ما هي الخرسانة؟

الخرسانة: هي مادة مُتعددة الاستخدامات تخدم مجموعة واسعة من الأغراض. من المباني التجارية الكبيرة إلى وضع ممرات بسيطة للمباني السكنية، يتم استخدام الخرسانة في كل مكان حولنا. بشكل عام، تحتوي جميع أنواع الخرسانة على مُكوّنات مُشتركة من الأسمنت والماء ومزيج من الرمل والحجر. ومع ذلك، يتم استخدام عدد من المواد المختلفة لإضافة خصائص مختلفة للخرسانة وبالتالي جعلها مفيدة للتطبيقات المختلفة.

سواء كنت تتطلّع إلى تنفيذ مشروع واسع النطاق أو كنت مهتمًا ببناء مبنى محلي، فإنّ المزيج الخرساني الذي سيتم اختياره سيكون له تأثير كبير على نجاح المشروع. وغني عن القول، أن اختيار النوع المناسب من الخرسانة أمر بالغ الأهمية لأي نوع من أنواع البناء. نحن نعيش بالفعل في عصر ملموس. لقد أصبحت الخرسانة مهمًة للغاية لأنها تستخدم في كل نوع من أنواع البناء تقريبًا مثل المباني والطرق والطرق السريعة والأنفاق وسدود التخزين ومحطات توليد الطاقة والمطارات ومفاعلات الطاقة الذرية.

وبالتالي، في المباني، يتم استخدامها تقريبًا من الأساس إلى الطابق العلوي. في النقل، يتم استخدامها في الشوارع والطرق السريعة والمطارات. الخرسانة هي أيضًا مادة تستخدم على نطاق واسع لتخزين المياه ونقلها مثل تبطين القنوات وخزانات المياه. بالإضافة إلى الاستخدامات الأولية المذكورة أعلاه، يتم استخدامها أيضًا كمواد طلاء لأغراض محددة مثل العزل المائي والحريق وعازل للصوت والحماية من الإشعاعات في محطات الأشعة السينية ومحطات الطاقة الذرية.

الخاصية الأساسية للخرسانة هي أنها تتجمع وتتصلّب في كتلة قوية شبيهة بالصخور خلال فترة قصيرة. تعتمد القوة النهائية والخصائص الأخرى للخرسانة على عدة عوامل، مثل:

  1. طبيعة المواد الكلية المستخدمة.

  2. جودة ونسب الأسمنت والركام.

  3. الماء المستخدم في صنع الخليط.


يتم التعبير عن التكوين بشكل عام من حيث الأحجام النسبية للخرسانة بـ:

  1. الركام الناعم (الرمل).

  2. الركام الخشن (الحصى).

وبالتالي، تُشير الخرسانة بنسبة 1 إلى 2 إلى 4 إلى مزيج يحتوي على جزء واحد من حجم الأسمنت وجزئين من الرمل و 4 أجزاء من الحصى أو الركام المسحوق. في الخلط الفعلي، يتم تحويل الأحجام النسبية إلى أوزان المواد المعنية. يتم إنتاج أنواع مختلفة من الخرسانة بناءً على المواد المكونة وتصميم المزيج وطريقة البناء ومنطقة التطبيق وشكل تفاعل الماء. سيتم مناقشة تفاصيل أكثر أنواع الخرسانة استخدام وخصائصها وتطبيقاتها.

ما هي أكثر أنواع الخرسانة استخدام:

يوجد هناك 11 نوعا من أكثر أنواع الخرسانة استخدامًا وهي:

  1. الخرسانة العادية.

  2. الخرسانة البسيطة.

  3. الخرسانة المسلّحة.

  4. الخرسانة سابقة الإجهاد.

  5. الخرسانة مسبقة الصب.

  6. الخرسانة خفيفة الوزن.

  7. الخرسانة الجاهزة.

  8. الخرسانة البوليمرية.

  9. الخرسانة عالية القوة.

  10. الخرسانة عالية الأداء.

  11. الخرسانة المختومة.

سيتم شرح خصائص واستخدامات أنواع الخرسانة المختلفة المذكورة أعلاه باختصار:

1- الخرسانة عادية القوة:

الخرسانة التي يتم الحصول عليها عن طريق خلط المكونات الأساسية، الأسمنت والماء والركام سوف تُعطينا قوة عادية من الخرسانة. ستختلف قوة هذا النوع من الخرسانة من 10 ميجا باسكال إلى 40 ميجا باسكال. الخرسانة ذات القوة العادية لها وقت ضبط أولي يتراوح من 30 إلى 90 دقيقة وهذا يعتمد على خصائص الأسمنت والظروف الجوية لموقع البناء.

