ما هي خصائص المواد لبناء الجدران الخرسانية المسلّحة؟
يتم استخدام البناء المقوّى في جميع أنحاء العالم تقريبًا كَشكل بناء فعّال من حيث التكلفة ومرغوب فيه للبناء التجاري والسكني والمؤسسي والصناعي. البناء المقوّى هو شكل من أشكال البناء المركّب حيث تقاوم وحدات البناء الضغط الانضغاطي والتعزيز الداخلي يقاوم إجهاد الشد الذي ينشأ بشكل أساسي من عمليات الانثناء والقص. يتم وضع حديد التسليح الرأسي والأفقي في خلايا مجوفة من وحدات البناء الخرسانية أو الفخارية أو داخل المساحات الداخلية لأنظمة جدران البناء المتعددة.
يعتمد نظام البناء المقوّى على الملاط الأسمنتي المغلّف لتعزيز السندات، لنقل الضغوط كنظام مركّب. يمكن حشو جدران البناء بالكامل مع ملء جميع المساحات الداخلية. في أجزاء كثيرة من الولايات المتحدة، من الشائع أن يكون لديك بناء محشو جزئيًا مع وضع الجِبص فقط في الخلايا المقواة. تشتمل مواد البناء على الطين والخرسانة وسيليكات الكالسيوم التي يتم فيها إنتاج مجموعة متنوعة من أحجام الوحدات وأشكالها وألوانها. عادة ما تكون المونة عبارة عن أسمنت ورمل مع إضافة الجير أو مادة ملدّنة لتحسين قابلية التشغيل.
في السنوات الأخيرة، تم تطوير أنواع جديدة من الملاط بما في ذلك الملاط الرقيق للاستخدام مع وحدات ذات أبعاد دقيقة ومدافع هاون ذات خصائص حرارية محسّنة. يتم توفير مواصفات معادن التعزيز المستخدمة في بناء جدران البناء من خلال كود البناء الدولي ومتطلّبات البناء ومتطلّبات كود البناء والمواصفات لهياكل البناء والتعليقات ذات الصلة. سيتم تلخيص اعتبارات التصميم للجدران الحاملة وغير الحاملة ووصف طرق البناء وممارسات الموقع التي تهدف إلى تحسين الاقتصاد والإنتاجية.
يتم تضمين قائمة المراجع الرئيسية. يتم بناء جدار البناء الخرساني المسلّح عن طريق تجميع وحدات البناء على سبيل المثال الطوب أو الطوب الخرساني وقذائف الهاون والتسليح وأحيانًا الجِبص الذي يُعَد نوعًا من الخرسانة الصلبة. في هذه المقالة نناقش خصائص المواد المستخدمة في بناء جدران البناء الخرسانية المسلّحة.
فيما يلي أنواع المواد المستخدمة في بناء الجدران الخرسانية المسلّحة:
- وحدات البناء الخرسانية.
- مونة الاسمنت.
- الجِبص المستخدم.
- حديد التسليح.
1- خصائص وحدات البناء الخرسانية لجدران البناء الخرسانية المسلّحة:
نظمّت المواصفات القياسية لوحدات البناء الخرسانية الحاملة، خصائص وحدات البناء الخرسانية. وحدات البناء الصلبة والمفرغة المصنوعة من الأسمنت البورتلاندي والماء والركام المعدني مغطاة بالمواصفات القياسية لوحدات البناء الخرسانية الحاملة. تعتمد الحدود الدنيا لسُمك قشرة الوجه والشبكة لوحدات البناء الخرسانية المجوفة على سُمك جدار البناء.
علاوة على ذلك، تم تحديد مقاومة الانضغاط لوحدة البناء الخرسانية بـ 13.1 ميجا باسكال وهو متوسط لثلاث وحدات والحد الأدنى 11.72 ميجا باسكال للوحدة المفردة. على سبيل المثال، إذا كانت مقاومة الانضغاط لثلاث وحدات هي 12 ميجا باسكال و 13 ميجا باسكال و 13.85 ميجا باسكال على التوالي، فلن يكون الاختبار مقبولًا ويفشل لأن متوسط مقاومة الانضغاط هو 12.95 ميجا باسكال وهو أقل من 13.1 ميجا باسكال.
علاوة على ذلك، من غير المألوف تعيين قوة ضغط أكبر من القيمة الدُنيا لأن توفر وأسعار الوحدات ذات القوة الأعلى ستصبح مشكلة عند تحديد مقاومة ضغط عالية. تنص المواصفات القياسية لوحدات البناء الخرسانية الحاملة على أن الانكماش الجاف للوحدة يجب ألا يتجاوز 0.065 في المائة وإلا فإنّ الجدران التي يتم إنشاؤها من وحدات البناء الخرسانية هذه ستحدث على الأرجح شقوق انكماش.
القيد الآخر الذي حددته المواصفات القياسية لوحدات البناء الخرسانية الحاملة هو امتصاص الماء لوحدات البناء الخرسانية .بحيث يُسمح بمزيد من الامتصاص للوحدة خفيفة الوزن مقارنة بالوحدات المتوسطة والعادية لأن مجاميع الوحدة خفيفة الوزن تمتص المزيد من الماء.
2- خصائص مونة جدران البناء الخرسانية المسلّحة:
تعمل الملاط على إبقاء وحدات البناء الخرسانية منفصلة عن بعضها البعض وتحافظ عليها معًا في نفس الوقت. بشكل عام، تبلُغ سماكة الملاط بين الوحدات حوالي 9.5 مم ولكن يمكن تعديلها لإنشاء غرف لتغيرات أبعاد البناء الخرساني، بهذه الطريقة تفصل قذائف الهاون الوحدات عن بعضها البعض. علاوة على ذلك، تقوم الملاط بتثبيت وحدات البناء الخرسانية معًا عن طريق تطوير رابطة بينها يتم من خلالها إنتاج قوة الشد الانثناء والمباشرة.
قد لا تكون قوة الشد كبيرة في البناء الخرساني المسلّح كما هو الحال في البناء غير المقوى، ومع ذلك فهو لا يزال مهمًا للجدار. يتم وضع المفصل الأفقي، الذي يسمّى مفصل السرير، في غلاف الوجه ويتم وضع الملاط على قشرة الوجه فقط وليس على الشبكات. علاوة على ذلك، تسمّى المفاصل العمودية مفاصل الرأس، ويتم سكب الملاط في مفاصل الرأس بعمق يساوي سُمك قشرة الوجه على جانبي الجدار. بحيث يمكن رؤية كل من مفصل الرأس ومفصل السرير.
المواصفات القياسية لمونة وحدات البناء تحكم الملاط المستخدم في بناء جدار البناء المقوّى، وتحدد المواصفات القياسية لمونة وحدات البناء ثلاثة أنظمة إسمنتية وهي الأسمنت الحجري والأسمنت والجير والأسمنت الملاط. إسمنت البناء عبارة عن خليط من أنواع الأسمنت البورتلاندي أو غيرها من أنواع الأسمنت والبلاستيك وعوامل الحشو ومواد أُخرى تهدف إلى تحسين إنجاز الملاط. تتكون ملاط الأسمنت والجير من مزج الأسمنت مثل الأسمنت البورتلاندي أو الأسمنت المخلوط والجير المطفأ والرمل والماء وأحيانًا مواد مضافة.
الملاط الأسمنت هو أكثر الأنواع المرغوبة بسبب قوة الترابط الانثناء الإضافية التي تفتقر إليها الأنواع الأخرى من الملاط. هذا هو السبب في أنه يمكن تطبيقها في المناطق عالية الزلازل على سبيل المثال فئة التصميم الزلزالي D وأعلى. هذا التطبيق غير مسموح به لأنواع الملاط الأخرى. تصنّف المواصفات القياسية لمونة وحدات البناء مدافع الهاون إلى أنواع M و S و N و O والأقوى هي M ثم الأنواع الأخرى على التوالي.
نوع الملاط المستخدم في بناء غالبية جدار البناء المقوى هو إمّا النوع S أو النوع N. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام النوع S أو النوع M في الفئة الزلزالية D أو أعلى. أخيرًا، تصنف قذائف الهاون إمّا حسب النسبة أو حسب الملكية، وليس كلاهما. يعتبر تصنيف الملاط حسب النسبة افتراضيًا في حالة عدم قيام المصمم بتحديد تصنيف الملاط.
3- خصائص الجِبص لجدران البناء الخرسانية المسلّحة:
إنّ المواصفات القياسية لجِبص البناء، تحكم النقرس المستخدمة في جدران البناء الخرسانية المسلّحة. مكونات الجِبص الحجري هي الأسمنت والماء الذي قد يحتوي على الجير أو الرمل أو الركام الخشن أو المواد المضافة. السبب الرئيسي لتطبيق الجِبص هو ربط وحدات البناء الخرسانية بحديد التسليح. يتم تثبيت حديد التسليح في خلية وحدة البناء، والتي تبلغ مساحتها حوالي 100 مم 2، وبعد ذلك يتم ملء الفراغ المتبقي من التجويف بالجِبص.
نظرًا للخاصية الامتصاصية لوحدات البناء، يجب أن يكون ركود الجِبص أكبر من الخرسانة. يخضع الجِبص المصبوب في خلية البناء للشفط ويفقد الخليط الماء. لا يتم ملء الفراغ في خلايا البناء بشكل صحيح ما لم يكن الجِبص سائداً في بداية الصب. يمكن ملاحظة امتصاص الماء على جانب وحدة البناء التي يتغير لونها إلى الرمادي، لذلك قد يكون عدم وجود هذا اللون بعد الحشو دليلاً على أن الجِبص لم يصل إلى قاع وحدات البناء.
يكون الجِبص مناسبًا لِلوضع إذا كان انخفاضه بين 20 سم إلى 28 سم. قد يبدو ترهل الجِبص كثيرًا ولكن مهندس الموقع يجب أن يدرك أنه مطلوب صب الجِبص بشكل صحيح. سوف يفقد الخليط الماء بعد وقت قصير من وضعه وسيكون أقوى بكثير. أخيرًا، يتم استخدام معدات الاهتزاز المناسبة لضغط الجِبص.
4- خصائص حديد التسليح للجدران الخرسانية المسلّحة:
التعزيزات الفولاذية المستخدمة في بناء الجدار الخرساني المسلّح هي نفسها المستخدمة في الإنشاءات الخرسانية المسلّحة الأخرى. القضبان الفولاذية الفاصلة حسب المواصفات القياسية للأسلاك الفولاذية لتقوية مفاصل البناء، هي حصرية للبناء وهي مجلفنة لحمايتها من التآكل. تتمثّل المهمة الرئيسية لتقوية المفاصل في التحكّم في شقوق الانكماش. يتم تثبيت القضبان الفولاذية رأسياً في خلية البناء الخرسانية ويُنصح باستخدام المباعد لوضع القضبان في الموضع المحدد. يتم وضع حديد التسليح في طبقة واحدة بحيث يتم تثبيته في وسط الوحدة.
يمكن أيضًا استخدام حديد التسليح على جانب واحد من وحدات البناء. على سبيل المثال، عندما يعمل الحمل الجانبي مثل التربة على جدار البناء المعزز أو في حالة حمل الرياح إذا لم يتعرّض الجدار لشفط الرياح. في كلتا الحالتين، يجب أن يكون المصمم على دراية بوضع القضبان الفولاذية في الموضع الصحيح. لسُمك الجدار 30 سم أو أكثر، يمكن استخدام طبقتين من التقوية في المناطق الزلزالية. أخيرًا، يمكن وضع التعزيزات بشكل أفقي مثل الجدران التي تمتد أفقياً بين أعمدة البناء المثبتة في الجدران.
