الخرسانة

# الخرسانة:

هى بنيان يتركب من عدة مواد مختلفة والجزء الاكبر منها هو الركام (الزلط والرمل) والذى يتماسك مع بعضة بفعل العجينة الاسمنتية المغلفة للركام والتى تشك وتتصلد بعد فترة من الزمن.

 

# نسب توزيع المواد المكونة للخرسانة غالبا تكون:

                                     ركام (كبير+صغير) : العجينة الاسمنتية (أسمنت+ماء) : فراغات

                                    60 : 70 % (2/3) :            30 : 40 (1/3)        :   1 : 2 %

 

# ملحوظة:

* ركام كبير (زلط) + ركام صغير (رمل) + أسمنت + ماء = خرسانة تقليدية

* ركام كبير (زلط) + ركام صغير (رمل) + أسمنت + ماء + إضافات = خرسانة خاصة

 

# فائدة استخدام الركام فى الخرسانة:

1) له مقاومة كبيرة للاحمال المختلفة.

2) رخيص ومتواجد بكثرة فى مصر.

3) له معمرية كبيرة (يقاوم العوامل الجوية).

4) يقلل من التغيرات الحجمية للخرسانة.

5) يعطى تجانس للخلطة الخرسانية عن طريق التحكم فى التدرج الحبيبى له.

 

# دور العجينة الاسمنتية فى الخرسانة:

1) إيجاد التماسك بين الركام وإعطاء الخرسانة المقاومة المطلوبة.

2)ملء الفراغات بين حبيبات الركام.

 

# مميزات الخرسانة كمادة إنشائية:

1) مقوامة عالية للضغط.

2) القدرة على تشكلها فى اى قالب معمارى مطلوب.

3) سهولة وبساطة ورخص تصنيعها.

4) الرخص النسبى لمكوناتها.

5) مقاومة عالية للحريق إذا ماقورنت بالحديد.

6) لها معمارية اكبر من الحديد.

7) يمكن استعمالها مع مواد اخرى لتكوين قطاعات مركبة او مواد مركبة.

 

# عيوب الخرسانة كمادة إنشائية:

1) مقومتها للشد ضعيفة (حل تلك المشكلة هو استخدامها مع حديد التسليح فى الاغراض الإنشائية).

2) تعتبر مادة منفذة للسوائل والغازات.

3) التغيرات الحجمية بها كبيرة.

4) ثقل وزنها (كثافة الخرسانة العادية 2.2 طن/م3).

 

# المراحل المختلفة التى تمر بها صناعة الخرسانة:

A) مرحلة ماقبل الصب:-

1-اختيار المكونات وتصميم الخلطات.                   2- تشوين المواد.                    3- إعداد الفرم والشدات.

4- تحضير الكميات والعبوات.

 

B) مرحلة الصب:-

1- الخلط.                                                    2- النقل.                               3- الصب.

4- الدمك.                                                   5- التشطيب.

 

C) مرحلة مابعد الصب:-

1- إزالة الفرم والشدات.                                 2- املعالجة.                            3- الترميم والبياض.

 

 

# الاحتياطات الواجب مراعاتها عند تشوين الاسمنت والركام بالموقع:

 

A) الأسمنت:-

1- يشون على أرضيات خشبية ويغطى بمشمع لحمايته من الرطوبة والأمطار.

2- لايستخدم اى أسمنت مضى على تشوينه اكثر من (1 - 2) شهر فى أعمال الخرسانة المسلحة ويجب التأكد من سلامته بعمل الاختبارات.

3- يتم وضعة تحت مظلة فى المناطق الحارة.

4- لايتم رص أكثر من 10 شكاير فوق بعض فى الرصة الواحدة.

 

B) الركام (الزلط والرمل):-

1- يشون على أرضيات صلبة ونظيفة.

2- يغسل الزلط لإزالة الشوائب منه ويتم الفصل بينه وبين الرمل.

3- يتم وضعة تحت المظلات فى المناطق الحارة.

 

C) حديد التسليح:-

1- يشون على ارضيات خشبية ويغطى بمشمع لحمايته من الرطوبة والامطار.

2- يتم تشوين كل قطر على حده.

 

 

# الاحتياطات الواجب مراعاتها عند إعداد الفرم والشدات:

1) أن تكون قوية ومتينة لتتحمل وزن الخرسانة والعمال والمعدات أثناء الصب.

2) يجب أن تكون القوالب محكمة لمنع تسرب اللبانى من الخرسانة أثناء الصب (حتى لايحدث تعشيش فى الخرسانة).

3) يتم رش الشدة الخشبية بالماء قبل الصب مباشرة لمنع امتصاص الأخشاب لماء الخلط.

4) يتم وضع تخانات تفصل بين سطح القوالب والأسياخ (البسكوت) لعمل سمك الغطاء الخرسانى.

 

 

# الاحتياطات اللازمة عند خلط الخرسانة:

 

A) الخلط اليدوى:-

1- يكون الخلط على طبلية خشبية بابعاد 4*4 م والمهم أن تكون غير منفذة حتى لايتسرب ماء الخلط وترتفع الحافة الخارجية بمقدار 5سم للحفاظ على مكونات الخلطة.

2- يتم الخلط اولا على الناشف باستخدام الجاروف ثم وضع الماء وتكملة الخلط وذلك لضمان تجانس الخرسانة.

B) الخلط الميكانيكى:-

1- يتم الخلط اولا على الناشف داخل حلة الخلاطة ثم وضع الماء وتكملة الخلط.

2- زمن الخلط من (2 - 5) دقائق أو حسب حجم الخلطة المهم حدوث التجانس وتجنب حدوث الانفصال الحبيبى.

