تعتبر الخرسانة عنصر أساسي في صناعة البناء، حيث تُستخدم في مختلف أنواع المنشآت. لضمان جودة ومتانة هذه المنشآت، من الضروري فهم أنواع الخرسانة المختلفة والاختبارات المتعلقة بها.
أولا: أنواع الخرسانة
الخرسانة العادية (Plain Concrete):
تتكوّن من الأسمنت، الرمل، الحصى، والماء.
تُستخدم في الأساسات البسيطة والأرضيات.
الخرسانة المسلحة (Reinforced Concrete):
تضاف إليها حديد التسليح لزيادة مقاومتها.
مناسبة للمنشآت التي تتعرض لأحمال كبيرة.
الخرسانة سابقة الإجهاد (Prestressed Concrete):
يتم شدّ الحديد قبل صب الخرسانة، مما يزيد من تحملها للأحمال، وتستخدم في الجسور والعناصر الإنشائية الطويلة.
الخرسانة الجاهزة (Precast Concrete):
تصب وتعالج في مصانع خاصة ثم تُنقل إلى موقع البناء، استخدم في العناصر المتكررة مثل الأعمدة والبلاطات.
الخرسانة عالية المقاومة (High Strength Concrete):
تستخدم في المنشآت التي تتطلب مقاومة عالية للضغط وتحقق مقاومة تصل إلى 600 كجم/سم² أو أكثر.
الخرسانة عالية الأداء (High Performance Concrete):
تتميز بخصائص محسّنة مثل مقاومة التآكل والانكماش، مناسبة للمنشآت التي تتعرض لظروف بيئية قاسية.
يقدم مكتب GM الهندسي خدمات متكاملة في مجال اختبارات الخرسانة، باستخدام أحدث الأجهزة والمعايير الدولية. للتواصل، يُمكنكم استخدام أيقونة الواتساب الظاهرة على الشاشة أو زيارة صفحاتنا على وسائل التواصل الاجتماعي.
هى مادة يتم الحصول عليها عن طريق خلط مواد أولية بسيطة مثلالركام الخشن ( الزلط أو السن او اى كسر الاحجار)، و ركام ناعم (رمل )، مضاف اليها ماء و الإسمنت اللازم لصنع خرسانة تناسب الغرض المطلوب
فالركام يحتل الجزء الأكبر لجسم الخرسانة، فهو يمثل حوالى 2/3 أو 3/4 من حجم الخرسانة؛ ويتماسك مع بعضه بفعل العجينة الأسمنتية، التى تتصلد نتيجة لتفاعل كيميائي بين الاسمنت والماء؛ لتشكيل مركباً سائلًا يسهل صبه وتشكيله.
فى بعض الاحيان؛ لتحسين الخواص الفيزيائية يتم اضافة مواد مثل مواد البوزولان ( خبث الافران، الرماد المتطاير، ميتا كولين، السليكا فيوم أو الملدنات).
في عصرنا الحديث، تعتبر الخرسانة أكثر مواد البناء شيوعا و استعمالا؛ لسهولة تواجد و رخص المواد المكونة لها و إمكان صناعتها بعمالة مدربة تدريباً بسيطاً.
خرسانة
فأن الخرسانة تمتاز بالصلادة والمتانة مع مرور الزمن، كما انها تبدو كمادة صخرية؛ نتيجة مقاومتها العالية للضغط.
و مقاومة الضغط للنوع العادي منها يتراوح بين 250-350 كجم/سم² للمنشآت الخاصة والوحدات سابقة التجهيز تصل إلى 500 كجم/سم² والوحدات الخرسانية سابقة الإجهاد تزيد عن 400كجم/سم² وقد تصل إلى 600 كجم/سم².
الا ان مقاومتها للشد لها ضعيفة نسبيا؛ لذلك يتم تدعيمها بحديد التسليح فهو مقاوم جيد لقوى الشد، مما ينتج عنه الخرسانة المسلحة؛ تعطى مادة مثالية لمقاومة الإجهادات المختلفة المؤثرة عليها.
كما انها تخدم مجموعة واسعة من الأغراض مثل المباني التجارية والمباني السكنية و الكبارى والأنفاق.
عادة ما يتم وضع الخرسانة التقليدية تحت اجهاد الضغط قبل التحميل؛ وبالتالي، فإن إجهاد الضغط كافٍ لمواجهة إجهاد الشد الناتج عن تأثيرات الأحمال؛ فلا تحتاج إلى حديد مسلح، لأنها المحصل النهائي للاجهادات على كامل طول القطاعات الخرسانية بعد عملية التشغيل، وفي أغلب الأحيان تكون اجهاد ضغط . يمكن للخرسانة تحملها. قد تتراوح مقاومة الضغط للخرسانة سابقة الإجهاد بين 350-600 كجم / سم 2.
و يوجد طريقتان لإكساب الخرسانة إجهادات الضغط:. (سابقة الشد – لاحقة الشد ).
الطريقة الاولى سابقة الشد
تتلخص فى شد الحديد قبل صب الخرسانة، بحيث تأخذ قوتها، و بالتالى تكون الخرسانة في وضع شد، والحديد في وضع ضغط.
الطريقة الثانية لاحقة الشد
هو النوع الأكثر استخداما، حيث يكون عبارة عن شد الحديد بعد الصب، بحيث يتم تغليف الحديد بمواسير، غالبا تكون معدنية، و يتم بمواد لاحمة تعمل مع الحديد كتل حقنهاة واحدة.
يتم اللجوء إليها لعدة أسباب
اقوى ثلاث امثال من الخرسانة التقليدية.
فالحديد بعد الشد يصبح اقوى ب4 امثال عن الخرسانه التقليدية.
تعمل على تصغر حجم القطاعات با لمقارنة بقطاعات الخرسانية التقليدية.
قله الحمل الميت و بالتالى يقل حجم الخرسانه.
تستخدم لتغطية البحور ذات المساحات الكبيرة.
تستطيع تحمل الأحمال العالية.
كما أنها مناسبة فى أعمال المستودعات المائية وأعمدة التلغراف و الكبارى والأنفاق و الوحدات الجاهزة مثل فلنكات السكك الحديدية.
خرسانة مسلحة
خرسانة مسلحة reinforced concrete
هى عبارة عن مزيج من الخرسانة التقليدية مع وجود حديد تسليح، مع مراعاة ألا يقل محتوى الاسمنت عن 350 كجم/م2،و ألا تقل مقاومة الضغط بعد 28 يوم عن 250 كجم/سم2.
مكونات الخرسانة المسلحة
تتكون من اسمنت + ركام + ماء + صلب تسليح + اضافات للحصول على خواص معينة.
حسب العمل المطلوب و الخواص المطلوبة، يتم اختيار نسب المواد فى الخلطة الخرسانية؛ كما ان المكونات الخلطه لها تاثير على المقاومة و زمن الشك و التصلد و نوعية المعالجة.
نسب المواد الأكثر شيوعا و استخداما لعمل 1م3 خرسانة مسلحة:-
الخرسانة تتمتع بمقاومة ضغط عالية؛ مما يعني أنه يمكن وضع أحمال ثقيلة عليها دون أن تنكسر أو تظهر عليها علامات الضعف.
والحديد يتميز بقوة شد عالية؛ لذا يمكنها مقاومة القوى الجانبية.
وفى الطرق والمنشأت بانوعها يتم استخدام خرسانة مسلحة أيضا تستخدم في الانفاق و الكبارى و المصارف و قناة الرى وغيرها.
الخرسانة لديها العديد من الخصائص فهي تتميز بسهولة تشكيلها و صبها و توافر موادها و سهولة صناعتها و تكاليف مخفضه، و تحملها مع الزمن و مقاومتها الجيدة للحريق و مقاومتها للضغط؛ مما يجعلها مادة بناء مرغوبة.
و من عيوبها ثقيل وزنها و صعوبة التعديل او التغير بعد التصلب.
تعتبر الخرسانة من أهم مكونات البناء الموجودة في العصر الحديث، فهي بجانب مجموعة اخرى من العناصر والتركيبات والمكونات تكتمل عملية البناء، وذلك من خلال بعض الاشتراطات والقوانين التي تحيط هذه العملية وتحكمها.
خرسانة
هناك عدة أنواع من الخرسانات المصممة لكي تتحمل مقاومات معينة وظروف خاصة بكل بناية او موقع.
ويختلف كل نوع عن الآخر في طريقة تحضيره ومدى مقاومته وطريقة خلطة واستخدامه لكي يتلائم مع الغرض المصمم من أجله.
وتكون الخرسانة سائلة ولكن مع مرور الوقت تبدأ في التحول للوضع الصلب شيئا فشيئا، ومع تصلبها تزداد قوة لكي تتحمل مقاومة الضغط عليها، وتختلف قوتها بناءا على اختلاف كمية كل مكون من المكونات الداخلة في تصنيعها.
خرسانة عادية
وهي الخرسانة التي تتكون من بعض العناصر بكميات مختلفة وتعتمد على الاسمنت البورتلاندي بشكل رئيسي والذي يعتبر هو المادة الرابطة لكل العناصر مع بعض.
وكذلك هو المادة المسؤولة عن تقوية وتصلب الخرسانة، ويكون مخلوطا بالماء ومضافا اليه الحصى والزلط والرمل، وكلا منهم بنسب محددة مدروسة جيدا.
وبالطبع يتم إجراء العديد من الاختبارات على الاسمنت للتأكد من مدى ملاءمته للخرسانة المصنع من أجلها.
