١ ت_ع__ري__ ف_ - ١
والجزء الأآبر فى هذا Materials يترآب من عدة مواد Structure "الخرسانة هى بنيان
البنيان هو الرآام الذى يتماسك مع بعضه فى صورة شبيهة بالكتلة الحجرية وذلك بفعل العجينة
الأسمنتية المغلفة للرآام والتى تتصلد نتيجة التفاعل الكيمائى بين الأسمنت والماء"
ونسب توزيع المواد المختلفة المكونة للخرسانة (بالحجم) فى أغلب الأحوال هى:
رآام (آبير وصغير) عجينة الأسمنت فراغات
% ٢ - ١ % ٤٠ - ٣٠ % ٧٠ - ٦٠
٣ الى / ويتضح من ذلك أن الرآام هو المكون الأساسى لجسم الخرسانة حيث يحتل حوالى من ٢
٤ حجم الخرسانة. والرآام يعتبر مادة رخيصة نسبياً بالإضافة إلى أنه يعمل على تقليل التغير /٣
الحجمى للخرسانة الناتج من عمليتى الشك والتصلد ومن تغير الرطوبة فى عجينة الأسمنت. أما
عجينة الأسمنت فتقوم بوظيفة فعالة وذلك بإيجاد التماسك بين الرآام وإعطاء الخرسانة المقاومة
المطلوبة وملء الفراغات بين حبيبات الرآام وتسهيل إنزلاق الرآام أثناء الصب.
٢ ا__لخر__س_ان_ة_ ك_م_ا_دة_ _إن_ش_ا_ئي_ة_ - ١
الخرسانة فى حالتها المتصلدة تبدو آمادة صخرية ذات مقاومة عالية للضغط أما فى حالتها
الطازجة فلها خاصية اللدونة التى تسمح بتشكلها فى أى قالب معمارى مطلوب. وتعتبر
الخرسانة مع الصلب أآثر المواد الإنشائية شيوعاً وإستعمالاً فى عصرنا الحديث وذلك لسهولة
تواجدها والرخص النسبى للمواد المكونة لها وأيضا لسهولة ورخص تصنيعها. ويمكن إستعمال
آما فى Composite Sections الخرسانة بالإشتراك مع مواد أخرى لتكوين قطاعات مرآبة
Composite Materials حالة إستخدام قطاعات الصلب مع الخرسانة أو لتكوين مواد مرآبة
آما فى حالة إضافة أنواع معينة من الألياف الى الخرسانة أثناء خلطها لتحسين بعض الخصائص
المرغوبة. وتعتبر الخرسانة مع حديد التسليح مادتين متكاملتين من حيث الخواص ويتضح ذلك
.(١- فى شكل ( ١
-
٢
مقاومة الشد
مقاومة الضغط
مقاومة القص
المعمرية
مقاومة الحريق
الخاصية الخرسانة حديد التسليح
مقاومة الشد ضعيف جداً جيد جداً
مقاومة الضغط جيد جيد ولكن يحدث إنبعاج للقطاعات النحيفة
مقاومة القص متوسط جيد
المعمرية جيد جداً ضعيف ويتآآل إذا آان غير محمى
مقاومة الحريق جيد ضعيف ويفقد مقاومته سريعاً فى درجات الحرارة العالية
١) تكامل الخواص فى الخرسانة وحديد التسليح. - شكل ( ١
ومن أهم عيوب الخرسانة أن مقاومتها للشد ضعيفة نسبيا ولهذا فعند إستعمالها فى الأغراض
الإنشائية فإنه يتم إستعمالها مع أسياخ الصلب التى تقوم بمقاومة قوى الشد.
ومن عيوب الخرسانة آذلك الحرآة الناتجة من الإنكماش بالجفاف أو من الرطوبة والتى تسبب
Joints شروخا شعرية دقيقة يلزم لملافاة وجودها وضع حديد التسليح المناسب أو عمل وصلات
بالخرسانة على مسافات متباعدة.
