ثانيا وثالثا : إضافات الهواء المحبوس ومنع اجتراف الإسمنت بفعل الماء

 إضافات الهواء المحبوس

إن الهدف من استخدام هذه الإضافات هو تقليل وزن الخرسانة وزيادة المتانة زخاصة المقاومة للصقيع ويتم ذلك عن طريق إحداث فقاعات هوائية دقيقة غير متصلة موزعة توزيعا منتظما خلال الكلتة الخرسانية وتبقى كذلك بعد تصلد الخرسانة .

ويمكن أن يتم ذلك بطريقتين إما بإضافة مواد تحدث رغاوي وذلك أثناء خلط الخرسانة مثل بعض المركبات العضوية كالأصماغ الخشبية والزيوت والمنظفات الصناعية أو عن طريق اسنخدام مواد صلبة تتفاعل مع الإسمنت وتنتج غاز الهيدروجين على هيئة فقاعات دقيقة كثيرة مثل مسحوق بودرة الألمنيوم وبودرة الزنك والماغنيسيوم .

وتستخدم هذه المواد بنسب تترواح من 0,01 % إلى 0,03 % من وزن الأسمنت وتحدث هواء محبوس يتراوح من 5 % إلى 15 % من حجم الخرسانة ولا تؤثر هذه الإضافات على زمن شك الخرسانة بينما تؤدي إلى زيادة إنكماش الجفاف وتقل المقاومة فقد وجد أن هناك علاقة عكسية بين نسبة الهواء المحبوس في الخلطة ومقاومة الضغط للخرسانة حيث تقل المقاومة بمعدل حوالي 5 % تقريبا لكل نسبة هواء محبوس مقدارها 1 % .
 

 إضافات منع اجتراف الأسمنت بفعل الماء

عند صب الخرسانة تحت الماء يعمل الماء على اجتراف الأسمنت من الخرسانة وينتج عن ذلك نقص في مقاومتها وتعكر في المياه المحيطة بها ولهذا السبب يستخدم هذا النوع من الإضافات التي تعتبر من أحدث أناوع الإضافات الموجودة في السوق حاليا وتعمل هذه الإضافات على تكوين جل في الماء المحيط بحبيبات الإسمنت فتحميه من الإجتراف بفعل الماء كما تعمل على زيادة اللزوجة والتماسك بين جزيئات الخرسانة وتحسن من مقاومتها للإنفصال ويستخدم هذا النوع من الإضافات أيضا في إنتاج الخرسانة عالية السيولة أو الخرسانة ذاتية الدمك حيث تقوم هذه الإضافات بمقاومة الإنفصال الحبيبي وزيادة التماسك للخرسانة وتتكون هذه الإضافات من بوليمرات أكريليكة أو مركبات سليولوزية على هيئة بودرة قابلة للذوبان في الماء وتضاف إلى الخلطة بنسبة تقريبية 1% من وزن الإسمنت .

ويمكن تلخيص تأثير هذا النوع من الإضافات فيما يلي :

1) تتحسن قدرة الخرسانة على مقاومة الإنفصال لمكوناتها .
2) تتحسن مقاومة الخراسنة للنزيف بدرجة كبيرة .
3) الخرسانة المحتوية على هذه الإضافات يكون لديها القدرة على الإنسياب والتسوية الذاتية .
4) النوع السيولوزي من هذه الإضافات يعمل على تأخير الشك الإبتدائي والنهائي حسث قد يصل الشك الإبتدائي إلى أكثر من 18 ساعة بينما يزيد الشك النهائي إلى ما يقرب من 48 ساعة .
5) تؤدي هذه الإضافات إلى نقص نقاومة الضغط للخراسنة المصبوبة تحت الماء بنسبة قد تصل إلى 20% إذا ما قورنت بمقاومة الضغط للخرسانة المماثلة والمصبوبة في الهواء .

