ما هي الخرسانة؟
تعتبر الخرسانة صخرة صناعية ، حيث تتكون من الأسمنت الناعم والماء والحصى الطبيعي والرمل ، كما تنقسم الخرسانة إلى عدة أنواع بناءً على استخداماتها ومكونات تصنيعها.
- الأسمنت هو مادة ناعمة ، رمادية اللون ، تتميز بصلابتها في وجود الماء ، حيث أنها تحتوي على 3 مكونات رئيسية ، وهي “كربونات الكالسيوم ، والسيليكا ، والأمونيا”.
- الماء ، وهو أحد أهم مكونات الخرسانة ، يمنحها درجة مناسبة من الليونة بين الأسمنت والحصى الطبيعي والرمل ، فضلاً عن إعطاء الخرسانة حجماً أكبر.
- يجب أن يكون للمياه المستخدمة في صناعة الخرسانة مجموعة من الخصائص وهي كالتالي:
- الحصى الطبيعي ، وهو عبارة عن حصى أو حصى بأحجام مختلفة ، حيث يشكل 70 إلى 75٪ من كتلة الخرسانة ، فضلاً عن كونه العامل الأساسي لمتانة الخرسانة ككل.
- يمنح الرمل الطبيعي الكتلة الخرسانية ثباتًا ومقاومة للعوامل المناخية المختلفة مثل الرطوبة والجفاف ، ويقلل من حدوث تغيرات في الحجم في الخرسانة.
نسبة قوة الخرسانة بعد 7 أيام إلى 28
- تنقسم عملية فحص قوة الخرسانة وقوة ضغطها إلى مرحلتين.
- الفحص الأولي الذي يبدأ بعد 7 أيام حيث يجب أن تصل قوة الخرسانة إلى 70٪.
- الاختبار الثاني بعد 28 يوما من تصنيعه ، ويجب أن يكون مؤشر المقاومة بين 90 و 100٪.
- في بعض الأحيان تصل نسبة مقاومة الخرسانة في الفحص الأول بعد 7 أيام إلى 90٪ ، مما يعني أن الفحص الثاني بعد 28 يومًا ليس ضروريًا.
طريقة اختبار قوة الخرسانة
يتم التحقق من جودة الخلطة الخرسانية من خلال مجموعة من الاختبارات أهمها اختبار الضغط ودرجة مقاومة الخرسانة وهي كالتالي:
- الخطوة الأولى باستخدام 6 إلى 9 قوالب معدنية مكعبة مقاس واحد وهو 20 * 20 * 20 سم بالإضافة إلى قضيب معدني بطول 50 سم وقطر 0.16 مم.
- يجب أن تكون قوالب المكعبات نظيفة وخالية من الشوائب ، ثم يتم طلاء جدران المكعبات بالزيت لتسهيل عملية التفكيك في اليوم التالي لتصلبها.
- يتم صب الخرسانة في القوالب ، في ثلاث طبقات ، مع كل طبقة مدمجة جيدًا عن طريق قضيب حشو.
- تأتي المرحلة الأخيرة في الخطوة الأولى ، عند تسوية الخرسانة بالمسجات ، لتسجيل جميع البيانات المتعلقة بالخرسانة من تاريخ صبها ونوعها ومقاييسها.
- الخطوة الثانية: يجب حفظ قوالب المكعبات في مكان بعيد عن الشمس ودرجات الحرارة المرتفعة وكذلك الاهتزازات ، بحيث تحافظ على خصائصها أثناء مرحلة التصلب ، ومغطاة جيدًا ، وفي اليوم التالي يتم تفكيك كل منها وترقيمها. قالب. .
- الخطوة الثالثة: يتم غمر المكعبات بالماء ، وبعد 7 أيام يتم أخذ عينات الخرسانة ، مع إجراء جميع اختبارات المتانة والضغط فور إخراجها من الماء.
- تتكون الخطوة الرابعة والأخيرة من كسر المكعب من خلال آلة ضغط ، من أجل ضمان خصائصه المحددة للمشروع.
- يتم حساب إجهاد الكسر بالمعادلة التالية ، إجهاد الكسر (و) = حمل الكسر المستخدم (P) ÷ مساحة المكعب الخرساني ووحدة قياس إجهاد الكسر ((كجم / سم 2).
- تصلح الخرسانة للاستخدام ، عندما تكون قيمة إجهاد الكسر للمكعبات بعد ثلاثة أيام بين 70-75٪ ، وبعد 7 أيام تصل إلى 75-80٪ ، وفي نهاية 28 يومًا تكون 100٪.
خصائص الخرسانة
مثل المواد الأخرى ، للخرسانة مجموعة من الخصائص التي تؤثر عليها حسب نوع الأسمنت والحصى الطبيعي ومكونات المياه ، والتي تأتي على النحو التالي:
- درجة الخلط للخرسانة وهي صلابة الخرسانة على أساس تناسق مكوناتها.
