خرسانة

طريقة الخلط أثناء النقل

علاوةً على ذلك، تخلط مكونات الخرسانة على الناشف في الخلاطة المركزية كما في طريقة الخلط المركزي إلا أنه يتم خلط الخرسانة بالماء في العربة الخلاطة إما أثناء النقل لموقع العمل أو قبل الصب مباشرة، من فوائد هذه الطريقة انها تعطى وقتاً أكبر في النقل إلا أن عيبها يتمثل في أن سعة العربة الخلاطة عادة تكون قرابة 3/4 سعة العربة الناقلة للخرسانة الجاهزة وذلك لأن خلط مكونات الخرسانة بالماء يقلل من حجمها، كما يجب أن تكون سرعة تقليب الخرسانة أثناء النقل تتراوح بين 2 - 6 دورة / دقيقة للحفاظ على قوام الخرسانة.

إضافة المادة الملونة للخرسانة

من أنواع المضافات

من جانب آخر، هي إضافة مواد ملونة للخلطة نظرا لتطلبات بعض المواصفات المعمارية بحيث تصب منها طبقة رقيقة على سطح الخرسانة. وهذه الإضافات عبارة عن أكاسيد معدنية ومواد أخرى متشابهة تضاف المادة الملونة للخلطة التي تتطلب أن تكون الخرسانة ذات سطح ملون وخاصة للخرسانة العادية ومن أمثلتها ثاني أكسيد المنجنيز وأكسيد أيدروكسيد الكروم.

إضافات لحقن الخرسانة

في هذا الإطار، وهي ماد تحقن في الخرسانة المسلحة في حالة وجود تشققات وعيوب في المبنى وبالخصوص تحت الأرض المعرضة للرطوبة بحيث تقاوم هذه المادة المقاومة لتأثير التآكل ومن مميزاتها انها مرنة وتتحمل درجة الحرارة وسريعة الجفاف بعد الاستخدام.

إضافة مادة مضادة للبكتيريا

في هذا الإطار، تستعمل هذه الإضافة في الخرسانة الأرضية وخرسانات الحوائط التي توجد فيها البكتريا التي سببت لها التآكل.وعند اضافتها لاي نوع من أنواع الأسمنت فإن الأسمنت الناتج يسمى أسمنت مضاد للبكتيريا. ومن مميزاتها تكون ذات تركيز وقوة لمنع النشاط الحيوي للكائنات الدقيقة كالبكتيريا والعفن.

إضافة تعجيل الشك

وفي هذا السياق، الهدف منها هو تقصير زمن الشك حيث تقوم بجعل الخرسانة تشك قبل حدوث الأضرار الناتجة من تجمدها بعد الصب مباشرة.

الخلط الميكانيكي

من جهة ثانية، وقد تجهز الخرسانة اوتوماتيكياً في محطات خاصة تعرف باسم محطات تجهيز الخرسانة Ready Mix ومنها تنقل إلى موقع العمل عن طريق عربات مجهزة Concrete mix trucks وتتم طريقة الخلط في محطات تجهيز الخرسانة بطريقتين:

وفي هذا الصدد، تخلط الخرسانة ميكانيكياً بالنسب المطلوبة في خلاطات ذات سعة مناسبة مع تناسب حجمها بمعدل النقل والصب للعملية وتستعمل الخلاطات في موقع العمل ويتناسب عدد الخلاطات مع نوع وطبيعة العمل ومع كميات الخرسانة المطلوبة.

طريقة الخلط المركزي

وعلى صعيد آخر، يفرد الزلط (السن) والرمل وينظفوا بالمياه حتى يصيروا مشبعين بالمياه والسطح جاف وخصوصاً في الجو الحار ثم يشونوا إلى أماكنهم الخاصة القريبة من صومعة الإسمنت السائب وخزان المياه وبعد قياس مواد الرمل والركام (الزلط أو السن) والأسمنت يصب المخلوط في خلاط مركزي ويخلط على الناشف أولاً عدة مرات ثم يضاف عليه الماء بنسبة معينة وعادة تحدد نسبة الماء / الأسمنت Water / Cement ratio على حسب نوع الخرسانة المطلوبة فتجهيز خرسانة بلاطة الأرضيات مثلاً تكون نسبة الماء للأسمنت 0.7 (لعدم الحاجة إلى مقاومة عالية من الخرسانة فبالتالي تزيد نسبة المياه) أما تجهيز خرسانة الأسقف والأعمدة والكمرات فتكون نسبة المياه للأسمنت فيها نحو 0.5 (للحاجة إلى مقاومة عالية، فوجب تقليل نسبة المياه لتزيد المقاومة).

