الخرسانة: ما هي، مكوناتها، مراحل صناعتها، أنواعها، مواصفاتها

المحتويات إخفاء

في هذه المقالة وضحنا في البداية تعريف الخرسانة، ثم وضحنا مكونات الخرسانة، ثم وضحنا مراحل صناعة الخرسانة، ثم وضحنا أنواع الخرسانة، ثم وضحنا مدة تصلب الخرسانة، والكثير من المعلومات المهمة الأخرى التي ستكتشفها أثناء قراءتك لتلك المقالة.

تعريف الخرسانة

الخرسانة هي مادة إنشائية تنتج من خلط عدة مواد طبيعية (مثل الرمل والبحص والماء) وصناعية (مثل الاسمنت والإضافات)، والخرسانة تشبه الصخور من ناحية تحملها للضغوط ولكنها لا تتحمل الشد لذلك يوضع بداخلها حديد التسليح لإكسابها هذه الخاصية وبالتالي يمكن استخدامها في جميع أجزاء المنشآت ( المعرضة للضغط أو الشد).

وتعتبر الخرسانة من أكثر المواد الإنشائية استخداما للأسباب التالية:

  • توفر المواد اللازمة لتصنيعها (البحص والرمل والأسمنت والماء).
  • رخص تكلفتها وصيانتها.
  • لها قدرة عالية على تحمل الأحمال.
  • تعمر طويلا إذا صنعت بطريقة سليمة ولم تتعرض لعوامل تتلفها.

مكونات الخرسانة

تتكون الخرسانة من:

1.الركام الصغير (الرمل)

الركام الصغير (الرمل) يجب أن تكون حبيباته متدرجة الحجم وخشنة وخالية من المواد الناعمة الطينية أو العضوية وأن يكون تركيبه خالي من الأملاح (لأنها تؤثر ثأثيراً سيئا على قوة الخرسانة).

2.الركام الكبير (البحص)

الركام الكبير (البحص) يجب أن تنطبق عليه نفس مواصفات الركام الصغير من حيث التدرج في حجم الحبيبات والخلو من المواد الناعمة والأملاح، ويمكننا الحصول عليه من الطبيعة مباشرة أو بتكسير الصخور في كسارات مخصصة للحصول على التدرج الحجمي المطلوب؛ و يقصد بالتدرج الحجمي هو أن تكون حبيبات الركام غير متساوية في الحجم أي أنها متدرجة من الصغر إلى الكبر بحيث يحدث لها تداخل بينها وبين بعضها عند عمل الخلطة الخرسانية مما يعطي قوة أكبر للخرسانة.

مقالة ذات صلة: مواصفات وانواع البحص والرمل والماء المستخدم فى البناء

3. الاسمنت

الاسمنت هو مادة تصنع في المصانع أساس تكوينها مواد جيرية وطينية تطحن مع بعضها وتخلط ثم تعرض في أفران مصانع الاسمنت لدرجة حرارة عالية لفترة زمنية محددة فينتج بذلك مادة تسمى (الكلنكر) يطحن بعد ذلك (الكلنكر) لدرجة نعومة عالية جداً و يضاف إليه الجبس وبعض المواد الأخرى لإكسابه مواصفات خاصة ثم يعبأ في أكياس وهو الشكل الذي يطرح به الأسمنت في الأسواق.

وفي صناعة الخرسانة عند اختلاط الاسمنت بالماء تتكون مادة لاحمة تأخذ قوتها تدريجيا وتتصلب حيث تقوم هذه المادة اللاحمة بتغليف حبيبات الركام الصغير والكبير وتربطهم ببعضهم مكونة الخرسانة، ويأخذ الاسمنت قوته المبدئية (الشك الابتدائي) بعد حوالي 45 دقيقة من وضعه في الفرم (القوالب)، وبصل إلى الشك النهائي بعد حوالي 10 ساعات، ووبصل الأسمنت إلى معظم قوته بعد 28 يوماً، مع العلم أن قوته تتزايد مع الزمن بمعدل بطيء إذا كانت الظروف المحيطة به من ناحية درجة الحرارة ونسبة الرطوبة مناسبة.

ويراعى عند تخزين الاسمنت فى الموقع ألا تزيد مدة التخزين عن 6 شهور من تاريخ إنتاجه، وأن يخزن بعيداً عن الرطوبة ( رطوبة الأرض أو الجو).

أنواع الإسمنت

هناك أنواع عديدة من الاسمنت أكثرها شيوعا الأنواع الآتية:

  1. الأسمنت البورتلاندي العادي: وهو النوع شائع الاستعمال في الخرسانات وكافة الأعمال المعمارية ويكتسب هذا النوع معظم قوته بعد 28 يوماً من الصب.
  2. الأسمنت البورتلاندي مبكر المقاومة العالية: هذا النوع له نفس زمن الشك الابتدائي والنهائي للأسمنت البورتلاندي العادي تقريبا ولكنه يكتسب مقاومته العالية بعد حوالي 3 أبام ( والتي يحتاج الاسمنت العادي إلي 28 يوم للوصول إليها)، ويستخدم هذا النوع في أعمال الرصف ومهابط الطائرات والأعمال التي تحتاج لسرعة كبيرة في إنهائها.
  3. الأسمنت البورتلاندي منخفض الحرارة: وهذا النوع يمتاز بانخفاض درجة الحرارة الناتجة عن تقاعل الاسمنت والماء (عملية الإماهة)، ونستخدم هذا النوع عند الحاجة إلي صب كتل خرسانية كبيرة كما في السدود وخلافها (حيث أن الحرارة العالية التي تنتج من تفاعل الاسمنت مع الماء في حالة صب كتل خرسانية كبيرة تتسبب في إحداث شروخ في الخرسانة).
  4. الأسمنت البورتلاندي الأبيض: وهو النوع الشائع الاستعمال في أعمال التشطيبات حيث يمتاز بلونه الأبيض، ويستعمل في أعمال البلاط والسيراميك والدرج والخرسانات الظاهرة ويمكن إضافة مواد ملونة له لتعطيه اللون المطلوب.
  5. الاسمنت البورتلاندي المقاوم للكبريتات: يمتاز هذا النوع بقدرته العالية على مقاومة التأثير المتلف للأملاح والكبريتات على الخرسانة، ويستعمل في أعمال الخرسانات المعرضة لمياه بها نسباً عالية من الأملاح والكبريتات خاصة في الأساسات والأعمال البحرية،
  6. هذا وتوجد أنواع عديدة من الاسمنت تصنع لأغراض خاصة أخرى.