3- لاتزيد سرعة الخلاطة لتجنب حدوث الانفصال الحبيبى.

 

# الاحتياطات اللازمة عند نقل الخرسانة المصبوبة ومناولتها:

1) يجب عدم حدوث أى اهتزازات للخرسانة أثناء النقل لتجنب حدوث الانفصال الحبيبى لها.

2) يجب صب الخرسانة بعد تمام خلطها مباشرة ويتم نقلها ودمكها قبل مرور 30 دقيقة من لحظة اضافة الماء (قبل حدوث الشك الابتدائى) حيث يعتمد أسلوب النقل على درجة وحجمالمشروع حيث هناك طرق مختلفة للنقل منها (المضخات - الونش البرجى - عربات اليد والعربة القلابة - أنابيب أو مجارى مائلة - نقل يدوى : البراويطة او القاصعة).

 

# الاحتياطات اللازمة عند صب الحوائط والأعمدة التى يتجاوز ارتفاعها 2.5 م:

1) لايجوز صبها بكامل الارتفاع مرة واحدة حتى لايحدث انفصال حبيبى لمكونات الخرسانة ولكن يتم عمل شباك (باب) فى أحد جوانب القالب على ارتفاعات لا تزيد عن 2.5 م ويتم الصب من هذة الفتحات تدريجيا حيث يتم تقفيلها اولا باول (حطات).

2) يتم الدمك ميكانيكيا.

 

# الاحتياطات اللازمة عند الصب على خرسانة قديمة:

1) يجب أن يكون سطح الخرسانة القديم خشن (يتم تكسيرة) وغير مستوى (مائل).

2) ينظف قبل الصب علية وينظف حديد التسليح بفرشة السلك.

3) يتم دهان السطح القديم بمادة راتنجية (إضافات) لزيادة التماسك بين السطحين.

4) فى حالة الأعمدة يترك السطح القديم افقى تماما وغير مائل (فاصل الصب).

 

# الاحتياطات اللازمة عند صب الخرسانة فى درجات حرارة تزيد عن 36 مْ:

1) تظليل تشوينات الركام وتبريده بستخدام رشاشات المياه.

2) يتم تبريد ماء الخلط قبل استخدامه باستخدام الثلج.

3) رش الشدة الخشبية بالمياه قبل الصب مباشرة.

4) تغطية حلة الخلطة بخيش مبلل لخفض درجة الحرارة أو دهانها بمادة عاكسة لأشعة الشمس.

 

# الاحتياطات اللازمة عند صب الخرسانة الكتلية:

1) يتم الصب على طبقات قليلة الارتفاع (بسمك من 30 : 50 سم).

2) استخدام أسمنت منخفض الحرارة.

3) استخدام الثلج فى ماء الخلط.

 

# الاحتياطات اللازمة عند استخدام الهزاز الديناميكى:

1) يجب عدم لمس الهزاز الداخلى لحديد التسليح أثناء الدمك وذلك لعدم زحزحة الأسياخ من مكانها ولذلك ينبغى أن يقوم بالدمك شخص متخصص وله خبرة فى الدمك.

2) يتم التوقف عن الدمك عند ظهور طبقة رقيقة من عجينة الأسمنت على السطح النهائى للخرسانة ولايسمح بالدمك بعد ذلك لأنه يسبب النضح.

# الاحتياطات اللازمة عند فك الشدة الخشبية فى درجات الحرارة الأقل من 15 مْ:

يجب الحذر وتأجيل فك الفرم والشدات الخشبية مدة مناسبة بالإضافة إلى المدد المحسوبة من العلاقات التى تعتمد على طول البحر (ل),لأن انخفاض درجة الحرارة يبطىء من معدل نمو المقاومة مع الزمن.

 

# الغرض الأساسى من عملية دمك الخرسانة:

هو تقليل الفراغات الداخلية فى الخرسانة وذلك لزيادة مقاومة الضغط وللبرى وتقليل نفاذية الخرسانة وبالتالى زيادة معمريتها مع الزمن.

 

# الغرض الأساسى من عملية معالجة الخرسانة:

تعويض الماء المفقود بالبخر أو منع تبخر الماء من الخرسانة وذلك لضمان اكتمال التفاعل الكيميائى بين الأسمنت والماء لضمان نمو المقاومة مع الزمن وتحسن خواص الخرسانة المتصلدة وتقليل التغيرات الحجمية الحادثة فى الخرسانة.

 

# طرق معالجة الخرسانة:

1) الغمر بالماء (فى الأسطح الأفقية).

2) الرش بالماء.

3) التغطية بالخيش الرطب.

4) التغطية باللفائف المانعة لتسرب الماء.

5) المعالجة بالمركبات الكيماوية (العازلة للرطوبة).

6) المعالجة بالبخار (مصانع الخرسانة الجاهزة).

7) باستخدام التيار الكهربائى المتردد (المعالجة بالحرارة).

8) باستخدام الأشعة تحت الحمراء.

 

# ملحوظة:

1) يجب ألا تقل فترة المعالجة عن 14 يوم وفى بعض الأحيان أسبوع, وتزداد مقاومة الضغة بنسبة 50% عند المعالجة لمدة أسبوع.

2) من اهمية المعالجة أنها تزيد من مقاومة الضغط ومقاومة البرى للخرسانة وكذلك مقاومتها للحريق تزداد.

 

# مميزات معالجة الخرسانة بالبخار:

1) توفير الوقت حيث تكتسب الرخسانة مقاومتها فى وقت قصير جدا.

2) تزيد من قيمة مقاومة الضغط للخرسانة.