كذلك، تنقل الخرسانة إلى الموقع عن طريق عربات مجهزة لذلك ويجب ألا يزيد مشوارها من المحطة إلى موقع العمل عن 45 دقيقة وهي المدة الكافية لتكوين الشك الابتدائي للخرسانة.لكن في الأجواء الحارة يجب أن يقل المشوار عن 45 دقيقة وذلك لأن سرعة الشك تتناسب طردياً مع درجه الحرارة، فبزيادة درجة الحرارة يقل زمن اللازم لحدوث الشك. ومن العيوب كذلك انه في حالة الطرق الغير ممهدة يحدث ما يسمى بالانفصال الحبيبي وهو انفصال مواد الخرسانة عن بعضها، مما يؤدي الضعف مقاومتها بعد الشك. ويجب أن تقلب الخرسانة ببطء داخل اسطوانة العربة الناقلة أثناء النقل لمنع انفصال مواد الخرسانة أو تماسكها.

وفي هذا السياق، تخلط وتجهز الخرسانة في هذه الطريقة في محطة تجهيز الخرسانة ويكون مكانها غالباً قريب موقع المشروع وتتم العملية كالآتي:

الخلط اليدوي

وفي السياق ذاته، بعد تنظيف الرمل والزلط، تخزن المواد في مكان مناسب بالموقع بعيداً عن الرطوبة، يتم خلط الخرسانة يدوياً بطريقة استعمال الجاروف وذلك لخلط كميات قليلة من الخرسانة.

كذلك، ملاحظة: استعملت هنا عدة مصطلحات الهندسية ذات علاقة بالموضوع؛ مثلًا «الزلط» من اللهجة المصرية و«الشرشور» من الليبية، في حين يستعمل الحصو باللهجة العراقية، وفي اللهجة السورية «البحص»، وفي اللهجة اليمنية «الكْرْي» ويستعمل «كيس الاسمنت» في العراق والأردن واليمن، في حين يستعمل مصطلح «الشكارة» في مصر وله وزن موحد يبلغ خمسين كغم.

من جهة ثانية، أما الخلط اليدوي الشائع الاستعمال للكميات الكبيرة من الخرسانة فيتم بوضع حجم عدد 2 صندوق كيل Batch box من الزلط أو السن يضاف عليهم حجم صندوق كيل من الرمل وعدد شكاير الإسمنت المطلوبة ثم تخلط هذه المواد على الناشف ثلاث مرات على طبلية مستوية صماء من الواح الخشب أو أي مادة مماثلة باستعمال الجاروف ذي الشداد، وبعدما يصبح لون المخلوط متجانساً يضاف الماء تدريجياً بالقدر المطلوب للخلط، ويستمر التقليب والخلط ثلاث مرات حتى يتجانس لون وقوام الخلطة.

إضافة مادة البيتومين

في هذا الإطار، هذه المادة لها دور في حماية المنشآت من المؤثرات الخارجية كالرطوبة والأمطار والمياه الجوفية وذلك لتلافي الأملاح والكبريتات.

1- Styrene Butadiene Rubber copolymer ومختصره SBR

• أسمنت 50 كغ
• رمل نقي 125 كغ
• SBR 5-8 لتر
• ماء 11-14 لتر
• خواص الخرسانة المتصلدة

وفي هذا الصدد، هو عبارة عن مادة عازلة للماء وخالية من الكلوريدات أي مقاوم جيد للاملاح ومعامل تمدده الحراري هو نفس معامل التمدد الحراري للخرسانة ومن خصائصه يزيد في قوة ربط والتصاق الخرسانة مع بعضها ومع الخرسانة الأخرى، وكذلك يعطي للسطح الخرساني مقاومة للمواد الكيميائية وبذلك يمنع تآكل الخرسانة، ويجعل السطح الخرساني أكثر مقاومةً للماء بحيث يمنع التشققات في الخرسانة ويجعل مكونات الخرسانة متماسكة وبذالك يمنع سيلان الخرسانة، وهو مادة غير سامة يمكن استخدامها مع الاسمنت في صب احواض مياة الشرب، ومناسب لجميع أنواع الأسمنت، ويقلل من نسبة الماء المضاف للخلطة، يمنع تكسر الاسمنت الذي يصب بطبقة خفيفة.ويخلط مع الاسمنت والرمل فقط ونسب خلطه كالتالي:

مقاومة القص

من جهة ثانية، بعضهما. تكون دائماً مصحوبة بعزم انحناء أي بإجهادات شد وضغط لذلك فمن النادر إجراء اختبار مقاومة القص المباشر للخرسانة وخصوصاً أنه في استعمالات الخرسانة نادراً ما تتعرض للقص الخالص وإنما تتعرض للقص المصحوب بانحناء. ولقد وجد أن مقاومة القص في الخرسانة أكبر من مقاومتها للشد بحوالي 20 إلى 30 % أي أنها قرابة 10 إلى 12 % من مقاومة الضغط.