اقرء المزيد

النوع الثاني والثالث : المؤجلات والمعجلات

 إضافات تأخير الشك ( المؤجلات ) Retarders

يؤخر هذا النوع من الإضافات شك الإسمنت أي تزيد زمن شك وتصلد الخرسانة وتقلل درجة حرارة الإماهة للأسمنت فيقل معدل زيادة المقاومة وقد تسبب المؤجلات زيادة الإنكماش اللدن في الخرسانة ولكن ليس لها تأثير يذكر على الخواص الطبيعية والميكانيكية للخرسانة المتصلدة .

إن الهدف من استعمال المؤجلات هو عمل خرسانة في الأجواء الحارة حيث يحدث الشك الإبتدائي للأسمنت سريعا جدا وإذا ككانت ظروف صب الخرسانة صعبة ويلزم جعل المونة الإسمنتية لدنة أو سائلة لمدة طويلة وتستخدم إذا كانت هناك رسالة من الأسمنت ذات زمن شك صغير جدا وكذلك تستخدم للحصول على خرسانة ذات ركام بارز ظاهر بسطحها .
وتعتبر الكربوهيدرات والسكر وأملاح الزنك والفوسفات من أهم المركبات المستخدمة في هذا المجال .

 إضافات تعجيل الشك ( المعجلات )Accelerators 

ترتكز وظيفة المعجلات على تعجيل أو تسريع شك الإسمنت أي أنها تقلل زمن شك وتصلد الخرسانة وبالتالي يزداد معدل التصلد وكذلك تزداد الحرارة المنبعثة المبكرة .

وتستخدم المعجلات بغرض التعجيل بالشك في حالة إزالة تأثير تأخر الشك الناتج من درجات الحرارة المنخفضة أوإزالة تأثير تأخر الشك النتاج من استخادم اضافة أخرى أو في حالة اعمال الطورائ مثل وقف رشح المياه في الخزانات وتستخدم المعجلات ايضا بغرض لحصول على خرسانة مبكرة المقاومة كما في حالة إزالة الفرم مبكرا أو التعجيل بزمن استخدام المنشأ الخرساني أو تقليل المدة المطلوبة للمعالجة وتستخدم ايضا بغرض الحصول على خرسانة تقاوم الصقيع وذلك نتيجة الحرارة المنبعثة المبكرة .

ويجب الإنتباه هنا إلى ضرورة عدم زيادة نسبة هذه الإضافات عن الحد الأقصى وذلك مخافة حدوث الشك الخاطف وكما يجب الغنتباه إلى ضرورة استخدامها في الاجواء الحارة بحساب دقيق وحذر شديد لتلافي حدوث شروخ الإنكماش .

اقرء المزيد

النوع الأول: مخفضات الماء ( الملدنات والملدنات الفائقة )

 مخفضات الماء ( الملدنات والملدنات الفائقة )

درجة تخفيض الماء للنوع A من 6 إلى 12 % ودرجة تخيض الماء للنوع  F من 12 إلى 30 % بشرط ثبات قوام الخرسانة .
تتركز وظيفة هذا النوع بتحسين خواص الخرسانة الطازجة وذلك بزيادة القابلية للتشغيل وزيادة السيولة مع ثبات نسبة م/س هذا أولا أما ثانيا فالحصول على خرسانة ذاتية الدمك هي واحدن من الوظائف وكذلك تحسين خواص الخرسانة المتصلدة وذلك بتخفيض نسبة ك/س في الخلطة مع ثبات درجة القابيلة للتشغيل وبالتالي الحصول على خرسانة عالية المقاومة وكذلك الحصول على خرسانة ذات مقامة مبكرة عالية وأيضا الحصول على خرسانة عالية الأداء قليلة النفاذية .