تصمم الخرسانة العادية بأحجام معينة تجعلها تتأقلم مع تغير درجات الحرارة، ولا يؤدي الى ظهور الشروخ بها.
ومنذ زمن كانوا يستخدموا الهياكل لكي تستند عليها الخرسانة بعد صبها حتى تتماسك ومن ثم تزال هذه الهياكل.
خرسانة جاهزة
خرسانات جاهزة
الخرسانة الجاهزة هي احد أنواع الخرسانة الموجودة وقد سميت بهذا الاسم نظرا لأنها تأتي جاهزة من المصنع الى الموقع مباشرة.
وتكون لها طريقة نقل خاصة حيث تستخدم الخلاطات لنقلها الى الموقع لصبها مباشرة.
ومن أهم مميزاتها الدقة، حيث تأتي من المصنع مصنعة بكل الاشتراطات المطلوبة والتي تتناسب تماما مع البناء المخصصة له.
وذلك بالاضافة الى انها توفر مكان في الموقع فليس هناك حاجة لتخصيص مكان لخلط الخرسانة بل وايدي عاملة ايضا ليقوموا بتجهيزها وبهذا فهي تحفظ الوقت والجهد والمكان.
ولكن من أهم عيوبها هو امكانية أن تفسد الخرسانة قبل وصولها للموقع في الوقت المطلوب.
كما انها تحتاج الى ناقلات ذات أحجام كبيرة جدا وهو ماقد يكون غير ممكنا في المواقع التي يصعب الحركة فيها.
خرسانة
وتقدر اسعار خرسانة جاهزه مصر بعدة عوامل منها اقتصاد الدولة التي يتم تصنيع الخرسانة فيها.
وذلك لأنه يتم تصنيعها من خلال بعض المواد باشتراطات معينة، وكذلك يتم نقلها باستخدام ناقلات كبيرة، تحفظها من أن تفسد قبل استخدامها.
ومن المعروف أن كل ذلك يؤثر على سعر الخرسانة في بحسب كل بلد، وإذا ارتفع سعر أي مادة من هذه المواد فبالتالي سوف يرتفع سعر الخرسانة تباعا.
وقد وصل سعر المتر المكعب الواحد منها حوالي 725 جنيه، وهذا يعتبر سعر اقل من السابق حيث وصل سعر المتر المكعب من الخرسانة الجاهزة في عام 2019 حوالي 750ج، فالاسعار ليست ثابتة وتختلف من وقت لآخر.
الفرق بين الخرسانة الجاهزة والخرسانة العادية في الموقع من حيث التكلفة تكون كالاتي:
إجمالي التكلفة للخرسانة الخلاطة في الموقع=690 ج/م3
ثانيا تكلفة الخرسانة الجاهزة من شركة الخرسانة= 750 ج/م3
و هذه الأرقام غير ثابتة وتختلف حسب الأسعار الحالية في كل بلد.
فرق الجودة
الخرسانة الخلاطة:
تنفذ بالموقع وتتم المعايرة للمكونات تحت اشراف هندسي لتجنب الأخطاء الفادحة التي يرتكبها العمالة السائبة وجود رقابة.
الخرسانة الجاهزة:
علي عكس الخرسانة الجاهزة كامل المسؤولية علي عاتق المصنع ويتم خلطها بواسطة الوزن بنسب دقيقة بالكمبيوتر ( حسب الأصول الهندسية ) وهي تتميز عن خرسانة الخلاطة لانها تعطي مقاومة كبيرة للخلطة.
ماذا يعني مصنع خرسانة جاهزة
خرسانة
عملية انتاج خرسانات جاهزة داخل المصانع هي عملية تتم باستخدام معدات واجهزة بشكل تقني دقيق ومن هذه الاجهزة الخزان الذي يحمل بداخله المواد المستخدمة في تصنيع الخرسانة، والسيور التي تنقل هذه المواد من الخزان.
عدة خزانات لتزين باقي المواد مثل الكمية المطلوبة من الأسمنت وكذلك الكمية الاحتياطية، والماء، وعدة اجهزة لوزن كل هذه الكميات معا بالشكل المناسب، وخلاط كبير لخلط هذه المواد معا، وبالطبع غرفة تشغيل للتحكم في كل هذه المعدات.
ومن هذه المصانع مصنع خرسانة جاهزة موجود في دولة جورجيا وقد تم تصنيع هذا المصنع في دولة تركيا، ايضا في مصر هناك مصانع كبري لتصنيع الخرسانة الجاهزة.
الفرق بين الخرسانة العادية و الخرسانة المسلحة هو الحديد، حيث يوضع في الخرسانة حديد تسليح.
وذلك لكي تزيد من مقاومتها لقوة الشد، حيث أن الخرسانة تستطيع مقاومة قوة الضغط بشكل كبير جدا لكنها غير قادرة على مقاومة قوة الشد.
لذلك نستخدم الحديد الذي يتماسك جيدا معها وتنتقل إليه الاجهادات العالية للشد، ليظهران معا قوة عالية.
حيث أن معامل التمدد الطولي لكل منهما يعتبر متساوي تقريبا فإنه لا يتأثر بتغير درجة الحرارة عند وضع الماء في الاسمنت بالتالي لا تظهر الشروخ في الخرسانة والتي قد تؤدي لافسادها.
وهناك أكثر من نوع من الخرسانة المسلحة، فهناك الخرسانة التي يتم تصنيعها في الموقع عن طريق وضع الحديد في الهيكل المخصص له ثم صب الخرسانة عليه.
أو هيكل خرسانة مسلحة تأتي جاهزة من المصنع ومن ثم يتم تركيبها مباشرة في أماكنها بحسب الرسومات الانشائية والفيصلية للمبنى.
شرح خرسانة مسلحة وبعض مميزتها
خرسانة مسلحة
تعتبر اهم مميزاتها انها تستمر فترات طويلة، وتظهر مقاومة عالية ضد الحشرات بمختلف أنواعها، وكذلك ضد الحريق.
كما أن الحديد في الخرسانة المسلحة لا يتعرض للصدأ بسبب ان الاسمنت محاوطه ولا يتفاعلوا معا.
ولهذه الاسباب تعتبر اكثر الانواع اقتصادا، فهي لا تحتاج للصيانة بشكل دوري.
و المكعب القياسي من الخرسانة المسلحة يتحمل ضغطا كبيرا يصل لأكثر من 250 كجم لكل سم بالنسبة للأعمدة، و 225 كجم لكل سم بالنسبة للباقي.
وقد يكون الحديد في الخرسانة من نوع حديد تسليح عادي، والذي يتحمل ضغط أقل من الحديد عالي المقاومة الذي يوضع في خرسانات مسلحة اخرى تحتاج الى مقاومة شد عالية جدا، نظرا للاعمال التي سوف تستخدم فيها.
المتر المكعب خرسانة مسلحة
يتكون من الاسمنت والحديد والرمل والزلط، وتكون نسبة الرمل نصف نسبة الزلط، فنستخدم 4 متر مكعب رمل و 8 متر مكعب زلط.
وفي حالة الخرسانة العادية نضع تقريبا مئتان كجم اسمنت، ولكن في حالة الخرسانة المسلحة فإننا نزيد من كمية الأسمنت وبالتالي تزيد كمية المياه في المتر المكعب الواحد وغالبا ماتزيد بنسبة 100 كجم اسمنت و 50 لتر ماء.
أما بالنسبة للحديد فهو يعتمد على الغرض منه في الخرسانة، ولكن قد يكون متوسط وزن الحديد في المتر المكعب من قاعدة منزل مكون من طابقين هو مائة كجم من الحديد، ويجب التأكد من أن الحديد نظيف تماما من أي مواد قد تسبب في عدم التصاقه بالاسمنت.
خدعوك فقالوا أن هناك نوعين فقط من أنواع الخرسانة وهى الخرسانة العادية والمسلحة ولكن هناك أنواع عديدة ، لم تسمع عنها من قبل، والتي سنتحدث عنها في مقال اليوم.
أهم أنواع الخرسانة شائع إلأستخدام
انواع الخرسانه
الخرسانة العادية plain concrete.
تتكون من خرسانة بدون أى حديد تسليح و تستخدم فى الفرشات الخرسانية تحت الأساسات والأرصفة.
تتكون من خرسانة عادية + حديد تسليح وتستخدم فى بناء الهياكل الإنشائية وقنوات الرى والصرف، إلخ وأى هيكل أخر يمكن تصوره.
ولكن قد يطرأ لديك سؤال الآن وهو لماذا نضع حديد تسليح مع الخرسانة؟
من أهم عيوب الخرسانة أن مقاومتها للشد ضعيفة لذلك يتم إستعمالها مع حديد التسليح التى تقاوم الشد، بينما من أهم مميزات الخرسانة ان لها مقاومة جيدة للضغط فوجودهما معا يكملان بعضهما البعض.
والآن مع أقوى فيديو مترجم للعربية يشرح ببساطة تقنية عمل الخرسانة وتأثير أحمال الشد والضغط عليها.
الخرسانة سابقة الإجهاد prestressed concrete.
وتتكون من خرسانة عادية + أسياخ صلب مستخدمة فى الخرسانة سابقة الإجهاد تسمى كابلات و تستخدم فى الكبارى وفلنكات السكك الحديدية.
