المهندس/حماده

ثالثاً: الماء :

أهمية الماء:
1. إن الماء ضروري لكي يتم التفاعل الكيماوي بين الاسمنت والماء.
2. وهو ضروري أيضا لكي تمتصه الحصمة المستعملة في الخرسانة.
3. يعطي الماء الخليط المؤلف من الركام الخشن والناعم والاسمنت درجة مناسبة من الليونة تساعده على التشغيل والتشكيل.
4. بوجود الماء يمكن خلط مقدار أكبر من الحصمة بنفس الكمية من الأسمنت.
5. إن الماء يعطي حجماً للخرسانة يتراوح ما بين 15-20 %.
6. يضيع جزء من الماء الموجود في خلطة الخرسانة أثناء عملية التبخر.
7. إن الماء ضروري لعمليات إيناع الخرسانة أثناء تصلبها.
النسبة المائية الاسمنتية:

هي النسبة بين وزن الماء الحر المخصص للتفاعل ( عدا عن الماء الذي تمتصه الحصمة) إلى وزن الأسمنت في الخلطة. ولضبط نسبة الماء في الخلطة أهمية بالغة وعليها تتوقف قوة الخلطة ومساميتها وانفصالها ونزفها ومقدرتها على مقاومة العوامل الجوية من برودة وحرارة وتآكل حيث ان كثرة الماء تضعف الخرسانة وتسبب الانفصال والتدميع والمسامية وقلة الدوام والاهتراء وقلة التماسك والضعف والتقشر والانكماش والتشقق. والجداول التالية تحدد النسبة المائية الاسمنتية القصوى حسب درجة الخرسانة (ACI 211.3-76):

قوة المكعب القياسي بعد 28 يوم النسبة المائية الاسمنتية
Kg/cm2 بدون هواء مع هواء
600 0.32 0.23
550 0.36 0.27
500 0.41 0.32
450 0.45 0.37
400 0.50 0.42
350 0.56 0.47
300 0.62 0.53
250 0.69 0.60
200 0.77 0.69
150 0.87 0.77
100 1.00 0.85



خواص الماء المستعمل في الخرسانة:

1. يكون الماء المستعمل في خلط ومعالجة الخرسانة خاليا من المواد الضارة مثل الزيوت والشحوم والأملاح والأحماض والقلويات والمواد العضوية والفلين والمواد الناعمة سواء كانت هذه المواد ذائبة أو معلقة وخلافها من المواد التي يكون لها تأثير عكسي على الخرسانة من حيث قوة الكسر والمتانة.
2. يعتبر الماء الصافي الصالح للشرب صالحا لخلط الخرسانة وايناعها.
3. يسمح باستعمال الماء غير الصالح للشرب في حالة عدم توفر الماء الصالح لشرب على أن لا يزيد تركيز الشوائب فيه عن نسب معينة تحددها المواصفات.
4. يحظر استعمال الماء غير الصالح للشرب في خلط وايناع الخرسانة إلا بعد أن يثبت مخبريا بأن مقاومة مكعبات الملاط (Mortar) الذي جرى خلطه بالماء غير الصالح للشرب تساوي على الأقل (90) % من مقاومة نظيراتها والتي جرى تحضيرها باستعمال ماء صالح للشرب وذلك عند عمر (7) أيام و (28) يوم وحسب المواصفات الأميركية رقم ASTM C-109
5. يجرى تصميم الخلطة الخرسانية في المختبر باستعمال نفس الماء غير الصالح للشرب والذي سيجرى استخدامه في الخلطات الخرسانية بالموقع.


رابعاً: الاضافات :

الاضافات هي عبارة عن مواد أو تراكيب من عدة مواد تضاف للخرسانة أثناء الخلط لتحسين خاصية أو أكثر من خواص الخلطة الخرسانية.


أهم أغراض استعمال الاضافات:-


1. تحسين قابلية التشغيل للخرسانة الطرية.
2. تعجيل التصلب للحصول على مقاومة عالية في وقت قصير.
3. ابطاء عملية التصلب ( الشك) في الأجواء الحارة أو النقل لمسافات البعيدة.
4. تقليل الحرارة المتولدة وتقليل النضح أو النزف ( Bleeding )
5. تحسين مقاومة التآكل وتقليل التقلص الحاصل أثناء التصلب.
6. منع صدأ الحديد.




أنواع الاضافات:-

بالرغم من تعدد أنواع الإضافات وأسمائها التجارية إلاّ أنها تندرج أساساً ضمن ثلاث مصنفات رئيسية هي:

1. إضافات مسرعة للتفاعل.
2. إضافات مبطئة للتفاعل.
3. إضافات مقللة للماء.

إن لهذه الاضافات مضاراَ لذلك يجب عدم استعمالها إلا في الحالات الضرورية وحسب تعليمات الشركة المصنعة وبأقل الكميات . ومحاولة الاعتماد على تحسين خواص الخرسانة بتعديل مكوناتها الرئيسية.

