12.1 : تأثير الصقيع على الخرسانة

يمكن للهياكل الخرسانية في المناخات الباردة، مثل تلك الموجودة على جوانب الطرق، أن تحتفظ بالرطوبة. هذه الرطوبة تجعلها عرضة للتلف المرتبط بالصقيع عندما تنخفض درجات الحرارة إلى ما دون الصفر. يؤدي إضافة الرطوبة إلى تفاقم الضرر أثناء تقلبات درجات الحرارة، مما يؤدي إلى التجمد والذوبان المتكرر. إن أملاح إزالة الجليد، المنتشرة فوق هذه الهياكل لإذابة الجليد، تضيف إلى دورة التجميد والذوبان، وتجذب المزيد من الرطوبة إلى الخرسانة.

تتسبب دورة التجمد والذوبان هذه في المقام الأول في حدوث تقشر للسطح، حيث يتسرب الماء إلى الخرسانة ويتجمد، ويتمدد ويمارس ضغطًا. يمكن أن يؤدي هذا الضغط إلى كسر الطبقة السطحية للخرسانة، مما يؤدي إلى حدوث شقوق وتشققات. عندما يتجمد الماء في مسام الخرسانة، يمكن أن يخلق خللًا ترموديناميكيًا مع الماء الهلامي المحيط، مما يتسبب في تحرك المزيد من الماء وتجميده، وبالتالي زيادة الضغط. أيضًا، يمكن للضغط الأسموزي من الأملاح الموجودة في الماء أن يجبر المزيد من الماء على الدخول إلى المسام، مما يؤدي إلى تكثيف الضغط أثناء دورات التجمد والذوبان.

في أعماق الخرسانة، قد تنشأ الشقوق D بالقرب من الحواف والمفاصل. تشير الشقوق- D العميقة إلى مشكلات كبيرة في متانة الخرسانة. الخرسانة التي تفتقر إلى الفراغات المحبوسة بالهواء هي الأكثر عرضة لدورات التجمد والذوبان. هذه الفراغات عبارة عن مساحات صغيرة داخل الخرسانة تعمل كحاجز، مما يسمح للماء المتجمد بالتمدد دون التسبب في ضرر. بدون هذه الفراغات، يؤدي التمدد إلى المزيد من الشقوق ويؤدي في النهاية إلى التقشر، والذي يحدث عندما تنكسر أجزاء من الخرسانة، مما يضعف الهيكل العام.