ولكن كيف سيقاوم هذا النوع من أنواع الخرسانة إجهادات الشد والضغط معا بدون وجود حديد التسليح الشائع إستخدامه ؟
لقد تم إكساب هذا النوع من الخرسانات إجهادات ضغط كفيلة بتلاشى إجهادات الشد الناتجة من تأثير الأحمال الواقعة عليها، مع عدم وجود حديد تسليح وتكون الخرسانة هي التي تتكفل بتحملها.
هي نوع من انواع الخرسانة التي يتم صبها ومعالجتها وتصلدها ثم يتم نقلها إلى المنشأ
تشمل الأعمدة والبلاطات والحوائط والبلوكات الخرسانية.
الخرسانة عالية المقاومة high strength concrete.
تتكون من الأسمنت + ركام + الماء + الملدنات superplasticizers والهدف من وجود هذه الملدنات هو تقليل ماء الخلط وبالتالى الحصول على مقاومة عالية
تستخدم في المباني عالية الإرتفاع، الكبارى، المنشآت البحرية.
معلومة هندسية
هل كنت تعلم أن التكاليف النهائية لعمود ذو خرسانة عالية المقاومة تصل إلى 55 % فقط من التكاليف
عند استخدامنا خرسانة ذات ضغط 250 كجم / سم2.
أنواع الخرسانات
الخرسانة الليفية fibre concrete.
تتكون من أسمنت + ركام + ألياف ( إما من الصلب أو ألياف صناعية ) تقوم هذه الألياف بتحسين مقاومة الخرسانة فى الشد والانحناء والانكماش ولا تؤثر بدرجة كبيرة فى مقاومة الضغط.
وتستخدم في الطرق والمطارات والمنشآت العسكرية وقواعد الماكينات.
وهى نوع من أنواع الخرسانة ذاتية الدمك بدون أن تستعين بأى وسيلة دمك خارجية وتستخدم فى القطاعات الضيقة المزدحمة بحديد التسليح حيث أن لها درجة عالية من السيولة.
و يتم إضافة مواد تحسين اللزوجة والملدنات وهما من أهم العناصر اللازمة لإنتاج هذه الخرسانة.
الخرسانة المقذوفة “خرسانة الرش shot crete”.
هى خرسانة يتم قذفها عن طريق ضغط الهواء وذلك من خلال فوهة قاذف إلى السطح المراد تغطيته، يستخدم فى الأماكن التى يصعب فيها استخدام الطرق التقليدية فى الصب.
و يستخدم فى أعمال الترميم – تبطين الأنفاق – تبطين الترع.
الخرسانة البوليمرية polymer concrete.
دعنا نتعرف على أسرار هذا النوع من الخرسانة هى خرسانة خاصة نحصل عليها بأن نعاملها معاملة الخرسانة العادية بمواد بوليمر أو راتنج تعمل كحبيبات مالئة للفراغات بين حبيبات الركام.
وتمثل المواد البوليمرية من 6 إلى 15 % من إجمالي وزن الخرسانة.
ما هى البوليمرات أو الراتنجات
هو مادة عضوية عبارة عن عدة جزيئات متشابهة والجزئ الواحد يسمى مونومر.
أنواع الخرسانة البوليمرية:
الخرسانة البلاستيكية pc.
وهى عبارة عن ركام + مادة رابطة من البوليمرات أو الراتنجات مثل الإيبوكسي أو البولى إستر وفيها تحل الراتنجات محل الأسمنت كمادة رابطة لجزيئات الركام
و تستخدم فى أعمال الترميم للخرسانات، طبقة حماية لأسطح الكبارى والمصانع.
2. الخرسانة البوليمرية الأسمنتية.
هى عبارة عن أسمنت + ركام + ماء الخلط مضاف إليه الراتنج مثل الإيبوكسيات، المطاط، الإكريلك
3. خرسانة أسمنتية محقونة بالبوليمرات PIC.
هى خرسانة أسمنتية متصلدة محقونة بـ المونومرات أو سبق صبها.
الخرسانة الخفيفة Light Weight Concrete
هى خرسانة خفيفة يصل وزنها من 1400 – 1900 كجم / م3 تستعمل بكفاءة فى الحوائط الداخلية وكذلك لأغراض العزل كعزل الأسطح.
هذا والجدير بالذكر أن التقدم فى علم الخرسانة فى تطور دائم ومستمر وهذا يتوقف على عدة عوامل لعل من أهمها إستمرار البحث لتطوير المواد المكونة وتطبيق الجديد فى مجال الخرسانة بصورة عملية من خلال إنشاء منشأت فعلية.
جدير بالذكر يمكن عزل الخرسانة العادية والعزل الحراري للأسطح بلصق ألواح الصوف الصخري قبل صب الخرسانة او العزل باستخدام مادة البيرلايت ولكنها مرتفعة التكلفة.
يتم وضع إحدى هاتين الطريقتين فوق الفلتر : –
فى حالة كان السطح غير معرض للسير عليه يتم فرد طبقة من ( الزلط ) بمقاس 1 بوصة بسمك كلي للطبقة مقدارها 5 سم.
فى حالة كان السطح معرض للسير والمشي عليه يتم تركيب ( بلاط اسمنتي ) بسمك يتراوح من 3 الى 4 سم مقاس 40 × 40 سم, بفواصل متوسط عرضها من 5 الى 10 مم، بدون مونه، بدون حشو فواصل.
الهدف من هذه الطبقه ( الزلط أو البلاط ) هو :
خرسانة الميول للاسطح
تثبيت العازل الحراري ومنع الواح العازل الحراري من أن تطير بسبب أى عوامل جوية خارجية.
حماية العازل الحراري من أشعة الشمس وبالأخص أشعتها فوق البنفسجية، وذلك بسبب تأثير أشعة الشمس وبالأخص الأشعة فوق البنفسجية على مكونات العازل الحراري وتعرضها للتلف المبكر.
يفضل ألا يتجاوز الميل 1٪ ولا بد من التأكد أن تسليح السقف يتحمل هذا الوزن.
يتم صب قدد يتم تجهيزها بناءا على نسبة الميل والمسافات مثل تجهيز اللياسة ثم يتم الصب بين هذه القدد.
الأفضل في حال استخدام العزل الحراري من الفوم أن يكون الفوم أولاً ثم العزل المائي حتى نحافظ على العازل الحراري من تسربات المياه.
لأن الفوم يتأثر بشكل كبير ويكون أقل صلابة عندما يصل إليه المياه ثم يجف منه, لذلك لابد أن يكون العزل المائي بعد العزل الحرارى مباشرة ( الفوم ).
في بعض المشاريع يتم عمل عازل مائي أولاً ومن ثم عازل حراري ( فوم ) ومن ثم عمل عازل مائي مرة أخرى ولا شك بأن هذه الطريقة مكلفة.
ثانيا: خرسانة رغوية للميول
مكونات خرسانة الميول
هى إحدى أنواع الخرسانة خفيفة الوزن ولها قدرة عالية على العزل الحرارى حيث أن خفة وزنها وقلة كثافتها لها تأثير كبير على التكلفة الكلية للمباني التي سيستخدم فيها.
حيث أن كثافتها أقل من كثافة الخرسانة العادية، وهى تتراوح بين 200 إلى 1800 كجم\م3.
لقد أصبحت الخرسانة الرغوية عليها طلب كبير نظرا للتمكن من ضبط جودتها بسهولة وسيولتها الكبيرة وسرعة تشكيلها.
هناك عدة مسميات للخرسانة الرغوية مثل:-
الخرسانة المسامية.
خرسانة غازية.
مسمي الخرسانة الخلوية.
يتم إستخدام الخرسانة الرغوية من عدة مجالات على سبيل المثال لا الحصر :
اعمال طبقات الاساس للطرق, في الاسقف والحوائط والارضيات، وأيضا يتم إستخدامها خرسانة ميول في عزل الميول للاسطح نظرا لنعومة سطحها كما أن وجود فراغات بها يجعل لها قدرة مثالية فى العزل الحرارى للأسطح.
وكذلك فى أعمال الديكورات الخارجية وتنسيق الحدائق، فى بناء ملاعب الكرة الطائرة وكرة التنس وكرة السلة، وكذلك فى أعمال الإصلاح للمباني القديمة وترميمها.
خرسانة الرغوية وتكوينها
تتكون من خليط من الأسمنت والرمل وبعض المواد الكيماوية، يتم خلطها بخلاطة عادية ثم يتم ضخها بمضخات خاصة حيث أن ذلك يؤدى إلى تكوين فقاعات هوائية داخل الخلطة.
فيؤدى ذلك إلى تكوين خلايا مملوءة بالهواء داخلها مما يقلل من كثافتها ويزيد تصلدها ويخف وزنها.
مزايا الخرسانة الرغوية
Foam concrete
ذات إنتاج عالى حيث أن عمالتها قليلة ولا تحتاج لمعدات إضافية.
تكلفة نقلها رخيصة وتوفر الطاقة وتقلل وزن المنشأ حيث أنها خفيفة الوزن.
سهلة التشكيل حيث يمكن صبها في أشكال مختلفة.
مقاومة للحريق.
تكلفة نقلها رخيصة وذات جهد قليل أثناء الصب.
وهنا يأتى السؤال لمعرفة ما هى العوامل المؤثرة على خصائص الخرسانة الرغوية ؟
تدرج الركام المستخدم ونوعه وخواصه
درجة الدمك.
خاصية القوام والتشغيل.
درجة الدمك المستخدمة.
نسبة الأسمنت المستخدمة إلى الركام.
عيوب الخرسانة الرغوية
العيب الاشهر للخرسانة الرغوية ضعف مقاومتها للماء خاصة إذا لم يتم الوقاية اثناء التشطيب فهي تنفذ الماء وسريعة الامتصاص للرطوبة.