الخلطات الخرسانية :

بعد أن يتم فحص المواد الأولية ( وهي الركام الخشن والناعم ، والماء والأسمنت والمضافات ) وبعد التأكد من صلاحيتها ومطابقتها للمواصفات، يتم عمل تصميم للخلطة الخرسانية لتعيين كمية كل مادة من المواد اللازمة للحصول على خلطة خرسانية حسب ظروف العمل ونوع المنشأ أو العنصر الخرساني المراد صبه.
وهناك عوامل عديدة تؤثر على التصميم كشكل الركام وحجمه وتدرجه وطبيعة العمل والتشغيل وطريقة الدمك وتوفر المواد ودرجات الحرارة، إلا أننا أثناء التصميم نأخذ بعين الإعتبار أن يتم تحديد المكونات بحيث تغطى كل حبات الركام بالاسمنت وبحيث تدخل الحبيبات الأصغر حجما في الفراغات الأكبر حجما وبحيث تعطي الخرسانة القوة المطلوبة واللدونة اللازمة وأن تكون غير منفذة للماء ومتينة وقوية ومقاومة للعوامل الجوية بأقل التكاليف.


درجات الخرسانة :


تُحَدد درجات الخرسانة حسب قيمة المقاومة المميزة ، وتُحَدِّد المواصفات بشكل عام لكل درجة من الخرسانة محتوى أدنى للاسمنت حسب طبيعة التعرض للعوامل الجوية، وكذلك تحدد النسبة المائية الاسمنتية القصوى المسموحة كما هو موضح في الجدول التالي:



درجة الخرسانة
الحد الأدنى لمتوسط 3 نماذج بعد 28 يوم
kg/cm2 الحد الأدنى لنموذج واحد ضمن العينة(لا تزيد النسبة عن 15% من عدد نماذج العينة
kg/cm2 الحد الأدنى لمحتوى الاسمنت في الظروف العادية
kg/m3 الحد الأقصى للنسبة المائية الاسمنتية

150 180 150 200 0.87
200 230 200 230 0.77
250 285 250 285 0.69
300 345 300 325 0.62
350 400 350 350 0.56
400 460 400 400 0.50

* الجدول خاص بعينات الفحص القياسية مقاس 15×15×15 سم ويجب مراعاة معاملات التصحيح لاجهاد الضغط في حالة استخدام عينات الفحص بمقاسات أخرى كما يلي:
مكعبات 10×10×10 سم معامل التصحيح 0.975
اسطوانة 15×30 سم معامل التصحيح 1.250

مقاومة الكسر:
تعرف مقاومة الكسر للخرسانة بقيمة مقاومة الكسر بالضغط لنموذج فحص خرساني مكعب الشكل مقاسه (150×150×150) ملم، عمره (28) يوماً محفوظاً تحت الماء
في درجة حرارة (202) درجة مئوية.

المقاومة المتوسطة للكسر :

تعرف المقاومة المتوسطة للكسر بالضغط للخرسانة بمعدل قيمة مقاومة الكسر لنماذج الفحص المختلفة لعينة واحدة من الخرسانة. وعند احتساب المعدل يجب ألا يزيد الفرق بين القيمة الأعلى والقيمة الأدنى الى المعدل عن 20% والا يجب معاملة نتيجة كل مكعب على حدة.


المقاومة المميزة :

تعرف المقاومة المميزة للخرسانة بالقيمة الدنيا لمقاومة كسر نماذج الفحص المختلفة لعينة واحدة من الخرسانة.

خاصية التشغيل :

التشغيل هو قابلية تشكيل وصب الخرسانة، فإذا احتاجت الخرسانة إلى جهد وشغل لتشكيلها في القالب أو لصبها في الموقع فإن ذلك يعني أن قابليتها للتشغيل صعبة كما يعني أن الخلطة جامدة والعكس بالعكس فالتشكيل السهل يعني خرسانة طرية. وللخلطة الجامدة مزايا كثيرة تختلف عن ظروف الخلطة الطرية فهي أقل كلفة من ناحية المواد، وأقوى ، ولا تهرب منها الروبة و لا تتشقق أثناء جفافها اذا تمت معالجتها بشكل جيد، وتستعمل مع القوالب الانزلاقية، ولا يحصل فيها انفصال حبيبي، وهي أقل عرضة للتجمد.

وبمقابل ذلك فإنها تحتاج إلى جهد لصبها ودمكها و قد تعشش، ولذلك يجب حفظ توازن بين المزايا والمساويء بحيث تختار الخلطة ذات التشغيل الذي يناسب طبيعة العمل.

طرق قياس التشغيل:

يقاس التشغيل إما بطريقة الهبوط أو بطريقة معامل الدمك الذي يستعمل للخلطات ذات التشغيل المنخفض. إلا أن هناك طرق أخرى لقياس التشغيل منها: طاولة الانسياب وكرة الاختراق، والإهتزاز الترددي .

اختيار درجة التشغيل :
يتم اختيار درجة تشغيل الخرسانة بالتهدل ومعامل الدمك المبين في الجدول التالي حسب ظروف العمل:

ظروف العمل درجة التشغيل التهدل
(سم ) معامل الدمك
1-باستعمال رج شديد
2-مقاطع بتسليح بسيط مع الرج
3-مقاطع بتسليح بسيط بدون الرج
ومقاطع بتسليح متوسط مع الرج
4-مقاطع بتسليح كثيف مع الرج
متدنية جدا
متدنية

متوسطة
عالية
صفر - 3
3-6

6-12.5
12.5-15
0.75
0.83

0.90
0.95