مواصفات الخرسانة المسلحة بجميع أنواعها
خرسانة مسلحة
الخرسانة المسلحة (RC Reinforced concrete) هي مادة مركبة متعددة الاستخدامات، وهي واحدة من أكثر المواد استخداما في البناء الحديث. والخرسانة هي مادة هشة نسبيا، وتكون قوية تحت الضغط، ولكن الخرسانة غير المسلحة غير مناسبة للعديد من الهياكل، لأنها تفتقر إلى تحمل الضغوط الناتجة عن الاهتزازات والرياح وما إلى ذلك
لزيادة قوتها الإجمالية يمكن تثبيت قضبان الصلب أو الأسلاك أو الشبكات أو الكابلات في الخرسانة قبل أن تتماسك هذا التعزيز المعروف غالباً باسم حديد التسليح يقاوم قوى الشد من خلال تكوين رابطة قوية معاً وتكون المادتان قادرتان على مقاومة مجموعة متنوعة من القوى المطبقة وتعمل بشكل فعال كعنصر هيكلي واحد.
رغم استخدام الخرسانة والخرسانات الاسمنتية كمواد بناء منذ العصر الروماني، إلا أن استخدام التعزيزات الحديدية لم يتم تقديمه إلا في الخمسينيات من القرن التاسع عشر من قبل الصناعي الفرنسي فرانسوا كونيه، ولم يستخدم المهندس المدني الألماني GA Wayss الفولاذ حتى في الثمانينيات من القرن التاسع عشر.
يتم استخدام الخرسانة المسلحة مسبقة الصب أو المسبوكة في الموقع في تطبيقات متنوعة مثل البلاط والجدران والأعمدة والأسس وإطارات البناء، ويتم تغطية حديد التسليح بطبقة لا تقل عن 50 مم فوقه وتحته لحمايته من التشظي والتآكل الذي يمكن أن يؤدي إلى عدم الاستقرار الهيكلي.
مواصفات الخرسانة المسلحة
- النسبة: يجب أن تكون نسبة الخرسانة المسلحة جزء واحد من الأسمنت وجزئين من الرمل وأربعة أجزاء من الركام بالنسبة لحجمها.
- الأسمنت: يجب أن يتوافق الأسمنت المستخدم في هذا العمل مع المواصفات القياسية، ويجب أن يكون الرمل المستخدم نظيفا وخشنا وخاليا من أي مواد عضوية أو نباتية.
- الركام الخشن: يجب أن يتألف الركام الخشن من 67٪ من معدن المصيدة السوداء ذي الأحجام من 20 مم إلى 40 مم، و 33٪ من معدن المصيدة السوداء ذي الأحجام من 20 مم إلى 6 مم، ويجب أن يكون الركام الخشن الذي يستخدم في الأعمال الخرسانية نظيفا وخاليا من الشوائب مثل التراب وغبار الفحم والمواد العضوية الأخرى، كما يجب غربلة الركام غير النظيف وغسله قبل الاستخدام.
- الماء: يجب أن تكون المياه المستخدمة في الأعمال الخرسانية نظيفة.
- التقوية: يجب أن يتم استخدام الصلب في جميع أنواع التسليح، ويجب أن يتوافق هذا التسليح مع المتطلبات القياسية. يجب وضع جميع القضبان وفقا للتصميم الذي قدمه المهندس، ويجب الحرص الشديد على إبقائها في نفس الوضع أثناء تعبئة الخرسانة حولها. ويجب الموافقة على التسليح من قبل المهندس قبل وضع الخرسانة.
- التمركز: يجب أن يكون تمركز العمل الخرساني قويا وصلبا بدرجة كافية وبحالة جيدة للحصول على سطح أملس جيدا.
يجب مراعاة تزييت سطح القوالب قبل صب الخرسانة
- الخلط: تتم خلط الخرسانة باستخدام خلاط ميكانيكي أو يدوي، وذلك حسب كمية الخرسانة التي يحددها المهندس. في الحالة الأولى، يتم دوران أسطوانة الخلط لمدة لا تقل عن دقيقة ونصف بعد إضافة جميع نسب مكونات الخرسانة المسلحة، ويتم تفريغ الأسطوانة بالكامل في كل مرة، حيث يتم وضع الخرسانة من الأسطوانة على منصة مانعة لتسرب الماء .
