إزهار

في الكيمياء ، يُعرف التزهير (المشتق من الفعل اللاتيني 'efflorescere' الذي يعني تقريبًا 'التفتح') بأنه انتقال الملح إلى سطح مادة مسامية، حيث يُشكّل طبقةً عليها. تتضمن العملية الأساسية ذوبان الملح الموجود داخل المادة في الماء، أو أحيانًا في مذيب آخر. ينتقل الماء، حاملاً الملح المذاب، إلى السطح، ثم يتبخر، تاركًا طبقةً من الملح.
فيما وصف بأنه "التزهير الأولي"، يكون الماء هو الغازي والملح موجودًا بالفعل في الداخل، أما العملية العكسية، حيث يكون الملح موجودًا في الأصل في الخارج ثم يتم نقله إلى الداخل في محلول، فيشار إليها باسم "التزهير الثانوي".
يمكن أن تحدث ظاهرة التزهير في البيئات الطبيعية والمبنية. على مواد البناء المسامية، قد تقتصر هذه الظاهرة على كونها مشكلة تجميلية خارجية (تزهير أولي يسبب بقعًا)، ولكنها قد تشير أحيانًا إلى ضعف بنيوي داخلي (هجرة/تدهور المواد المكونة). [ 1 ] قد يؤدي التزهير إلى انسداد مسام المواد المسامية، مما ينتج عنه تدمير هذه المواد بفعل ضغط الماء الداخلي، كما هو الحال في تقشر الطوب.
أمثلة
- تتبلور قطرة مائية من كلوريد الصوديوم بتركيز 5 مولار تلقائيًا عند رطوبة نسبية 45% (298 كلفن ) لتشكل مكعبًا من كلوريد الصوديوم بآلية التبلور المتجانس. وينطلق الماء الأصلي إلى الحالة الغازية.
- الجبس (CaSO 4 .2H 2 O) هو مادة صلبة مائية، وفي بيئة جافة بما فيه الكفاية، سيتخلى عن الماء إلى الحالة الغازية ويشكل الأنهيدريت (CaSO 4 ).
- كبريتات النحاس (II) (الحجر الأزرق) (CuSO 4 .5H 2 O) هي مادة صلبة بلورية زرقاء اللون، وعند تعرضها للهواء، تفقد ببطء ماء التبلور من سطحها لتشكل طبقة بيضاء من كبريتات النحاس (II) اللامائية.
- سيفقد كربونات الصوديوم العشاري (Na 2 CO 3 .10H 2 O) الماء عند تعرضه للهواء.
البناء
التزهير الأولي
يُطلق على التزهير الأولي هذا الاسم لأنه يحدث عادةً خلال المرحلة الأولى من تصلب المنتج الأسمنتي . ويكثر حدوثه في أعمال البناء ، وخاصة الطوب ، وكذلك في بعض أنواع الملاط المقاوم للحريق ، عندما يتسرب الماء عبر الجدار أو أي هيكل آخر، أو عندما يتسرب الماء نتيجة حرارة التفاعل الكيميائي أثناء تشكل الحجر الأسمنتي، مما يؤدي إلى ظهور أملاح على السطح لا ترتبط عادةً بالحجر الأسمنتي. ومع تبخر الماء، يترك الملح خلفه مكونًا رواسب بيضاء رقيقة، يمكن إزالتها بالفرشاة عادةً. وتُسمى هذه الرواسب البيضاء في هذه الحالة "التزهير". وفي هذا السياق، يُشار إلى التزهير أحيانًا باسم "الترسب الملحي". ولأن التزهير الأولي يُخرج أملاحًا لا تُعد عادةً جزءًا من الحجر الأسمنتي، فهو ليس مشكلة هيكلية، بل مشكلة جمالية.
للسيطرة على التزهير الأولي، شاع استخدام تركيبات تحتوي على مخاليط من الأحماض الدهنية السائلة (مثل حمض الأوليك وحمض اللينوليك). يُضاف المزيج الزيتي السائل إلى خليط الخرسانة في مرحلة مبكرة عن طريق تغليف جزيئات الرمل قبل إضافة الماء، بحيث يتوزع المزيج الزيتي بالتساوي في جميع أنحاء خليط الخرسانة. [ 2 ]
التزهير الثانوي
يُطلق على التزهير الثانوي هذا الاسم لأنه لا يحدث نتيجة لتكوّن حجر الأسمنت أو نواتج ترطيبه، بل عادةً ما يكون بسبب تأثير عوامل خارجية سامة للخرسانة، مثل الكلوريدات. ومن الأمثلة الشائعة على حدوث التزهير الثانوي الجسور الخرسانية المسلحة بالفولاذ ومواقف السيارات. تتكون المحاليل الملحية نتيجة وجود ملح الطرق في فصل الشتاء، حيث يمتصها الخرسانة، مما قد يؤدي إلى إذابة حجر الأسمنت، وهو عنصر أساسي في البنية الإنشائية. وفي بعض الحالات، قد تتشكل رواسب كلسية متدلية من الشقوق في الهياكل الخرسانية نتيجة ذوبان حجر الأسمنت. وعندما تتفاقم هذه العملية، تصبح السلامة الإنشائية للعنصر الخرساني في خطر، وهو ما يُعدّ مصدر قلق شائع في صيانة البنية التحتية المرورية والمباني. يُشبه التزهير الثانوي هشاشة العظام في الخرسانة.
