يزخر مجال الهندسة المعمارية بكثير من الموضوعات المهمة التي يهتم بالبحث عنها كثير من الناس، ومنها موضوع مقالنا وهو الخرسانة عالية المقاومة، لذا فإذا كنت ممن يرغبون في الحصول على معلومات عن هذا الموضوع فعليك قراءة هذا المقال وبعده ستخرج وقد حصلت على استفادة كبيرة تساعدك في اختيار الأفضل لك.
الخرسانة
الخرسانة هي عبارة عن خليط من مواد مختلفة ينتج من خلال مجموعة من التركيبات المتنوعة بهدف أداء مجموعة من المهام.
أنواع الخرسانات
تتنوع الخرسانات لتلائم جميع الأغراض التي تستخدم لأجلها ومن هذه الأنواع ما يأتي:
- الخرسانة الحديثة.
- الخرسانة عالية المقاومة.
- خرسانة النانو.
- الخرسانة السابقة.
- الخرسانة الخلوية.
- خرسانة مختومة فائقة الأداء.
- الخرسانة الزجاجية.
- الخرسانة الاسفلتية.
- خرسانة عالية الأداء.
- الخرسانة المطاطية.
- الخرسانة الجبسية.
- خرسانة فائقة الأداء المسلحة الدقيقة.
- خرسانة ذاتية التصلب.
- الخرسانة المسلحة المصبوبة تحت الماء
الخرسانة عالية المقاومة
يمكن تعريفها بأنها تلك النوعية من الخرسانة ذات مقاومة تزيد عن 600/كجم/سم2. وقد تصل إلي 1400/كجم/سم2 ، وبينما يمكن إنتاج هذه الخرسانة بنفس المواد والمكونات المستخدمة في الخرسانة التقليدية، إلا أن عالية المقاومة تحتوي على مادة جديدة وهي “الملدنات Super Plasticizers” وهي المادة التي تساعد على تقليل ماء الخليط إلى أدنى درجة ممكنة مع الحصول على نفس القابلية للتشكيل، مما يؤدي إلى مقاومة عالية للخرسانة.
مكونات الخرسانة عالية المقاومة
بداية وقبل كل شيء يجب اختيار مجموعة من المواد تكون متجانسة مع بعضها، حتى تعطي النتائج المطلوبة من صلابة ومتانة وإمكانية التشكيل بشكل جيد، ثم نأتي بعد ذلك لتحديد مكوناتها، وهي كالتالي:
الركام الكبير: ويجب أن يكون قوي وذو متانة، وذلك لأنه هو المكون الذي يحدد المتانة والصلابة القصوى للخرسانة، حيث أن الشروخ في هذه النوعية من الخرسانة تمر عبر حبيبات الركام الكبير وليس حولها، كما هو الحال في الخرسانة التقليدية. مما يؤكد هذا الكلام أن الدراسة أثبتت أن الخرسانة المصنوعة من الجرانيت أو الدولوميت تعطي مقاومة أكبر بحوالى 10-20 % من تلك الخرسانة المصنوعة من انواع الزلط
الركام الصغير: أو الرمل ويجب أن يكون خشن إلي حد ما، وذلك يرجع إلى أن أغلب المكونات الأخرى ناعمة، لذا يجب أن يكون الرمل خشن حتي تتماسك جميع المكونات.
الأسمنت: ولابد أن يكون الأسمنت ذو جودة عالية ومتوافق مع باقي المكونات حتى نحصل على التجانس المطلوب. وتبلغ النسبة المثالية التي تعطي أكبر مقاومة للخرسانة ما بين 450 إلى 500 كغم/م3 ، أي من 9 إلى 10 شكارة أسمنت، وهذا أيضًا يعتمد على خصائص ونسب باقي المكونات.
غبار السيليكا: وهي مادة بوزولانية تتفاعل مع هيدرواسيد الكالسيوم الحر، الذي يتنج من تفاعل الاسمنت مع الماء مكونة مادة غير قابلة للذوبان في الماء مثل سيليكات الكالسيوم، وتتضح فائدتها أنها تعمل علي سد الفجوات الداخلية والمسام الشعرية مما يزيد من مقاومة الخرسانة، وتبلغ النسبة المثالية من غبار السيليكا ما بين 10 إلى 15 % من وزن الأسمنت.
