18/02/2024
أنواع الخرسانة - ٢٥ نوعًا من الخرسانة المستخدمة في أعمال البناء
ما هي الخرسانة؟
الخرسانة هي مادة بناء يتم الحصول عليها عن طريق خلط الإسمنت والركام الناعم (الرمل) والركام الخشن (الحصى، وكسر الأحجار، والصخور، إلخ)، والمياه بنسب معينة. كل هذه المكونات عند مزجها أو خلطها بشكل صحيح، يبدأ الأسمنت والماء تفاعلًا لربط المكونات (تفاعل الإماهة) وتنتج كتلة لدنة تتصلب بمرور الوقت. تُعرف هذه الكتلة اللدنة والصلبة بالخرسانة. أدت التطورات التكنولوجية إلى اختراع أنواع جديدة من الخرسانة ذات الاستخدامات المحددة. في هذه المقالة، سيتم مناقشة ٢٥ نوعًا من الخرسانة.
تعتمد خصائص الخرسانة على كمية ونسب المكونات المستخدمة في الخلطة. ومع ذلك ، يمكن أيضًا تعديل الخصائص بشكل كبير بناءً على أنواع الأسمنت المختلفة المستخدمة في الخلطة. الخرسانة قوية جدًا في في مقاومة الانضغاط أو الضغط ولكنها ضعيفة في مقاومة الشد. يمكن صب الخرسانة الطازجة في أي أشكال أو قوالب مناسبة للحصول على الشكل والحجم المطلوب. تستخدم الخرسانة على نطاق واسع في جميع أنواع أعمال البناء مثل المباني، والجسور، والسدود، والطرق، والجسور العلوية، إلخ.
تركيب الخرسانة:
مواد ربط (أشهرها الأسمنت)
الركام (الخشن والناعم)
الماء
المضافات (لتحسين خواص الخرسانة)
أ. مواد رابطة:
لقد انتهى استخدام الجير في الخرسانة. يعتبر الإسمنت اليوم مادة الربط الوحيدة المستخدمة في الخرسانة. عندما يضاف الماء مع جميع المكونات الخرسانية يحدث تفاعل بين الاسمنت والماء وتتشكل الخرسانة.
ب. الركام:
يستخدم الركام كمواد مالئة. يجب أن لا يخضع لأي تغيير كيميائي، فهي توفر فقط حجم كتلة للخرسانة وتقلل من تأثيرات الانكماش.
ج. الماء:
الماء مطلوب لإكمال التفاعل الكيميائي مع الأسمنت. يلعب الماء دورًا حيويًا في قابلية تشغيل الخرسانة.
د. المضافات:
المضافات هي مادة اختيارية تضاف أثناء خلط الخرسانة لتعزيز خصائص وأداء الخرسانة الطازجة. هناك ٤ أنواع من المضافات وهي: مضافات تسريع الشك، مضافات مثبطة الشك، مضافات الهواء المحبوس، ومضافات تقليل الماء.
ما هي أنواع الخرسانة؟
يوجد ٢٥ نوعًا مختلفًا من أنواع الخرسانة مدرجة أدناه.
الخرسانة الأسمنتية العادية
الخرسانة المسلحة
الخرسانة المسلحة بالألياف
الخرسانة المسلحة بالزجاج
الخرسانة فيروسمنت
الخرسانة الجاهزة
الخرسانة سابقة الصب
الخرسانة سابقة الإجهاد
الخرسانة خفيفة الوزن
الخرسانة البوليمرية
الخرسانة عالية الكثافة (الكثيفة)
الخرسانة عالية الأداء
الخرسانة عالية المقاومة
الخرسانة ذات الهواء المحبوس
الخرسانة ذاتية الدمك
الخرسانة المقذوفة
الخرسانة المقذوفة الجافة
الخرسانة المضغوطة
الخرسانة المنفذة
الخرسانة الذكية
الخرسانة المطبوعة
الخرسانة الجيرية
الخرسانة الأسفلتية
الخرسانة البكتيرية
الخرسانة التحفيزية ذاتية التنظيف
١- الخرسانة الأسمنتية العادية (PCC)
الخرسانة الأسمنتية العادية عبارة عن مزيج خرساني أساسي يتكون من الأسمنت والركام الناعم والركام الخشن والمضافات (اختياري) والماء. PCC قوية جدًا في الضغط. ولكن بسبب عدم وجود تسليح مثل الفولاذ، فإنها ضعيف للغاية في الشد. نسبة تصميم الخلطة العامة لـ PCC هي ١ : ٢ : ٤ و ١ : ٣ : ٦. يشيع استخدامها في أساسات المبنى وصبات النظافة. بعد الوصول إلى الطبقات الصلبة من التربة، توضع طبقة من الرمل تليها الخرسانة الأسمنتية العادية. فوق خرسانة الأسمنت العادية، يتم وضع قفص التسليح للقاعدة.
مزايا الخرسانة الأسمنتية العادية:
الخرسانة الأسمنتية العادية اقتصادية عن الأنواع الأخرى من الخرسانة.
PCC قوية جدًا في الضغط.
سهلة الاستخدام والخلط والتشغيل.
خالية من الصدأ بسبب عدم وجود التسليح بالحديد.
في الأساسات، تعمل كغطاء ويمنع تسرب الماء أو التربة الضارة.
تعمل PCC كأرضية قوية لوضع كتل الغطاء للقاعدة.
مقاومة عالية للحريق.
الحد الأدنى من آثار التجوية.
