ما هي العوامل المؤثرة على قوة الخرسانة؟
تتأثر قوة الخرسانة بعدة عوامل، مثل جودة المواد الخام ونسبة الماء إلى الإسمنت ونسبة الركام الخشن إلى الدقيق وعمر الخرسانة وضغط الخرسانة ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية ومعالجة الخرسانة، وهنا سسناقش هذه العوامل.
1- جودة المواد الخام:
- الإسمنت: شريطة أن يتوافق الإسمنت مع المعيار المناسب وقد تم تخزينه بشكل صحيح أيّ في الظروف الجافة، يجب أن يكون مناسبًا للاستخدام في الخرسانة.
- الركام: جودة الركام، حجمه، شكله، قوامه وقوته تحدد قوة الخرسانة، إنَّ وجود الأملاح (الكلوريدات والكبريتات) والطمي والطين يُقلّ
ل أيضًا من قوة الخرسانة. - الماء: غالبًا ما تتم تغطية جودة المياه من خلال فقرة تنص على أنه يجب أن تكون المياه صالحة للشرب، على الرغم من أن هذا المعيار ليس مطلقًا، فيجب الإشارة إلى الرموز ذات الصلة لاختبار غرض بناء المياه.
2- نسبة الماء إلى الإسمنت:
العلاقة بين نسبة الإسمنت المائي وقوة الخرسانة موضّحة حيث أنه كلَّما ارتفعت نسبة الماء إلى الإسمنت زادت المسافات بين حبيبات الإسمنت وزاد حجم الفراغات المتبقّية غير المملوءة بمنتجات الترطيب، هناك شيء واحد مفقود في الرسم البياني لنسبة الماء أما بالنسبة للمحتوى الإسمنتي الخاص يتم تقليل قابلية تشغيل الخرسانة إذا تم تقليل نسبة الماء إلى الإسمنت، تعني نسبة الإسمنت المنخفضة للمياه كمية أقل من الماء أو المزيد من الإسمنت وقابلية تشغيل أقل.
ومع ذلك، إذا أصبحت قابلية التشغيل منخفضة جدًا يصبح من الصعب ضغط الخرسانة وتقل القوة، بالنسبة لمجموعة معيّنة من المواد وظروف البيئة، تعتمد القوة في أيّ عمر فقط على نسبة الماء إلى الإسمنت ممّا يوفر تحقيق الضغط الكامل.
3- نسبة الركام الخشن إلى الدقيق:
يجب ملاحظة النقاط التالية لنسبة التجميع الخشنة إلى الدقيقة:
- إذا زادت نسبة الغرامات فيما يتعلق بالركام الخشن ستزيد المساحة الإجمالية للسطح الكلي.
- إذا زادت مساحة سطح الركام فسوف يزداد الطلب على المياه أيضًا.
- بافتراض زيادة الطلب على المياه ستزداد نسبة الإسمنت المائي.
- نظرًا لزيادة نسبة الأسمنت المائي ستنخفض قوة الضغط.
- نسبة الركام إلى الأسمنت.
نقاط يجب ملاحظتها لنسبة الإسمنت الكلية:
- إذا ظلّ الحجم كما هو ونِسبة الإسمنت بالنسبة للرمل تزداد مساحة سطح المادة الصلبة.
- إذا زادت مساحة سطح المواد الصلبة، سيظل الطلب على المياه كما هو من أجل قابلية التشغيل المستمر.
- بافتراض زيادة محتوى الإسمنت لعدم حدوث زيادة في الطلب على المياه، ستنخفض نسبة الإسمنت المائي.
- إذا انخفضت نسبة الإسمنت المائي، فستزداد قوة الخرسانة.
تلخيص تأثير محتوى الإسمنت على قابلية التشغيل والقوة:
من أجل قابلية تشغيل معينة، فإنّ زيادة نسبة الإسمنت في المزيج ليس لها تأثير يذكر على الطلب على المياه وتؤدي إلى انخفاض في نسبة الماء إلى الإسمنت، يؤدي انخفاض نسبة الماء إلى الإسمنت إلى زيادة قوة الخرسانة. لذلك، للحصول على قابلية تشغيل معينة تؤدي زيادة محتوى الإسمنت إلى زيادة في قوة الخرسانة.
4- عمر الخرسانة:
درجة الماء هي مرادفة لعمر الخرسانة بشرط عدم السماح للخرسانة بالجفاف أو أن درجة الحرارة منخفضة للغاية، من الناحية النظرية بشرط عدم السماح للخرسانة بالجفاف فسوف تزداد دائمًا وإنّ كان بمعدل انخفاض دائم، من أجل الراحة ومعظم التطبيقات العملية من المقبول عمومًا أن غالبية القوة تم تحقيقها لمدة 28 يومًا.
5- ضغط الخرسانة:
سَيؤدي أيّ هواء محصور ناتج عن الضغط غير الكافي للخرسانة البلاستيكية إلى تقليل القوة، إذا كان هناك 10% من الهواء المحبوس في الخرسانة، فإنَّ القوة ستنخفض في نطاق 30 إلى 40%.
6- درجة حرارة الخرسانة:
معدّل تفاعل الماء يعتمد على درجة الحرارة، إذا زادت درجة الحرارة يزداد التفاعل أيضًا وهذا يعني أن الخرسانة المحفوظة في درجة حرارة أعلى ستكتسب قوة أسرع من الخرسانة المماثلة التي يتم الاحتفاظ بها في درجة حرارة منخفضة.
ومع ذلك، فإنَّ القوة النهائية للخرسانة المحفوظة عند درجة حرارة أعلى ستكون أقل وذلك لأن الشكل المادي لمعجون الأسمنت المُقسّى أقل تنظيماً بشكل جيد وأكثر مسامية عندما يستمر الترطيب بمعدل أسرع. إنَّ هذه نقطة مهمة يجب تذكرها لأن درجة الحرارة لها تأثير ضار مشابه ولكن أكثر وضوحا على نفاذية الخرسانة.
7- الرطوبة النسبية للخرسانة:
إذا تم السماح للخرسانة بالجفاف سيتوقف تفاعل الترطيب، لا يمكن أن يستمر تفاعل الترطيب بدون رطوبة، يجب أن يكون واضحًا مما قيل أعلاه أن الآثار الضارة لتخزين الخرسانة في بيئة جافة يمكن تقليلها إذا تم معالجة الخرسانة بشكل كاف لمنع فقدان الرطوبة الزائد.