من جانب آخر، قوى القص المباشرة هي قوتين متساويتين ومتوازيتين تؤثران على مستويين على مسافة صغيرة جداً من

مقاومة الانحناء

من جهة ثانية، عندما تتعرض كمرة خرسانية للانحناء فإنه يمكن حساب مقاومة الانحناء (التي تعتبر كذلك مقياساً لمقاومة الشد غير المباشر) وتسمى معاير الكسر في الانحناء وتتراوح قيم إجهادات معاير الكسر في الانحناء بين 12 % - 20 % من مقاومة الضغط. وبالتالى فإن مقاومة الانحناء تزيد عن مقاومة الشد للخرسانة بنسبة من 60 إلى 100 %. وعموماً تؤخذ مقاومة الشد للخرسانة مساوية ل 60 % من قيمة مقاومة الانحناء. ومن ذلك يتضح أن مقاومة الانحناء تزيد عن مقاومة الشد بحوالي 40 %. ويجرى اختبار الانحناء لتعيين مقاومة الخرسانة المتصلدة للانحناء ودراسة سلوك الكمرات الخرسانية عند تعرضها لأحمال انحناء وكذلك شكل الكسر الناتج عن انهيار هذه الكمرات.

إضافة مواد تقلل مياه الخلط

علاوةً على ذلك، الهدف منها تقوية مقاومة الانضغاط وتعطي قابلية للتشغيل تقلل كمية الأسمنت مع ثبات مقاومة الضغط والقابلية للتشغيل تلافي الزيادة غير المطلوب في كمية الماء أثناء الخلط والصب في الموقع وتستعمل المادة في حالة صب الأساسات عند ارتفاع منسوب المياه الجوفية أو سقوط الأمطار.

مقاومة الضغط

ومن جهة أخرى، تعد مقاومة الضغط هي أهم خواص الخرسانة المتصلدة على الإطلاق وهي تعبر عن درجة جودتها وصلاحيتها، ومقاومة الضغط هي المقاومة الأم للخرسانة حيث أن أغلب الخواص والمقاومات الأخرى مثل الشد والانحناء والقص والتماسك مع حديد التسليح تتحسن وتزيد بزيادة مقاومة الضغط والعكس صحيح. لذلك يجرى اختبار الضغط بغرض التحكم في جودة إنتاج الخرسانة في موقع المشروع كما يستعمل هذا الاختبار في أغراض التصميم الإنشائي لتحديد المقاومة المميزة وإجهاد التشغيل للخرسانة في الضغط الذي يؤخذ كنسبة من المقاومة القصوى للضغط. كما يفيد اختبار الضغط في تحديد صلاحية الركام وماء الخلط للتعرف على تأثير الشوائب التي قد توجد بهما على مقاومة الضغط للخرسانة. والواقع في الوقت الحالي أن مقاومة الضغط لخرسانة المنشآت التقليدية تتراوح بين 250-350 كجم/سم² أما بالنسبة للمنشآت الخاصة والوحدات سابقة التجهيز فمقاومة الضغط تزيد عن ذلك وتصل إلى 500 كجم/سم² والوحدات الخرسانية سابقة الإجهاد يجب أن تكون ذات مقاومة للضغط تزيد عن 400 كجم/سم² وقد تصل إلى 600 كجم/سم².

خلط الخرسانة

ويتم خلط المواد الأولية للخرسانة عموما بطريقتين رئيسيتين:

ومن جهة أخرى، قبل خلط مواد الخرسانة يجب التأكد من نظافة الرمل والزلط (أو السن) ولذلك يجب تنظيفها من أي مواد عضوية عالقة بها وذلك بهزها في المنخل Sieve وغسلها بالماء قبل استعمالها، لأن وجود نسب كبيرة من الطين أو المواد العضوية أو الأملاح أو الفوسفات في الخرسانة يسبب تآكل وصدأ الحديد الموجود فيها ويضعف من قوتها.

مقاومة الشد

من جانب آخر، ويلاحظ أنه كلما زادت مقاومة الخرسانة للضغط كلما قلت الزيادة النسبية لمقاومة الشد إلى أن تصل مقاومة الضغط إلى نحو 800 كجم/سم² عندها تصل مقاومة الشد إلى أقصى قيمة لها والتي تتراوح من 60 إلى 70 كجم/سم².