مقالة ذات صلة: تعريف وصناعة الأسمنت وانواع الاسمنت وخصائصه
مقالة ذات صلة: شروخ وتشققات الجدران – انواعها اسبابها وطرق علاجها بالصور

4. الماء

الماء الصالح للشرب هو الماء المناسب لصناعة الخرسانة، ويمنع استخدام الماء الذي به نسبة عالية من الأملاح سواء في خلط الخرسانة أو حتى في معالجتها (رشها بالماء بعد التصلب)، حتى لا تتلف الخرسانة بفعل الأملاح.

5. حديد التسليح

يستخدم حديد التسليح في الخرسانة المسلحة فقط ولا يستخدم في الخرسانة العادية، وينقسم حديد التسليح إلى حديد طري عادي (صلب 37)، وحديد عالي المقاومة ( صلب 44، صلب 52)، ويتوفر الحديد بأقطار(من 6 إلى 32 مم) لاستخدامه في الأجزاء المختلفة من المنشآت، وكذلك قد يكون الحديد ذو سطح أملس أو ذو نتوءات، والأخيرأفضل من حيث تماسكه مع الخرسانة.

مقالة ذات صلة: حديد التسليح – أنواعه واستخداماته واختباراته ومقاساته وحصره

6. الاضافات للخرسانة المسلحة

الاضافات للخرسانة المسلحة هي مواد كيميائية تضاف للخرسانة سواء أثناء الخلط أو تعالج بها بعد تصلدها بغرض إكسابها خواص معينة، والشروط الواجب مراعاتها عند استخدام الإضافات:

  • ألا تتجاوز نسبة إستخدام الإضافات في الخلطة النسبة المحددة من قبل المصنع حتى لا تؤثر على مقاومة الخرسانة.
  • أن يكون هناك تناسب بين تكلفة استخدام الإضافات والفائدة الي ستعود منها.
  • ألا تقل مقاومة الخرسانة وتماسكها مع حديد التسليح عن 85% من القيم الأساسية لها في حالة عدم استخدام إضافات.

مقالة ذات صلة: الفواصل فى أعمال الخرسانة – وظيفتها وانواعها

أنواع الإضافات

الخرسانة: ما هي، مكوناتها، مراحل صناعتها، أنواعها، مواصفاتها
أنواع الإضافات

توجد أنواع كثر من الإضافات أكثرها شيوعا الأنواع الآتية:

1. إضافات تعجيل الشك

إضافات تعجيل الشك هي مواد تستخدم للحصول على مقاومة مبكرة عالية للخرسانة.

استخداماتها:

  1. توفير الوقت اللازم لتنفيذ المنشآت.
  2. إزالة الفرم مبكراً.
2. إضافات إبطاء الشك

إضافات إبطاء الشك هي مواد تستخدم بفرض تأخير الشك الابتدائي أو النهائي للأسمنت.

استخداماتها:

  1. صب الخرسانة في الأجواء الحارة حيث يكون شك الأسمنت سريعاً بسبب حرارة الجو التي تسرع من تفاعله مع الماء.
  2. الحاجة إلى عمل تشكيلات إضافية لسطح الخرسانة مما يتطلب بقاء الخرسانة لدنة مدة أطول.
3. اضافات تحسين القابلية للتشغيل

اضافات تحسين القابلية للتشغيل هي مواد تستخدم بغرض تحسين قابلية الخرسانة للتشغيل دون إضافة مياه أكثر من اللازم لأن إضافة الماء الكثير للخلطة يقلل من قوة الخرسانة.

استخداماتها

  1. عند وجود تسليح كثيف داخل الشدات الخشبية.
  2. عند استخدام المضخات في رفع الخرسانة.

مقالة ذات صلة: الشدات الخشبية – مميزاتها وعيوبها وانواعها وأدواتها

4. إضافات الهواء المحبوس

إضافات الهواء المحبوس هي مواد تستخدم بغرض إحداث فراغات دقيقة داخل الخرسانة وذلك للحصول على خرسانة خفيفة الوزن.

استخداماتها

تستخدم عند الحاجة لخرسانة خفيفة الوزن في عمل تشكيلات زخرفية ولا تستخدم في الأجزاء الأساسية من الهياكل الإنشائية للمباني ( لأن الفراغات داخل الخرسانة تقلل من مقاومتها).

 مقالة ذات صلة: الانظمة الانشائية – شرح النظم الانشائيه في العمارة

5. إضافات تقليل النفاذية

إضافات تقليل النفاذية هي مواد تستخدم بغرض تقليل نفاذية الخرسانة للماء وبالتالي تمنع حدوث مشكلة صدأ حديد التسليح في الأجزاء الي تتعرض للرطوبة، وهي إما مواد تضاف للخرسانة أثناء الخلط أو مواد تعالج بها الأسطح النهائية للخرسانة فتسد فراغاتها وتكسبها صفة عدم النفاذية للرطوبة.