2- الخرسانة البسيطة:

لن يكون للخرسانة البسيطة أي تقوية. المكونات الرئيسية هي الاسمنت والركام والماء. تصميم المزيج الأكثر استخدامًا هو 1 إلى 2 إلى 4 وهو تصميم المزيج العادي. تتراوح كثافة الخرسانة العادية بين 2200 و 2500 كجم لكل متر مكعب. قوة الانضغاط من 200 إلى 500 كجم لكل سم 2. تستخدم هذه الأنواع من الخرسانة بشكل أساسي في تشييد الأرصفة والمباني، خاصة في المناطق التي يَقلّ فيها الطلب على قوة الشد العالية. إنّ المتانة التي يمنحها هذا النوع من الخرسانة مُرضية إلى حد كبير.

3- الخرسانة المسلّحة:

يتم تعريف الخرسانة المسلّحة على أنها الخرسانة التي يتم إدخال تسليح لها لتحمل مقاومة الشد. الخرسانة العادية ضعيفة التوتر وجيدة في الانضغاط. ومن ثم فإنّ وضع حديد التسليح سيتولى مسؤولية تحمل ضغوط الشد. تعمل الخرسانة المسلّحة مع العمل المشترك للخرسانة العادية والتسليح. يمكن أن يكون التسليح الفولاذي المستخدم في الخرسانة على شكل قضبان أو على شكل شبكات. الآن يتم تطوير الألياف أيضًا كتعزيز.

الخرسانة المسلّحة بالألياف هي الخرسانة التي تستخدم الألياف (ألياف الصلب) كقوة للخرسانة. استخدام الشبكات في الخرسانة سيُعطي الاسمنت الحديدي. مهما كان نوع التسليح المستخدم في الخرسانة، فمن الضروري للغاية ضمان الترابط المناسب بين الخرسانة والتسليح. ستتحكّم هذه الرابطة في قوة وعوامل التحمل للخرسانة.

4- الخرسانة سابقة الإجهاد:

يتم تنفيذ مُعظم مشاريع الخرسانة الضخمة من خلال وحدات الخرسانة سابقة الإجهاد. هذه تقنية خاصة يتم فيها التأكيد على القضبان أو الأوتار المستخدمة في الخرسانة قبل تطبيق حمل الخدمة الفعلي. أثناء الخلط ووضع الخرسانة، توضع هذه القضبان المشدودة بإحكام وتثبت من كل طرف من طرفي الوحدة الهيكلية. بمجرد أن تتماسك الخرسانة وتتصلّب، سيتم وضع الوحدة الهيكلية في حالة ضغط.

ستجعل ظاهرة الإجهاد المُسبق هذه الجزء السفلي من العضو الخرساني أقوى ضد التوتر. تتطلّب عملية الإجهاد المُسبق معدات ثقيلة ومهارة عمالية (رافعات ومعدات للتوتر). ومن ثم يتم تصنيع وحدات الإجهاد المُسبق في الموقع وتجميعها في الموقع. تستخدم هذه في تطبيق الجسور والهياكل الثقيلة المحملة والسقف ذو الامتدادات الأطول.

5- الخرسانة سابقة الصب:

يمكن تصنيع العناصر الهيكلية المختلفة وصبها في المصنع حسب المواصفات وشرائها إلى الموقع وقت التجميع. تُسمّى هذه الوحدات الخرسانية بالخرسانة الجاهزة. أمثلة الوحدات الخرسانية مُسبقة الصب هي الطوب الخرساني ووحدات السلم والجدران والأعمدة مسبقة الصب وعتبات الخرسانة والعديد من العناصر الأخرى. تتميز هذه الوحدات بالحصول على بناء سريع حيث أن التجميع فقط ضروري. كما يتم التصنيع في الموقع، يتم ضمان الجودة. الاحتياط الوحيد الذي تم اتخاذه هو نقلهم.

