فهرس المحتويات
- الخرسانة العادية: تعريف وخصائص
- الخرسانة المسلحة: قوة التحمل والمتانة
- الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للخرسانة
- مكونات الخلطة الخرسانية: نسب واختيار المواد
- الخلاصة: الاختيار الأمثل حسب التطبيق
الخرسانة العادية: تعريف وخصائص
تُعرّف الخرسانة العادية بأنها مزيج متجانس من الإسمنت، والركام (الحصى والرمل)، والماء. تُستخدم هذه التركيبة لإنتاج مادة بناء ذات قوة تحمل معقولة، تتراوح عادة بين 10 و 40 ميجاباسكال. يعتمد وقت تصلب الخرسانة على عوامل متعددة، من بينها نوع الإسمنت المستخدم، وظروف الطقس، وتتراوح هذه المدة بين 30 و 90 دقيقة تقريباً.
الخرسانة المسلحة: قوة التحمل والمتانة
تُعرف الخرسانة المسلحة بكونها خرسانة عادية مدعمة بحديد التسليح ( قضبان أو شبكات حديد). هذا التعزيز يمنحها قدرة استثنائية على مقاومة الإجهادات المختلفة، مثل: شدّ القصّ الناتج عن الزلازل، والرياح، والاهتزازات. كما تساهم قضبان الحديد في مقاومة قوى الضغط في الهياكل الخرسانية، وهي قوة لا تستطيع الخرسانة العادية تحملها بمفردها. تُعدّ الخرسانة المسلحة الخيار الأمثل للتطبيقات الإنشائية الكبيرة نظراً لقدرتها على مقاومة قوى الشدّ (بفضل الحديد) وقوى الضغط (بفضل الخرسانة) على المدى الطويل.
الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للخرسانة
تتأثر خصائص الخرسانة بعدة عوامل، أهمها: نوع الإسمنت المستخدم، نوع وخصائص الركام، ونسبة المزيج بين المكونات. ومن أهم هذه الخصائص:
- درجة خلط الخرسانة (M): تُشير إلى قوة ضغط الخرسانة بعد 28 يومًا من الصب. أكثر درجات الخلط شيوعاً هي M20 و M25.
- قوة الضغط: قدرة الخرسانة على تحمل الأحمال، وهي مؤشر رئيسي لجودتها.
- قوة الزحف: مقدار التشوه الذي يحدث في الخرسانة تحت تأثير الأحمال المستمرة.
- انكماش الخرسانة: انخفاض حجم الخرسانة نتيجة الجفاف.
- متانة الخرسانة: قدرتها على مقاومة التشقق والتفكك.
- النفاذية: قدرة الماء على النفاذ عبر الخرسانة، وتعتمد على نسبة الماء والإسمنت وطريقة الخلط.
- قوة الشد: قدرة الخرسانة على مقاومة قوى الشد.
- النسب المعيارية: نسبة معامل مرونة الحديد إلى معامل مرونة الخرسانة.
مكونات الخلطة الخرسانية: نسب واختيار المواد
تتكون الخلطة الخرسانية من مكونات أساسية:
| المكون | الوصف |
|---|---|
| الإسمنت | مادة رابطة أساسية، تُنتج من حرق الطين والحجر الجيري عند درجات حرارة عالية. الإسمنت البورتلاندي هو الأكثر شيوعاً. |
| الماء | ضروري لعملية التفاعل الكيميائي بين مكونات الخلطة، ويجب أن يكون نظيفاً وخالياً من الشوائب. |
| الركام | يشمل الحصى والرمل، ويشكل الهيكل الحبيبي للخرسانة. يجب أن يكون نظيفاً وخالياً من الغبار. |
| مضافات الخرسانة | مواد سائلة أو جافة تُضاف لتحسين خصائص الخرسانة، مثل: مضافات شبه خاملة، ومضافات بوزولانية أو كامنة. |
الخلاصة: الاختيار الأمثل حسب التطبيق
اختيار نوع الخرسانة (عادية أو مسلحة) يعتمد بشكل أساسي على متطلبات المشروع ومتانة الهيكل المطلوبة. تُناسب الخرسانة العادية التطبيقات البسيطة، بينما تُعدّ الخرسانة المسلحة الحل الأمثل للبنى الإنشائية الكبيرة التي تحتاج لقوة تحمل عالية ومقاومة للقوى المختلفة.