اقرأ في هذا المقال
ما هي الخرسانة المسلحة؟
الخرسانة المسلّحة: هي مزيج من الخرسانة الأسمنتية التقليدية مع التعزيزات (حديد التسليح)، تم تصميم هذا المزيج لاستخدام قوة ضغط الخرسانة وقوة الشد للحديد في نفس الوقت وبالتالي العمل معًا لمقاومة العديد من أنواع التحميل، يستخدم المصطلح المقوى لأن الفولاذ يعزز الخرسانة ويجعلها مادة بناء أقوى.
يجب تصميم مواد البناء هذه بعناية، إذا لم يتم تعزيزه بما فيه الكفاية فقد تكون الخرسانة ضعيفة وخاضعة للفشل، إلى جانب العديد من المزايا فإنّ الخرسانة المسلّحة تفرض أيضًا بعض العيوب، يمكن تشكيل الخرسانة المسلّحة بطرق غير ممكنة لبعض المواد الأخرى، ممّا يوفر فرصًا لتصميم مبتكر وجذاب بصريًا.
الخرسانة المسلّحة هي مادة بناء شائعة لأنها قوية جدًا وسهلة العمل بها وقابلة للتكيف ومتعددة الاستخدامات ودائمة وبأسعار معقولة، يستخدم عادة لبناء الأسطح على أسطح المباني، في بناء حركة الطرق السريعة والهياكل مسبقة الصب والهياكل العائمة وأنفاق الطاقة المائية وقنوات الري والمصارف وجميع الهياكل الأخرى التي يمكن تصورها.
مزايا الخرسانة المسلحة:
1- القوة العالية للضغط:
للخرسانة المسلّحة قوة جيدة جدًا في التوتر والضغط، هذا يجعل الخرسانة مادة بناء مرغوبة.
2- اقتصادية:
مكوّنات الخرسانة مُتاحة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم وغير مكلفة وبالمثل، فإنّ تكلفة إنتاج الخرسانة منخفضة للغاية، هناك اقتصاد شامل باستخدام الخرسانة المسلّحة لأن تكلفة صيانتها منخفضة بسبب الطبيعة طويلة الأمد للخرسانة المسلحة، متانة الخرسانة المسلّحة والمرونة ومتطلّبات الصيانة المنخفضة وكفاءة الطاقة، تُقلّل الهياكل الخرسانية من تكاليف التشغيل المتعلّقة باستهلاك الطاقة التشغيلية والصيانة وإعادة البناء بعد الكوارث.
3- سهولة التطبيق:
يمكن وضع الخرسانة في أشكال مختلفة من تكوينات الغلق أو القوالب لتشكيل الأشكال والشكل والسطح والملمس والأحجام المطلوبة في موقع البناء وذلك لأن الخرسانة الطازجة قابلة للتدفق وهي في حالة سائلة لذلك، فهي أكثر ملاءمة للمتطلّبات المعمارية.
4- المتانة:
تكون الهياكل الخرسانية المسلّحة متينة إذا تم تصميمها ووضعها بشكل صحيح، لا تتأثر المادة بالطقس مثل هطول الأمطار والثلوج ويمكن أن تستمر حتى 100 عام، بسبب النفاذية المنخفضة يمكن أن تقاوم الخرسانة المواد الكيميائية المذابة في الماء مثل الكبريتات والكلوريد وثاني أكسيد الكربون والتي قد تسبب تآكل الخرسانة دون تدهور خطير، هذا هو السبب في أن الخرسانة المسلّحة مثالية للتطبيقات تحت الماء والمغمورة مثل هياكل البناء وخطوط الأنابيب والسدود والقنوات والبطانات وهياكل الواجهة البحرية.
5- مقاومة الحريق:
طبيعة الخرسانة لا تسمح لها بإشعال النار أو حرقها، يمكنها تحمل الحرارة لمدة ساعتين ونصف ممّا يُتيح الوقت الكافي لعمليات الإنقاذ في حالة نشوب حريق، المباني الخرسانية المسلّحة أكثر مقاومة للحريق من مواد البناء الأخرى شائعة الاستخدام مثل الفولاذ والخشب وهي مناسبة للفولاذ المقاوم للحريق وتستخدم في درجات الحرارة العالية وتطبيقات الانفجار.
6- ليونة جيدة:
يُضفي حديد التسليح ليونة على الهياكل الخرسانية المسلّحة، تُمكّن ليونة الخرسانة من إظهار علامة الكرب مثل التشقق والانحراف إذا واجهت الخرسانة المسلّحة تجربة التحميل الزائد وهذا يتيح للمهندسين النظر في التدابير المناسبة لمنع المزيد من الأضرار الخرسانية.
7- مقاومة الزلازل:
الهياكل الخرسانية المسلّحة المصمّمة بشكل صحيح مقاومة للغاية للزلازل.
8- القدرة على استهلاك وإعادة تدوير النفايات:
يمكن إعادة تدوير العديد من النفايات الصناعية والمنتجات الثانوية مثل الرماد المتطاير والخبث أو خبث أفران الصهر المحبب الأرضي والزجاج المهدور وحتى إطارات المركبات الأرضية كبديل للأسمنت أو الركام أو المواد التكميلية ونتيجة لذلك، يُقلّل إنتاج الخرسانة من الآثار البيئية الناتجة عن النفايات الصناعية ويحسن خصائص الخرسانة وبالتالي لا تتعرض جودة الهيكل للخطر.
يمكن إعادة تدوير الخرسانة كركام لاستخدامها كمواد فرعية في أسطح الطرق ومواقف السيارات، لجدران التراب، كحائط حماية لحماية الشواطئ أو في تطبيقات أخرى أو كمواد حبيبية وبالتالي تقليل كمية المواد التي يتم دفنها والحاجة إلى المواد البِكر في البناء الجديد.
9- تطبيق متعدد الأوضاع:
واحدة من المزايا الرئيسية للخرسانة هي قدرتها على استخدامها في منهجيات التطبيق المختلفة، يتم تطبيق الخرسانة يدويًا وصبها وضخها ورشها واستخدامها أيضًا في التطبيقات المتقدمة مثل الخرسانة المرشوشة والأنفاق.
مساوئ الخرسانة المسلحة:
- الهياكل الخرسانية المسلّحة أثقل من غيرها مثل الهياكل الفولاذية والخشبية وَالزجاجية.
- تحتاج المباني الخرسانية إلى صب الخرسانة الضخمة والتمركّز والإغلاق لإصلاحها، نتيجة لذلك يتطلّب الكثير من مساحة الموقع والعمل.
- يستغرق الخرسانة وقتًا للوصول إلى قوتها الكاملة، لذلك لا يمكن استخدامه مباشرة بعد البناء على عكس الهياكل الفولاذية.
- الخطوات الرئيسية لاستخدام الخرسانة المسلّحة هي الخلط والصب والمعالجة، كل هذا يؤثر على القوة النهائية.
- تكلفة النماذج المستخدمة في صب الخرسانة المسلّحة أعلى نسبيًا.
- يتسبب الانكماش في تطور الشقوق وفقدان القوة.
تطبيقات الخرسانة المسلحة:
- البنايات.
- الجسور.
- خزانات ماء.
- الطُرُق.
- الهياكل العائمة.
- الأساسات.
- الهياكل البحرية.
- مواسير وأنابيب.
- أعمال مسبقة الصب.
- المداخن والأبراج.
- الجدران الاستنادية.
- الصوامع.