تكلفة صيانة أقل يمكن تجاهلها.
عيوب الخرسانة الأسمنتية العادية:
الخرسانة الأسمنتية العادية ضعيفة في الشد.
إنها هشة أو قصفة للغاية.
منخفضة في المتانة وصلابة الانحناء.
شروخ الانكماش الحراري.
التطبيقات:
تستخدم PCC الخرسانة العادية في:
الأساسات، صبة نظافة الأرضيات، الكتل الخرسانية، الشرفات، مواقف السيارات المفتوحة.
٢- الخرسانة الأسمنتية المسلحة (RCC)
الخرسانة المسلحة الأسمنتية هي مادة مركبة تتكون من الأسمنت والركام الناعم والركام الخشن والمضافات وتسليح الصلب. إنها ببساطة خرسانة أسمنتية عادية مع وجود الفولاذ فيها. يمكن التغلب على جميع القيود في الخرسانة الأسمنتية العادية من خلال الخرسانة المسلحة. من بين جميع المعادن، يعد الفولاذ أنسب مادة تسليح بسبب نفس معامل التمدد الحراري تقريبًا. بسبب هذه الخاصية للفولاذ، فهو أكثر توافقًا مع الخرسانة من المعادن الأخرى.
مزايا الخرسانة المسلحة:
سهولة البناء.
قوية في الشد والضغط.
زيادة في مقاومة الحريق بالمقارنة مع الهياكل الفولاذية.
مرونة التسليح تقاوم آثار الزلازل.
يمكن تقليل عمق القطاعات الخرسانية.
يمكن تشكيل الصلب في أي شكل.
عالية في المتانة، وصلابة الانحناء، والممطولية وقوة الخضوع عن الخرسانة العادية PCC.
مقاومة أكبر لتشققات الانكماش الحراري.
عيوب الخرسانة المسلحة:
الصلب أو التسليح مكلف للغاية.
الوزن الذاتي لـ RCC أعلى من وزن الهياكل الفولاذية أو الخشبية.
يتطلب ثني القضبان وأعمال التسليح إلى عمالة ماهرة ومساحة عمل.
قد تؤدي الظروف البيئية إلى تفاقم تعرض الفولاذ للتآكل والصدأ.
تحتاج إلى قوالب صب مكلفة لصب RCC ولتثبيت قضبان التسليح في مكانها.
التطبيقات:
البلاطات، الكمرات، الأعمدة، وأساسات المباني، السدود، الأرصفة، الكباري، خزانات المياه، الجدران الحاجزة، الإنشاءات تحت الماء، المجاري الخرسانية، القنوات، المداخن، محطات توليد الكهرباء.
٣- الخرسانة المسلحة بالألياف (FRC)
الخرسانة المسلحة بالألياف هي مادة مركبة تتكون من الأسمنت والماء والركام والألياف المسطحة أو المستديرة. تستخدم أنواع مختلفة من الألياف مثل ألياف الصلب وألياف البولي بروبلين والألياف الزجاجية وألياف الأسبستوس وألياف الكربون والألياف العضوية على نطاق واسع لتقليل النفاذية والنزيف وتكون الشروخ الطفيفة وزيادة المتانة.
تتم إضافة الألياف بنسبة ٠.١٪ إلى ٣٪ من الحجم الإجمالي للخرسانة. يتم تمثيل أبعاد الألياف باستخدام مصطلح "نسبة العرض إلى الارتفاع" وهو نسبة الطول إلى قطر الألياف. تتراوح نسبة العرض إلى الارتفاع للألياف بشكل عام من ٣٠ إلى ١٥٠. ويكون اتجاه الألياف في الغالب عشوائيًا ولكن يمكن ترتيبها بشكل متوازي أو عمودي اعتمادًا على معايير التصميم.
مزايا خرسانة الألياف FRC:
الحد من تكون الشقوق/الشروخ الشعرية الدقيقة.
انخفاض النزيف/النزف.
انخفاض النفاذية.
زيادة المتانة.
صلابة عالية ضد الانحناء.
يمكن تقليل الانكماش اللدن.
تقلل من الترخيم.
مقاومة عالية للصدم والكلال والإجهادات الحرارية.
أداء أفضل للخرسانة في ظروف بيئية مختلفة.
مقاومة الشد العالية.
بسبب الطبيعة المتقطعة للألياف الفولاذية، فإن التآكل لا ينتشر.
عيوب الخرسانة الليفية FRC:
الألياف باهظة الثمن.
يجب توخي العناية المناسبة لضمان كمية موحدة من الألياف في كل دفعة من الخرسانة. قد تؤدي التغييرات الصغيرة إلى تداعيات كبيرة.
يجب أن يكون توزيع الألياف على دفعة موحدة. تميل الألياف إلى تكوين كتل ولا تختلط جيدًا.
اقتصار حجم الركام الخشن على ١٠ ملم وبالتالي زيادة المساحة السطحية للركام المعرض لمنطقة الانتقال البيني (interfacial transition zone).
بالنسبة للأحجام الكبيرة من الألياف، يصبح الخلط صعباً.
تتطلب عمالة ماهرة وتخطيط سليم.
التطبيقات:
السدود، مجاري الصرف، الأحواض، الأرصفة في المطارات والطرق السريعة، أسطح الجسور، الهياكل الرقيقة القشرية، الأساسات، في المنشآت الحرارية، الأرضيات الصناعية، قواعد الماكينات. بصفة عامة في المنشآت التي تحتاج متانة عالية مثل الهياكل الحربية.