الهشاشة لذلك تتطلب تعزيزات خرسانية.
قابليتها للتصدع مع الاهتزازات او الزلازل في حالة استخدامها في تصميم منزل كامل.
ثالثا: خرسانة سابقة الصب pre cast concrete
خرسانة سابقة الصب
تعريفها : –
هى إحدى أشكال الخرسانة التي يتم تنفيذها بمقاسات معينة خارج موقع المشروع حيث يتم تسليحها ومعالجتها وصبها إما فى ورشة أو مصنع أو أى موقع أخر.
ويتم التحكم الكامل فى أبعادها فى قوالب قابلة للإستخدام مرة أخرى ثم يمكن ربط العناصر الخرسانية جميعا لتكوين هيكل متكامل.
يستخدم هذا النوع من الخرسانة فى إنشاء العديد من المنشأت الهيكلية على سبيل المثال لا الحصر:
البلاطات والحوائط والأعمدة والكمرات والسلالم والكباري وما إلى ذلك.
يتم صب هذا النوع من الخرسانة تحت ظروف مراقبة وتصنيع جيدة.
ويتم معالجتها بالكامل ثم يتم نقلها وتثبيتها لكى تتكامل مع العناصر الإنشائية الأخرى.
لماذا يتم إستخدام خرسانة سابقة الصب وما سر تميزها ؟
الجودة العالية:
يتم إنتاج مكونات هذه الخرسانة فى مصانع مخصصة تخضع لقواعد وأنظمة ذات مستوى عالى من الشدة والصرامة لضمان أعلى جودة.
مرونة فى اللون والتشكيل:
تتميز هذه الخرسانة بأنها تتشكل بطريقة فعالة فى التكلفة كما أنها تتمتع بمرونة عالية في اللون والتشكيل.
عالية المقاومة:
حيث يتم إنتاجها بنسبة ماء منخفضة فى محتوى الأسمنت مع وجود دمك جيد مما يجعلها تتمتع بأن تكون خرسانة كثيفة ومقاومة للتآكل والعوامل الجوية.
مقاومة للحريق:
بما أن هذه الخرسانة مقاومة للحريق فإنها تخلق هيكل انشائى أمن يساعد على حماية الناس والمعدات والمبنى نفسه من الحريق.
سهولة وسرعة تتميز بها خرسانة سابقة الصب:
الخرسانة سابقة الصب تساعد على تقليل مخاطر التأخير المحتمل حيث أنه سريع وسهل ويمكن البدء فى التصميم عندما يكون المشروع فى مراحله الأولى.
1- خرسانة سابقة الصب ذات قطاعات ثقيلة الوزن مما يصعب التعامل معها ولذلك تكون تكلفة التركيب أعلى.
2- ذات هامش خطأ صغير جدا و هذا يتطلب عمال مدربون بشكل جيد لضمان التنفيذ بمهارة عالية وهذا سيؤدى إلى ارتفاع التكلفة.
3- ذات وصلات صعبة: هناك صعوبة فى ربط وتوصيل العناصر الخرسانية مع بعضها بسبب ضخامة هذه العناصر.
4- صعوبة النقل والمناولة وعمل اى تعديلات: يوجد صعوبة فى النقل نظرا أن الوحدات مسبقة الصنع كبيرة وثقيلة وكذلك يصعب عمل أى تعديلات.
رابعا: خرسانة خفيفة الوزن light weight concrete
الخرسانة خفيفة الوزن
هى الخرسانة التى يقل وزنها عن 2000 كجم / م3 و يتم إستخدام هذا النوع من الخرسانات بهدف تقليل وزن الهيكل الإنشائى, وتقلل من وزن الاسقف بمقدار يصل الي 83.3% من وزنه الحقيقي وتستخدم لعمل ميول الأسطح أو لعمل مستويات خفيفة الوزن في الاسقف.
وهذا النوع من الخرسانات جعلها تحتل مكانة كبيرة فى عالم بناء المنشأت وقد إزداد تنفيذها بصورة كبيرة وما زال الإزدياد مستمرا.
وما جعل هذا النوع من الخرسانات يحتل مكانة هامة هو قدرتها على التوفير فى حمولات البناء مما يؤدى إلى صغر حجم الأساسات وتوفير النفقات والمدة الزمنية فى عملية البناء.
والتعامل مع هذا النوع من الخرسانات خفيفة الوزن تكون سهلة الى حد كبير بالمقارنة مع انواع الخرسانات العادية من حيث الرفع والتركيب.
و بعض أنواع الخرسانة خفيفة الوزن تكون مقاومة للحريق والنار بدرجة عالية تصل الى 1000 درجة مئوية
ان هذه الانواع من الخرسانة يمكن قطعها ودق مسامير عليها بسهولة بالغة والتعامل معها بأدوات النجار المعتادة.
إن من أحد أهم الخصائص التى يجب مراعاتها فى الخرسانة خفيفة الوزن هى الكثافة حيث تعتمد بشكل رئيسى على خواص الحشو وهى عادة تتراوح من 800 الى 1500 كجم / م3 ومن حيث أحد أهم صفاتها التشغيلية الرئيسية هى قوة الضغط وهى متبوعة بأرقام معينة لكل رقم يشير الى ما يمكن أن تتحمله من ضغط.
متي بدء استخدام الخرسانة خفيفة الوزن
والخرسانة الجاهزة خفيفة الوزن تم البدء فى تنفيذها فى أوائل الخمسينات من القرن الماضي في المملكة المتحدة عن طريق استخدام كتل خرسانية خفيفة الوزن.
الخرسانة الخلوية
هى مادة خلوية تتمتع بخفة الوزن فهى تتكون من الاسمنت والجير والرمل ومواد أخرى يتم تصنيعها من خلال ادخال الهواء أو الغاز ومتاحة للأرضيات والجدران والاسقف حيث أن لديها كثافة قليلة وتوصيل حرارى.
خرسانة خالية من الغرامات:
تتكون من الاسمنت والركام الخشن فقط لا غير يتم استخدامها فى الجدران الحاملة والغير حاملة وكذلك كمادة مالئة أسفل الأرضيات الصلبة.
الخرسانة المنخفضة الكثافة:
يستخدم هذا النوع فى أعمال العزل حيث تكون قيمة العزل الحراري عالية.
هناك انواع كثيرة للخرسانة تختلف علي حسب نسب المواد المستخدمة و ايضا اضافة بعض المواد المختلفة التي تغير من خواصها و لكل نوع منهم استخدام علي حسب طبيعة المنشأ و موقعه و استخدماته و الميزانية المجهزه له و سنتحدث اليوم عن نوعين من الانواع المستخدمة وهما خرسانة هليكوبتر والفيروسمنت.
وسبق و ان تعرفنا في موضوعات سابقة علي انواع كثيرة للخرسانة و في هذا المقال سوف نتعرف علي انواع اخري.
خرسانة هليكوبتر
هي نوع من انواع الخرسانة تستخدم ماكينة الهليكوبتر لتسوية سطحها و جعله مستوي و ناعم باضافة مادة united hardener و التي تتميز باللون الرمادي الاسمنتي, والذي يمكن تلوينة و لكن هذا غير مستحب لان اضافة الاكاسيد تساعد علي تقليل العمر الافتراضي للمادة و تقلل من قوتها و صلابتها.
اماكن استخدام الخرسانة الهليكوبتر
البنزينات، المزارع، المصانع، المدارس، المستشفيات اسفل الاراضي الايبوكسية، جرجات الفلل،الارصفة، ملاعب كرة القدم اسفل النجيلة الصناعي، مغاسل السيارات.
هليكوبتر خرسانة
يفضل استخدامها نظرا لسعرها المنخفض بالنسبة للرخام و الجرانيت و البورسلين.
كيفية عمل خرسانة هليكوبتر
نبدأ اولا بتوريد جميع خامات الصب لمكان الصب و تجهيزها.
نبدأ بتجهيز الارضيات المراد صبها عن طريق ضبط المناسيب و الميول و شد الشدة المعدنية و وضع الكمرات الحديد علي حسب السمك المطلوب, و هذه المرحلة تعتبر اهم مرحلة لان بناءا عليها يتم تحديد اماكن الماكينات و الالات و غسيل الارضيات.
بعد ذلك التحكم في عدم تجمع المياة لانها هذا من الممكن ان يتسبب في تلف الماكينات و الالات, بعد ذلك نقوم بالصب علي حسب الطريقة المطلوبة.
بعد الانتهاء من الصب نقوم بمس الخرسانة و تسويتها بالهليكوبتر و ذلك بعد جفاف الخرسانة و حدوث الشك الابتدائي عن طريق رش المواد الصلبة المستخدمة للتسوية مثل مادة united hardener بمعدل 5 كجم / م2.
نبدا باستخدام ماكينة الهليكوبتر بمعدل يتراوح بين 5 – 6 مرات اول 8 ساعات لنحصل علي سطح ناعم و مستوي.
كيفية تعالج ارضيات خرسانة هليكوبتر وتشطيبها:
بعد مرور 48 ساعة نقوم بعمل فواصل داخلية باستخدام المنشار بمساحة 3 * 3 او 4 * 4 علي حسب المساحة المطلوبة ويتم ملئ هذه الفواصل بمادة ستيوسيل 400 n او اي مادة تماثلها من المواد المطاطية.
مميزات خرسانة الهليكوبتر:
المقاومة العالية للتآكل و البري و الاحتكاك نظرا للمواد المستخدمة ذات قوة التحمل العالية و الصلابة و المتانة.