للسيطرة على التزهير الثانوي، تُضاف عادةً مواد مضافة تحتوي على مُشتت ستيرات الكالسيوم المائي (CSD) في مرحلة لاحقة من عملية الخلط مع ماء الخلط. في عملية الخلط النموذجية، يُوضع الرمل أولاً في الخلاط، ثم تُضاف المادة المضافة الأولية المضادة للتزهير الزيتية مع التقليب المستمر لضمان تغطية الزيت للرمل. بعد ذلك، تُضاف الركام الخشن والملونات والأسمنت، ثم الماء. في حال استخدام مُشتت ستيرات الكالسيوم المائي، يُضاف عادةً في هذه المرحلة أثناء أو بعد إضافة ماء الخلط. مُشتت ستيرات الكالسيوم المائي عبارة عن مُشتت مائي تُعلق فيه جزيئات صلبة دقيقة من ستيرات الكالسيوم في الماء بشكل متجانس. يبلغ متوسط حجم جزيئات مُشتت ستيرات الكالسيوم المائي المتوفر تجارياً حوالي 1 إلى 10 ميكرومترات. قد يُؤدي التوزيع المتجانس لمُشتت ستيرات الكالسيوم المائي في الخلطة إلى جعل وحدة البناء الخرسانية الناتجة طاردة للماء، حيث تتوزع جزيئات مُشتت ستيرات الكالسيوم المائي بشكل جيد في مسام الوحدة، مما يُعيق حركة الماء الشعرية. [ 2 ]
الكالثيميت هو أيضاً رواسب ثانوية مشتقة من الخرسانة أو الملاط أو الجير، وقد يُظن خطأً أنه تزهير ملحي. يترسب الكالثيميت عادةً على شكل كالسيت، وهو الشكل البلوري الأكثر استقراراً لكربونات الكالسيوم ( CaCO₃ ) . [ 3 ] [ 4 ]
الحماية من التزهير
يمكن حماية مواد البناء المسامية، كالقرميد والبلاط والخرسانة، من التزهير الملحي بمعالجتها بمادة مانعة للتسرب طاردة للماء. هذه المادة تطرد الماء وتتغلغل بعمق كافٍ في المادة لإبعاد الماء والأملاح الذائبة عن سطحها. مع ذلك، في المناطق التي تشهد تجمدًا متكررًا، قد تتسبب هذه المادة في تلف المادة نتيجة دورات التجمد والذوبان. ورغم أنها تساعد في الحماية من التزهير الملحي، إلا أنها لا تمنع المشكلة نهائيًا. [ 5 ]
تشمل التدابير الوقائية الشائعة لحديد التسليح استخدام طلاء الإيبوكسي.
تختلف أنواع الأسمنت في مقاومتها للكلوريدات، لذا فإن اختيار نوع الأسمنت يؤثر بشكل كبير على تفاعل الخرسانة مع الكلوريدات.
تساعد المواد الطاردة للماء الحديثة على إنشاء حاجز يسمح بنفاذ البخار؛ حيث يبقى الماء السائل، وخاصةً الناتج عن الأمطار المصحوبة بالرياح، بعيدًا عن الطوب والبناء. كما يسمح هذا بخروج بخار الماء من داخل المبنى، أو من أسفل البلاط. وهذا بدوره يقلل من التزهير والتقشر والتشقق التي قد تحدث نتيجة احتباس الماء داخل الطوب وتجمده خلال الطقس البارد. في الماضي، كانت المواد الطاردة للماء تحبس الرطوبة في جدران البناء، مما يخلق مشاكل أكثر مما يحل. وكان التكثيف في المناطق التي تشهد الفصول الأربعة أكثر إشكالية بكثير من غيرها.
معرض الصور
- التزهير الأولي على جدار من الطوب في ألمانيا .

- ازدهار ملحي أولي كبير على مبنى في دنفر، كولورادو .
التزهير الثانوي - إذابة حجر الأسمنت ومهاجمة حديد التسليح
التزهير الثانوي
ترسب ثانوي لكربونات الكالسيوم مشتق من الخرسانة مما يؤدي إلى تكوين صواعد الكالثيميت ، والتي يمكن الخلط بينها وبين التزهير الملحي.
انظر أيضاً
- كالثيميت
- هيدرات
- خاصية امتصاص الرطوبة
- سيدة الممر السفلي
- التزهير (المرحلة) ، ظواهر مشابهة تُرى في البوليمرات
مراجع
- ↑ "التزهير للمفتشين" . الرابطة الدولية للمفتشين المعتمدين للمنازل .
- 1 2 US 5460648 ، والوش، كريج تي.؛ إبنر، سينثيا إل. وتشين ، ديفيد وآخرون، "مادة مضافة للبناء وطريقة تحضيرها"، نُشر في 1995-10-24، مُخصصة لشركة دبليو آر جريس وشركاه.
- ↑ سميث، جي كي (2016). "صواعد قش الكالسيت النامية من الهياكل الخرسانية"، علوم الكهوف والكارست 43(1)، 4-10. http://bcra.org.uk/pub/candks/index.html?j=127
- ↑ سميث، جي كيه، (2015). "صواعد قش الكالسيت النامية من الهياكل الخرسانية". وقائع المؤتمر الثلاثين لـ"الاتحاد الأسترالي لعلم الكهوف"، إكسموث، غرب أستراليا، حرره مولدز، تي. الصفحات 93-108
- ↑ التزهير وتغير لون الخرسانة . روتليدج. 26-09-2005. doi : 10.4324/9780203975022 . ISBN 978-0-203-97502-2.
- العمليات الكيميائية
- أسمنت
- البناء
