كل ما يجب أن تعرفه عن الخرسانة
ما هو الخرسانة؟
الخرسانة مصطلح عام للمواد الهندسية المركبة، حيث تُدمج الركامات في وحدة واحدة باستخدام مواد أسمنتية. الخرسانة، التي نسميها عادةً، هي الخرسانة الأسمنتية المُحصل عليها باستخدام الأسمنت كمادة أسمنتية، والرمل والحجر كركام، مع الماء (ويمكن إضافة مواد إضافية عند الحاجة)، وخلطها معًا بنسب معينة، وتُعرف أيضًا بالخرسانة العادية. تُستخدم هذه الخرسانة على نطاق واسع في الهندسة المدنية.
تتميز الخرسانة بوفرة المواد الخام، وانخفاض سعرها، وسهولة إنتاجها. لذلك، ازداد استخدام الخرسانة عالميًا في السنوات الأخيرة. كما تتميز بمقاومة ضغط عالية، ومتانة عالية، ونطاق استخدام واسع.
أنواع الخرسانة
وفقا للمادة الأسمنتيةيمكن تقسيم الخرسانة إلى خرسانة أسمنتية غير عضوية وخرسانة أسمنتية عضوية.
ما هي المادة الأسمنتية؟ في مواد البناء، أي مادة خضعت لسلسلة من التفاعلات الفيزيائية والكيميائية بمفردها، أو خضعت لسلسلة من التفاعلات الفيزيائية والكيميائية بعد خلطها بمواد أخرى (مثل الماء)، يمكنها أن تتحول من مادة لزجة إلى مادة صلبة، ويمكنها أن تلتصق بجزيئات المواد السائبة (مثل الرمل والحجر) أو مواد الكتل (مثل الطوب) في وحدة واحدة، وهو ما يُسمى المادة الأسمنتية.
وفقا للكثافة الظاهرةيمكن تقسيم الخرسانة إلى خرسانة ثقيلة، وخرسانة عادية، وخرسانة خفيفة. يكمن الفرق بين هذه الأنواع الثلاثة في مكوناتها.
الخرسانة الثقيلة هي الخرسانة ذات الكثافة الظاهرية التي تزيد عن 2500 كجم/م3، وتُصنع من مواد خام كثيفة وثقيلة للغاية. الخرسانة العادية، وهي الخرسانة المستخدمة عادةً في البناء، تتراوح كثافتها الظاهرية بين 1950 و2500 كجم/م3. وتُحضّر عادةً باستخدام الرمل والحجر كمواد خام رئيسية. أما الخرسانة الخفيفة، فتكون كثافتها الظاهرية أقل من 1950 كجم/م3.
وفقا لوظيفة الاستخداميمكن تقسيم الخرسانة إلى خرسانة عازلة للحرارة، خرسانة مزخرفة، خرسانة مقاومة للماء، خرسانة الطرق، خرسانة هيكلية، خرسانة حرارية، إلخ.
حسب الخليطيمكن تقسيم الخرسانة إلى خرسانة جافة صلبة، وخرسانة شبه جافة صلبة، وخرسانة بلاستيكية، وخرسانة سائلة، وغيرها. يُقصد بالخلطات عمومًا الخرسانة حديثة الخلط. أما الخرسانة حديثة الخلط، فهي الخرسانة التي لم تتصلب بعد، والتي تُخلط بالتساوي مع مواد مختلفة بنسب معينة، وتُعرف أيضًا بخليط الخرسانة.
من ماذا تتكون الخرسانة؟
الخرسانة التي نقول عنها في أغلب الأحيان هي عمومًا خرسانة أسمنتية، تتكون من الأسمنت والركام والماء والمواد المضافة.
أسمنت
يلعب الأسمنت دورًا في تثبيت الخرسانة. ويؤثر اختيار نوعه وكميته بشكل مباشر على قوة الخرسانة وقابليتها للتشغيل ومتانتها وكفاءتها الاقتصادية. لذلك، عند تحضير الخرسانة، يجب اختيار نوع الأسمنت ودرجة متانته المناسبة.
يجب أن يتم اختيار أنواع الأسمنت بشكل شامل وفقًا لخصائص المشروع والظروف البيئية وظروف البناء وموقف موردي الأسمنت.
ينبغي اختيار درجة قوة الأسمنت بما يتناسب مع درجة قوة الخرسانة. كلما ارتفعت درجة قوة الخرسانة، ارتفعت درجة قوة الأسمنت المختارة. وعلى العكس، كلما انخفضت درجة قوة الخرسانة، انخفضت درجة قوة الأسمنت المختارة.
إجمالي
يمكن تقسيم الركام إلى ركام خشن وركام ناعم. الركام الذي يزيد حجم حبيباته عن 4.75 مم يُسمى ركامًا خشنًا، أي حجارة. أما الركام الذي يقل حجم حبيباته عن 4.75 مم فيُسمى ركامًا ناعمًا، أي رملًا. ويشمل الرمل أيضًا الرمل الطبيعي والرمل الصناعي.
تُشكّل حبيبات الرمل أكثر من ثمانين بالمائة من إجمالي حجم الخرسانة. وهي عمومًا لا تتفاعل كيميائيًا مع الأسمنت، وتُشكّل هيكلًا عامًا للخرسانة.