استخداماتها

  1. في الجسور الي تنفذ فوق مياه البحار والأنهار.
  2. في المنشآت الخرسانية المعوضة لنسبة عالية من الرطوبة ( القريبة من شواطئ البحار).
  3. في خرسانات الخزانات.
6. إضافات أخري

وهناك إضافات أخرى كثيرة منها:

  1. إضافات تقليل الحرارة الناتجة عن الإماهة (تفاعل الاسمنت والماء).
  2. إضافات لمقاومة التآكل والبرى.

مراحل صناعة الخرسانة

تمر صناعة الخرسانة بعدة مراحل حتى تصل إلى شكلها النهائي. (انظر الشكل التالي الذي يوضح تلك المراحل)

الخرسانة: ما هي، مكوناتها، مراحل صناعتها، أنواعها، مواصفاتها
صناعة الخرسانة

1. مرحلة تصميم الخلطة الخرسانية

مرحلة تصميم الخلطة الخرسانية هي المرحلة التي يتم فيها تحديد نسب خلط المواد المكونة لها بحيث تعطي المقاومة المطلوبة؛ ونسب الخلط الشائعة الاستخدام للخرسانة العادية هي (0.8 م3 بحص + 0.4 م3 رمل + 250 كجم إسمنت + (160- 180) لتر ماء)، بينما في الخرسانة المسلحة تزاد نسبة الإسمنت إلى 350 كجم ( بدلا من 250 كجم في الخلطة السابقة)، وهذه الخلطة تعطي مقاومة للخرسانة لا تقل عن 250 كجم /سم2 بعد 28 يوماً.

العوامل التي تؤثر على مقاومة الخرسانة

العوامل التي تؤثر على مقاومة الخرسانة في مرحلة تصميم الخلطة:

1. نسبة الماء إلى الأسمنت (م/س)

الماء الذي نستخدمه في الخلطة الخرسانية هو مجموع الجزأين التاليين:

  • أ. الماء المطلوب للتفاعل الكيميائي مع الإسمنت وهذه النسبة لا يمكن تقليلها حتى لا يتأثر التفاعل .
  • ب. الماء المطلوب لسهولة تشغيل الخرسانة وهذه النسبة كلما قلت كلما كان أفضل لأنها في النهاية تتبخر وتترك مكانها فراغات تقلل من قوة الخرسانة.

وعليه فالمقصود بنسبة (م/س) هي كمية الماء مقسومة على كمية الإسمنت (المستخدمين في الخلطة الخرسانية)، وعموما كلما قلت هذه النسبة حصلنا على خرسانة قليلة الفراغات عالية المقاومة (بشرط ألا يؤثر تقليل هذه النسبة على قابلية الخرسانة للتشغيل). (انظر الشكل التالي)

الخرسانة: ما هي، مكوناتها، مراحل صناعتها، أنواعها، مواصفاتها
العلاقة بين نسبة (م /س) ومقاومة الخرسانة
2. نسبة (الأسمنت إلى الركام)

كلما زادت نسبة الاسمنت إلى الركام زادت قوة الخرسانة، ويستخدم عادة :

  • 7 أكياس إسمنت لكل 1 م3 من الركام الخليط للخرسانة المسلحة .
  • 5 أكياس إسمنت لكل 1 م3 من الركام الخليط للخرسانة العادية.
3. نسبة (الاسمنت إلى الرمل) في الخلطة الخرسانية

كلما زادت هذه النسبة تزيد قابلية الخرسانة للتشغيل.

4. نسبة (الركام الكبير إلى الركام الصغير)

عادة نستخدم نسبة (الركام الكبير: الركام الصغير) = (2 : 1) بالحجم، ومن المهم جداً مراعاة التدرج الحبيبي لكل من الركام الصغير و الكبير وذلك لتقليل الفراغات داخل الخرسانة وبالتالي الحصول على خرسانة قوية.

2. مرحلة الخلط

مرحلة الخلط هي المرحلة التي يتم فيها مزج مكونات الخرسانة بالنسب المحددة وتكوين خليط متجانس، حيث تقوم عجينة الاسمنت بتغليف حبيبات الركام الصغير والكبير ثم يقوم الركام الصغير والعجينة الاسمنتية بملء الفراغات بين حبيبات الركام الكبير؛ وأثبتت الدراسات والتجارب أن إطالة زمن الخلط (إلى حد ما) له تأثير ممتاز في تحسين مقاومتها، حيث أنه يساعد في الحصول على خرسانة متجانسة ويزيد من قابليتها للتشغيل ويقلل من الدمك اللازم في مرحلة الصب وينتج خرسانة كثيفة تمنع تسرب الماء. والشروط الواجب مراعاتها أثناء عملية الخلط:

  1. استخدام نسب الخلط المحددة بالمخططات.
  2. إستخدام الخلط الميكانيكي.
  3. يجب ألا يقل زمن الخلط عن دقيقة واحدة لضمان خلط مكونات الخرسانة جيداً.