علاوةً على ذلك، إلى 14 % من مقاومتها للضغط أي بنسبة متوسطة قدرها 10 % وتختلف هذه النسبة تبعاً لعمر الخرسانة. كذلك تعتمد هذه النسبة على رتبة الخرسانة.

علاوةً على ذلك، تتحمل الخرسانة العادية المتصلدة مقاومة الضغط بدرجة كبيرة ولذلك يجرى تصميم الخرسانة باعتبارها تقاوم إجهادات الضغط أساساً أما بالنسبة لمقاومتها لقوى الشد (سواء المباشر أو غير المباشر) فإنها تعتبر ضعيفة المقاومة للشد إذا ما قورنت بمقاومتها للضغط ويرجع هذا لكونها مادة قصفة ومع ذلك اهتم الباحثون بمقاومة الشد في الخرسانة لأن حدوث أغلب التشققات والشروخ فيها ناتج عن صغر مقاومتها للشد. ومقاومة الشد في الخرسانة تتراوح ما بين 7 %

إضافة الهواء المحبوس

كذلك، عبارة عن خلط كمية معينة من هذه الإضافة إلى الخلطة الخرسانية فينتج مجموعة كبيرة من الفقاعات الهوائية ميكروسكوبية منتظمة على سطح الخلطة لما لهذه الفقاعات تأثير على الخرسانة الطازجة من حيث قابلية التشغيل والنضج، وأيضا تؤثر على الخرسانة المتصلدة من حيث التجمد والنفاذية وزيادة العزل الحراري.

الإضافات على الخرسانة

ومن جهة أخرى، يوجد مواد تضاف بعد فترة لعلاج التشققات الخرسانية أو غيرها من المشاكل الخرسانية بحيث تكون جميع الاضافت للخرسانة مصنفة طبقا للمواصفات الأمـريكية aci committee 212. نحاول قدر الإمكان عدم الافراط في استخدام الاضافات والاعتماد علي تحسين خواص الخرسانة عن طريق تحسين مكوناتها الرئيسية.فالهدف الاساسي من المعالجة للخرسانة هو الاحتفاظ بماء الخلط لاستمرار الاماهة للاسمنت وحفظ درجة حرارة الخرسانة اعلي من درجة التصلد

أنواع الاضافات

من جانب آخر، هي عبارة عن مواد أو تراكيب من عدة مواد تضاف للخرسانة أثناء الخلط لتحسين خواص الخلطة الخرسانية. وإكسابها ميزات جديدة تتناسب مع الأغراض والمتطلبات لها سواء كان تجهيزها في محطات الخلط المركزية أو مصانع الخرسانة المسبقة الإجهاد أو الخلط الموقعي المواد المضافة للخرسانة التي تكون خلاف مكونات الخلطة الخرسانية المكونة من ماء واسمنت وركام. المادة تضاف إلى ماء الخلطة قبل أو بعد الخلط لإعطائها خواص مطلوبة في ظروف العمل،

إضافة مبطئة للشك

الهدف منها هو إبطاء الشك للأسمنت في ظروف الأجواء الحارة

أنواع الخرسانة

من جانب آخر، الخرسانة المصبوبة في الموقع (لا يتم تحريك الجسم المصبوب بعد الصب)In-Situ concrete.

من جانب آخر، الخرسانة مسبقة الصنع (تصب الأجسام في معامل خاصة وتتصلب هناك ثم تنقل إلى الموقع المطلوب ليتم تركيبها بواسطة وصلات) Pre-Cast concrete products.

كذلك، تعددت أنواع الخرسانة كثيراً في وقتنا الحاضر نتيجة مكوناتها نذكر منها مثلًا:

من جانب آخر، خرسانة عادية: وقد تسمى خرسانة نظافة ولا تستعمل في صب أي منشئآت عليها أحمال، وتصب عادة لملء الفراغات ولتثبيت التربة تحت أو حول منشآت مسلحة بالحديد.