3) تقلل من الانكماش فى الخرسانة (التغيرات الحجمية).

4) تزيد من مقاومة الرخسانة للكيماويات (أملاح الكبريتات والصوديوم والماغنسيوم).

 

# طرق صب اخرسانة تحت الماء:

1) طريقة القادوس.                     2) طريقة ضخ الخرسانة.                              3) طريقة الدلو.

4) طريقة الركام المحقون.            5) طريقة أكياس الخرسانة.

 

# العوامل المؤثرة فى وقت فك الشدة:

1) طريقة المعالجة للخرسانة.       2) نوع الأسمنت المستخدم فى الخرسانة              3) طول البحر (الأبعاد).

4) درجة حرارة الجو.               5) الأحمال.

 

# يمكن لإزالة الفرم والشدات الخشبية بعد مدة لاتقل عن القيم الآتية:

1) الأعمدة المعرضة لقوى ضغط محورى يمكن فكها بعد 24 ساعة.

2) الكمرات والبلاطات بعد مدة = 2ل + 2 يوم أكبر من او تساوى أسبوع.

حيث : ل = طول بحر الكمرة أو البحر الأصغر للبلاطة بالمتر.

3) الكوابيل بعد مدة = 4ل + 2 يوم أكبر من أو تساوى أسبوع.

حيث : ل = بروز الكابولى بالمتر.

 

# أسباب ظهور التعشيش فى الخرسانة:

سؤ التنفيذ بمعنى:-

1) عدم الدمك الجيد للخرسانة.      2) سؤ الشدة ووجود فراغات بها تسمح بتسرب اللبانى.                   3) خطأ فى تصميم الخلطة.

 

# أماكن فواصل الصب فى الميدة الحاملة (السمل):

يكون فاصل الصب فى خمس أو ربع البحر ويترك مائل وخشن (يكون عند الـZero Moment).

 

# أماكن فواصل الصب فى الميدة الرابطة:

يكون فاصل الصب فى منتصف البحر ويترك مائل وخشن.

 

 

 

اسباب واشكال العيوب بالمنشآت الخرسانية

# انواع العيوب التى تظهر بالمنشآت:

1) عيوب على مستوى المنشأ ككل.

2) عيوب بالعناصر الانشائية.

 

# اولا-عيوب على مستوى المنشأ كوحدة:

A) عيوب تتعلق بكفاءة الاستخدام:-

1- الهبوط االراسى الكبير.                     2- الميل الشديد.                                    3- الالتواء.

4- الشروخ عير المعقولة.                     5- الاهتزازات غير المريحة                     6- عدم العزل الكافى.

B) عيوب تتعلق بامان المنشأ:-

1- عدم الاتزان.                                2- الانهيار الجزئى.                               3- الانهيار الكلى.

 

# ثانيا-عيوب بالعناصر الانشائية:

1) ترخيم زائد بالعناصر الانشائية المعرضة للانحناء.                                        2) التبقيع والتلميع.

3) انبعاج زائد بالعناصر الانشائية المعرضة للضغط.                                         4) صدأ حديد التسليح.

5) الشروخ.                                                                                           6) تساقط الخرسانة.

7) النفاذية للماء سواء فى الاسطح او دورات المياة.

 

# بعض اشكال العيوب الموجودة بالمنشأ كوحدة متكاملة:

 1) حدوث ميل فى المنشأ:-عيب يتعلق بكفاءة الاستخدام.

2) حدوث انزلاق للمنشأ:- عيب يتعلق بامان المنشأ.

3) تشكل ودوران للمنشأ(التواء):- عيب يتعلق بكفاءة الاستخدام.

 

 

# اشكال العيوب التى تحدث بالحوائط:

1) حدوث انكماش للمبنى بسبب حدوث شروخ بجوار الكمرات والاعمدة لذلك يجب وضح حديد انكماش اثناء التنفيذ للحد من ظهور هذة الشروخ.

2) حدوث هبوط فى ركيزة العمود لذلك يجب الاهتمام بالقواعد والاساسات ودراسة التربة لتجنب حدوث ذلك.

3) حدوث شروخ نتيجة ترخيم الكمرة او زيادة الـDeflection نتيجة زيادة الاحمال لذلك يتم عمل Check على الـDeflection اثناء التصميم لمراعاة ذلك.

4) حدوث تغير فى الاجهادات نتيجة خطأ فى التحميل لذلك يتم وضع حديد تسليح فى حلية الشباك.

5) حدوث شروخ نتيجة تحميل زائد.

 

 

# اشكال الشروخ فى البلاطات:

 1) حدوث صدأ لحديد التسليح نتيجة عدم جودة المواد او نفاذ المياة من الخرسانة.

2) حدوث انكماش لدن بالبلاطة.

3) شروخ نتيجة املاح الكبريتات.

4) شروخ نتيجة املاح القلويات بنسبة عالية.

5) شروخ نتيجة تحميل زائد.

 

 

# اشكال الشروخ فى الكمرات:

1) حدوث شروخ نتيجة صدأ حديد التسليح.

2) شروخ قص نتيجة الشد القطرى فى المناطق القريبة من الاعمدة وذلك نتيجة حدوث خطأ فى التصميم.

3) حدوث شروخ انحناء فى منطقة الضغط نتيجة خطأ فى التصميم(أحمال زائدة).

 

 

# اشكال الشروخ فى الاعمدة:

1) شروخ نتيجة صدأ حديد التسليح.

2) شروخ نتيجة تحميل زائد على العمود.

 3) شروخ نتيجة حمل لامركزى تولد على العمود.

4) شروخ نتيجة قوة شد متولدة على العمود نتيجة خطأ فى التصميم وحديد التسليح.