3. مرحلة الصب

مرحلة الصب هي المرحلة التي يتم فيها وضع الخلطة الخرسانية في الفورمات (القوالب) المعدة لذلك، ويتم ذلك إما يدوياً بواسطة العمال أو ميكانيكيا بالأوناش أو مضخات الخرسانة؛ والشروط الواجب مراعاتها أثناء عملية الصب:

  1. يجب رش الفورمات بالماء قبل الصب حتى لا تتشرب جزءا من ماء الخلطة الخرسانية، فيتأثر تفاعل الإسمنت وتضعف الخرسانة.
  2. يجب أن يتم الصب في أقصر وقت ممكن بعد خلط الخرسانة لأن إطالة زمن نقل الخرسانة يؤدي إلى تبخر جزء من ماء الخلط وذلك يؤثر على إتمام تفاعل الاسمنت وبالتالى يقلل من مقاومة الخرسانة.
  3. بجب عدم صب (رمي) الخرسانة من ارتفاع أكبر من 1 متر حتى لا يحدث انفصال حبيبي لها (أي تنفصل الحبيبات الكبيرة من الركام عن الخلطة الخرسانية وتهبط إلى أسفل بينما تصعد العجينة الاسمنتية إلى أعلى).
  4. يجب دمك الخرسانة أثناء الصب ميكانيكياً بالهزازات وذلك لطرد الهواء من داخل الخرسانة وبالتالي الحصول على خرسانة قليلة الفراغات وقليلة النفاذية وأكثر تحملا للعوامل الجوية وعالية المقاومة، كذلك فإن عملية الدمك تساعد على تماسك الخرسانة مع حديد التسليح، والدمك الجيد أيضا يمكننا من استخدام نسبة (م/س) قليلة وذلك – كما هو معلوم – يعطى خرسانة أقوى.
  5. في حالة الصب باستخدام المضخات يجب عدم زيادة ماء الخلط بغرض الحصول على خرسانة طرية تسهل حركتها داخل مواسير المضخة لأن زيادة الماء يضر بقوة الخرسانة، ويمكن الحصول على خرسانة طرية بتزويدها بإضافات أثناء خلطها تعطيها اللدونة المطلوبة دون التأثير على قوتها، وكذلك يجب العناية بنظافة المضخات بعد كل عملية صب وذلك لسهولة العمل في المرات المقبلة.
  6. عند الصب على خرسانات قديمة لابد من أن يكون سطح الخرسانة القديمة نظيفاً وخشناً ويرطب بالماء قبل صب الخرسانة الجديدة عليه، ويمكن الاستعانة بمواد كيميائية مثل المواد الإيبوكسية للمساعدة في ربط الخرسانة الجديدة بالقديمة.
  7. يجب اختيار أماكن وقف الصب بعناية حتى لا تتأثر الأجزاء الخرسانية للمنشآت، ولكي نضمن سلامتها يجب ألا نقف مثلا في منتصف البلاطات الخرسانية للأسقف أو منتصف الكمرات بل نقف عند 5/1 (خمس البحر) في الكمرات وبلاطات الاسقف المستمرة و1 /7 (سبع البحر) في بادي الكمرات وبلاطات الاسقف وهذا أصح من الناحية التصميمية.

4. مرحلة المعالجة

مرحلة المعالجة هي المرحلة الي يتم فيها رش الخرسانة المتصلدة بالماء على فترات لمدة محددة حسب المواصفات الفنية للأجزاء الخرسانية المختلفة من المنشأ.

  • هذه المرحلة لها أهمية كبيرة ويجب الاهتمام بها لأن الماء ضروري لاتمام تفاعل الاسمنت حتى بعد تصلد الخرسانة.
  • عادة تتم معالجة الخرسانة برشها بالماء صباحاً قبل الشروق ومساء بعد الغروب لمدة 7 أيام.
  • في الأجواء الحارة تغطى الخرسانة بالخيش المبلل بالماء للمحافظة عليها رطبة.
  • في مصانع المباني الجاهزة تتم معالجة الخرسانة ببخار الماء حيث يساعد على سرعة تفاعل الاسمنت مع الماء وبالتالي الحصول على مقاومة عالية مبكرة للخرسانة.

المراحل الي تمر بها الخرسانة من لحظة الخلط حتى التصلد

الخرسانة: ما هي، مكوناتها، مراحل صناعتها، أنواعها، مواصفاتها
المراحل الي تمر بها الخرسانة من بداية خلطها إلى تصلدها

1.  مرحلة الخرسانة الطازجة

مرحلة الخرسانة الطازجة هي مرحلة الخرسانة أثناء خلطها وصبها ( أي قبل الشك الابتدائي).

2.  مرحلة الخرسانة الخضراء

مرحلة الخرسانة الخضراء هي مرحلة الخرسانة التي شكت ولم تتصلد بعد ( أي لا يصلح إعادة خلطها مرة أخرى ولا تتحمل فك الشدة).

3. مرحلة الخرسانة المتصلدة

مرحلة الخرسانة المتصلدة هي المرحلة الي تكون الخرسانة فيها قد اكتسبت قوة تتيح فك الشدة الخشبية وتبقى الخرسانة متماسكة وتتحمل الأحمال الي تؤثر عليها.

الفرق بين الخرسانة العادية والخرسانة المسلحة؟

تنقسم الخرسانة إلى قسمين أساسيين:

آولاً:- الخرسانة العادية

الخرسانة العادية هي الخرسانة التي تستخدم بدون وضع حديد التسليح بداخلها، وعادة تستخدم النسب التالية في صناعتها ( 0.8 م3 بحص + 0.4 م3 رمل + 250 كجم أسمنت + (160 – 180 ) لتر ماء)، واستخدامات الخرسانة العادية كما يلي:

  1. في فرشة النظافة أسفل أساسات المنشآت.
  2. في دكة الأرضيات في الدور الأرضي للمنشآت.
  3. في خرسانة الميول على الأسطح لعمل ميول لتصريف مياه الأمطار.

ثانياً:- الخرسانة المسلحة

الخرسانة المسلحة وهي الخرسانة التي تستخدم مع وضع حديد التسليح بداخلها، وتمتاز الخرسانة المسلحة بتحملها للضغط والشد بخلاف الخرسانة العادية التي لا تتحمل سوى الضعط فقط، وعادة تستخدم النسب التالية في صناعتها (0.8 م3 بحص + 0.4 م3 رمل + 350 كجم اسمنت + (160 – 180)  لتر ماء) مضافاً إلى ذلك نسبة حديد التسليح المحددة حسب المخططات في الأجزاء المختلفة للمنشأ، واستخدامات الخرسانة المسلحة كما يلي:

  1. عمل الهيكل الخرساني لجميع أنواع المنشآت.
  2. في الكباري والجسور والأنفاق.
  3. في المنشآت البحرية.
  4. في خزانات المياه.
  5. في رصف الطرق ( حيث أن هناك رصف غير مرن يتم باستخدام بلاطات من الخرسانة المسلحة وهذا غير الرصف باستخدام الأسفلت المعروف).