- التمديد والمعالجة: يجب تسخين المياه بشكل جيد قبل وضع الخرسانة في مكانها، حيث يتم رصف الخرسانة بأشكال مختلفة وحفرها بحيث لا يظهر سطح على شكل خلايا نحل بعد إزالة القوالب، ويجب ترطيب الخرسانة جيدا لمدة لا تقل عن 20 يوما.
- إنهاء الأسطح المكشوفة: تنهى جميع الأسطح العارية من الخرسانة بعمل طبقة من الجص الأسمنتي بسمك 12 مم، وتطبق على هذه الأسطح العارية من الخرسانة ثلاث طبقات بيضاء أو ملونة.
- مقاومة الضغط: يعرف عموما ألا يقل مقاومة الضغط عن 250 كجم/سم2 بعد فترة قصيرة تقريبا، ومقاومة الشد تكون حوالي 10% من مقاومة الخرسانة المسلحة للضغط. ووزن الخرسانة العادية يتراوح بين 2200 و 2500 كجم/م3، أما الخرسانة الخفيفة فتتراوح بين 1000 و 1500 كجم/م3.
مراحل صناعة الخرسانة
تتضمن عملية جص الأسمنت المطلي بالرمل وتعشيش الخرسانة تجريف فواصل البناء حتى عمق 20 مم وسقي الجدران جيدا.
إجراء الطبقة الأولى:
- يجب أن تكون الطبقة الأولى من الجبس الأسمنتي المغطى بالرمل مكونة من مونة أسمنتية بنسبة 1:4 جزء واحد من الأسمنت إلى أربعة أجزاء من رمل النهر النظيف والخشن والزاوي من حيث الحجم.
- يتم إعداد كيس واحد من الأسمنت في كل مرة ويتم تحضيره على منصة مانعة لتسرب الماء أو في حوض صلب.
- يتطلب استهلاك المونة في غضون 30 دقيقة بعد إضافة الماء، ويجب تطبيق الطبقة الأولى من الجص بشكل موحد وبأفضل طريقة لصنعها، بعد سقي سطح الجدران مسبقًا ووضع النقاط وتجهيز حبيبات التسوية للحفاظ على سماكة موحدة للسطح المغطى بالجص.
- يجب أن تكون سماكة الطبقة الأولى لا تقل عن 12 مم ويجب ري الطبقة الأولى جيدًا لمدة لا تقل عن 7 أيام، كما يجب تزويد الطبقة الأولى بخطوط متعرجة حتى تلتصق بشكل جيد مع الطبقة الثانية.
إجراء الطبقة الثانية:
- تتمتنفيذ الطبقة الثانية من الجبس الأسمنتي ذي السطح الرملي بنسبة 1:1 وسمك 8 مم، حيث يتم دهن الطبقة الثانية على الطبقة الأولى بعد مرور 7 أيام على الأقل من اكتمال الطلاء الأول.
- تتميز الطبقة الثانية بإعطاء جميع المباني لون رمادي موحد أو أي لونٍ آخر يتفق عليه المهندس. كما يتطلب غربلة الرمل المستخدم في هذه الطبقة بشكلٍ جيد، حتى يتم عرض الرمل بحجمٍ متساوٍ على السطح.
- يتم استخدام الإسفنج في الطبقة الثانية ويتم دهنه عندما تكون الطبقة الثانية رطبة، ويجب أن يتم ضبط كثافة حبيبات الرمل التي تظهر على السطح بشكل متساوٍ وموحّد. وبعد الانتهاء من الطبقة الثانية، يجب أن يتم ري السطح بشكل جيد لمدة 15 يومًا على الأقل.
أنواع الخلطات الخرسانية
يمكن العثور على الخرسانة في معظم الأماكن، بما في ذلك المباني والجسور والجدران وأحواض السباحة والطرق ومدارج المطارات والأرضيات والباحات، وحتى في المنازل الأسمنتية. جميع هذه الهياكل تعتمد على مادة اصطناعية، ويمكن استخدام عدة أنواع من الخرسانة لنفس الغرض، وذلك يعتمد على الهدف الذي ترغب في تحقيقه. يمكنك اختيار الشكل المناسب للخرسانة لإتمام المهمة.
