💧 مواصفات الخرسانة لمنشآت الاحتفاظ بالمياه (الخزانات، المسابح، ...)
تعتبر منشآت الاحتفاظ بالمياه مثل خزانات المياه الجوفية، خزانات مياه الشرب، المسابح، وأحواض السباحة، منشآت حساسة تتطلب عناية خاصة في التصميم والتنفيذ. فالتصميم الجيد قد يذهب سدى إذا كان التنفيذ سيئاً، مما يؤدي إلى تسرب المياه وتقليل عمر المنشأ. في هذا المقال، نستعرض بالتفصيل أهم المواصفات التي يجب توفرها في الخرسانة المستخدمة في هذه المنشآت، مع التركيز على مواد الخرسانة، نسبة الماء/الأسمنت، النفاذية، وطرق المعالجة.
🔹 مواد الخرسانة
يوصى باستخدام أسمنت من الفئة N (التصلب العادي) في بناء هياكل الاحتفاظ بالمياه، ويفضل تجنب الأسمنت سريع التصلب (الفئة R) بسبب احتمالية زيادة الانكماش الحراري . بشكل عام، يجب أن تتوافق الخرسانة مع المواصفات القياسية مثل BS EN 206 و BS 8500 (الجزءان 1 و 2).
في حالة خزانات مياه الشرب، يجب أن تكون جميع المواد الملامسة للمياه (مضافات، مواد رابطة، مواد معالجة) غير سامة وغير ملوثة، وأن تحصل على الموافقات اللازمة لاستخدامها مع مياه الشرب .
🔹 اعتبارات النفاذية (مقاومة تسرب الماء)
الخاصية الأكثر أهمية في خرسانة منشآت الاحتفاظ بالمياه هي انخفاض النفاذية (Watertightness)، أي قدرتها على كبح الماء دون تسرب مرئي . ترتبط النفاذية ارتباطاً وثيقاً بنسبة الماء إلى الأسمنت (م/س)، فهي عامل تصميم الخلطة الرئيسي المؤثر على مسامية عجينة الأسمنت المتصلدة .
تأثير نسبة الماء/الأسمنت على النفاذية
من المعروف أن جزءاً من الماء فقط يستهلك في التفاعل الكيميائي (الإماهة)، والباقي يتبخر تاركاً فراغات شعرية. كلما زادت نسبة الماء/الأسمنت، زادت المسامية وزادت النفاذية. أظهرت الدراسات (Powers, 1954; Whiting, 1989; Kosmatka et al., 2003) أن نفاذية عجينة الأسمنت تزداد بشكل كبير مع زيادة نسبة م/س من 0.3 إلى 0.7 (انظر الشكل أدناه) .
في اختبارات جمعية الأسمنت البورتلاندي (PCA) على أقراص مونة بسمك 25 مم تحت ضغط ماء 140 كيلو نيوتن/م²، لم تظهر الأقراص ذات نسبة م/س ≤ 0.5 أي تسرب بعد معالجتها رطبة لمدة 7 أيام، بينما تسربت الأقراص ذات نسبة م/س = 0.8 .
كما أظهر بحث (Kim et al., 2014) أن زيادة نسبة م/س من 0.45 إلى 0.6 تؤدي إلى زيادة المسامية بنسبة 150% .
العوامل الأخرى المؤثرة على النفاذية
- نوع الركام وتدرجه: الركام الجيد التدرج يقلل من الفراغات.
- جودة الواجهة بين الركام وعجينة الأسمنت: ضعف التصاق الركام يزيد النفاذية.
- نسبة عجينة الأسمنت إلى الركام: زيادة العجينة قد تزيد المسامية إذا لم تكن محكمة.
- المعالجة (Curing): الخرسانة المعالجة في الماء أقل نفاذية من تلك التي تصلب في الهواء. لذلك يُوصى بملء الخزانات بالماء فور فك الشدات، فهذا يساعد أيضاً في التئام الشقوق الدقيقة ذاتياً .
🔹 تحقيق قابلية تشغيل جيدة مع نسبة م/س منخفضة
المشكلة الرئيسية عند استخدام نسب م/س منخفضة (0.4-0.5) هي انخفاض قابلية التشغيل. الحل الأمثل هو استخدام مضافات تقليل المياه (الملدنات أو الملدنات الفائقة) بدلاً من اللجوء إلى مضافات عازلة للماء مع رفع نسبة الماء/الأسمنت . فمضافات العزل المائي لا تعالج مشكلة الخرسانة سيئة الدمك، والتي تعد السبب الرئيسي للتسرب .
🔹 جدول توصيات الخرسانة لمنشآت الاحتفاظ بالمياه
الجدول التالي يلخص المتطلبات الموصى بها للخرسانة في هذه المنشآت، بشرط أن يتم الصب والدمك بشكل جيد:
 |
| ⏫ توصيات لمواد الخرسانة (المصدر: جمعية الأسمنت البورتلاندي) |
🔹 التحكم في التشقق وعزل المياه
لا يمكن الاعتماد فقط على الخرسانة لمنع التسرب. يجب التحكم في التشقق من خلال:
- التصميم الإنشائي: إدخال مفاصل الحركة (فواصل التمدد والانكماش).
- التسليح الكافي: للحد من عرض الشروخ.
- عزل المياه: في حالة وجود تشققات محتملة أو ضغوط هيدروستاتيكية عالية، يستخدم نوع A من العزل (عزل بغشاء – Barrier Protection) مثل أغشية البيتومين أو PVC.
يوصى بأن لا يقل سمك الجدران الخرسانية في خزانات المياه عن 250 ملم ما لم يكن الضغط الهيدروستاتيكي منخفضاً جداً .
🔹 خلاصة
لضمان نجاح منشآت الاحتفاظ بالمياه، يجب:
- استخدام أسمنت عادي مع نسبة م/س ≤ 0.45 (ويفضل ≤ 0.4).
- الاعتماد على ملدنات فائقة لتحقيق قابلية تشغيل جيدة دون زيادة الماء.
- اختيار ركام جيد التدرج وخالي من التفاعلات الضارة.
- الدمك الجيد والمعالجة الرطبة المستمرة.
- في الظروف القاسية، إضافة نظام عزل مائي مناسب.
اقرأ أيضاً:
📅 آخر تحديث: مارس 2026