وهناك أنواع حديثة من الخرسانة المسلحة:

  • الخرسانة المسلحة سابقة الصب.
  • الخرسانة المسلحة سابقة الإجهاد.
  • وغيرها سنتناولها بعد قليل.

المواصفات القياسية للخرسانة

تجرى بعض الاختبارات على الخرسانة لتحديد مقاومتها للضغط والشد ولتحديد وزنها النوعي وصفاتها الأخرى، وتوجد هناك حدود لنتائج هذه الاختبارات، والتي تعتبر مقبولة من قبل المواصفات القياسية السعودية او المصرية، وإذا لم تصل نتائج هذه الاختبارات إلى الحد المسموح به في المواصفات تعتبر مرفوضة ولا تقبل الأعمال الإنشائية الي تستخدم فيها هند الخرسانة.

حدود المواصفات بالنسبة للمواصفات القياسية السعودية:

  1. الخرسانة المستخدمة في أعمال الخرسانة العادية: يجب ألا تقل مقاومتها للضغط عن 150 كجم/سم2 بعد 28 يوم.
  2. الخرسانة المستخدمة في أعمال الخرسانة المسلحة : يجب ألا تقل مقاومتها للضغط عن 250 كجم/سم2 بعد 28 يوم.
  3. تحمل الخرسانة للشد : مقاومة الشد للخرسانة تساوي تقريباً 10% من مقاومتها للضغط.
  4. الوزن النوعي للخرسانة : يتراوح في الخرسانة العادية الوزن من 2200 – 2500 كجم/م3، ويتراوح في الخرسانة الخفيفة الوزن من 1000- 1500 كجم/م3

أنواع الخرسانة 

الخرسانة هي المادة التي تدخل في معظم الإنشاءات وهي بنيان يتركب من عدة مواد والجزء الأكبر في هذا البنيان هو الركام الذي ينشئ كتلة ذات خواص مع العجينة الاسمنتية التي تتصلد بفعل التفاعل الكيميائي بين الاسمنت والماء، والخرسانة في حالتها المتصلدة تبدو كمادة صخرية ذات مقاومة عالية للضغط – أما في حالتها الطازجة تبدو كمادة لدنة يمكن تشكيلها داخل الفرم، وتعتبر الخرسانة مع الأسياخ الصلب أكثر المواد الإنشائية شيوعا واستخداماً في البناء لسهولة توافر مكوناتها والرخص النسبي للمواد المكونة لها، لذلك أخذت الخرسانة الكثير من الدراسات والبحوث وأصبح لها أنواع عديدة منها:

1. الخرسانة العادية (Plain Concrete)

الخرسانة العادية هي الخرسانة بدون أي حديد تسليح وتستخدم في أعمال الفرشات الخرسانية أسفل الأساسات وكذلك في إنتاج الكتل الغير معرضة لإجهادات الشد وكذلك أعمال الأرضيات والسدود وتتراوح مقاومتها بين ١٥٠ كجم/سم٢ إلى ٢٠٠ كجم/سم٢

2. الخرسانة المسلحة (Reinforced Concrete)

الخرسانة المسلحة هي خرسانة عادية مشترك معها حديد التسليح لمقأومة إجهادات الشد والتي بجب فيها مراعاة التوافقCOMPATIBILITY  وكذلك الإتزان EQUILIBRIUM بين الإجهادات والإنفعالات في كلا من الحديد والخرسانة وتتراوح مقأومتها من ٢٥٠— ٤٠٠ كجم/سم٢.

3. الخرسانة سابقة الإجهاد (Prestressed Concrete)

الخرسانة سابقة الإجهاد هي نوع من أنواع الخرسانة العادية يتم إكسابها إجهادات ضغط قبل تحميلها وهذه الأحمال كفيلة بملاقاه إجهادات الشد الناتجة من تأثير الأحمال وبالتالي لا تحتاج إلى حديد تسليح حيث تكون المحصلة النهائية للإجهادات على طول القطاع بعد التحميل (التشغيل) غالبا إجهادات ضغط..

4. الخرسانة الجاهزة (Precast Concrete)

الخرسانة الجاهزة هي خرسانة تصب وتعالج حتى تمام تصلدها في المصنع ثم بعد ذلك تنقل إلى المنشأ وهذه الخرسانة يكن أن تكون عادية – مسلحة – سابقة الإجهاد.

مقالة ذات صلة: تعريف ومميزات وعيوب واختبارات استلام الخرسانة الجاهزة

5. الخرسانة عالية المقاومة (High Strengthy Concrete)

الخرسانة عالية المقاومة هي خرسانة ذات مقأومة تزيد عن ٦٠٠ كجم/سم٢ وقد تصل في بعض الأحيان إلى ١٤٠٠ كجم/سم٢ ويمكن الحصول عليها باستخدام مادة إضافية مثل الملدنات Super- Plasticigers وذلك حتى يتم تقليل ماء الخلط إلى أقصى درجة مع الحصول على نفس القابلية للتشغيل وبالتالي الحصول على مقأومة عالية.