ذات تكلفة بسيطة و مناسبة للجميع.
سهلة الصيانة.
ذات صلابة عالية و تتحمل اصعب الظروف الجوية.
يمكن ان تستخدم فوق الاراضي الخرسانية القديمة.
خرسانة الفيروسمنت
خرسانة فيروسمنت
هي نوع من انواع الخرسانة مكونة من الركام الناعم و الاسمنت و سلك شبك معدني او ما يسمي بالواح الميتال فايبر.
كيفية تكوين خرسانة الفيروسمنت:
يتم تركيب السلك علي هيئة شبكة سلكية مركبة باحكام.
يتم وضع المونة الاسمنتية المكونة بنسبة 1 : 2 او 1 : 3 علي جانبي الشبكة.
يجب مراعاة ان يكون قطر السلك يتراوح بين 1 : 1.5 ملم و المسافة بينهم لا تزيد عن 20 ملم / م.
يمكن وضع المونة علي الشبكة باحدي الطرق اما باستخدام المحارة اليدوية او الطرد الميكانيكي او الطرد المركزي او الرش.
مزايا خرسانة فيروسمنت:
سهلة الاصلاح.
سهلة التشكيل.
تكوين شقوق اقل.
وزن الهيكل خفيف.
عيوب خرسانة الفيروسمنت:
وضع المونة علي الشبكة السلكية بالطريقة اليدوية يحتاج تكاليف عمالة اكثر.
امكانية حدوث تآكل.
امكانية حدوث ثقوب عند الاصطدام باي جسم حاد او مدبب.
تعتبر الخرسانة المسلحة من أهم المواد والعناصر المستخدمة أثناء عملية التنفيذ حيث تستخدم فى غالبية المنشآت حيث أنها تدخل فى تشييد المبانى – الكبارى – الطرق – الأنفاق _ السدود إلخ.
النظم الإنشائية للمنشآت الخرسانية ومكوناتها
تتكون المنشآت الخرسانية الهيكلية عادة من عدة عناصر إنشائية ذات تقاطعات مع بعضها لكى تكون مقاومة للأحمال المؤثرة على المنشأ الخرسانى.
تنقسم هذه العناصر بشكل أساسى إلى:
بلاطات slabs.
كمرات beams.
أعمدة columns.
حوائط walls.
أساسات سطحية shallow foundation.
أساسات عميقة deep foundation.
والأن سنسرد على سبيل المثال بعض من هذه العناصر الإنشائية ووظيفتها فى المنشأ الهيكلى:
1. هناك بلاطات تعرف بإسم ( البلاطات الكمرية ) solid slab
تتكون من بلاطات وكمرات والبحر الخاص بالسقف slab spans تتحدد بكمرات ولذلك تتوزع الأحمال على البلاطة.
ثم تنتقل إلى الكمرات الحاملة ثم تنقل هذه الكمرات الأحمال إلى الأعمدة والتى بعد ذلك تنقل أحمالها إلى التربة عبر الأساسات.
تصميم المنشأت الخرسانية
2. القواعد المنفصلة isolated footing
وهى تعمل على توزيع الأحمال المؤثرة من الأعمدة على أكبر مساحة من التربة المرتكزة عليها، حيث تستطيع التربة تحمل هذه الأحمال بأمان، ولكن إذا وجدنا أن التربة السطحية ضعيفة بحيث لا تستطيع تحمل هذه الأحمال هنا يجعلنا نستخدم الأساسات العميقة.
3. البلاطات اللا كمرية flat slab
فى هذا النوع نجد أن البلاطات ذات سمك ثابت ومحملة مباشرة على الأعمدة.
حيث تم ملاحظة أن الأحمال المؤثرة تنتقل إلى البلاطة فى الإتجاهين إلى الأعمدة االتى تحملها ويعرف هذا النظام “بالبلاطة ذات الإتجاهين two way slabs”
من خلال ما تم سرده من الأمثلة السابقة لبعض العناصر الإنشائية يتضح لنا أن المنشأت الهيكلية، الخرسانية المسلحة تتكون من عناصر رئيسية من العناصر الإنشائية، حيث تقوم بنقل الأحمال المؤثرة على المنشأ إلى التربة وذلك من أجل تحقيق متطلبات الإستخدام المختلفة.
و تتلخص هذه العناصر الإنشائية فى الأتى :
البلاطات ( الأسقف ).
الكمرات الحاملة للبلاطات ( فى حالة البلاطات الكمرية ).
الأعمدة والحوائط الخرسانية.
الأساسات التى يتم الإرتكاز عليها من الأعمدة والتى بدورها تقوم بتوزيع الأحمال المؤثرة عليها بأمان على التربة.
ولذلك قبل أن يقوم المهندس الإنشائى بعمل التصميم واعداد شيتات تصميم الخرسانة لابد أن يحدد بعض الخطوات وهى خطوات التصميم الإنشائى مثل:
فرض وتحديد النظام الإنشائى المطلوب للمنشأ حسب المتطلبات المطلوبة.
تحديد قيم وأنواع جميع الأحمال المؤثرة على المنشأ.
عمل نموذج للمنشأ وفرض الأبعاد المبدئية للعناصر الإنشائية المختلفة.
تحليل المنشأ لإيجاد الإجهادات والقوى المؤثرة على العناصر المختلفة.
تحديد الأبعاد النهائية والكميات اللازمة من حديد التسليح للعناصر المختلفة.
إعداد الرسومات التصميمية.
إعداد رسومات التفاصيل الإنشائية shop drawing.
متطلبات التصميم الإنشائى
التصورات المعمارية.
الناحية الإقتصادية.
السلامة الإنشائية.
عند التصميم لابد أن يقوم المهندس الإنشائى بتحليل العناصر والأنظمة الإنشائية، حيث يقوم بتحقيق أهداف التصميم ويبدأ بعمل شيتات تصميم خرسانة بما يضمن سلامة وراحة المستخدمين ومتطلبات المالك.
ويستطيع المهندس الإنشائى المتميز أن يحقق كل ما يطلبه المالك سواء أكان نظام إنشائى معين أو تقسيم مساحات وفراغات بالتعاون مع المهندس المعمارى بطريقة تناسب المالك أو حتى تصميم وتنفيذ شكل بوابة خرسانة معينة يرغب المالك فى تنفيذها.
عملية ضبط الجودة للخرسانة من أهم العوامل المؤثرة على كفاءة المنشأ و سلامته، و عملية ضبط الجودة لا تتوقف فقط على عملية البناء و التشييد و لكنها تبدأ من عملية التصميم حتى عملية البناء، و تستمر فترة على المبنى بعد الإنشاء،ومن هنا يأتي دور مهندس جودة خرسانة و ايضا عملية ضبط الجودة تتم في أماكن متعددة منها المصنع المنتج للمواد المستخدمة في الخرسانة و في الموقع المستعمل فيه هذه الخرسانة.
دور فنى معمل خرسانة في ضبط جودة الخرسانة
في الأغلب يتم ضبط الجودة للخرسانة في الموقع الذي يستعمل فيه المواد و هنا يتم أخذ عينة من الخرسانة و إرسالها إلي معمل اختبار الخرسانة ليعمل عليها فنى معمل خرسانة ليقوم بفحصها وعمل الاختبارات اللازمة عليها و تحديد مدي صلاحية المواد المستخدمة.
و بعد ذلك يحدد فني معمل خرسانة هل هي صالحة للاستخدام أم يتم رفضها و إذا رفضت يتم إزالتها من الموقع و عمل عينات جديدة و يتم إرسالها مرة اخري إلي فنى معمل خرسانة إلي أن يتم أخذ موافقة بصلاحية المواد و العينة.
و كل هذا ياخذ وقت كبير مما يمثل عبء اقتصادي علي المشروع و لتوفير كل هذا الوقت يتم ضبط جودة المنتجات و المواد المستخدمة في المصنع قبل توريدها للموقع و هذا يكون أرخص و أسهل و خاصة أنه يتم في ظروف جوية جيدة، و أيضا عدد المصانع يكون قليل إذا قورن بعدد المواقع الانشائية لذلك ضبط الجودة في المصنع يكون أسهل و أفضل.
تعريف عملية ضبط الجودة للخرسانة
تعتبر عملية ضبط الجودة هي عملية مراقبة جميع العناصر و المواد المستخدمة و الداخلة في إقامة أي مشروع منذ بدايته و حتي الانتهاء منه سواء كانت هذه العناصر ( أدوات – مواد – عمالة – معدات – اشراف – تصنيعات – صيانة )
تأكيد الجودة: هي مجموعة من الاجراءات و التنظيمات و البرامج اللازمة للتأكد من أن المبني مطابق للمواصفات و الوظيفة المستهدفة.
خطة تاكيد الجودة
و هي خطة يضعها المالك و لتحقيقها يقوم بتعيين مهندس استشاري و مهندس جودة خرسانة لتنفيذ هذه الخطة و تحتوي هذه الخطة علي سياسات المالك و وصف تفصيلي لطريقة العمل التي يريدها المالك للتأكد من العمل بخطة منظمة.
مواصفات مهندس جودة خرسانة مميز
ذو قدرة علي اتخاذ القرارات و التفكير بحذر و هدوء في الموقع.
القدرة علي التعامل مع الآراء و المستويات المختلفة في التفكير.
القدرة علي تحديد المشاكل و حلها.
القدرة علي التعليم المستمر لمعرفة كل جديد.
