المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : مواد الخرسانة واختباراتها


Eng.Jordan
11-28-2012, 03:20 PM
حمل المرجع من المرفقات






1 - مقدمة :-

الخرسانة مادة تتكون من مواد طبيعية معظمها موجود فى البيئة المحلية أو على مسافة قريبة منها وتتميز بقدرة عالية تحمل الضغط ولكن العيب الأساسى فيها أن قدرتها على تحمل الشد ضعيفة . فإذا أضفنا إليها حديد التسليح يكون الناتج – الخرسانة المسلحة . وهى تجمع مزايا الخرسانة والحديد مثل –1) رخص الثمن (نسبياً) – 2) مقاومة العوامل الجوية والحريق – 3) مقاومة عالية للضغط بالإضافة إلى 4) القدرة على أخذ أشكال عديدة.

2 - الخرسانة (Concrete)
تتكون الخرسانة من حبيبات صخرية (الركام) متماسكة مع بعضها البعض بمادة لاحمة هى عجينة الأسمنت .

2 - 1 الركام (Aggregates)
هو المادة المالئة الخاملة للخرسانة وهى رخيصة نسبياً وتكون بصفة عامة متدرجة وتشغل 75% من الكتلة الخرسانية ويجب أن تكون حبيبات الركام صلبة وقوية الاحتمال ونظيفة وخالية من المغلقات الملتصقة وتكون المقاسات المختلفة للحبيبات موزعة توزيعا منتظماً فى الخليط الشامل وكذلك يجب ألا تكون ذات تفاعل ضار مع الخرسانة أو الحديد ، ومن أنواع الرمل والزلط والصخر وكسر الحجارة .
وينقسم الركام إلى :-

أ- الركام الصغير Fine Aggregates
وهو مجموعة ******ات التى يمر معظمها (95 – 100%) من المنخل القياسى 4.76 مللى 16/3 .

ب- الركام الكبير Coarse Aggregates
وهو مجموعة ******ات التى يحتجز معظمهما (95-100%) من المنخل القياسى 4.76 مللى 16/3 .
ويطلق اسم الركام الشامل على خليط الركام الكبير والصغير بنسبة معينة .
ومن ناحية الوزن – إذا استخدم الركام العادى تنتج الخرسانة العادية الوزن (NWC) Normal Weight Concrete وتكون وزنها حوالى m3/t 2.2

وإذا استخدم الركام خفيف الوزن تنتج الخرسانة خفيفة الوزن (LWC) Light Weight Concrete ويكون وزنها حوالى m/t 8. 1-2.1، وتستخدم فى بناء الحوائط وفى العزل وفى الأسقف الخفيفة ولخرسانة الميول.

ويمكن أيضا أستخدام الركام الثقيل الوزن لإنتاج الخرسانة التى تعرف باسم الخرسانة الكثيفة Heavy Weight Concrete وتستخدم فى المفاعلات النووية ووزنها حوالى 3 إلى 5 طن/م3

2 - 2 الأسمنت Cement
هو المادة اللاصقة بين حبيبات الركام ويصنع من مواد كلسية (حجر جيرى) ومواد طينية بعد خلطها جيدا, وبحرقها نحصل على كرات الكلنكر, ثم يطحن المتحصل عليه طحنا جيدا، وبإضافة بعض المواد أثناء الطحن يمكن الحصول على عديد من أنواع الأسمنت :-
ومن أنواع الأسمنت :-
1- الأسمنت البورتلاندى العادى
2- الأسمنت البورتلاندى سريع التصلد
3- الأسمنت البورتلاندى منخفض الحرارة
4- الأسمنت البورتلاندى فائق النعومة 4100 سم2 / جم أسمنت
5- الأسمنت البورتلاندى المقاوم الكبريتات
6- الأسمنت البورتلاندى الأبيض
7- الأسمنت البورتلاندى الحديدى (خبث الأفران)
8- الأسمنت المخلوط (كرنك)

علماً بأن الحد الأقصى لمحتوى الأسمنت فى الخرسانة هو 500كجم/م3 لتفادى التشريخ الناتج على انكماش الجفاف فى قطاعات الخرسانة الرقيقة أو الإجهادات الحرارية فى القطاعات السميكة .

2 - 3 ماء الخلط :
وظيفة ماء الخلط :-

1- اماهة hydration الأسمنت لتكوين عجينة الأسمنت التى تعمل على تماسك ******ات (الركام) وذلك بعد أن تشك ابتدائياً (حوالى 3 ساعات) ونهائياً (حوالى 8 ساعات) ثم تتصلد.

2- يقوم بزيادة قابليته التشغيل للخرسانة Workability لكن الماء يتبخر بعد ذلك ويترك فراغات لما يقلل من مقاومة الخرسانة .

وعموماً أى مياه صالحة للشرب باستثناء الاشتراطات البكثريولوجية يمكن استخدامها فى صناعة الخرسانة وتقاس المياه كنسبة من الأسمنت W/C Water to Cement ratio وغالباص تكون فى حدود 0.4 – 0.6 .


2 - 4 الإضافات :-
هى مواد تضاف للخلطات الخرسانية بكميات صغيرة جداً لتحسين خواص معينة للخرسانة أو إكسابها خواص جديدة وتنقسم إلى 5 مجموعات :
1- إضافات معجلة للتصلد Accelerators
2- إضافات الهواء المحبوس Air entraining agents
3- إضافات لزيادة قابلية التشغيل مع تقليل المياه (مخفضة للماء Plasticizer)
4- إضافات مؤخرة للشك Retarders
5- إضافات عازلة للمياه Waterproofing Agents


3 - تكنولوجيا الخرسانة (صناعة)
صناعة الخرسانة تشمل 3 خطوات رئيسية وهى (الخلط والصب والمعالجة)

3 - 1 الخلط :
الغرض الأساسى من الخلط هو تحويل مكونات الخرسانة إلى خليط متجانس فى أقل وقت ممكن وبأقل فقد فى المواد ويفضل الخلط الميكانيكى عن الخلط اليدوى .

3 - 2 الصب :
هو عملية وضع الخرسانة فى الشدات الخشبية أو المعدنية ودمكها دمكاً مناسباً (هز) .

3 - 3 المعالجة :
هى إحدى الطرق التى تساعد الخرسانة فى الحصول على المقاومة المطلوبة عن طريق تقليل بخر ماء الخلط لضمان إتمام الاماهة الكاملة للإسمنت وترطيب الخرسانة لمنع تشرخها .

4 - خواص الخرسانة واختباراتها :
سلوك المنشآت الخرسانية – تحت تأثير الأحمال – يعتمدا بدرجة كبيرة على العلاقة بين الاجهاد والانفعال لمكونات الخرسانة المسلحة .


4 - 1 مقاومة الخرسانة للضغط :
لو نظرنا إلى منحنى الإجهاد والإنفعال للخرسانة لوجدناه كالتالى