يُشكّل ملاط الأسمنت من الأسمنت والرمل والماء، الذي يُغلّف سطح الركام الخشن ويملأ الفجوات بين الركام، كما يلعب دورًا مُزلقًا قبل التصلب، مما يُضفي على خليط الخرسانة سيولةً ومرونةً جيدتين، مما يُسهّل عملية البناء. بعد تصلب ملاط الأسمنت، يُلصق الركام ببعضه، مُعززًا قوته ومُشكّلًا كتلةً صلبةً.
ماء
المياه المستخدمة في خلط الخرسانة هي عادة مياه عذبة نظيفة بقيمة PH لا تقل عن 4، مثل مياه الصنبور التي يمكن أن يستخدمها الناس للشرب، ومياه النهر، ومياه الآبار، ومياه البحيرة، وما إلى ذلك.
إن خلط الخرسانة مع الماء المحتوي على مواد ضارة يؤثر على قابلية تشغيل الخرسانة وسرعة تصلبها، ويمنع تطور قوة الخرسانة، ويقلل من متانتها، ويسرع من تآكل قضبان الفولاذ.
المواد المضافة
المواد المضافة هي مواد تضاف أثناء خلط الخرسانة لتحسين خصائص الخرسانة.
المواد المضافة المستخدمة بشكل شائع هي: مادة اختزال الماء، مادة دمج الهواء، عامل القوة المبكرة، مادة التباطؤ، مادة التسارع، عامل مضاد للتجمد، إلخ.
عند اختيار المواد المضافة، يجب تحديدها وفقًا للوضع الفعلي للمشروع. على سبيل المثال، إذا كنت ترغب في إنتاج خرسانة غير منفذة أو مقاومة للصقيع، يمكنك اختيار مادة حابسة للهواء أو مادة مخفضة للماء.
ما هي الآلة المستخدمة لإنتاج الخرسانة؟
حاليًا، تُعدّ خلاطة الخرسانة هي المعدّة الرئيسية لإنتاج الخرسانة. يُمكنها خلط الخرسانة بمفردها، أو تشكيل مصنع خلط خرسانة للإنتاج بالجملة مع آلة تجميع الركام، وصوامع الأسمنت، وغيرها من المعدات الداعمة.
هناك العديد من أنواع الخلاطات الخرسانية المختلفة، والأكثر شيوعًا هي الخلاطات الخرسانية الأسطوانية، وخلاطات الخرسانة ذات المحورين، وخلاطات الخرسانة الكوكبية، وما إلى ذلك.
تُعرف خلاطات الخرسانة الأسطوانية أيضًا باسم الخلاطات ذاتية السقوط. لا تحتوي أسطوانة الخلط على شفرة تحريك على الجدار الداخلي، ولكن بفضل دوران الخزان، تتساقط المواد بحرية بفعل الجاذبية بعد رفعها إلى ارتفاع معين، مما يُكمل عملية الخلط.
تُعرف الخلاطات ثنائية المحور والخلاطات الكوكبية أيضًا باسم خلاطات الخرسانة الإجبارية. لا يدور جسم خزان هذا النوع من الخلاطات، بل توجد شفرات تحريك في أسطوانة الخلط، مما يُمكّن من إتمام عملية الخلط القسري للمواد.
تنقسم مصانع خلط الخرسانة، حسب كونها متحركة، إلى مصانع ثابتة ومتحركة. مكوناتها الرئيسية هي: آلة تجميع الركام، وناقل الحزام، وآلة الخلط، وصوامع الأسمنت، وغرفة التحكم، وغيرها. أما آلة الخلط الشائعة في مصانع خلط الخرسانة فهي خلاطة الخرسانة ثنائية المحور.
كيف يتم تصنيع الخرسانة؟
دعونا نأخذ مصنع خلط الخرسانة كمثال لوصف عملية إنتاج الخرسانة بشكل موجز.
يمكن تلخيص عملية إنتاج الخرسانة في مصنع الخلط ببساطة على أنها الوزن - النقل - الخلط.
يقوم المحمل بتغذية الركام (الرمل، الحجارة، إلخ) في حاوية التخزين الخاصة بآلة الخلط، ثم يدخل إلى قادوس الوزن للوزن. يُرفع الركام الموزون إلى أعلى الخلاطة عبر سير ناقل أو قادوس رفع لانتظار التغذية.
في الوقت نفسه، يُنقل الأسمنت الموجود في صومعة الأسمنت بواسطة ناقل لولبي إلى قادوس وزن الأسمنت فوق الخلاطة للقياس. ويُنقل الماء والخليط على التوالي إلى قادوس وزن الماء وقادوس وزن الخليط عبر خط الأنابيب للقياس.
يُفرّغ الركام والإسمنت والمواد المضافة والماء، التي تم قياسها، إلى الخلاطة لخلطها تباعًا. بعد اكتمال الخلط، يُفتح باب التفريغ في الخلاطة، وتُفرّغ الخرسانة الجاهزة في شاحنة خلط الخرسانة. وأخيرًا، تُنقل الخرسانة إلى موقع البناء بواسطة شاحنة خلط الخرسانة.
يتم التحكم في العملية بأكملها من خلال نظام التحكم PLC التلقائي بالكامل، وهو بسيط ومريح للتشغيل، كما يضمن أيضًا الكفاءة العالية ودقة الإنتاج.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن الخرسانة، مرحباً بك للتواصل معنا!