آما أن الخرسانة ليست مصمتة تماماً وإنما تسمح بنفاذ السوائل والغازات بدرجات متفاوتة تعتمد
على جودة الخرسانة ونسبة الفراغات بها. ونفاذ الرطوبة فى الخرسانة المسلحة يعمل على صدأ
الحديد وتآآله وأيضا ينتج عنه تبقيع سطح الخرسانة وتلفها.
/. –
٣
٣ ت __ط_و_ر __ص_نا_ع_ة_ ا__لخر__سا_ن_ة - ١
مع بداية القرن العشرين آانت الخرسانة تجاهد لكى تقف بين مواد البناء الأخرى وآانت مقاومة
الضغط التى تصل إلى ١٤٠ آج/سم ٢ تعتبر قيمة آبيرة ولها إعتبارها. ولم تكن هناك طرق معينة
لتصميم خلطة خرسانية ولا أساليب للتصميم المختلفة آذلك لم يكن هناك الأنواع المختلفة من
الأسمنت والتى تناسب الأغراض المتنوعة. آما أنه لم يكن هناك الأنواع المختلفة من الخرسانة
مثل الخرسانة الخفيفة والخرسانة ذات الهواء المحبوس أو الخرسانة سابقة الصب أو سابقة
الإجهاد.
أن هناك Abrams فى سنة ١٩١٩ شهدت صناعة الخرسانة الثورة الأولى حيث إآتشف ابرامز
علاقة بين مقاومة الضغط للخرسانة ونسبة الماء بالخلطة وقد أوضح ابرامز أن مقاومة الضغط
تزيد آلما قلت نسبة الماء إلى الأسمنت (م/س) وقد حدد هذه العلاقة آما يلى:
2
c 1.5(w/c) kg/cm 7
f = 965.5
هى نسبة الماء إلى الأسمنت ( w/c) هى مقاومة الضغط للخرسانة آج/سم ٢. و fc حيث
بالوزن. ويلاحظ أن المعادلة السابقة قد أستنتجت لخرسانة برآام وأسمنت وظروف صناعية
معينة وفى حالة إختلاف هذه المواد او هذه الظروف فإن قيمة المقدار الثابت بالمعادلة قد تتغير.
وبدراسة عملية التفاعل الكيميائى بين الأسمنت والماء وجد أن آمية الماء اللازمة لإتمام عملية
التفاعل تتراوح من ٠٫٢٢ الى ٠٫٢٥ من وزن الأسمنت حسب نوع ودرجة نعومة الأسمنت.
ولكن المشكلة تبدو أن هذه النسبة القليلة من الماء تعطى خرسانة جافة جداً صعبة التشغيل مما
يضطر صانع الخرسانة إلى زيادة الماء بالقدر الذى يعطى خرسانة لدنة ذات قابلية عالية
للتشغيل. وقد وضح من التجارب المعملية و الخبرة العملية أن نسبة الماء التى تعطى خلطة
خرسانية لدنة ذات قابلية عالية للتشغيل (بدون إستخدام إضافات) هى من ٠٫٤ إلى ٠٫٧ من
وزن الأسمنت ويتوقف ذلك على محتوى الأسمنت فى الخلطة وعلى نسبة إمتصاص الرآام
المستخدم للماء. وطبقاً للعلاقة بين نسبة الماء إلى الأسمنت ومقاومة الضغط آما هو مبين فى
Normal Strength ٢) فإن هذه النسبة من الماء تعطى خرسانة متوسطة المقاومة - شكل ( ١
والحقيقة أن الخرسانة ظلت حتى وقتنا الحالى تنتج بمقاومة متوسطة تتراوح من Concrete
٢٠٠ الى ٣٠٠ آج/سم ٢ ومعظم التصميمات الإنشائية فى وقتنا الحاضر تتم بإستخدام خرسانة
. ذات مقاومة ٢٥٠ آج/سم ٢ أى بإستخدام نسبة (م/س) من ٠٫٤ إلى ٠٫٧
-
٤
مقاومة الضغط القابلية للتشغيل
٢) العلاقة بين (م/س) وكلٍ من مقاومة الضغط والقابلية للتشغيل. - شكل ( ١
م/س ٠,٤ ٠,٧
م/س ٠,٤ ٠,٧
نسبة الماء إلى الأسمنت
قابلية التشغيل
منخفضة عالية منخفضة
خلطة مبتلة خلطة لدنة خلطة جافة
Dry Plastic Wet
خلط ودمك جيد
خلط ودمك ردىء
خرسانة بدون إضافات
قابلية التشغيل قابلية التشغيل
/. –
٥
وعلى أى حال فإن هذه الأيام تشهد بداية ثورة ثانية فى تكنولوجيا الخرسانة حيث أمكن التغلب
على التناقض الناشئ بين المقاومة العالية والقابلية المنخفضه للتشغيل وذلك بإنتاج وإستخدام
والتى تسمح بإستخدام نسبة ماء قليلة Superplasticizers بعض الإضافات المخفضة للماء
جداً قد تصل إلى ٠٫٢٥ من وزن الأسمنت وفى نفس الوقت تعطى قابلية عالية للتشغيل وبالتالى
الحصول على خرسانة ذات مقاومة عالية جداً قد تصل الى ١٤٠٠ آج/سم ٢ وقد تم إنتاج هذه
بالفعل فى معامل آلية الهندسة High Strength Concrete الخرسانة العالية المقاومة
بالمنصورة حيث تم الوصول إلى خرسانة مقاومتها للضغط ١١٠٠ آج/سم ٢ وذلك بإستخدام
المواد المحلية المتاحة فى مصر.
وبالرغم من أن مثل هذه الخرسانة العالية المقاومة لم تأخذ طريقها إلى الواقع العملى فى بلادنا
حتى الآن إلا أنها أصبحت شائعة الإستعمال فى دول أوربا وأمريكا واليابان وحتى فى بعض دول
العالم الثالث مثل ماليزيا والتى تم فيها حديثاً إنشاء وتشييد أعلى المبانى الإدارية فى العالم [شكل
٣)] ويقع فى مدينة آوالا لمبور والذى يصل إرتفاعه الى ٤٥٠ متر وذلك بإستخدام خرسانة -١)
ذات مقاومة للضغط مقدارها ٨٠٠ آج/سم ٢. وتجدر الإشارة أن هناك بعض المشاريع الإنشائية
الكبرى فى مصر قد استخدمت فيها خرسانة ذات مقاومة للضغط من ٥٠٠ إلى ٦٠٠ آج/سم ٢
ومن هذه المشاريع: مكتبة الأسكندرية - الكوبرى الملجم بمنطقة غمرة بالقاهرة وغيرها. هذا
ويتوقف التقدم والتطور فى علم الخرسانة على عدة عوامل من أهمها:
- إستمرار البحث لتطوير المواد المكونة للخرسانة وتحسين فعاليتها وذلك لزيادة الجودة
بتكاليف أقل.
- التعاون المستمر بين البحث العلمى والصناعة.
- الإعداد الفنى والتدريب المهنى المستمر للعاملين فى مجال الخرسانة.
- عمل حلقات دراسية وندوات علمية للوقوف على آل ما هو جديد فى مجال تكنولوجيا
الخرسانة.
- تطبيق آل ما هو جديد فى مجال الخرسانة بصورة عملية وذلك من خلال منشآت
فعلية.
- الدراسات الفنية اللازمة لحل مشاآل التصميم والتنفيذ للإستخدامات المتنوعة
للخرسانة.
موضوع: ........BETON 
الجمعة يناير 11, 2013 3:17 pm