5) شروخ تحدث انفصال بين العامود والاساسات نتيجة زيادة احمال وخطأ فى التأسيس.

* المنشأ اكثر من 40م يتم عمل فاصل تمدد وانكماش فيحدث له شروخ تلقائية طبيعية ولكن لو زادت تكون نتيجة خطأ فى التأسيس.

 

 

# اسباب العيوب بالمنشآت:

 

A) قصور فى عمل الدراسات اللازمة للتربة مما يؤدى الى حدوث انهيار كلى او جزئى مع الزمن والقصور يكون فى:-

1- عدم اختبار منسوب التأسيس.

2- عدم اختبار نوع الاساس المناسب.

3- انهيار التربة تحت الاساس لتجاوز اجهادات التحميل قدرة تحمل التربة.

4- الهبوط النسبى المتفاوت بدرجات كبيرة تحت المبنى.

5- تغير منسوب المياة الارضية الى اعلى واسفل الاساسات مما يؤدى الى تخلخل التربة وحدوث هبوط.

6- وجود املاح وكيماويات بنسبة عالية بالتربة دون عمل حماية للاساس.

7- عمليات احلال التربة بمواد غير مناسبة واسلوب دمك غير مناسب.

8- نزع المياة الارضية دون الاخذ فى الاعتبار خلخلة التربة يؤدى الى انضغاط غير منتظم للطبقات.

9- حدوث تحركات للتربة نتيجة اعمال الحفر المجاور دون سند جوانب الحفر.

10- حدوث تصدعات لبعض المنشآت نتيجة تعرض المنشأ لاهتزازات كبيرة.

B) الاخطاء فى التصميم ترجع الى:-

1- اخطاء فى اختيار النظام الانشائى والافتراضات الاساسية.

2- اخطاء فى حساب الاحمال.

3- عدم اخذ الظروف المحيطة فى الاعتبار عند التصميم.

4- اخطاء فى تقدير مقاومة المواد والاجهادات.

5- عدم وجود فواصل تمدد وانكماش كافية.

6- عدم تحديد غطاء خرسانى مناسب للمنشأ.

7- عدم تحديد اطوال التماسك المناسب للاسياخ خاصة نهاية الكمرات.

8- عدم تحديد اماكن وصلات الصب.

9- عدم كفاية المواصفات وانطباقها مع الطبيعة.

10-اهمال تفاصيل حديد التسليح واماكن توزيعها واهمالها.

11- عدم مراعاة اطوال وامتداد تسليح البلاطات والكمرات (يجب الا يقل عن 1.5 طول الكابولى داخل البلاطة والكمرة المجاورة وذلك حتى لايحدث ترخيم او شروخ بالبلاطة)

12-عدم ترك مسافات كافية بين اسياخ التسليح السفلى للكمرات وعدم وضع حديد انكماش التى يزيد عمقها عن 60سم.

13-حدوث تكدس للحديد بسبب تعشيش نتيجة وضع اسياخ مختلفة الاقطار مع بعضها وعدم وضع كانات كافية.

C) القصور فى المواد:-

عن طريق استخدام مواد معيبة غير مطابقة للمواصفات وعدم عمل اختبارات عليها تؤدى الى حدوث شروخ وعيوب بالمنشأ مما يؤدى الى تقليل عمر استخدام المنشأ وعدم مقاومته للاحمال الواقعة عليه.

D) القصور فى التنفيذ:-

عن طريق عدم الالتزام بنصوص الكود وتخزين المواد وحدوث انفصال حبيبى او نزيف للخرسانة وعدم الدمك السبيم والمعالجة وحدوث اخطاء بالفرم والشدات وزيادة مسامية الخرسانة وضعفها وحدوث تسرب للمياة يؤدى الى صدأ حديد التسليح.

 

 

# من الاخطاء الشائعة فى التنفيذ:

1) استخدام نوعيات مختلفة من الاسمنت والصلب لنفس العنصر الانشائى.

2) قصور فى قراءة اللوحات والمواصفات نتيجة اعتماد المهندس على خبرته.

3) عدم استخدام هزازات ميكانيكية او استخدامها بطريقة غير صحيحة.

4) عدم تنفيذ كانات الاعمدة والبلاطات طبقا للرسومات.

5) عدم دمك التربة فى الدور الارضى قبل تبلط الارضيات بسبب حدوث شروخ.

6) استخدام مياة الصرف الصحى فى خلط الخرسانة مما يؤثر على متانة الخرسانة لاحتواء هذة المياة على املاح كلوريدات وكبريتات.

7) رص حديد التسليح بطريقة خطأ مما يحدث انهيار مفاجىء.

8)زيادة عدد الادوار اكثر من المسموح به.

9) الصب من أماكن مرتفعة مما يحدث انفصال حبيبى ووجود الفراغات الداخلية تقلل من المقاومة وتسبب صدأ حديد التسليح.

 

# القصور فى الصيانة:

عدم عمل صيانة للمنشأ من خلال القطاع العام او الخاص مما تسبب عيوب بالمنشأ.

 

# التعديلات والتعليلات غير المدروسة:

تلزم القيام باعمال الجسات ودراسة التربة وعمل رفع معمارى وانشائى وتقرير تربة وتقرير لحالة المنشأ والعيوب الموجودة به وحالة الخرسانة ومقاومتها وحالة حديد التسليح.

# التعديلات غير المدروسة تسبب الآتى:

1) تغير من استخدام المنشأ دون التأكد من تحمل التربة والمنشأ ومقاومته للاستخدام الجديد تحت ظروف التشغيل المستحدثة.