- مقاومة الانضغاط للخرسانة ، وهي قدرة الخرسانة على مقاومة الضغط ، وهي العامل الأساسي في تحديد الجودة.
- يتم حساب مقاومة الشد للخرسانة من خلال التأثير على قوة الشد على مكعبات الاختبار من مزيج الخرسانة.
- قوة الغلة ، والتي تفسر نتيجة تعرض الخرسانة للأحمال من خلال ظهور التشوهات ، وتعتمد على مدة تطبيق الحمولة.
- انكماش الخرسانة ، وهي الخاصية التي تفسر حجم الانخفاض في حجم الخرسانة عند تعرضها لعملية التجفيف.
- النسب القياسية ، والتي يتم حسابها بقسمة معامل مرونة الفولاذ على معامل مرونة الخرسانة.
- متانة الخرسانة ، وهي قدرة الخرسانة على مقاومة التشقق والتفكك.
- النفاذية ، التي تتأثر بكمية الأسمنت المستخدمة في تصنيعها ، كلما كانت نسبة الماء إلى الأسمنت مناسبة أكثر وتعرضت للضغط الكامل ، أصبحت أقل نفاذية.
العوامل المؤثرة في الخرسانة
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على جودة ومتانة الخرسانة ، والتي تعتمد بالدرجة الأولى على المكونات الرئيسية للكتلة الخرسانية ، وهي كالتالي:
- نوع الأسمنت المستخدم.
- نوع الحصى.
- يتم سرد أحجام الحصى.
- كمية الماء بالنسبة لكمية الإسمنت.
- نسبة الفراغات بين الحصى الطبيعي وبقية الخلطة.
- درجة حرارة.
أنواع الخرسانة
1- الخرسانة العادية.
- والتي لها مقاومة تتأرجح بين 10 و 40 ميجا باسكال ، ويتم الحصول عليها بخلط المكونات الأساسية للأسمنت والماء والحصى الطبيعي.
- يصل إلى درجة عدم اليقين بين 60 إلى 90 دقيقة ، اعتمادًا على نوع الأسمنت والظروف المناخية.
2- الخرسانة المسلحة
- الأمر الذي يعتمد على وجود إضافات خارجية في المكونات الرئيسية لتصنيع الخرسانة والتي بدورها تساعد على زيادة قوة الشد وتحمل أكبر للضغط.
- تعتمد الخرسانة المسلحة على وجود حديد التسليح على شكل شبكات أو أعمدة إضافة إلى العناصر الخرسانية.
3- خرسانة خفيفة
- وهي من النوع الذي يقل وزنه عن 1،920 كجم / م 3 ، وتتكون الركام المستخدم في تصنيعه من الخفاف والخبث والمواد المصنعة الأخرى.
- تستخدم الخرسانة خفيفة الوزن للعزل الحراري ، وحماية الهياكل الفولاذية ، وكلبنات بناء.
4- الخرسانة عالية الكثافة
- والتي تبلغ كثافة من 3000 إلى 4000 كجم / م 3 ، والتي تتكون من الركام الخشن من الصخور عالية الكثافة المكسرة بدقة.
- تُستخدم الخرسانة عالية الكثافة في محطات الطاقة الذرية ، نظرًا لقدرتها على الحماية من التسرب الإشعاعي.
5- الخرسانة المعمارية والزخرفية
والتي تستخدم في التشطيبات الجمالية والزخرفية.
6- الخرسانة المدلفنة
- والتي تتميز بمقاومتها للتآكل وتتحمل قوة جريان الماء حيث أن مقدار تناقصها يصل إلى الصفر.
- تستخدم الخرسانة المصفحة في أساسات البنية التحتية مثل قنوات المياه.
مراحل تصنيع الخرسانة (الاسمنت)
- التعدين.
- استعادة المواد الخام.
- مجففة ومختلطة ومتجانسة.
- الكلنكر.
- سحق وتخزين الاسمنت.
- التعبئة والتغليف.
- مزيج الخرسانة.
الخرسانة الخلوية واستخداماتها.
- أحد أنواع الخرسانة الأكثر طلبًا اليوم ، حيث إنها خفيفة الوزن وكثافتها أقل من الخرسانة العادية ، أي أنها تتراوح بين 200 و 1800 كجم / م 3.
- تتميز الخرسانة الخلوية بقدرتها العالية على العزل الحراري وخفة وزنها وقلة كثافتها وتوفيرها في التكلفة الإجمالية للمباني.
- تستخدم الخرسانة الخلوية في الأسقف والجدران بسبب موادها العازلة للحرارة والصوت الممتازة.
- تتميز الخرسانة الخلوية بكونها صديقة للبيئة وتوفر بعض متطلبات البناء بسبب درجة نقائها العالية.