- الخرسانة ذات القوة العادية: يتم تجميع هذا الخليط بواسطة مزج جميع المكونات الأساسية مثل الأسمنت والرمل والركام في نسبة 1: 2: 4. وبفضل هذا الخليط، يتم الحصول على قوة معتدلة للخرسانة، ويستغرق ضبطها حوالي 30 إلى 90 دقيقة، ومع ذلك، يعتمد ذلك على الظروف الجوية في موقع البناء وخصائص الأسمنت.
- الخرسانة العادية: هذه خرسانة أخرى تستخدم نفس تركيبة المواد الخام في التصميم الخلطة المشتركة 1: 2: 4، والتي تتكون من الأسمنت والرمل والركام، ويمكن استخدامها في بناء أرصفة أو مباني لا يوجد فيها طلب كبير على مقاومة الشد.
- خرسانة مسلحة: يتم استخدام هذا النوع من الخرسانة على نطاق واسع في الصناعة والبناء الحديث، حيث يتم تعزيز قوة الخرسانة بوضع الأسلاك أو القضبان الصلبة أو الكابلات داخل الخرسانة قبل تجمدها.
- الخرسانة الجاهزة: تتم إنشاء هذه الخرسانة وصبها في المصنع وفقا للمواصفات الدقيقة، ثم يتم نقل الوحدات الخرسانية المسبقة الصب إلى الموقع وتجميعها.
- الخرسانة خفيفة الوزن: يتم صنع الخرسانة الخفيفة الوزن باستخدام مواد خفيفة الوزن وركام، وتضاف هذه المواد إلى الخرسانة لتقليل كثافتها. ويتضمن الركام الخفيف الوزن موادا طبيعية مثل السكوريا والخفاف، وموادا اصطناعية مثل الطين والصخر الزيتي، وموادا معالجة مثل الفيرميكيولايت والبيرلايت، وتتميز بخصائص مثل انخفاض توصيلها الحراري.
- الخرسانة عالية الكثافة: يستخدم الركام الثقيل في إنتاج الخرسانة عالية الكثافة التي لها هدف محدد للغاية، وتستخدم غالبا في بناء محطات الطاقة الذرية. ويساعد الركام الثقيل المستخدم في إنتاج الخرسانة عالية الكثافة في تعزيز مقاومة الهيكل للإشعاع.
- الخرسانة الهوائية: تحتوي بعض أنواع الخرسانة على ملايين الخلايا الهوائية الدقيقة في كل قدم مكعب، وتعمل هذه الجيوب الهوائية الصغيرة على تخفيف الضغط الداخلي على الخرسانة.
- الخرسانة المرشوشة: تختلف طريقة تطبيق الخرسانة المرشوشة عن الأشكال الأخرى للخرسانة بشكل أساسي، حيث يتم إطلاق الخرسانة المرشوشة من فوهة على إطار أو صندوق، نظرا لأن هذا التطبيق يتطلب ضغط هواء أعلى.
- الأسفلت: يعرف الأسفلت أيضا باسم الإسفلت أو السطح الأسود، وهو نوع من الخرسانة يستخدم على نطاق واسع في الطرق ومدارج المطارات والطرق السريعة وساحات الانتظار، وهو مادة داكنة معدنية تتألف من مزيج من الهيدروكربونات المعروفة باسم البيتومين.
- خرسانة زجاجية: تتميز شكل آخر حديث من الخرسانة والزجاج بالاستفادة من إعادة تدوير الزجاج، ويستخدم هذا الشكل من الخرسانة عندما يكون المظهر الجمالي عنصرا مهما في تصميم الخرسانة.
- ليميكريت: يتم استخدام هذه الخرسانة التي تحتوي على الجير بدلا من الأسمنت، جنبا إلى جنب مع الركام الخفيف مثل الألياف الزجاجية أو الرمل الحاد، وذلك لاستخدامها في الأساس ببناء الأرضيات والقباب.