6. الخرسانة عالية الأداء (High Performance Concrete)

الخرسانة عالية الأداء هي الخرسانة لها صفات وخصائص معينة تسمح لها بالعمل في وسط وظروف معينة وهذه الخصائص قد تتضمن خصائص الخرسانة الطازجة (القابلية للتشغيل — القوام…) أو تتضمن خصائص الخرسانة المتصلدة (مقاومة البري – الخدش – الصقيع – الإنكماش)، وهذه الخصائص قد تكون مجتمعة أو منفصلة بحيث تعطي أداء مختلف عن أداء الخرسانة التقليديةالمعتادة؛ والخرسانة العالية الأداء لا يشترط فيها أن تكون عالية المقاومة.

7. الخرسانة المقواة بالالياف (Fiber Concrete)

الخرسانة المقواة بالالياف هي الخرسانة المحتوية على الالياف وهذه الالياف موزعة توزيع منتظم وفي جميع الاتجاهات خلال الكتلة الخرسانية، كما أن الالياف لها القدرة على تحسين مقاومة الخرسانة في الشد والإنحناء والقص والصدم والإنكماش وتقليل اتساع الشروخ؛ واهم خصائص الالياف أنها تزيد من قيمة معايير المتانة بصورة كبيرة وبالتالي تتحول ميكانيكية الكسر في الخرسانة من كسر غير قصفي وتدريجي Ductile Failure إلى كسر مفاجئ وقصفي (BRITTLE (SUDDEN FAILURE

8. الخرسانة الرش (Gruite Shotcrete)

الخرسانة الرش هي خلطة مكونة من أسمنت ورمل بنسبة ٤:١ تقريباً ومضافاً الىها الماء للحصول على درجة التشغيلية المناسبة وتضخ هذه الخرسانة بالهواء المضغوط إلى السطح المراد تبطينه وتستخدم في أعمال الترميم وتبطين الأنفاق والترع،ويعيب هذه الأنواع من الخرسانة التعرض للإنكماش بدرجة كبيرة نتيجة كثرة الماء بها أو أحتمال عدم التصاق وتماسك المكونات بالأسطح التى ترش فوقها.

9. الخرسانة البوليمرية (Polymer-concrete)

الخرسانة البوليمرية هي خرسانة خاصة يمكن الحصول عليها بمعاملة الخرسانة العادية بمواد البوليمر التى تعمل كمادة لاصقة أو مالئة للفراغات بين حبيبات الركام والتى تمثل (٦- ٨)% من وزن الخرسانة، والبوليمر – مادة عضوية تتكون من العديد من الجزئيات المتشابهة ذات الوزن الجزئي المرتفع مثل بوليستر Polyster – أيبوكسي Epoxy، ومن عيوب الخرسانة البوليمرية ارتفاع التكلفة حيث أنها تمثل (٢- ٣) أمثال الخرسانة التقليدية ومن مميزاتها مقاومة ضغط عالية ١٠٠٠ كجم/سم٢ – مقاومة شد ١٠٠ كجم/سم٢ مقاومة عالية للإنكماش والعوامل الخارجية.

10. الخرسانة الخفيفة (Light weight concrete)

الخرسانة الخفيفة هي الخرسانة التى يقل وزنها عن ٢٠٠٠ كجم/م٣ والغرض من استخدامها هو تقليل وزن المنشأ وبالتالي تقليل تكاليف الأساسات وهناك ثلاث أنواع من الخرسانة الخفيفة:

  1. خرسانة خالية من المواد الرقيقة Fineless Concrete
  2. خرسانة الركام الخفيف Light weight Aggregate
  3. خرسانة مهواه (ذات خلايا) Cellular Concrete

11. الخرسانة الثقيلة (heavy Weight Concert

الخرسانة الثقيلة هي الخرسانة الني يتراوح وزنها الحجمي ٢٤٠٠ كجم/سم٢ — ٦٠٠٠ كجم/سم٢ والغرض من استخدامها الوقاية من الإشعاع النووي والذري حيث إن قدرة الخرسانة على الإمتصاص هذه الأشعة تتناسب عكسي مع وزنها.

12. الخرسانة الكتلية Mass Concrete)

الخرسانة الكتلية هى خرسانة ذات كتل كبيرة ويستخدم فيها ركام مقاس ١٥سم وهي تستخدم في خرسانة السدود والخزانات الأرضية.

13. الخرسانة ذات الهواء المحبوس (Air Eatrained Concrete)

الخرسانة ذات الهواء المحبوس هي خرسانة بها نسبة من الهواء المحبوس لا تزيد عن ٦% من حجم الخرسانة (نتيجة استعمال بعض الإضافات — رغويات أو مواد تنتج الهيدروجين عن تفاعله مع الأسمنت بودرة الأمونيوم أو الزنك)، وهي خرسانة تمتاز بأنها أكثر سهولة في التشغيل ولها مقاومة عالية للعوامل الجوية وخاصة الصقيع.

14. الخرسانة الطازجة  (Fresh Concrete)

الخرسانة الطازجة هي الخرسانة التي تبدأ من لحظة إضافة الماء إلى مكونات الخلطة وحتى لحظة حدوث الشك الابتدائي، وتمتاز هذه المرحلة بالقدرة على الخلط والنقل والصب وهي تمثل ١- ٢ ساعة.

15. الخرسانة الخضراء (Hardened Concrete)

الخرسانة الخضراء هي الخرسانة المتكونة في الفترة من بداية شك العجينة الاسمنتية وحتى بداية التصلد (الفترة من الشك الابتدائي – الشك النهائي)، وفي هذه المرحلة لا يسمح بالخلط أو النقل أو الصب وهي تمثل ٢٤ ساعة من بداية الصب (وهي خرسانة لا تقوى على تحمل أي إجهادات).

16. الخرسانة المتصلدة (Hardened Concrete)

الخرسانة المتصلدة هي الخرسانة في المرحلة بعد الشك النهائي، تمتاز هذه المرحلة بزيادة مقأومة الضغط والقدرة على تحمل الأحمال مع مرور الزمن وهي تمثل الفترة من نهاية ٢٤ ساعة وحتى نهاية العمر الأفتراضي.