الملدنات: وهي واحدة من أهم مكوناتها، فمن خلال هذه المادة يتم خفض نسبة ماء الخلط إلى 25% من وزن الأسمنت، وبالتالي الحصول على أعلى مقاومة ممكنة للخرسانة. لكن يجب التأكد من مدى تجانس هذه المادة مع انواع الاسمنت المستخدمة.
استخدامات الخرسانة عالية المقاومة
لقد ظل لفترة طويلة استخدام هذه الخرسانة محصورًا في عدة تطبيقات تقليدية محدودة، بهدف الإستفادة من قيمة المقاومة العالية في الحصول على أقل مساحة قطاع وأقل حجم للمنشأة، لذا كانت التطبيقات محددة في ثلاثة أشياء رئيسية منها:
- المباني عالية الارتفاع.
- الجسور.
- المنشآت البحرية.
لكن مع مرور الوقت ظهرت استخدامات حديثة لتلك النوعية من الخرسانة في تطبيقات متنوعة وغير تقليدية، ومنها على سبيل المثال:
- إعادة إحياء العناصر الإنشائية القديمة مثل الأرش.
- تم استخدامها في قطاعات الحديد مما يزيد جساءة المنشأة.
- عمل خوازيق لولبية بدون اهتزازات أو ضوضاء.
- تم استخدامها أيضًا في محطات الطاقة النووية.
- كذلك استخدامها في الأنابيب الخرسانية تحت الأرض.
- كما تم استخدامها للحصول على مقاومة مبكرة عالية.
- بالإضافة إلى استخدامها في الأرصفة والطرق.
اقرأ أيضا: الشدات المعدنية | ما هي أنواعها ومميزاتها وخطوات تنفيذها؟
الفرق بين الخرسانة عالية المقاومة و الخرسانة عالية الأداء
ويمكن تعريف الخرسانة عالية الأداء بأنها خرسانة لها صفات وخصائص معينة تميزها عن الخرسانات الأخرى، كما أنها تتضمن خصائص منهم مثل القابلية للتشغيل والقوام كما هو الحال في الخرسانة الطازجة، وأيضًا مقاومة البري والخدش في الخرسانة المتصلدة، وكذلك مقاومة الصقيع ومقاومة الانكماش.
وكل هذه الخصائص يمكن أن تكون مجتمعة أو منفصلة بحيث تنتج خرسانة ذات أداء مختلف عن الخرسانة التقليدية، علاوة على ذلك لا يشترط في الخرسانة عالية الأداء أن تكون عالية المقاومة.
مميزات الخرسانة عالية المقاومة
مقاومة الضغط فيها أكبر سبع مرات من الخرسانة التقليدية، حيث تترواح المقاومة فيها من 600 إلى 1400 /كجم/سم2.
معاير المرونة فيها يساوي مرتين أو أكثر من معاير مرونة الخرسانة التقليدية.
قلة القطاعات الخرسانية، وبالتالي قلة وزن المنشأة وزيادة لبحر العناصر الإنشائية.
وأهم ما يميز هذه الخرسانة أنها ذات متانة عالية التحمل مع مرور الزمن، بالإضافة إلى مقاومتها للبرى والكيماويات.
عيوب الخرسانة عالية المقاومة
- أكثر ما يقلق في هذه الخرسانة أن الانهيار فيها يكون مفاجئ لأن الكسر يكون في الركام وليس حوله، لكن يمكن التغلب على هذه المشكلة عن طريق استخدام ألياف مع الركام، وعمل ضبط جودة بدرجة عالية والتحكم فيها.
- وأيضًا هذه الخرسانة أكثر قصافة من التقليدية.
وختامًا أتمنى أن يكون هذا المقال قد جمع كل المعلومات المتعلقة بموضوع الخرسانة عالية المقاومة من خلال عرض المكونات الداخلة في إنتاجها واستخداماتها وأيضًا مميزاتها وعيوبها والفرق بينها وبين الخرسانة عالية الأداء.