ولاختيار الملدنات والملدنات الفائقة أسس حيث ينبغي أن يكون اختيار نوع مادة الملدن على الأسس التالية :

معدل تخفيض ماء الخلط ومعدل فقد القابيلة للتشغيل والتأثير على زمن الشك والتوافق كع الإسمنت المستخدم والمقاومة الناتجة للخرسانة والثمن والتكاليف .

إن الملدنات والملدنات الفائقة عبارة عن مواد بوليمرية تأخذ تركيبات كيمائية متنوعة من أهمها

الأساس الكيمائي للملدنات

لجنوسلفونيت      Ligno-Sulfonate
أحماض الهيدروإكسيكربوإكسلك   Hydroxycarboxylic Acids
كربوهيدرات    Carbohydrates

الأساس الكيمائي للملدنات الفائقة

لجنوسلفونيت معدل    Modified Ligno - Sulfonate
ميلامين فورمالدهيد   Melamine Formaldehyde
نفثالين فورمالدهيد    Naphthaline Formaldehyde
فينول فورمالدهيد      Phenol Formaldehyde
ناتج تكثيف بيتا نفثالين سلفونيت  Beta-naphthaline Sulfonate 

إن كيفية عمل الملدنات أو الملدنات الفائقة في تسييل الخرسانة يأخذ واحدا أو أكثر من الصور التي سأذكرها الآن فهي تعمل على تشتيت حبيبات الأسمنت المتكتلة وإطلاق المياه المحبوسة بينها وإحداث التنافر الكهروستاتيكي بين الجزيئات والعمل على تشحيم الطبقة الرقيقة بين حبيبات الإسمنت وتأجيل عملية الإماهة السطحية لحبيبات الأسمنت مع ترك المزيد من المياه لتسييل الأسمنت وتقليل الشد السطحي للمياه وتغير البنية التركيبية في منتجات تفاعلات الإماهة .
   

اقرء المزيد

أولا : إضافات تخفيض الماء والتحكم بالشك

إضافات تخفيض الماء والتحكم بالشك

وهذه الإضافات هي أهم وأكثر أنواع الإضافات استخادام وشيوعا في مجال للخرسانة وهي تختص يتقليل ماء الخلط بدرجات متفاوتة والتحكم في تصلب الخرسانة بالتأخير أو التعجيل وتنقسم هذه المجموعة إلى سبعة أنواع مختلفة وتميزها المواصفات الأمريكية بالحروف كالآتي

إضافات تخفيض ماء خلط الخرسانة

ASTM C494-TYPE A
إضافات تأخير الشك

ASTM C494 - TYPE B
إضافات تعجيل الشك

ASTM C494 - TYPE C
إضافات تخفيض ماء الخلط وتأخير الشك

ASTM C494 - TYPE D
إضافات تخفيض ماء الخلط وتعجيل الشك

ASTM C494 - TYPE E
إضافات تخفيض ماء خلط الخرسانة بدرجة عالية

ASTM C494 - TYPE F
إضافات تخفيض ماء خلط الخرسانة بردجة عالية وتأخير الشك

ASTM C494 - TYPE G

وكما يتضح فإن الأنواع السبعة السابقة بهذه المجموعة من الإضافات ينحصر تأثيرها في واحد أو أكثر من التأثيرات الثلاث الرئيسية الآتية :

1) تخفيض ماء الخلط ( الملدنات والملدنات الفائقة )
2) تأخير الشك ( المؤجلات )
3) تعجيل الشك ( المعجلات )   

وسأعمد الآن إلى شرح كل نوع على جانب خاص ليتسنى لنا التمييز فيما بينها 

اقرء المزيد

الإضافات بشكل عام Additives In General

الإضافات بشكل عام

تتركب الخرسانة من اركام والأسمن وماء الخلط وفي بعض الأحيان تستخدم بعض الإضافات الكيميائية بغرض تحسن بعض الصفات المهينة في الخرسانة وفي هذا الباب سنتناول ببعض التفصيل الإضافات الكيميائية من حيث أنواعها ووظائفها وخصائصها وكيفية الإستفادة منها وخاصة تلك التي تتعلق بالخرسانة الطازجة .