2) يؤثر على سلامة المنشأ وتقلل من عمره الافتراضى وتحمله مع الزمن لذلك يجب المراجعة الكاملة قبل السماح بعمل اى تعديلات او تغيير فى استخدام المنشأ

الانواع الخاصة من الخرسانة

# الخرسانة عالية المقاومة:

هى خرسانة ذات مقاومة تزيد عن 600 كجم/سم2 وقد تصل او تزيد عن 1400 كجم/سم2.

# كيفية الحصول على خرسانة عالية المقاومة:

يتم الحصول عليها باستخدام المواد المحلية المستخدمة فى صناعة الخرسانة التقليدية مضاف اليها الملدنات وغبار السيليكا.

 

# خصائص مكونات الخرسانة عالية المقاومة:

 

A) الركام الكبير:-

1- يستخدم ركام قوى ومتين لانه يتحكم فى مقاومة الخرسانة القصوى.

2- الشروخ فى حالة الخرسانة عالية المقاومة تمر خلال حبيبات الركام الكبير وليس حولها كما فى الخرسانة التقليدية.

3- الجرانيت والدولوميت تعطى مقاومة اكبر من التى يعطيها الزلط تتراوح من 10 - 20%.

 

B) الركام الصغير:-

مثل رمل ذو معاير نعومة يتراوح بين  2.8 - 3 وذلك لاحتواء الخرسانة على نسبة كبيرة من المواد الناعمة (اسمنت+غبار السيليكا)

 

C) الاسمنت:-

يتراوح محتوى الاسمنت بين 450 - 500 كجم/م3 لانها افضل قيمة تعطى اعلى مقاومة.

 

D) غبار السيليكا:-

هو مادة بوزولانية تحتوى على نسبة عالية من Sio2 تصل 96% وتتفاعل مع Ca(OH)2 الحر الناتج من تفاعل الاسمنت مع المادة مكونة مركبات غير قابلة للذوبان مثل هيدرات سليكات الكالسيوم CsH .

* وظيفته:

1- يعمل على سد الفجوات الداخلية والمسام الشعرية وبالتالى تزيد مقاومة الضغط والتماسك وتحسين النفاذية.

2- يحسن غبار السيليكا مقاومة الضط بنسبة تصل لـ20%  وافضل نسبة لاضافة غبار السيليكا تتراوح من 10 - 15%.

E) الملدنات:-

تضاف للخلطة كنسبة من وزن الاسمنت وتكون من مادة تتوافق مع الاسمنت.

* وظيفتها:

تقليل ماء الخلط للحصول على مقاومة عالية.

# مميزات الخرسانة عالية المقاومة:

1) مقاومة الضغط تتراوح من 600-1400 كجم/سم2 تقدر بحوالى 5 - 7 مرات التقليدية.

2) معاير مرونة الخرسانة عالية المقاومة يساوى تقريبا مرتين او اكثر معاير مرونة الخرسانة التقليدية مما يقلل Deformation,Deflection للخرسانة عالية المقاومة.

3) الخرسانة عالية المقاومة تمتاز بمتانة عالية Durability (تحمل مع الزمن) ومقاومتها عالية للبرى والكيماويات.

4) قلة القطاعات الخرسانية وبالتالى قلة وزن المنشأ وزيادة لبحر العناصر الانشائية.

# عيوب الخرسانة عالية المقاومة:

1) الخرسانة عالية المقاومة اكثر قصافة من التقليدية.

2) الانهيار يكون مفاجىء فى الخرسانة عالية المقاومة لان الكسر يكون خلال الركام الكبير وليس حوله ويتم التغلب على ذلك باستخدام الياف معها مع عمل ضبط جودة بدرجة عالية والتحكم فيها.

# تطبيقات الخرسانة عالية المقاومة:

1) المبانى عالية الارتفاع.                    2) الكبارى.                       3) المنشىت البحرية.

4) المنشآت التى تتطلب مقاومة مبكرة عالية.                                   5) استخدام قطاعات مركبة لزيادة الجسائة.

6) تستخدم فى محطات الطاقة النووية.                                          7) تستخدم فى الانابيب الخرسانية تحت الارض.

8) تستخدم فى الارصفة والطرق .

# الخرسانة المسلحة بالالياف:

هى عبارة عن خرسانة تقليدية مضاف اليها حوالى 0.5 - 2.5% من حجمها الياف غير مستمرة وموزعة توزيع عشوائى فى جميع الاتجاهات خلال الكتلة الخرسانية.

* وظيفتها: زيادة مقاومة الخرسانة للتشرخ واجهادات الشد وامتصاص الصفات.

# اهم الالياف المستخدمة:

1) الياف رفيعة من الصلب:-  قطع من الصلب بطول يتراوح من 3 - 8 سم وقطر يتراوح من 0.25 - 0.75 مم.

2) الياف البولى بروبلين:- نفس شكل الياف الصلب ولكن قطرها يتراوح من 0.02 - 0.04 مم.

3) الالياف الزجاجية:- الياف صناعية ناتجة من الزجاج.

4) الالياف الكربونية:-

a- عبارة عن الياف صناعية ذات شكل ليفى مكون من بلورات كربون دقيقة.

b- عند النضج يتم الحرص على ان تكون الياف قوية وضعيفة جدا.

# خواص الخرسانة الليفية:

1) اضافة حوالى 1.5% من الياف الصلب واطياف البولى بروبلين فى الخرسانة يؤدى الى زيادة فى الحمل وبالتالى يقلل ظهور شروخ بالخرسانة حوالى مرتين ونصف فيزداد الترخيم.