• خرسانة بيضاء: مكونة من خلط اسمنت أبيض مع مونة الرمل والبحص.
• خرسانة كسر طوب: مكونة من خلط كسر الطوب مع مونة الرمل والأسمنت.
• كما يوجد أنواع أخرى من الخرسانات المسلحة التي لها صفات واستخدامات خاصة مثل:
• الخرسانة المسلحة المصبوبة تحت الماء.
• الخرسانة المسلحة المقاومة للحريق.
• الخرسانة المسلحة المقاومة للإشعاعات الذرية.
• الخرسانة المسلحة للسدود.
• الخرسانة المسلحة ضد القنابل.
• الخرسانة المسلحة المقاومة للزلازل.
• الخرسانة المسلحة الملونة.
• والطرق المختلفة لتجهيز منتجات الخرسانة المسلحة يكسبها أسماء أخرى مثل:

وفي السياق ذاته، خرسانة: وقد تسمى باطون وهي خليط من البحص (الطبيعي أو كسر الحجر الصلب) مع الرمل النظيف والخالي من الشوائب والبودرة الناعمة جداً مع الأسمنت بنسب متعارف عليها فنياً.

من جانب آخر، مونة خرسانية: مكونة من خلط الزلط الحمصانى مع مونة الرمل والإسمنت.

إضافةً إلى ذلك، خرسانة مسلحة: هي خرسانة تسمى مسلحة لأنها تصب مع قضبان حديدية لها أشكال خاصة يحددها مهندسون متخصصون بالتصميم لجعل الجسم المصبوب من هذه الخرسانة مع الحديد أكثر قوة وقادر على تحمل أوزان كثيرة مثل (الجسور، الأسقف، المباني العالية، وغيرها).

من جانب آخر، الخرسانة مسبقة الإجهاد (تصب ويتم شدها بأسلاك قويه جداً - يتم قطع هذه الأسلاك بعد تصلب الخرسانة لتصبح الخرسانة قادرة على حمل أحمال كبيرة جداً مثل الجسور الطويلة جداً.

معالجة الخرسانة

• انظر كذلك
• أسمنت
• خرسانة مسبقة التصنيع
• ملدن
• خرسانة رومانية
• اختبار انسياب الخرسانة
• خرسانة خامة
• روابط خارجية

في هذا الإطار، المعالجة بشكل صحيح تؤدي إلى زيادة القوة وانخفاض النفاذية، واتقاء تكسر السطح حين يجف قبل الأوان. ويجب كذلك الحرص على تجنب التجمد أو تسخين الاسمنت (استعمل في سد هوفر أنابيب تحمل المبرد أثناء الإعداد لتجنب إلحاق الضرر بالخرسانة). عدم المعالجة السليمة يمكن أن تؤدي إلى انخفاض قوة الخرسانة، وضعف المقاومة للتآكل والتشقق.

من جانب آخر، خلال هذه الفترة يجب أن تكون الخرسانة في ظروف ذات درجة حرارة ورطوبة متحكم بها. في الممارسة العملية، يتحقق ذلك عن طريق الرش أو غمر سطح الخرسانة بالماء، مما يوفر الحماية الشاملة من الآثار السيئة للظروف المحيطة. الصور تظهر اثنين من الكثير من الطرق لتحقيق ذلك، الغمر والتغليف البلاستيكى (لمنع تبخر المياه).

في هذا الإطار، ولكن في جميع الأحوال ما عدا بعض التطبيقات الهامة، يجب أن تتم العناية بصورة متقنة حتى تتم معالجة الخرسانة جيداً، وتحقيق أفضل قوة وصلابة.يتم هذا بعد أن يتم صب الاسمنت. يحتاج الأسمنت إلى الترطيب، التحكم في البيئة المحيطة لاكتساب القوة والتصلب بشكل كامل أمر ضروري. مزيج الإسمنت يتصلب مع مرور الزمن، في البداية يكون سائلاً ثم يصبح صلباً وإن كان ضعيفاً جداً، ويزداد قوة في الأيام والأسابيع التالية. بعد قرابة 3 أسابيع، عادة ما يتم التوصل إلى أكثر من 90 ٪ من قوته النهائية، على الرغم من أنه قد يلزم عدة عقود من أجل تعزيز هذه القوة.

في هذا الإطار، الاماهة والتصلب للخرسانة خلال الأيام الثلاثة الأولى أمر بالغ الأهمية.التجفيف السريع بصورة غير طبيعية والانكماش نتيجة لعوامل مثل التبخر بفعل الرياح عند الصب قد يؤدي إلى زيادة إجهاد الشد في الوقت الذي لم يحصل بعد على قوة كبيرة، مما يؤدي إلى مزيد من التشقق الناجم عن الانكماشات. يمكن زيادة القوة في وقت مبكر بابقائه رطباً لفترة أطول خلال عملية المعالجة. التقليل من الإجهاد قبل المعالجة يقلل من التكسر. تزداد قوة الخرسانة لمدة تصل إلى ثلاث سنوات. ذلك يعتمد على ابعاد المقطع العرضي للمبنى وشروط استغلال الهيكل.