مهام مهندس جودة خرسانة
مراجعة جميع الرسومات التنفيذية ( المعمارية – -الإنشائية – الكهربائية – الميكانيكية – الصحية ) و التأكد من مطابقتها للمواصفات و القوانين.
تحديد أي ملاحظات علي الرسومات التنفيذية للرجوع إلى الاستشاري.
عمل حساب لكميات الأعمال المطلوبة.
تحديد أنواع المواد المناسبة التي تحقق المواصفات.
التأكد من تحقيق المواد للمواصفات.
عمل تخطيط للموقع لتحقيق أسهل طرق العمل داخله بما يناسب ظروف العمل بمعرفة المهندس المقاول.
التأكد من مطابقة الأعمال للمواصفات بداية من الشدة الخشبية و حتى عملية الصب.
مهندس جودة خرسانة
وسائل عملية لضبط الجودة للخرسانة
تخطيط الموقع و وضع مخطط جيد للعمل:
و هو يشمل تحديد أماكن التشوينات و المنشآت و معرفة الطرق المحيطة لتسهيل عملية وصول المعدات و المواد المستخدمة.
و أيضا تحديد و تأمين المداخل و المخارج و إمداد الموقع بالكهرباء و الماء اللازم و تحديد أماكن ورش الصيانة و وسائل الإتصال و تحديد أماكن المخازن المكشوفة و المغلقة و الأسوار و مكاتب العاملين و المهندسين و تحديد أماكن المعامل و المختبرات.
عمل الاختبارات اللازمة علي مكونات الخرسانة.
التأكد من مطابقة المواد المستخدمة للمواصفات.
التأكد من عمل التفتيش الفني.
التأكد من عمل اختبارات الخرسانة بالطريقة المطابقة للمواصفات.
التأكد من عملية الصيانة.
فنى معمل خرسانة
تشوين المواد المستخدمة
من أهم العوامل المؤثرة علي جودة الخرسانة هي مواقع تشوين المواد المستخدمة في الخرسانة و يجب مراعاة الآتي:
تشوين المواد التي تستعمل في أعمال واحدة بالقرب من بعضها مثل الزلط و الرمل و الأسمنت.
التأكد من عدم حدوث اختلاط للمواد و ذلك بتوفير مساحة تشوين كافية.
التأكد من سهولة حركة السير لمواد التشوين.
تشوين الأدوات الصغيرة و المواد المحدودة في مخازن خاصة.
تحديد منطقة التشوين بحيث يسهل الوصول لها و مراقبتها من مهندس ضبط الجودة.
تشوين الاسمنت
يجب عند تشوين الاسمنت مراعاة المكان المناسب الذي يحافظ عليه من العوامل الجوية من الامطار و الرطوبة و يجب ألا يكون ملاصق للأرض مباشرة و ألا يزيد عدد رصات الأسمنت عن عشر رصات و أيضا يجب ألا يستخدم الأسمنت الذي مضي علي إنتاجه 30 يوم إلا بعد عمل الاختبارات الازمة.
تشوين الركام ( الرمل و الزلط )
يجب تشوين الركام طبقا للتدرج الحبيبي بحيث يجب الفصل بين الركام الصغير و الكبير و ترتيبه حسب المقاسات و يجب الفصل بين الركام الكبير و الصغير لمنع التلوث و الاختلاط.
تشوين الحديد
يجب مراعة عند تشوين الحديد ان يكون غير معرض للصدأ أو ملاصق للأرض و يفضل ألا يشكل الحديد إلا قبل الاستخدام مباشرة.
التفتيش الفني
يتم تقسيم التفتيش الفني الي ثلاث مراحل و هما قبل الصب و اثناء الصب و بعد الصب.
التفتيش قبل الصب
الإشراف على عملية الحفر و مطابقتها للمواصفات و التأكد من عدم وجود مواد غريبة تؤثر علي الخرسانة و التأكد من رش التربة قبل الصب.
الإشراف علي تنفيذ الفرم و الشدات الخشبية و مطابقتها للمواصفات و متانتها و قدرتها علي عدم امتصاص ماء الصب.
الإشراف علي حديد التسليح و التأكد من مطابقته للرسومات التنفيذية من حيث الاعداد و الاقطار و الاطوال.
الإشراف على الأسمنت و معرفة مصدره و نوعه و عمل الاختبارات اللازمة لتحديد زمن الشك و المقاومة و معرفة تاريخ انتاجه و التأكد من سلامة حفظه.
الإشراف علي الركام و مطابقته للتدرج الحبيبي و يجب المواظبة علي رشه بالماء لكي لا يمتص من ماء الخلط و أيضا التأكد من عدم وجود ركام ناعم يؤثر علي متانة الخرسانة.
الإشراف على مياة الخلط و التأكد من خلوه من أي شوائب أو مواد حمضية أو أملاح تؤثر علي الخرسانة و لذلك يفضل استخدام الماء العذب.
التفتيش أثناء عمليه الصب
أثناء عملية خلط الخرسانة يجب مراعاة نسب المواد المضافة علي حسب النسب المحددة و المطابقة للمواصفات و ايضا تحديد طريقة الخلط المناسبة للمواد و اعتمادها من المهندس الاستشاري قبل البدء سواء كان الخلط يدوي او ميكانيكي.
عملية المناولة و الصب للخرسانة
يجب عند الصب التأكد من عدم حدوث عدم اتزان للشدة الخشبية و يجب عدم حدوث انفصال لمكونات الخرسانة أو حدوث شك أو تصلد جزئي.
عملية الدمك للخرسانة
يجب التأكد من حدوث عملية الدمك بالطريقة المناسبة و التي تمكن الخرسانة من الوصول لحديد التسليح و الوصول إلى أضيق الأماكن و التأكد من أن عملية الدمك لم تسبب زحزحة لحديد التسليح من مكانه.
التفتيش بعدعملية الصب
معالجة الخرسانة و حمايتها: و ذلك بضمان أن تكون الخرسانة علي حالة رطبة ابتداءا من حدوث تصلد للسطح بمدة لا تقل عن 7 ايام في حالة استخدام أسمنت بورتلاندي عادي و مدة لا تقل عن 4 ايام في حالة استخدام أسمنت بورتلاندي سريع التصلد.
يجب حماية الخرسانة من أي مياة تحتوي علي أملاح أثناء فترة المعالجة.
يجب حماية الخرسانة من الأمطار من وقت إنتهاء الصب و حتي إنتهاء فترة التصلد.
فك الشدات
التأكد قبل فك الشدات من وصول الخرسانة للمقاومة التي تحقق الامان الكافي.
يجب أن يتم ازالة الشدات بطريقة تدريجية حتي يتم تحميل الخرسانة تدريجيا.
يجب التأكد من عدم حدوث أي شروخ في المنشأ بعد فك الشدات.
فني مختبر خرسانة
مهام فني مختبر خرسانة في تحقيق ضبط جودة الخرسانة
كثيرا ما نسمع عن وظيفة فني مختبر خرسانة و لكن لا نعرف ما هي وظيفته و ما هي أهمية وظيفته بالنسبة لعملية الانشاء، و تشمل مهام فني مختبر خرسانة الآتي:
يبدأ عمله من وصول عربة الخرسانة إلى الموقع و أول مهامه هي التأكد من أن الخرسانة التي وصلت بنفس الخلطة المطلوبة و ذلك عن طريق مراجعة الأوراق المرفقة مع العربة و غالباً في ذلك الوقت الصب يكون عن طريق الخلطات المجهزة بالكمبيوتر و يكون مصاحب لها طابعة لطباعة ورق مسجل عليها مكونات الخلطة.
بعد أن يتأكد فني مختبر خرسانة من الخلطة يبدأ اجراءات العمل أولا باخذ عينة من الخرسانة و تقليبها جيد و قياس درجة حرارتها لأن ارتفاع درجة حرارتها يكون أحد أسباب رفضها.
ثم بعد ذلك يقوم فني مختبر خرسانة بأخذ عينات من الخرسانة و قياس درجة انسيابها و مدى صلاحيتها للصب و يلاحظ هل يوجد أي إنفصال في مكونات الخلطة أو هل الخرسانة بها ركام كبير أكبر من المقاس الاعتباري لأن كل هؤلاء أسباب تؤدي إلى رفض الخلطة.
بعد ذلك يقوم فني مختبر خرسانة بأخذ عينات و مكعبات خرسانة لإجراء عليها اختبارات الخرسانة لتحديد جهد الخرسانة و درجة مقاومتها و مدى مطابقتها للمواصفات.
الخرسانة المسلحة هي احدى انواع الخرسانات الاكثر شيوعا واستخداما بسبب قوتها ومتانتها و سهولة عملها و ايضا لانها متعددة الاستخدامات و ذات تكلفة معقولة.
و سميت بهذا الاسم لأنها تصب مع قضبان حديد باشكال و اعداد محددة يحددها مهندسون متخصصون في تصميم خرسانة المسلحة و ذلك لجعل المبنى أكثر صلابة وقدرة على تحمل الاوزان الكبيرة مثل المباني العالية و الجسور و الكباري و الاسقف.
الخرسانة المسلحة
و يوجد انواع كثيرة للخرسانة المسلحة reinforced concrete تبعا لاستخدامها و صفاتها و منها:
خرسانة مسلحة مصبوبة تحت الماء.
خرسانة مسلحة للسدود.
خرسانة مسلحة مقاومة للإشعاعات الذرية.
خرسانة مسلحة مقاومة للحريق.
خرسانة مسلحة مقاومة للزلازل.