2) تزداد مقاومة الخرسانة للانحناء حوالى مرتين وتزداد مقاومته للشد المباشر حوالى مرة ونصف بينما لاتؤثر الالياف بدرجة كبيرة على مقاومة الضغط.

3) تصل الزيادة فى متانة الخرسانة ولمقاومة الخرسانة للتاثيرات الدنيا مثل الصدم والانفجارات الى 10 مرات القيم للخرسانة غير المسلحة.

* الالياف تحول ميكانيكية الكسر فى الخرسانة من كسر قصف مفاجىء الى كسر قصف تدريجى.

4) الخرسانة الليفية تتميز بارتفاع مقاومتها للاحمال المتردده ولعوامل البرى وخاصة فىاماكن سرعة سريان الماء.

5) تعمل الالياف على تقليل اتساع الشروخ واعادة توزيعها.

# صناعة الخرسانة الليفية:

1) تستخدم نفس معدات واضافات الخرسانة التقليدية فى الخرسانة الليفية مع الاخذ فى الاعتبار عدم حدوث تكور للاياف بعضها البعض اثناء الخلط ولا تزيد عن 2% من حجم الخرسانة.

2) يتم رش الالياف تدريجيا على الركام وتخلطجيدا قبل اضافة الاسمنت والماء.

3) لا يزيد المقاس الاعتبارى الاكبر للركام عن 9.5 مم.

4) تحتاج الخرسانة الليفية الى محتوى اسمنت ورمل اعلى من التقليدية وتكون قابليتها للتشغيل اقل لكبر المساحة السطحية للالياف, لذلك بفضل استخدام اضافات تحسين قابلية التشغيل وعمل خلطة تجريبية فى الموقع بنفس المواد ونفس الظروف.

# تطبيقات على استخدام الخرسانة الليفية:

1) تستخدم الخرسانة الليفية على نطاق واسع فى ارضيات المطارات والمخازن.

2) تبطين الانفاق وجوانب السدود المعرضة لحركة الماء سواء بالصب او استخدام المدفع الاسمنتى.

3) تستخدم فى الخرسانة المعرضة لدرجات حرارة عالية كما فى الافران. حيث تقل الشروخ الناتجة عن فروق درجات الحرارة.

4)تستخدم فى المنشات القشرية حيث يتم تقليل وزنها عن طريق الخرسانة الليفية.

5) المنشأت الخرسانية البحرية.

6) قواعد الماكينات المعرضة لاحمال ديناميكية وصدمات.

7) فى المواسير الجاهزة المصنوعة من الخرسانة.

8)تقلل التآكل فى حديد التسليح حيث ان معظم التآكل الذى يحدذ فى اسياخ حديد التسليح يحدث بسبب انتقال ايونات الكلوريد الى سطح الحديد(تحدث ظاهرة التآكل فى البيئة البحرية والصناعية).

9) تستخدم فى حمامات السباحة والكبارى والقنوات.

 

 

ضبط الجودة للاضافات

# الاضافات:

هى مواد تضاف الى المواد الخرسانية بكميات محددة لغرض تحسين خواص معينة بالخرسانة او اكسابها خواص جديدة.

 

* يجب الا تؤثر الاضافات على الحجم الكلى للخرسانة باستثناء اضافات الهواء المحبوس او الاضافات المعدنية.

# الاشتراطات:

1) تكون الاضافات مطابقة للمواصفات.

2) لا يزيد محتوى ايون الكلوريدات بالاضافات على 20% بالوزن من الاضافات او 0.03% بالوزن من المادة الاسمنتية فى حالة الخرسانة المسلحة.

3) تكون الاضافات فى الخرسانة سابقة الاجهاد خالية من الكلوريدات لولجود معادن مدفونة بها.

4) لا تقل مقاومة الضغط والشد والتماسك عن قيم الخرسانة المصنوعة بدون اضافات ,يمكن ان تقل بنسبة 10% ويوافق على ذلك المهندس المصمم.

5) لايزيد محتوى الهواء بالخلطة ذات الاضافات عن 20% من محتوى خلطة مصنوعة بدون الاضافات ولا يزيد محتوى الهواء فى اى حال من الاحوال عن 3% باستثناء الخرسانة ذات الهواء المحبوس.

6) يفضل استخدام نوع واحد من الاضافات واذا استخدم اكثر من نوع لا بد من التاكد من مطابقتها للاختبارات وموافقة الاستشارى لها.

7) لاتزيد درجة حرارة الخرسانة الطازجة ذات الاضافات باكثر من 5 درجات مئوية مقارنة بالخلطات التى بدون اضافات ولاتزيد درجة الحرارة عموما عن 35مٍْ.

8) التاكد من تركيب المواد البوزولانية سواء طبيعية او نواتج ثانوية عند استخدامها.

ضبط جودة المواد المستخدمة فى الخرسانة

## أولا-ضبط الجودة للاسمنت:

1) لايتم تشوين الاسمنت الا بعد التأكد من مطابقة الاسمنت للمواصفات.

2) يقوم المهندس بعمل اختبار على الاسمنت فى المعمل ولا تستخدم الشكاير المفتوحة او الممزقة از الاسمنت المتصلد.

3) يجب اختبار الاسمنت اذا كان مخزن لمدة شهر وذلك للتأكد من عدم تغير خواصه.

4) يشترط ألا تزيد نسبة القلويات فى الاسمنت عن 0.6% من وزن الاسمنت وذلك حتى لا يحدث تفاعل قلوى يؤثر على متانة الخرسانة ويؤدى الى تدهورها وتفتتها مع الزمن.