الخرسانة المصبوبة فى الموقع Cast in – Situ

صب الخرسانة هو وضع الخرسانة الطرية في مكانها الطبيعي داخل الشدات وتوزيعها لتأخذ شكلها النهائي طبقا لشكل الشدة الموضوعة ( المصبوبة ) فيها، ويتم وضع كميات حديد التسليح داخل الشدات بالموقع حسب الرسومات التنفيذية، ثم تصب الخرسانة، ويلزم عند الصب اتباع الإرشادات والاحتياطات الخاصة بمراحل النقل والصب والدمك والتسوية والمعالجة وذلك بهدف الحصول على خرسانة ذات مقاومة ومتانة عالية. وعدم إتباع الطرق السليمة في الصب يؤدي إلى:

  1. الانفصال الحبيبي
  2. التعشيش

وهذا يؤثر في:

  1. ضعف المقاومة للخرسانة
  2. نفاذية الخرسانة للماء

احتياطات وتدابير فنية أثناء عملية الصب فى الموقع

  1. الصب باستمرار من أقرب وضع ممكن.
  2. حساب كميات الصب وتدبيرها حتي لايحدث نقص أو زيادة.
  3. لا توضع الخرسانة بشكل أكوام أثناء الصب على أن تسوى فيما بعد لأن ذلك يؤدي إلى الإنفصال بإنسياب المونة بعيدا عن الحبيبات الخشنة.
  4. الصب على طبقات أفقية بسماكة متجانسة. تتراوح بين ١٥ إلى ٥٠ سم للأجزاء المسلحة ويعتمد ذلك على:
    – العرض بين الشدات.
    – كمية حديد التسليح.
  5. يجب أن تكون الطبقة الأولى قبل صب الأخرى مدموكة جيداً وأن يكون معدل الصب سريعاً ومتتابعاً بشكل يضمن بقاء الخرسانة لدنه حتى لا يكون هناك إنفصال.
  6. استخدام مضخات الخرسانة ذات الأهواز أو أوعية الصب الكبيرة أو مواسير مائلة ذات مقطع نصف دائري تقريباً لصب الخرسانة لمنع تطاير وتناثر الملاط على التسليح والشدات. يكون الحد المناسب لإرتفاع الصب بين ٩٠ – ١٢٠سم.
  7. التقليل من النزف بصب الخرسانة بمزيد من البطيء وباستخدام خرسانة ذات قوام ناشف وفي الأعمدة والشدات الطويلة على مستوى يقل عن المستوى العلوي مقدار حوالي ٣٠ سم وتترك لمدة ساعة حتى تشك.

تكثيف الخرسانة

تكثيف الخرسانة هو عملية دمكها وهي طرية تملئ الشدات بشكل تام وتلف حول الأجزاء الداخلية وحديد التسليح ولإزالة الجيوب الهوائية، وطرق تكثيف الخرسانة تعتمد على:

  1. قوام الخلطة.
  2. ظروف الصب.
  3. مدى تعقيد الشدة.
  4. كمية التسليح.

أهمية تكثيف الخرسانة أهمية دمك الخرسانة

  • عدم دمك الخرسانة يؤدي إلى وجود الفراغات الهوائية بها مما يسبب انخفاض مقاومتها، حيث حجم فراغات مقداره ٨ % من حجم الخرسانة يؤدي إلى انخفاض المقاومة بحوالي ٥٠% من قيمتها الأصلية، بينما فراغات قدرها ١ % من حجم الخرسانة يؤدي إلى انخفاض المقاومة حوالي ١٠ % من القيمة الأصلية.
  • الخرسانة الناشفة والمتوسطة القوام تزداد مقاومتها بالدمك أما الخرسانة ذات القوام السائل تزداد مقاومتها ازدياد طفيفا وقد يكون الدمك عكسي حيث قد يؤدي إلى الانفصال الحبيبي لذا قد يكفيها الوخز أو الطرق البسيط.
  • يؤثر الهز تأثير كبيراً في زيادة مقاومة الخرسانة بعكس الدمك وذلك بالاعتماد على زيادة مدة الهز.
  • يساعد الدمك الآلي على تكثيف الخلطات الناشفة ذات النسب المنخفضة للماء إلى الأسمنت، مع ملاحظة عند استخدام الهز كطريقة لدمك الخرسانة فلابد من وجود هزاز احتياطي جاهز للاستخدام عند الحاجة.

طرق تكثيف الخرسانة – طرق دمك الخرسانة

1. تكثيف الخرسانة بالوسائل اليدوية

  • ويتم بالوخز والدمك والطرق.
  • تستخدم قضبان دائرية من الصلب أو العصي و القدد الخشبية… إلخ.
  • يتم الدمك على طبقات بسمك يناسب الوسيلة المستخدمة.
  • لا بد من وصول الدامك إلى قاع الشدة ويكون رفيعا بحيث يمر بين حديد التسليح.
  • طرق الشدات لتحسين مظهر الواجهات المشكلة وذلك بتكرار الطرق في مناطق متعددة من الشدة.
  • يجب دمك الخلطات التي يسهل دمكها بالوسائل اليدوية وتجنب دمكها بالوسائل الميكانيكية حتى لا يكون هناك انفصال حبيبي.

2. تكثيف الخرسانة بالهزازات الداخلية ( ذات الخوازيق)

يتكون الهزاز من رأس هزاز متصل بمحرك مناسب وداخل الرأس يوجد ثقل غير متوازن يلف بسرعة عالية تجعل الرأس يهتز في حركة دائرية.

