أنواع حديد التسليح في البناء

ما هو حديد التسليح؟

التسليح الفولاذي عبارة عن قضبان فولاذية يتم توفيرها مع الخرسانة الأسمنتية العادية لجعلها خرسانة مسلحة. ومن ثم، فإنّ هذه الهياكل تشكل هيكلًا خرسانيًا من الأسمنت المسلح بالفولاذ (RCC). حيث أن حديد التسليح يسمى عادة “قضبان التسليح”.

الحاجة إلى حديد التسليح:

الخرسانة السادة ضعيفة في التوتر وقوية في الانضغاط. حيث يتم الحصول على خاصية الشد للهياكل الخرسانية من خلال دمج حديد التسليح. وحديد التسليح قوي في كل من التوتر والضغط. كما أن خاصية الشد التي يوفرها حديد التسليح سوف تمنع وتقليل الشقوق الخرسانية تحت أحمال التوتر.

يتشابه معامل التمدد الحراري لحديد التسليح والخرسانة من حيث أنهما يخضعان لتمددات مماثلة أثناء تغيرات درجات الحرارة. كما ستضمن هذه الخاصية تعرض الخرسانة لأدنى حد من الإجهاد أثناء تغيرات درجات الحرارة. وتم تزيين سطح قضبان التسليح الفولاذية بحيث يكون لها ارتباط مناسب مع المواد الخرسانية المحيطة.

العاملان الرئيسيان اللذان يوفران القوة للهياكل الخرسانية هما الفولاذ والخرسانة. كما سيقوم مهندس التصميم بدمج العناصر وتصميم العنصر الهيكلي بطريقة تجعل الفولاذ يقاوم قوة الشد والقص المستحثة، بينما تأخذ الخرسانة قوى الضغط.

ما هي أنواع حديد التسليح؟

يتكون التسليح الفولاذي المستخدم في البناء الخرساني بشكل أساسي من 4 أنواع، ومن أنواع حديد التسليح ما يلي:

• قضبان الصلب المشوهة المدرفلة على الساخن.

• قضبان الصلب المشغولة على البارد.

• قضبان فولاذية عادية.

• قضبان الصلب الإجهاد المسبق.

1. قضبان مشوهة مدرفلة على الساخن:

تعتبر القضبان المشوهة المدلفنة على الساخن هي الأكثر شيوعًا في استخدامات حديد التسليح لهياكل الخرسانة المسلحة. كما يقول الاسم، يتم إجراء التدحرج الساخن للتعزيز مع ترك بعض التشوهات على سطحه في شكل أضلاع. بحيث تساعد هذه الأضلاع على تكوين رابطة مع الخرسانة. وقوة الخضوع النموذجية للقضبان المشوهة المدلفنة على الساخن هي 60000 رطل لكل بوصة مربعة.

2. قضبان التسليح المشغولة على البارد:

يتم الحصول على قضيب التسليح المشغل على البارد من خلال السماح للقضبان الفولاذية المدلفنة على الساخن بالعمل على البارد. وفي عملية العمل على البارد، ستخضع القضبان لللف والرسم. حيث تتم العملية في درجة حرارة الغرفة. ولا تخضع القضبان الفولاذية المشغولة على البارد لمردود بلاستيكي وبالتالي فهي أقل ليونة بالمقارنة مع القضبان المدلفنة على الساخن.

3. قضبان التسليح العادية:

لا تحتوي قضبان التسليح الفولاذية العادية على أضلاع على سطحها. ولديهم سطح عادي. حيث تستخدم هذه القضبان للمشاريع الصغيرة حيث يكون الاقتصاد هو الشاغل الرئيسي. وقوة الخضوع للشد لهذه القضبان لها قيمة 40000 رطل لكل بوصة مربعة.

4. قضبان التسليح مسبقة الإجهاد:

التعزيزات الفولاذية سابقة الإجهاد عبارة عن قضبان فولاذية تستخدم في شكل خيوط أو أوتار. كما يتم استخدام خيوط متعددة في الخرسانة من أجل أداء عمل الإجهاد المسبق. حيث أن الخيوط مصنوعة من أسلاك متعددة إمّا 2 أو 3 أو 7 خيوط سلكية.

الأسلاك المستخدمة هنا مشكلة على البارد ولها قوة شد عالية تتراوح من 250000 – 270000 رطل لكل بوصة مربعة. حيث تساعد هذه القوة العالية على الإجهاد المسبق للخرسانة بشكل فعال.

مزايا حديد التسليح:

يعتبر حديد التسليح خيار تقوية مقارنة بمواد التسليح الأخرى بسبب مميزاته الفريدة. ومن مزايا التسليح ما يلي:

• التوافق مع الخرسانة: يتم وضع الخرسانة الطازجة على قالب صب الخرسانة معدة بالفعل مع التسليح. كما لن يطفو حديد التسليح في الخرسانة أثناء عملية صب الخرسانة. وبالتالي، لا يتطلب حديد التسليح ربطًا خاصًا بالقوالب.

• متانة حديد التسليح: القضبان الفولاذية متينة بطبيعتها ولديها القدرة على تحمل الشدة والتآكل أثناء أنشطة البناء.

• خاصية الانحناء في حديد التسليح: بمجرد تصنيع القضبان الفولاذية إلى الحجم القياسي، يمكن ثنيها وفقًا للمواصفات المطلوبة. ومن ثم، يتم توصيل القضبان الفولاذية المصنعة بسهولة في الموقع.

• خاصية إعادة التدوير: يتم إعادة تدوير الفولاذ المقوى المتبقي بعد العمر التشغيلي للهيكل مرة أخرى واستخدامه في إنشاءات جديدة.

• متاح بسهولة: سيكون لكل منطقة في البلد مورد أو مصنع لحديد التسليح. ومن ثم، فإنّ حديد التسليح متاح بسهولة.

عيوب حديد التسليح:

العيوب الرئيسية لحديد التسليح مذكورة أدناه:

• الطبيعة التفاعلية للتعزيزات الفولاذية: في الهياكل الخرسانية حيث يكون الغطاء صغيرًا ويتعرض للرطوبة الخارجية وتأثير الملح، يخضع التسليح للتفاعل ويبدأ في التآكل. وهذه يمكن أن تقلل من قوة الخرسانة وأخيرا الفشل.

• غالية الثمن: تكلفة حديد التسليح مرتفعة. حيث سيؤدي هذا إلى زيادة تكلفة البناء.

• يذوب عند درجة حرارة عالية: في درجات الحرارة المرتفعة، قد يذوب حديد التسليح. وهذا هو السبب في أن حديد التسليح يتم ربطه وليس لحامه.