 

## ثانيا-ضبط الجودة للركام:

 

A) التفتيش الفنى على الركام:-

1- يتم عمل اختبار لعينات الركام قبل الاستخدام ولا يتم استخدامها الا اذا كانت مطابقة للمواصفات.

2- يمكن عمل زيارة تفتيشية للمنطقة التى استحضر منها الركام واختبار عينات منها وفى حالة وجود اختلاف بين الركام المستخدم والمقام عليه الاختبارات يتم تسجيله وعمل التعديلات عليه وذلك عند تصميم الخلطة.

 

B) تحضير عينات الركام للاختبار: لا يقل وزن عينات الركام عن-

1- 15 كجم ركام صغير.                   2- 25 كجم مقاس اعتبارى اكبر (اكبر او اقل من 20جم).

3- 50 كجم للركام الكبير مقاس اعتبارى اكبر (اقل من 40 جم واكبرمن 20 جم). 

4) تأخذ العينات من اماكن مختلفة من قمة كومة الركام وعدم اخذ الموجود بالاسفل حتى لا يحدث عنده انفصال حبيبى.

 

 C) ضبط الجودة للماء المستخدم فى صناعة الخرسانة:

1- يجب ان يكون الماء المستعمل فى الخلطة خاليا من المواد الضارة مثل (زيوت-أحماض-مواد عضوية-املاح) صالح للشرب.

2- لايقل الاس الهيدروجينى (PH) لماء الخلط عن 7 ويجب اجراء تحاليل لمعرفة الرقم الفعلى قبل استخدامه.

 

# يكون الماء الصالح للشرب مناسب فى جميع الاحوال لخلط الخرسانة عندما:

1) لايزيد زمن الشك الابتدائى للاسمنت المجهز بهذ الماء لاكثر من 30 دقيقة وذلك اذا ماقورنت بعينات مجهزة بماء صالح للشرب ولا يقل زمن الشك الابتدائى عن 45 دقيقة.

2) لا تقل مقاومة الضغط لمكعبات المونة بعد 7 ايام,28 يوم عن 90% من مقاومة المكعبات المجهزة بماء صالح للشرب.

3) لا يسمح باستخدام ماء البحر فى الخلطه الخرسانية المسلحة بجميع انواعها.

4) يمكن استخدام ماء البحر فى الخلطة الخرسانية العادية بدون تسليح وفى هذة الحالة يتم زيادة محتوى الاسمنت.

5) يعتبر الماء الصالح فى خلط الخرسانة المسلحة صالح للمعالجة شرط عدم وجود بقع او اى ظواهر غير مقبولة على سطح الخرسانة.

 

# ضبط الجودة لاسياخ صلب التسليح:

ضبط جودة الاسياخ بمطابقتها للمواصفات المصرية الى جانب طريقة تشوينها وتنظيف وتقطيع هذة الاسياخ.

# ضبط جودة الفرم والشدات:

1) يجب مراجعة الابعاد قبل صب الخرسانة.

2) تحديد بطنيات البلاطات والكمرات طبقا للمواصفات المصرية.

#ضبط جودة الخرسانة احصائيا:

هى تحليل النتائج للوقوف على مدى تجانس وجودة الخرسانة ومطابقتها للمواصفات.

# اسباب التغير فى مقاومة الضغط للخرسانة:

1) تغير خواص الركام.                          2) تغير خواص الاسمنت.                               3) اختلاف م/س.

4) التغير فى خطوات صناعة الخرسانة.    5) التغير فى درجة الحرارة او المعالجة.             6) استخدام قوالب غير قياسية.

 

ضبط جودة الخرسانة

# ضبط الجودة:

هى أداة لضبط الانتاج ويتحقق من خلال تفتيش داخلى من خلال مراجعة داخلية يقوم بها المورد والمقاول تحت اشراف الاستشارى وتفتيش خارجى يقوم به المالك او من يمثلة.

# أهمية ضبط الجودة بالخرسانة:

منع أغلب العوامل التى تؤدى الى تدهور المنشآت الخرسانية وذلك عن طريق التركيز على القدرة على التحمل مع الزمن.

# مراحل ظبط الجودة:

1) مراجعة التصميم الانشائى:

مرحلة اساسية فى عملية ضبط الجودة ولا يتم تنفيذ المشروع قبل مراجعة التصميم ومطابقته بالكود الخاص بالمنشأت الخرسانية وتعتبر الجهة المنفذة هى المسؤلة عن سلامة التصميم الانشائى.

2) التفتيش الفنى على المواد:

يتم عن طريق نوعين من التفتيش:-

   A- التفتيش الابتدائى: يجرى بغرض تقييم معمل الاختبارات لضبط الجودة الداخلية طبقا للمواصفات وطبقا للآتى:-

1- التأكد من وجود محاجر معتمدة وسبق اختبارها وحققت حدود الماصفات.

2- وضع بدائل لاستخدامات مواد بديلة كالدولوميت وتصميم خلطة فى حالة اذا كان حدود التدرج الحبيبى للركام لا تحقق حدود المواصفات.

  B- التفتيش الفنى الدورى: يجرى يغرض استكمال شروط الانتاج والتوريد ولا يتم الا اذا كانت نتيجة التفتيش الابتدائى ايجابية ويتم على فترات تتناسب مع طبيعة المشروع.

3)التفتيش الفنى على التنفيذ:

يتم على تنفيذ اعمال الخرسانة وذلك فى مراحلها الثلاثة قبل الصب واثناء الصب وبعد الصب.

# التفتيش الفنى قبل الصب:

1) التشوينات.                  2) أعمال الحفر والردم.                3)أعمال الشدات والفرم.

