ما هي أنواع تصاميم الخلطات الخرسانية؟
تصميم الخلطة الخرسانية: هي عملية تحضير الخرسانة بنسبة مناسبة من المكونات لتلبية القوة والمتانة المطلوبة للهيكل الخرساني. يتكون كل مكون من مكونات الخرسانة من خصائص مختلفة، لذلك ليس من السهل الحصول على مزيج خرساني اقتصادي وجيد. تعتبر الخرسانة مادة بناء متعددة الاستخدامات للغاية لأنه يمكن تصميمها لقوة تتراوح من 10 ميجاباسكال إلى 100 ميجاباسكال وقابلية تشغيل تتراوح من 0 مم إلى ركود 150 مم. في جميع هذه الحالات، تكون المكونات الأساسية للخرسانة هي نفسها، لكن تناسبها النسبي هو الذي يصنع الفرق. ستم مناقشة أنواع ومزايا تصميم الخلطة الخرسانية أدناه.
يمكن تصميم الخلطة الخرسانية بطريقتين هما:
- مزيج الخرسانة الاسمي.
- الخلطة الخرسانية مصممة.
1- مزيج الخرسانة الاسمي:
مزيج الخرسانة الاسمي عبارة عن خلطات خرسانية منخفضة الدرجة تستخدم في الأعمال الصغيرة وغير المهمة. في هذه الطريقة، يتم تحديد كمية الركام الدقيقة بغض النظر عن نسب الركام الأسمنت والخشن. وبالتالي، ستتنوع جودة الخلطة الخرسانية وقد لا يتم الحصول على القوة المطلوبة. في تصميم المزيج الاسمي أيضًا لم يتم تحديد نسبة الماء إلى الأسمنت. يتم تحضير درجات الخرسانة ذات قوة كسر M20 وما دونها من خلال تصميم المزيج الاسمي. يفضل استخدام مزيج الخرسانة المصمم بدرجة أعلى.
2- الخلطة الخرسانية المصممة:
لا يحتوي مزيج الخرسانة المصمم على أي نطاقات محددة بنِسب. يتم التصميم وفقًا لمتطلّبات قوة الخرسانة. لذلك، يمكننا تحقيق الخصائص المرغوبة للخرسانة سواء كانت في مرحلة جديدة أو في مرحلة تصلّب. يتم تحقيق خصائص الخرسانة الطازجة مثل قابلية التشغيل ووقت الإعداد وخصائص الخرسانة المتصلّبة مثل قوة الضغط والمتانة وما إلى ذلك بالتأكيد من خلال هذه الطريقة. يستخدم استخدام المواد المضافة مثل المضافات والمثبّطات وما إلى ذلك بخلاف المكونات الأساسية لتحسين خصائص المزيج.
باستخدام مزيج الخرسانة المصمم، يمكن أيضًا تصميم درجات مختلفة من الخرسانة بدءًا من درجة كسر M10 إلى درجات أعلى مثل قوة كسر M80 و M100. يمكن أيضًا تلبية متطلّبات قابلية التشغيل لكل مزيج باستخدام هذه الطريقة من الركود الصفري إلى الركود 150 مم. يتم اختبار كل خلطة معدّة في المختبر بعد التصلّب للتحقق ممّا إذا كانت تفي بالمتطلّبات أم لا.
مزايا تصميم الخلطات الخرسانية:
مزايا تصميم الخلطة الخرسانية هي كما يلي:
- النسب المطلوبة من كل مكون.
- جودة الخرسانة.
- خليط الخرسانة الاقتصادية.
- أفضل استخدام للمواد المتوفرة محليًا.
- الخصائص المرغوبة للخلط.
1- النسب المرغوبة لكل مكون في الخلطات الخرسانية:
الهدف الرئيسي لتصميم الخلطة الخرسانية هو معرفة النسبة المرغوبة من كل مكون وهي الأسمنت والركام الخشن المستخدم في الخلطات والركام الناعم والماء وما إلى ذلك للحصول على الخصائص المطلوبة للمزيج الناتج.
2- جودة الخرسانة المستخدمة للخلطات الخرسانية:
يتم اختبار كل مكون مستخدم في تصميم الخلطة الخرسانية من حيث جودته. يتم استخدام الركام ذو القوة الجيدة والشكل والجاذبية النوعية والخالية من المحتوى العضوي. كما أن المياه المستخدمة ذات نوعية جيدة بشكل عام تستخدم مياه الشرب. تعمل الخرسانة ذات الجودة العالية على تحسين خصائصها مثل القوة والمتانة وما إلى ذلك.
مزيج التصميم الذي يتم تحضيره من مكونات مناسبة بنسب خاصة يعمل على تحسين خصائص الخرسانة. يتم اختبار الخلطة الخرسانية المحضّرة باستخدام آلات مقاومة الضغط وآلات مقاومة الشد على شكل مكعبات خرسانية واسطوانات. وبالتالي، يمكن الحصول على الدرجة الموصى بها من الخرسانة باستخدام تصميم الخلطة الخرسانية.
3- خليط الخرسانة الاقتصادية:
عادة لصنع الخرسانة في المزيج الاسمي، يتم استخدام الأسمنت أكثر من المواد الأخرى للحصول على مزيد من القوة ممّا يؤثر على تكلفة المشروع. كما أنه يزيد من حرارة الماء ويسبب انكماش الشقوق في الخرسانة. ولكن باستخدام تصميم خليط الخرسانة، يمكن تصميم الخرسانة ذات القوة المطلوبة بكمية دقيقة من الأسمنت. إنّه يوفر تكلفة المشروع وسيتم الحصول على مزيج خرساني اقتصادي ويمنع أيضًا تشققات انكماش التكوين عن طريق خفض حرارة الماء.
4- أفضل استخدام للمواد المتوفرة محليًا:
يسمح تصميم الخلطة الخرسانية باستخدام المواد المتاحة محليًا مثل الركام الخشن والركام الناعم وما إلى ذلك فقط إذا كانت ذات نوعية جيدة. سيؤدي ذلك إلى تقليل تكلفة المشروع وسيشجع أيضًا على البناء السريع.
5- الخصائص المرغوبة لخلط الخلطات الخرسانية:
تحتوي الخرسانة التي تم الحصول عليها من خلال تصميم الخلطة على الخصائص المرغوبة مثل قابلية التشغيل والمتانة ووقت الإعداد والقوة وعدم النفاذية وما إلى ذلك. تتم معالجة التصميم من خلال مراعاة بعض العوامل المهمة مثل نسبة الأسمنت المائي وتدرج الركام وما إلى ذلك. اعتمادًا على ظروف البناء أو متطلّباته، يتم استخدام المواد الإضافية لتحسين خصائص الخرسانة. يُلبّي مزيج الخرسانة المصمم متطلبات المتانة للهيكل مقابل العديد من التأثيرات البيئية ويخدم جيدًا طوال حياته الوظيفية. يمكن أيضًا استخدام أنواع مختلفة من الأسمنت وفقًا للمتطلّبات.