خرسانة مسلحة ضد القنابل.
خرسانة مسلحة ملونة.
و ايضا يتم تصنيف الخرسانة المسلحة تبعا لطريقة تجهيزها و منها:
الخرسانة المصبوبة في الموقع: الجسم المصبوب لا يتم تحريكه بعد الصب.
الخرسانة سابقة الاجهاد: يتم صبها في المعامل الخاصة بها و بعد ان تتصلب يتم نقلها الى الموقع ليتم تركيبها بواسطة وصلات معينة.
الخرسانة سابقة الصنع: يتم صبها و شدها باسلاك قوية ثم تقطع هذه الاسلاك بعد أن تتصلب لكي تصبح قادرة على تحمل أحمال عالية مثل الكباري و الجسور.
خلط الخرسانة
يجب أولا تنظيف الرمل و الزلط من أي مواد عضوية عالقة بها و ذلك عن طريق هزها بالمنخل و الغسيل بالماء لأن وجود هذه المواد العضوية من الممكن أن تسبب تآكل وصدأ للحديد.
و بعد عملية التنظيف يتم وضع الرمل و الزلط في مخازن قريبة و بعيدة عن الرطوبة و تتم عملية الخلط بطريقتين و هما:
الخلط اليدوي
إذا كانت كمية الخليط قليلة يتم الخلط يدويا باستخدام الكرك اما اذا كانت الكمية كبيرة يتم وضع 2 سطل من الزلط مع 1 سطل من الرمل و عدد شكاير الاسمنت المناسبة و يقلب الخليط بدون ماء ثلاث مرات حتى يصبح لون الخليط متجانس ثم يضاف الماء بالتدريج حتي الحصول علي الخليط المتجانس و يستمر التقليب ثلاث مرات.
الخلط الميكانيكي
يتم خلط الخرسانة في خلاطات ذات سعة كبيرة يتناسب حجمها و عددها مع طبيعة و حجم المشروع و يمكن تجهيز الخرسانة اوتوماتيكيا، في محطات تعرف باسم محطات تجهيز الخرسانة و تنقل للموقع عن طريق عربات خاصة و يتم الخلط في هذه المحطات بإحدى الطريقتين:
الخلط المركزي
يتم تنظيف الزلط و الرمل اولا بالماء حتى يصبحوا مشبعين بالماء ثم يتم نقلهم إلى أماكن خاصة بهم قريبة من خزان الاسمنت و الماء.
و بعد تحديد نسب الرمل و الزلط و الاسمنت يتم وضعهم في الخلاط المركزي و يتم خلطهم بدون ماء ثم يضاف اليهم الماء بالنسبة المحددة و عادة تحدد نسبة الماء بالنسبة لكمية الاسمنت علي حسب نوع الخرسانة فمثلا:
لو كانت خرسانة بلاطة الأرضيات تكون نسبة الماء للاسمنت 0.7 لعدم الاحتياج لمقاومة عالية للخرسانة فتزيد نسبة الماء.
و في حالة خرسانة الأسقف و الاعمدة و الكمرات تكون نسبة الماء للاسمنت 0.5 لاحتياج الخرسانة لمقاومة عالية فيتم تقليل نسبة الماء.
بعد ان يتم عملية الخلط يتم نقل الخرسانة للموقع بالعربات الخاصة و يجب ألا يزيد زمن وصول العربة للموقع عن 45 دقيقة لان هذا الزمن الكافي لعملية الشك الابتدائي للخرسانة.
و في حالة الأجواء الحارة يجب أن يقل زمن الوصول عن 45 دقيقة لان كلما زادت درجة الحرارة زادت سرعة الشك الابتدائي.
من عيوب هذا النوع من الخلط أنه في حالة وجود طريق غير ممهد يحدث ما يسمى بالانفصال الحبيبي و هو انفصال مواد الخرسانة مما يؤدي إلى ضعف مقاومتها و متانتها.
لذلك يجب أن تقليب الخرسانة ببطئ داخل اسطوانة العربة أثناء عملية النقل لمنع حدوث الانفصال الحبيبي.
الخلط أثناء النقل
خلط خرسانة
و في هذه الطريقة يتم الخلط لمكونات الخرسانة بدون اضافة الماء في الخلاطات المركزية مثل عملية الخلط المركزي
و لكن يتم اضافة الماء للخليط في العربة الخاصة بالنقل لموقع العمل أو قبل عملية الصب مباشرة.
و لكن من عيوب هذه الطريقة أن سعة العربات الخاصة بالنقل تكون ¾ سعة العربات الناقلة للخرسانة الجاهزة لأن الماء تشغل حجم في العربة.
يوجد بعض المعايير والأسس التي يجب أن يتم توافرها عند تصميم خرسانة المسلحة.
لذلك يوجد مهندسون مختصون بذلك و هذه الأسس يتم تحديدها بناءا على خواص الخرسانة.
الخواص التي يجب توافرها في تصميم الخرسانة المسلحة
مقاومة الضغط
تعد خاصية مقاومة الضغط من أهم الخواص التي يجب توافرها عند تصميم الخرسانة المسلحة و التي على أساسها يتم تحديد درجة وصول الخواص الاخري.
مقاومة الضغط تتراوح بين 250-350 كجم/ سم2 للمباني العادية.
مقاومة الضغط تصل الي 500 كجم / سم2 في المباني الخاصة و الوحدات سابقة التجهيز.
مقاومة الضغط تتراوح بين 400 – 600 كجم / سم2 في وحدات الخرسانة سابقة الاجهاد.
مقاومة الشد
مقاومة الشد تتحدد على حسب عمر الخرسانة.
مقاومة الشد إذا قورنت بمقاومة الخرسانة للضغط فإن نسبتها تكون قليلة جدا و هذا ما ينتج عنه حدوث التشققات في الخرسانة.
مقاومة الشد تتراوح بين 7-14 % من مقاومة الضغط فكلما زادت مقاومة الضغط كلما قلت الزيادة النسبية لمقاومة الشد.
مقاومة الانحناء
مقاومة الانحناء تزيد عن مقاومة الشد للخرسانة بنسبة تتراوح بين 60-100 %.
مقاومة القص
خرسانة مسلحة
لقد وجد أن مقاومة القص أكبر من مقاومة الشد بنسبة تتراوح بين 20-30 % أي أنها تساوي تقريبا 10-12 %من مقاومة الضغط.
وعند تصميم خرسانة المسلحة يجب مراعاة أن تتحمل قوة الضغط للخرسانة و قوة الشد للحديد و مقاومة الانحناء و القص.
مميزات الخرسانة المسلحة
المقاومة العالية للضغط: اقتصادية اي انها غير مكلفة و مكوناتها موجودة على نطاق واسع في جميع الاماكن و ايضا تكلفة إنتاج الخرسانة منخفضة و تكلفة صيانتها منخفضة.
سهولة وضع الخرسانة في قوالب ذات أشكال مختلفة بأحجام مختلفة: و ذلك بسبب الحالة السائلة التي توجد عليها و التي يجعلها أكثر ملاءمة للتصميمات المعمارية المختلفة.
متانة الهياكل الخرسانية و مقاومتها لاي تغيرات جوية: و ايضا مقاومتها للمواد الكيميائية المذابة في الماء وخاصة مياه الأمطار التي من الممكن ان تؤدي الى تآكل الخرسانة.
مقاومتها للحريق.
تتميز بالليونة العالية.
مقاومتها للزلازل.
عيوب الخرسانة المسلحة
ذات وزن ثقيل فهي أثقل من الهياكل الخشبية والفولاذية و الزجاجية.
يحتاج تجهيز الخرسانة للمباني الخرسانية الضخمة إلى مساحة كبيرة للموقع و العمل.
تحتاج إلى وقت للوصول إلى حالة القوة الكاملة على عكس الهياكل الفولاذية.
حدوث تشققات بسبب ضعف قوة الشد للخرسانة.
مكونات الخرسانة المسلحة
الحديد.
الزلط ( و يكون الشائع بحجم 0.8 متر مكعب للمتر المكعب خرسانة ).
الرمل( و يكون الشائع بحجم 0.4 متر مكعب للمتر المكعب خرسانة ).
الاسمنت.
الماء.
حساب وزن المتر المكعب خرسانة
وزن الحديد ل وزن متر مكعب خرسانة = 120 كجم.
وزن الرمل ل وزن متر مكعب خرسانة = 0.4 * 1400 = 560 كجم.
وزن الاسمنت ل وزن متر مكعب خرسانة ( 6 شكاير ) = 50 * 6 = 300 كجم.
وزن الزلط ل وزن متر مكعب خرسانة = 0.8 * 1600 = 1280 كجم.
وزن الماء ل وزن متر مكعب خرسانة = 180 كجم.
و لأن الماء يتبخر 40 % منه يتبقى 108 كجم.
و بذلك يكون وزن المتر المكعب خرسانة = وزن الحديد +وزن الرمل + وزن الزلط + وزن الماء + وزن الأسمنت.
= 120 + 560 + 1280 + 108 + 300 = 2368 كجم ما يقارب 2370 كجم.
و لكن نحن في حساباتنا كمهندسين بنعتبر ان وزن المتر المكعب خرسانة مسلحة يساوي 2500 كجم و وزن المتر المكعب خرسانة عادية يساوي 2200 كجم.