4) اعمال التسليح.             5) الوصلات.                            6) التنظيف السابق للصب مباشرة.

7) أسلوب التحكم فى الخلطات ومحطات الخلط.                       8) الثوابت المدفونة والفتحات.

9) تصميم الخلطات.                                                     10) تحديد الاختبارات التى يمثلها التفتيش الفنى على المواد.

11) الاحتياطات اللازمة لفواصل الصب.

# التفتيش الفنى أثناء صب الخرسانة:

1) جودة نسب مكونات الخلطة الخرسانية.

2) التحكم فى محتوى الماء فى الخلطات الخرسانية ودرجة حرارة الصب.

3) تجانس الخلطات الخرسانية.                    4) تفريغ وصب الخرسانة.                    5) دمك الخرسانة ميكانيكيا.

6) تشطيب الخرسانة.                               7) اعداد عينات الاختبارات فى المعمل والموقع للخرسانة الطازجة والمتصلدة

8) مراقبة وتسجيل مستمر لظروف التشغيل بالموقع ومعداته والظروف الجوية التى تسبب انقطاع العمل.

# التفتيش الفنى بعد صب الخرسانة:

1) معالجة الخرسانة بصفة مستمرة.

2) فك الشدات والفرم فى المواعيد المحددة.

3) الفحص البصرى للخرسانة بعد فك الشدات والفرم. 

 

# كيفية قبول ورفض نتيجة اختبار الخرسانة:

1)لا يزيد عدد نتائج اختبارات المكعبات التى تقل عن المقاومة المميزة المطلوبة على 5%.

2) لا يزيد الفرق بين اكبر قيمة مقاومة واقل قيمة مقاومة على 15% من متسوط القراءات.

 

# الحكم على صلاحية خرسانة منشأ قائم يتم عن طريق:

1) تعيين مقاومة الضغط باستخدام الاختبارات الغير متلفة مثل مطرقة شميدت.

2) يتم تعيين كلا من المتوسط الحسابى والانحراف المعيارى ومعامل الاختلاف.

3) نحسب المقاومة التى تحقق درجة ثقة 95% وتقارن بالمقاومة المميزة.

 

 

تصميم الخلطات الخرسانية

# الغرض من تصميم الخلطات الخرسانية:

* هو تحديد مكونات الخلطة الخرسانية من ركام صغير وركام كبير واسمنت وماء واضافات ان لزم الامر بما بتفق مع المتطلبات المرغوبة فى كلا من الخرسانة الطازجة والخرسانة المتصلدة للمنشأ

* يعتبر تحديد نسب الخلطة الخرسانية من اهم العوامل الى تؤثر على جودة الخرسانة وعلى اقتصاديات المشروع

# العوامل الاساسية التى تؤثر فى تصميم الخلطات الخرسانية:

1) نسبة الماء الى الاسمنت (W/C).

2) نسبة الرمل الى الزلط (S/G).

3) محتوى الاسمنت او نسبة الاسمنت الى الركام (C/Agg).

4)التدرج الحبيبى للركام والمساحة السطحية له.

5) قوام الخرسانة الطازجة.

 

# الفرق بين الخلطات التجربية والخلطات التأكيدية:

1) الخلطات التجربية هى التى يقوم بها المهندس فى املعمل بنفس المواد التى تستخدم فى تصميم الخطة ويجب ان تحقق قيمة المقاومة المستهدفة(Fm).

2) الخلطات التأكيدية هى الخلطات التى تتم قبل التنفيذ فى المعمل لتحقق نتائج مقبولة فى ظروف الموقع بنفس املواد التى استخدمت فى الموقع وذلك بعمل 9 مكعبات على الاقل واختبارها بعد 3أيام,7أيام,28يوم.

 

# طرق التعبير عن قيم الخلطة الخرسانية:

                                                         اسمنت         رمل          زلط          ماء

بالوزن                                                   1               2             4          0.5 نسبة من وزن الاسمنت

بالحجم                                                 6 شكاير     0.4 م3      0.8 م3     0.5 (م/س)

 

# اشتراطات قبول الخرسانة طبقا للكود المصرى:

1) ألا يقل متوسط مقاومة الضغط بعد 28 يوم للخلاطات الثلاثة عن 95% من المقاومة المستهدفة.

2) أن يزيد متوسط المقاومة للخلاطات الثلاثة على المقاومة المميزة بمقدار 65 كجم/سم2  Fm=Fcu+65 kg/cm2.

3) لا يزيد الفرق بين أكبر مقاومة للمكعب وأصغر مقاومة للمكعب عن 15% من متوسط نتائج الاختبار.

 

# طرق تصميم الخلطات الخرسانية:

1) الطرق التقريبية الناتجة من الخبرة

*عيوبها:-

1- نسبة (م/س) غير محددة متروكة لظروف العمل.

2- نسبة مكونات الخلطة تعطى أكثر من 1 م3 للخرسانة الطازجة.

2)طريقة الحجم المطلق.                                                   3)طريقة معهد القاهرة.

4) طريقة المعهد الامريكى.                                               5) طريقة المعهد البريطانى.

 

# البيانات الاولية التى تستخدم للطرق (3 - 5) المستخدمة فى تصميم الخلطة الخرسانية:

1) متطلبات الخرسانة المتصلدة (مقاومة الضغط).

2) متطلبات الخرسانة الطازجة (درجة تشغيل والقوام للخرسانة).

3) صناعة الخرسانة (طريقة الخلط والنقل والصب والدمك للخرسانة).

4)المقاس الاعتبارى الاكبر للركام.

4)المساحة الشطحية للركام.

5)التدرج الحبيبى للركام.

6)المساحة السطحية للركام.