6- الخرسانة خفيفة الوزن:

سيتم تصنيف الخرسانة التي تقل كثافةها عن 1920 كجم لكل م 3 على أنها خرسانة خفيفة الوزن. سوف يمنحنا استخدام الركام خفيف الوزن في تصميم الخرسانة مجاميع خفيفة الوزن. الركام هو العنصر المهم الذي يُساهم في كثافة الخرسانة. ومن الأمثلة على الركام الخفيف الوزن الخفاف والبيرلايت والسكوريا. يتم استخدام الخرسانة خفيفة الوزن لحماية الهياكل الفولاذية وتستخدم أيضًا في بناء أسطح الجسور الطويلة. هذه تستخدم أيضا لبناء اللبنات.

7- الخرسانة الجاهزة:

تُسمّى الخرسانة التي يتم خلطها في مصنع الخلط المركزي باسم الخرسانة الجاهزة. يتم جلب الخرسانة المختلطة إلى الموقع بمساعدة خلاط ترانزيت مثبت على شاحنة. يمكن استخدام هذا بمجرد الوصول إليه في الموقع مباشرة دون أي علاج إضافي.ىالخرسانة الجاهزة دقيقة للغاية ويمكن تطوير الخرسانة المتخصّصة بناءً على المواصفات وبأعلى جودة.

سيتطلّب تصنيع هذه الخرسانة مصنع خلط مركزي. ستكون هذه المصانع على مسافة قابلة للتعديل من موقع البناء. إذا كان النقل طويلًا جدًا، فسيؤدي ذلك إلى تثبيت الخرسانة. تتعامل مشكلات تأخير الوقت هذه مع عوامل تثبيط الاستخدام التي تؤخر الإعداد.

8- الخرسانة البوليمرية:

عند مقارنتها بالخرسانة التقليدية، في الخرسانة البوليمرية، سيتم ربط الركام بالبوليمر بدلاً من الأسمنت. سيساعد إنتاج الخرسانة البوليمرية في تقليل حجم الفراغات في الركام. سيؤدي ذلك إلى تقليل كمية البوليمر اللازمة لربط الركام المستخدم. ومن ثم يتم تصنيف الركام وخلطه وفقًا لذلك لتحقيق الحد الأدنى من الفراغات ومن ثم الكثافة القصوى. هذا النوع من الخرسانة له فئات مختلفة وهي:

  1. الخرسانة المشربة بالبوليمر.

  2. الخرسانة البوليمرية العادية.

  3. الخرسانة المشربة بالبوليمر جزئيًا.

9- الخرسانة عالية القوة:

يمكن وصف الخرسانة التي تزيد قوتها عن 40 ميجا باسكال على أنها خرسانة عالية القوة. يتم تحقيق هذه القوة المتزايدة عن طريق تقليل نسبة الماء إلى الأسمنت حتى أقل من 0.35. يتم تقليل بلورات هيدروكسيد الكالسيوم التي تعتبر المنتج الشاغل الرئيسي أثناء الترطيب لخصائص القوة من خلال دمج دخان السيليكا. من حيث الأداء، يجب أن تكون الخرسانة عالية القوة أقل أداءً من حيث قابلية التشغيل وهي مشكلة.

10- الخرسانة عالية الأداء:

تتوافق هذه الخرسانة مع معيار مُعيّن ولكنها لن تقتصر بأي حال من الأحوال على القوة. يجب ملاحظة أن جميع الخرسانة عالية القوة يمكن أن تكون من النوع عالي الأداء. ولكن ليست كل الخرسانة عالية الأداء هي خرسانة عالية القوة. المعايير التي تتوافق مع الخرسانة عالية الأداء مذكورة أدناه:

  1. زيادة القوة في سن مبكرة.

  2. سهولة وضع الخرسانة.

  3. عوامل النفاذية والكثافة.

  4. حرارة الماء.

  5. عمر طويل ومتانة.

  6. المتانة والخصائص الميكانيكية.


11- الخرسانة المختومة:

الخرسانة المختومة هي خرسانة معمارية حيث يمكن الحصول على أنماط واقعية مشابهة للأحجار الطبيعية والجرانيت والبلاط من خلال وضع انطباع عن وسادات الختم الاحترافية. يتم هذا الختم على الخرسانة عندما تكون في حالتها البلاستيكية. ستضفي بقع التلوين المختلفة وعمل الملمس أخيرًا لمسة نهائية مشابهة جدًا للأحجار الطبيعية الأكثر تكلفة. يمكن الحصول على مظهر جمالي عالي من تشطيب مختوم اقتصاديًا. يستخدم هذا في بناء الممرات والأرضيات الداخلية والباحات.