انواع ” الكونكريت ” و اشكالة واستعمالاته

يبلغ وزن قدم الكونكريت التقليدي حوالي 150 رطلا، وقد يحتاج المشروع الخرساني النموذجي إلى وضع مئات أو آلاف الأقدام المربعة من الخرسانة في وقت واحد، ويجب أن يتم الاحتفاظ بكل هذا الوزن في أشكال خرسانية، ولذلك فإن معظم الأشكال يتم صنعها من الخشب الصلب أو المعدن، وفي السنوات الأخيرة، شهدت بعض التطورات في أشكال الكونكريت المصنوعة من البلاستيك والألياف الزجاجية والراتنجات، ولكن تكلفة وقوة هذه المواد بطيئة في التغلب على الأداء الثابت للمعادن والخشب .

استخدام وأشكال الكونكريت

عادة ما يتم تصنيف الكونكريت وفقا لاستخدامه وموقعه، وعادة ما يكون الشكل الأمثل لمشروع معين هو نتيجة حجم الصب وكمية الخرسانة المطلوبة للحفاظ عليها، والضغط أو الوزن الذي سيتم تحميله على النموذج. على سبيل المثال، يتراوح ارتفاع الأشكال الخرسانية النموذجية المستخدمة في الأسطح المسطحة، مثل الفناء أو الممر أو الرصيف أو الطريق، من 3 إلى 12 بوصة. نظرا لأن معظم وزن الكونكريت في تطبيقات الأسطح المسطحة ينتشر على قاعدة فرعية محضرة، والتي تقلل من الوزن الذي يتحمله النموذج، فإن هذه الأشكال غالبا ما تكون من الخشب، بينما يستخدم المعدن في التطبيقات التجارية أو الطرق السريعة .

يمكن أن يعيق استخدام الكونكريت في بناء رصيف الجسر أو مبنى شاهق مئات إلى آلاف الأقدام المربعة، وعند ارتفاع النموذج من 12 بوصة إلى 20 قدما، يتم صنعها من الفولاذ عالي الجودة بسبب الوزن الهائل الذي تمارسه هذه الأشكال، ويمكن أن تصل وزنها إلى آلاف الجنيهات .

أنواع الكونكريت

1- أشكال الخشب للألواح الخرسانية .
2- أشكال الجدران الخرسانية .
3- أشكال الخرسانة المعزولة .
4- أشكال الخرسانة الرغوية ومواد التشكيل الزخرفي .

تاريخ الكونكريت

العصور القديمة

كان إنتاج المواد الخرسانية الناضجة شائعا بين التجار الأنباط، الذين احتلوا سلسلة من الواحات وسيطروا عليها، وطوروا إمبراطورية صغيرة في مناطق جنوب سوريا وشمال الأردن منذ القرن الرابع قبل الميلاد. واكتشفوا فوائد الجير الهيدروليكي مع بعض خصائص التماسك الذاتي. وبحلول عام 700 قبل الميلاد، قاموا ببناء أفران لتوفير مواد الهاون لبناء المنازل ذات الجدران المكسوة بالركام والأرضيات الخرسانية وخزانات المياه الجوفية. واحتفظوا بالصهاريج سرية لأنها ساهمت في ازدهار الأنباط في الصحراء. وبعض هذه البنايات ما زالت قائمة حتى يومنا هذا .

العصر الكلاسيكي

في الأزمنة القديمة المصرية والرومانية اللاحقة، لاحظ البناؤون أن إضافة الرماد البركاني إلى الخليط المستخدم في البناء يسمح لهم بالغوص تحت الماء، وتم العثور على أرضيات خرسانية في القصر الملكي في تيرينز، اليونان والتي يعود تاريخها إلى حوالي 1400-1200 قبل الميلاد، وتم استخدام قذائف الهاون الجيرية في اليونان وكريت وقبرص في عام 800 قبل الميلاد، واستخدمت قناة الآشوريان جروان (688 قبل الميلاد) الخرسانة المسلحة، وتم استخدام الخرسانة في العديد من الهياكل القديمة .

واستخدم الرومان الكونكريت على نطاق واسع من 300 ق.م إلى 476 م، وتمتد لأكثر من سبعمائة عام، وخلال الإمبراطورية الرومانية تم تصنيع الكونكريت الروماني (أو التأليف المادي) من الكيكليمي، البوزولانا ومجموعة من الخفاف، واستخدامه على نطاق واسع في العديد من الهياكل الرومانية، وحدث رئيسي في تاريخ الهندسة المعمارية أطلق عليه اسم الثورة المعمارية الرومانية، حرر البناء الروماني من قيود المواد الحجرية والطوب، ومكنت من تصاميم جديدة ثورية من حيث التعقيد الهيكلي والبعد .

الاسمنت البورتلاندي الحديث

وتشير الاختبارات الحديثة إلى أن opus caementicium كان به قوة ضغط أكبر من الاسمنت البورتلاندي الحديث (حوالي 200 كجم / سم 2، ومع ذلك نظرا لغياب التسليح كانت قوة الشد أقل بكثير من الخرسانة المسلحة الحديثة، وكان أسلوب تطبيقها مختلفا أيضا، ويختلف الاسمنت الإنشائي الحديث عن الخرسانة الرومانية في تفصيلين مهمين، أولا اتساق المزيج هو سائل ومتجانس مما يسمح بسكبه في أشكال بدلا من طلب وضع طبقات اليد جنبا إلى جنب مع وضع الركام، الذي يتكون في الممارسة الرومانية من الركام، وثانيا يمنح الفولاذ المدمج المتكامل المجالس الخرسانية الحديثة قوة كبيرة في التوتر، في حين أن الخرسانة الرومانية يمكن أن تعتمد فقط على قوة الترابط الخرساني لمقاومة التوتر .

تم العثور على أن الهياكل الخرسانية الرومانية تتميز بالمتانة طويلة الأجل بفضل استخدام الصخور والرماد البركاني (البركاني)، حيث ساعدت بلورة ستارتلينغلايت وخلط بيندينغ الأسمنت والكالسيوم وسيليكات هيدرات في منح الخرسانة أعلى مقاومة للكسر حتى في البيئات النشطة زلزاليا، والخرسانة الرومانية أكثر مقاومة للتآكل بفضل استخدام مواد الحمم البركانية التي تتفاعل مع مياه البحر لتشكيل بلورات آل توبرمورايت مع مرور الوقت .

برج سميتون

يتم ضمان بقاء العديد من الهياكل الرومانية حتى يومنا هذا بفضل الاستخدام الواسع للكونكريت فيها، ومن أمثلة ذلك حمامات كاراكالا في روما، والعديد من القنوات والجسور الرومانية مثل جسر بونت دو جارد الرائع في جنوب فرنسا، حيث تم استخدام الحجارة على أساس خرساني في بنائها. وبعد انهيار الإمبراطورية الرومانية، أصبح استخدام الكونكريت نادرا حتى تمت إعادة تطوير التكنولوجيا في منتصف القرن الثامن عشر. وفي جميع أنحاء العالم، تجاوزت الخرسانة الصلبة كمية المواد المستخدمة .

العصور الوسطى

بعد انخفاض استخدام الجير المحترق والبوزولانا بعد الإمبراطورية الرومانية بشكلٍ كبيرٍ، تم نسيان هذه التقنية بين القرن الخامس والرابع عشر الميلاديين. ومن منتصف القرن الثامن عشر، بدأ استخدام الأسمنت تدريجيًا، وتم بناء قناة دو ميدي باستخدام الكونكريت في عام 1670 .

في العصر الصناعي، كانت Smeaton`s Tower، التي بناها المهندس البريطاني جون سميتون في ديفون، إنجلترا، بين عامي 1756 و1759، هي أكبر خطوة إلى الأمام في استخدام الخرسانة الحديثة، حيث استخدم الجير الهيدروليكي في الخرسانة باستخدام الحصى والطوب المسحوق. وتم تطوير طريقة إنتاج الأسمنت البورتلاندي في إنجلترا عام 1824 ببراءة اختراع من جوزيف أسبدين، الذي اختار هذا الاسم لتشابهه مع حجر بورتلاند الذي استخرج في جزيرة بورتلاند في دورست، إنجلترا، وواصل ابنه ويليام التطورات في أربعينيات القرن التاسع عشر وحظي بتقدير كبير لتطوير الأسمنت البورتلاندي الحديث .