عندما نحتاج الي بناء مبني سكني او اداري او اي استخدام اخر فان من اهم عناصر تصميم المبني هو السلم و كثير من التصميمات تحتاج الي وجود سلالم دوران خرسانة و قبل بداية اي مشروع يتم عمل حصر لاعمال الخرسانة للمبني و يكون من ضمن بنود الحصر هو حصر خرسانة السلم.
سلالم دوران خرسانة
وفي هذا المقال سوف نتعرف علي كيفية عمل حصر خرسانه السلم و كيفية تنفيذ سلالم دوران خرسانة.
ولكن قبل البدء في هذا يجب ان نعرف اهم الشروط التي يجب ان تتوافر في تصميم اي سلم.
يتم تصنيف السلالم علي انها ذات تصميم جيد او لا علي حسب مدى توافر الراحة للانسان سواء من ناحية تناسبها مع ابعاد الانسان العادي او حركته في الصعود و النزول.
و لذلك يجب عند تصميم السلالم ان نراعي الآتي :-
استخدام مواد آمنة للانزلاق لتكسيات السلم و في حالة استخدام مواد غير آمنة يتم استخدام نائمات خاصة لمنع الانزلاق.
يجب ان تكون زاوية ميل السلم لا تقل عن 25 درجة و لا تزيد عن 35 درجة بالنسبة للدرج حسب المعادلة المعروفة ( 2 *القائمة + النائمة )= (60 – 62 سم )مع مراعاه ان النائمة تتراوح بين (27 – 30 سم)و القائمة تتراوح بين ( 15 – 18 سم ) اما في حالة سلالم الخدمة يمكن ان تصل زاوية الميل الي 45 درجة بحيث تتساوي القائمة و النائمة و يصبحوا 20 سم تقريبا.
يجب ان تكون المواد المستخدمة في التنفيذ تتميز بالصلابة و المتانة و التماسك.
يجب ان لا تزيد عدد سلالم القالبة الواحدة عن 14 سلمة الا في حالة الضرورة المعمارية او في الادوار الارضية.
يجب ان تكون قائمات و نائمات القالبة الواحدة نفس المقاسات و الابعاد و يفضل ان يكون الدرج لقالبات الدور الواحد بنفس الابعاد.
يجب ان تكون البسطات و صدفات الوصول ذات عرض اكبر من عرض السلالم.
يجب تثبيت الدرابزين جيدا ليتحمل اعلي انواع الضغوط التي يمكن ان يتعرض لها.
يجب مراعة جميع الاشتراطات و المواصفات الخاصة بالحريق.
يجب ان يكون السلم جيد الاضاءة و التهوية.
حصر خرسانة السلم
لعمل حصر خرسانة السلم يجب اولا تحديد الآتي :
ارتفاع القائمة.
طول النائمة.
عرض السلم.
عدد درجات القالبة.
سمك الشاحط.
طول الشاحط.
سمك بسطة الدرج.
طول بسطة الدرج.
عرض بسطة الدرج.
عدد البسطة للقالبة.
معادلة حصر خرسانة السلم
(1/2 * (ارتفاع القائمة * طول النائمة *عرض السلم * عدد الدرجات القالبة )
+ (سمك الشاحط *طول الشاحط *عرض السلم )
+ ( سمك بسطة الدرج * طول بسطة الدرج* عرض بسطة الدرج) * عدد البسطة للقالبة = ( الناتج) متر مكعب .
فاذا افترضنا ان لدينا سلم بالابعاد الاتية:
ارتفاع القائمة =15 سم.
طول النائمة =30 سم.
عرض السلم =1 م.
عدد درجات القالبة =10 درجات.
سمك الشاحط =20 سم.
طول الشاحط =4 م.
سمك بسطة الدرج = سمك الشاحط = 20 سم.
طول بسطة الدرج = 1م.
عرض بسطة الدرج = 1م.
عدد البسطة = 2.
الحل :
(1/2 * ( 0.15* 0.3 * 1 * 10 )
+ ( 0.2 * 4 * 1 )
+ ( 0.2 * 1 * 1 ) *2
= 0.225 + 0.8 + 0.4 = 1.425 متر مكعب خرسانة.
سلالم دوران خرسانة
سلالم دوران خرسانة
لكي نعرف كيف يتم التنفيذ نتبع الآتي:
انشاء قاعدة السلم
يفضل ان يتم عمل اساس السلم مع اساس المبني نفسه بغرض المتانة.
و هذا يتطلب معرفة المكان او النقطة التي يبدا منها المهندس و التي تكون طبقا للرسومات الهندسية و يتم عمل القاعدة كما يلي:
أ – يتم عمل حفرة مستطيلة (طول * عرض * عمق )
الطول = 1.5 * طول البادية.
العرض = 3 * عرض البادية.
العمق = عمق الاساس للمبني.
و يكون تحديد موقع القاعدة المستطيلة بحيث ان اول بادية تتوسط القاعدة.
ب – نقوم بعمل التسليح للقاعدة و يكون عبارة عن حصيرة تتكون من عدد (2) سفلي و علوي بأسياخ حديد قطر 12 ملم و اسياخ عمودية قطر 16 ملم مع مراعاة المسافة بين السيخ و الاخر تكون 10 سم.
و عدد الاسياخ يعتمد علي عرض السلم و بالنسبة لطول السلم يحسب بحيث يتداخل مع الشاحط 1.5 متر.
ج – بعد الانتهاء من التسليح للقاعدة يتم تكملة اعمال الخرسانة.
عمل القالب الخشب
لعمل القالب الخشبي يجب تحديد الآتي:
تحديد نقطة مركز السلم.
تحديد نصف قطر السلم.
تحديد عرض السلم.
تحديد ارتفاع السلمة (البادية ).
تحديد ارتفاع السقف و الذي يتحدد من البلاطة الارضية الي سطح بلاطة السقف.
نقطة نهاية السلم.
تنفيذ القالب الخشبي
نقوم بتثبيت وتر في مركز السلم.
يتم وضع انبوب معدني ذات وزن خفيف علي الوتر و يثبت بشكل شاقولي بحيث ارتفاعه يساوي ارتفاع السقف و يتم ربطه من اعلي لكي يبقي محتفظا بشاقوليته.
يتم تحديد ارتفاع البادية علي الانبوب و عمل العلامات لكل بادية.
عمل حلقة مدورة و ربط خيط البناء بها و تركيبها بالانبوب المعدني لكي يسهل تدوير الخيط حول الانبوب و تحريكه لاعلي و اسفل.
الحسابات
ارتفاع البادية يتراوح بين (10 – 20 ) سم و كلما قل ارتفاع البادية كلما زاد محيط السلم.
عرض السلم = طول البادية.
يجب عرض البادية لا يقل عن 28 سم من منتصف طول البادية كلها.
بتحديد عرض السلم ( طول البادية ) و نصف قطر السلم الداخلي يمكننا تحديد نصف قطر الدائرة التي تمر بباديات السلم كله.
تنفيذ سلالم دوران خرسانة
سلالم دوران خرسانة
نأتي بلوح خشب و نرسم الجانب الداخلي للسلم بحيث :
ارتفاع البادية = 14.78 سم و العرض = 20.68 سم
و بعد كده نرسم الجانب الخارجي للسلم بحيث:
ارتفاع البادية 14.78 سم و العرض = 35.17 سم
نرسم خط مستقيم اسفل كل بادية بحيث يبعد 10 سم بمسافة عمودية عن الزاوية الداخلية للبادية.
نقوم بقطع الجزء المرسوم و الذي يمثل المسقط الجانبي للسلم الداخلي و الخارجي.
نقوم بتثبيت اجزاء الجوانب علي ركائز خشبية مستفيدين من الخيط الذي سبق و ان ثبتناه علي الانبوب المعدني لكي يجعل جميع الباديات متجه نحو المركز.
نقوم بتبطين قالب الدرج من الداخل ( الشاحط) بقطع خشبية و وضع قطع اخري بطريقة معاكسة و نقوم بتثبيتها علي شاحط السلم.
التسليح
نقوم بثني الاسياخ المثبتة بالقاعدة علي شاحط السلم.
يتم تسليح شاحط السلم باسياخ حديد قطر 16 ملم بطول مناسب بحيث تتداخل مع بلاطة السقف مسافة لا تقل عن نصف طول السلم و عدد اسياخ يساوي لعدد اسياخ القاعدة.
يتم تكملة التسليح لحصيرة السلم بأسياخ حديد عرضية قطر 12 ملم و بمسافة تتراوح بين ( 10- 15 ) سم بين كل سيخ و اخر.
يجب ان تكون الحصيرة مرفوعة عن الخشب بمسافة 2 سم او اكثر.
صب الخرسانة
نبدأ عملية الصب بالخرسانة التي يجب ان تكون متماسكة و سميكة و جيدة الخلط حتي لا تتسرب من بين الخشب.
نستخدم الزمبة للتأكد من ان الخرسانة وصلت الي جميع الاجزاء الداخلية و الضيقة.
ثم يتم تسوية سطح الخرسانة بعد الصب بالمسطرين و التأكد من عدم وجود اي فقاعات هواء او بروزات في سطح الخرسانة.
فك الشدات الخشبية
بعد فترة زمنية ما يقرب من أسبوع يكون تم عملية شك الخرسانة و تماسكها نقوم بفك الشدات الخشبية.
مرحلة اعمال التشطيبات للسلم
يتم اختيار مواد التشطيب المناسبة للتصميم و المطابقة للمعايير و المواصفات سواء رخام او سيراميك او جرانيت و يتم لصقها بطبقة مونة اسمنتية بسمك 2 سم.
تعريف عملية ضبط الجودة للخرسانة
