيجة انحلال الجزيئات المكونة للحجر الإسمنت بالماء اليسر (المياه اليسرة: مياه خالية من المعادن، ونقية، وتساعد على رغوة الصابون)، ونزوحها معه خارج البيتون، مثل انحلال ماءات الكالسيوم الذي نزوحه إلى بدء تحلل مكونات الحجر الإسمنتي الأخرى، وبالدرجة الأولى تحطيم المركبات متعددة العناصر، مثل سيليكات ثلاثية الكالسيوم، وثنائية الكالسيوم المائية.
النوع الثاني: يتم نتيجة التفاعلات التي تحصل بين العناصر الكيميائية المنحلة بالماء وبين مكونات الحجر الإسمنتي، والتي تحولها إما إلى عناصر قابلة للذوبان، أو إلى نواتج غير بلورية ليس لها دور رابط، وبالتالي تكون سهلة الانفصال والانجراف مع الماء.
النوع الثالث: ويحصل نتيجة تسرب محاليل الأملاح من التربة إلى بنية الحجر الإسمنتي، وتفاعلها مع مكوناته البلورية، مشكلة اتحادات جديدة في الفراغات يكون حجمها أكبر من حجم الجزيئات الأصلية، وبالتالي تولد إجهادات داخلية تؤدي إلى تخريبه وتشققه، وتنشأ عوامل جديدة مساعدة للتآكل نتيجة حصول التشققات، وأهمها إمكانية مرور الماء ضمن الشقوق، مما يؤدي إلى تسهيل انحلال ماءات الكالسيوم.
في البيتون الكتيم لا يظهر هذا التآكل إلا بعد سنين، أما في البيتون المسامي فإن عملية التآكل تحدث بسرعة وخلال أسابيع أو أشهر. نشير هنا إلى أن الحجر الإسمنتي أكثر عناصر البيتون عرضة للهجوم الكيميائي، وبالتالي فإن زيادة كثافة الحجر الإسمنتي تمنع أو تقلل إلى حد كبير من أخطار التآكل الكيميائي.
ومن الجدير بالذكر الانتباه إلى نوعية المياه المستخدمة في البيتون، لأن استخدام المياه الضارة يسبب مشاكل عديدة للبيتون، وتخفض من خصائصه وعمره، وبصورة عامة تعدّ المياه ضارة إذا كان فيها ما يلي:
1. PH أقل من 6.
2. العسر الكلي أقل من ست درجات عسر فرنسية.
3. الأملاح الكبريتية مقدرة على هيئة SO3 أكثر من 200 مغ/ل.
4. كمية مرتفعة من ثنائي أكسيد الكربون في الماء.
5. كمية مرتفعة من أكسيد المغنيزيوم أكثر من 2%.
ولكي ندرس تأثير التربة، والماء، والعوامل الأخرى، وما تسببه من تآكل للبيتون بشكل خاص، يجب أن نذكر بتركيب الإسمنت الكيميائي، والمواد التي يتكون منها باعتبارها مواد كيميائية تخضع لتفاعلات، ولتأثيرات متبادلة من البيتون للتربة، وبالعكس من التربة إلى البيتون.