  • تستخدم في دمك الأعمدة والحوائط والجسور ( الكمرات) والبلاطات.
  • يتأثر أداء الهزاز بابعاد الرأس (الأسطوانة) كما يتأثر بالذبذبة ومداها.
  • لا بد من الاستخدام الصحيح للهزازات الغاطسة حيث يكون إنزال الهزاز رأسياً وعلى مسافة منتظمة.
  • يجب الإمساك بالهزاز بشكل ثابت لمدة ١٥ ثانية على الأقل ثم يسحب الهزاز ببطء وأن يمتلئ مكانه بالخرسانة وإلا يتم دمك الخرسانة في موضع قريب من الأول.

تعتمد المدة اللازمة لبقاء الهزاز داخل الخرسانة على:

  1. نوع القوام.
  2. قوة الهزاز.
  3. طبيعة الجزء الذي يتم دمكه.

ملحوظة:- لا يتم استخدام الهزازات لتحريك الخرسانة أفقيا حتى لا بحدث الإنفصال الحبيبي.

الظواهر التى يجب ملاحظتها للحكم على كفاءة الدمك

  • انطمار الركام الكبير إلى الداخل.
  • استواء السطح العلوي.
  • ظهور طبقة ملاط مائية رقيقة.
  • توقف خروج الفقاعات الهوائية.

معالجة الخرسانة

من المعلوم أن الخرسانة الطرية تحتوي من الماء مقدارا أكثر مما يلزم لإتمام عملية التفاعل الكيميائي للإسمنت إلا أنه في معظم الأحوال يتبخر جزء كبير من هذا الماء بفعل الحرارة، ولذلك كان لابد من عملية المعالجة للحفاظ على كمية مناسبة من الماء في الخرسانة وإكمال التقدم البطيء في التفاعل مع الأسمنت، وبالتالي الحصول على خرسانة ذات قوة ومتانة وعدم نفاذية الماء بالإضافة لمقاومتها للعوامل الجوية المتقلبة وذلك بسبب إتاحة مدة أطول للتفاعل. وهناك طرق عديدة للمعاجة تساعد على استمرار التفاعل في درجة حرارة مناسبة ورطوبة ملائمة. ومن ضمن طرق معالجة الخرسانة:

  • إما منع تبخر ماء الخرسانة بتغطيتها أو قفل مسامها بعمل غشاء أو طبقة مانعة للتبخر.
  • أو إضافة الماء بإستمرار للتعويض عن الماء الذى يتبخر.

مدة تصلب الخرسانة – ما المقصود بزمن الشك الابتدائي والنهائي للخلطة الخرسانية؟

الشك الابتدائي للخلطة الخرسانية هو الزمن الذي ينتهي عنده تفاعل الاسمنت مع الماء ويجب ان لا تقل مدته عن 45 دقيقة ولا تزيد عن ساعتين (120 دقيقة)، والشك النهائي هو الزمن اللازم لوصول الخلطه الاسمنتيه لدرجه من التصلب لاتستطيع ابره اختراقها أثناء سقوطها من ارتفاع محدد تحت وزنها الذاتي، وزمن الشك النهائى 10 ساعات، وزمن التصلد يبدأ من 10 ساعات الى 28 يوم.

رش الخرسانة بالماء

يسأل الكثير من الأصدقاء، ماهى فائدة رش الخرسانة بالماء؟، وكم عدد مرات رش الخرسانة ومدتها؟، وهل يختلف رش الخرسانة شتاء عن الصيف؟ – الهدف من رش الخرسانة هو تعويض الخرسانه عن تبخر جزء من الماء المستخدم فى خلط مكونات الخرسانة، وتم فقد هذا الماء بسبب انبعاث حرارة تفاعل الإماهة من جهة، ودرجة حرارة الجو ودرجات حرارة مكونات الخرسانة الأخرى (رمل وحصى وماء وأسمنت) من جهة أخرى؛ أما عدد ومدة رش الخرسانة يختلف حسب الجو فرش المياه فى الجو الحار فى الصيف يختلف عن رش الخرسانة فى الشتاء فى الجو البارد، وكذلك الخرسانة المعرضة للهواء والرياح والأتربة تختلف عن الخرسانة المغطاة بالخشب (الشدات الخشبية).

وتذكر ان الهدف دائما عند رش الخرسانة هو المحافظة عليها رطبة مبللة لمدة 7 أيام، فمن الممكن ان تقوم برش المياه حتى تصل لهذا الهدف ولكن المشهور هو رش الخرسانة ثلاث مرات فى اليوم حتى تكون رطبة ومبللة.

فى النهاية آخر نقطة انت من ستضيفها فى التعليقات، شارك غيرك ولا تقرأ وترحل.

فكرتين عن“الخرسانة: ما هي، مكوناتها، مراحل صناعتها، أنواعها، مواصفاتها”

  1. ماذا تعني كلمة الشك في المضافات الخرسانية يرجى توضيحها استنادا الى المدونات القياسية باللغة الانكليزية

  2. اجزم ان صب الخرسانة بالماكنات الحديثة افضل من الصب اليدوي توفير الوقت وعدم جفاف الخرسانة عندما ينقطع تواصل الصب فيسبب فاصل بين الباطون وكذالك تجانس الخلطة وتحديد الكمية الازمة من المواد ومن ما شاهدتة اثناء خلط العمال يدويا او بالخلاطة عدم الالتزام بالمقادير الازمة ولي ملاحظة اعتقد ان طريقة الشدة المصرية هي الافضل بحيث تصب الخرسانة الشمع(الاعمدة) مع السقف مباشرة حتى تتحكم بالقياسات بين الاعمدة من السقف ومن ما شاهدتة ان السطح يصبح مقوسا و خاصة في الوسط بين الاعمدة مما يتسبب في عمل برك عند تساقط المطر

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *