نسب تصميم خليط الخرسانة سابقة الاجهاد

ما هي نسب تصميم خليط الخرسانة سابقة الاجهاد؟

تستخدم الخرسانة على نطاق واسع في مواد البناء. المكون الرئيسي للخرسانة هو الاسمنت والركام والماء والمضافات. ونظرًا للخصائص المختلفة للمواد المستخدمة في الخرسانة، فإنّ تصميم الخرسانة ليس بالمهمة السهلة. بحيث يتم تطبيق الطرق المختلفة لتصميم الخلطة لتحديد نوعية وكمية الخرسانة. كما أن الهدف من تصميم المزيج هو إنتاج الخرسانة المطلوبة من القوة والمتانة والقدرة على العمل اقتصاديًا قدر الإمكان.

يجب اختيار نسب تصميم الخلطة الخرسانية مسبقة الإجهاد بطريقة تلائم القوة والمتانة وقابلية التشغيل وما إلى ذلك في البناء. حيث يجب يتم تحديد نسب الخلط للخرسانة سابقة الإجهاد بناءً على التوصيات المقدمة من قبل الرموز القياسية للمنطقة. ويجب أن تخضع أي نسبة تصميم خلطة مشتقة من البناء المحدد لاختبارات وفحوصات الجودة لإنهائها للتنفيذ. لذلك سوف يتم شرح المتطلبات الرئيسية أثناء اختيار نسبة تصميم الخلطة للخرسانة سابقة الإجهاد باختصار.

مزيج نسب التصميم من الخرسانة سابقة الإجهاد:

يتم تحديد نسب الأسمنت والركام والماء لتحقيق القوة المطلوبة في الخرسانة من خلال تصميم الخلطة الخرسانية. حيث أنه يوصى باستخدام خليط التصميم فقط في حالة البناء الخرساني المجهد.

1- الحد الأدنى من درجة قوة الخرسانة سابقة الإجهاد:

الحد الأدنى من درجة الخرسانة بشكل عام درجة قوة M30 للأعضاء بعد الشد و M40 للأعضاء سابقة الشد. وإلى جانب درجة الخرسانة يجب تحديد المواصفات التالية لتصميم مزيج الخرسانة سابقة الإجهاد.

1. تعيين الدرجة.
   
2. نوع الأسمنت المراد استخدامه.
   
3. الحجم الاسمي الأقصى للركام.
   
4. محتوى الأسمنت للخليط، والقيمة القصوى والدنيا.
   
5. الحد الأقصى لنسبة الماء إلى الأسمنت للخليط.
   
6. قابلية العمل على تحقيقه.
   
7. نوع الركام الذي سيتم استخدامه.
   
8. استخدام أي خليط مع الشروط والمتطلبات.
   

2- الحد الأدنى لمحتوى الأسمنت في الخرسانة سابقة الإجهاد:

يتم تحديد الحد الأقصى لمحتوى الأسمنت للحد من بقع الانكماش ضمن الحدود. حيث أنه في الكود القياسي الهندي أيضًا، تم تحديد قيمة 530 كجم لكل م 3 في الكود بحيث يمكن تقييد بقع الانكماش في الخرسانة ضمن الحدود. وفقًا لمدونة الممارسات للتصميم والبناء للاستخدام الإنشائي للخرسانة، فإنّ الحد الأعلى لمحتوى الأسمنت هو 550 كجم لكل م 3. كما يمكن أن يصل الحد الأدنى إلى قيمة 330 كجم لكل م 3 والتي يتم تحديدها بناءً على ظروف التعرض.

في الخرسانة سابقة الإجهاد، يتم توفير نسبة أقل من الماء إلى الأسمنت للحصول على الخرسانة عالية القوة. وهذا يؤدي إلى الضغط. لذلك، يتم استخدام نسبة الماء إلى الأسمنت من 0.32 إلى 0.42 ويتم الضغط تحت التردد العالي باستخدام هزاز من 4000 إلى 9000 دورة في الدقيقة.

3- الحد الأدنى للركام لتصميم الخلطة الخرسانية سابقة الإجهاد:

يجب أن يكون الركام المستخدم للخرسانة سابقة الإجهاد ذو جودة متسقة. وبالنسبة للرموز القياسية، توصي بوزن الدُفعات بدلاً من تجميع الكميات. بحيث يؤدي استخدام الركام خفيف الوزن مثل خبث أفران الخفاف الممتدة إلى توفير وزن الهياكل سابقة الإجهاد. وتتراوح كثافة الهياكل الخرسانية المصنوعة من هذه الركام من 1300 إلى 2000 كجم لكل م 3. كما يساعد استخدام الركام خفيف الوزن على زيادة خصائص الحريق والعزل.

تصميم خليط الخرسانة سابقة الإجهاد عالي القوة:

المواد الرئيسية المستخدمة في تصميم مزيج الخرسانة سابقة الإجهاد هي الخرسانة عالية القوة والفولاذ عالي القوة. كما أن المكونات المستخدمة في تصميم الخلطة الخرسانية سابقة الإجهاد هي: الأسمنت والركام الخشن والناعم والماء والخلط يجب أن تحقق معايير أداء عالية القوة بحيث يكون لديهم معًا الحد الأدنى من القوة والأداء بناءً على الرموز القياسية.

مع تطبيق تقنيات الاهتزاز واستخدام المواد المضافة الكيميائية وما إلى ذلك، يمكننا إنتاج الخرسانة بمقاومة ضغط في حدود 70-100 نيوتن لكل مم 2. هذه الخرسانة، التي تسمى الخرسانة فائقة القوة، مطلوبة لاستخدامها في بناء الخرسانة سابقة الإجهاد. حيث أظهرت الدراسات التجريبية، في السنوات الأخيرة، أنه في الخلطات الخرسانية عالية القوة وقابلية التشغيل ونوع الركام من حيث الحجم والشكل والمسامية والنفاذية وامتصاص الماء والملمس السطحي وما إلى ذلك ومتطلبات القوة التأثير على اختيار نسبة الماء إلى الأسمنت.

فوائد استخدام الخرسانة عالية القوة:

1. تقليل الضغوط العالية الناتجة عن أقسام التثبيت.
   
2. يتم تجنب أي سبب للانزلاق بين الهياكل سابقة التوتر.
   
3. ضغط الدمك الأولي الناتج مرتفع وهو مخصص لمقاومة التوتر المستقبلية.
   
4. خفضت الخرسانة مسبقة الإجهاد عالية القوة من مشاكل الانكماش والزحف.