تعرف الإضافات على انها مواد غير الركام والأسمنت والماء تضاف إلى الخلطة الخرسانية أثناء عملية الخلط بكميات صغيرة جدا بغرض إعطاء الخرسانة الطازجة أو الخرسانة المتصلدة خواص معينة مطلوبة مثل :تحسين القابلية للتشغيل دون زيادة ماء الخلط والتعجيل بالشك أو التأخير فيه وتقليل معدل فقد الهبوط للخرسانة وتحسين القدرة على ضخ الخرسانة والحد من حدوث الإنفصال الحبيبي وزيادة المقاومة المبكرة للخرسانة والحصول على خرسانة عالية المقاومة وتحسين خواص الخرسانة المتصلدة مثل مقاومة البري وكذلك الحصول على خرسانة غير منفذة للماء أو خرسانة خلوية أو خرسانة ذات صفات خاصة .

وقد وضع المهندسون عدة اشتراطات يجب اتباعها عند العزم على استخدام الإضافات إذ يجب أن لا تؤثر تأثيرا ضارا على الخرسانة أو حديد التسليح كما ويجب أن تتناسب الفوائد الناتجة من استخادم الإضافات مع الزيادة في التكاليف ويجب عدم إضافة كلوريد الكالسيوم أو الإضافات التي أساسها من الكلوريدات بتاتا إلى الخرسانة المسلحة أو الخرسانة سابقة الإجهاد أو الخرسانة التي بها معادن مدفونة ويجب التاكد من مدى ملائمة وفاعلية أي من الإضافات بواسطة الخلطات التجريبية وإذا تم استخاد منوعين أو أكثر من الإضافات في نفس الخلطة الخرسانية فيلزم أن تتواجد معلومات كافية لبيان مدى تداخلهما والتاكد من مدى توافقهما ويراعى أيضا أن سلوك الإضافات مع الأسمنتات المخلوطة أو عالية المقاومة للكبريتات يختلف عنه في حالة الإسمنت البورتلاندي لذلك يجب أن تتوافر كعلومات كافية عن مدى الاداءية السليمة للإضافات مع الأنواع المختلفة من الأسمنت وفي النهاية فإنه يلزم توريد الإضافات معبأة داخل براميل أو أوعية مغلقة بإحكام ومطبوع عليها الإسم التجاري وتاريخ الإنتاج ومدة الصلاحية وكذلك شهادة بخواص الإضافة الموردة ومطابقتها للمواصفات القياسية ذات الصلة كما يجب تخزين الإضافت بطريقة تحميها من الرطويبة وأشعة الشمس والحرارة .

يوجد العديد من الإضافات الكيميائية التي تستخدم مع الخرسانة ويمكن تقسيمها إلى المجموعات التالية

1) إضافات تخفيض الماء والتحكم في الشك ( سبعة أنواع )
2) إضافات الهواء المحبوس
3) إضافات لمنع نفاذ الماء بالخرسانة
4) إضافات لمقاومة اجتراف الأسمنت بفعل الماء
5 ) إضافات تلوين الخرسانة
6) إضافات أخرى متنوعة 

اقرء المزيد

الخاصية الرابعة : النضح

النضح

يعرف النضح بأنه تكون طبقة من الماء على سطح الخرسانة المصبوبة حديثا بعد دمكها وتسويتها .

ويحدث النضح نتيجة لعدة أسباب نذكر منها هنا كثرة الدمك الذي يؤدي إلى هبوط المكونتاا لثقيلة ( الركام ) إلى أسفل وصعود العجينة الأسمنيتة إلى أعلى وكذلك زيادة ماء الخلط وتتلخص أضرار  النضح تتلخص فيما يلي

 أولا احتواء الطبقة العليا على نسبة عالية من الماء مما يسبب وجود فراغات في تلك الطبقة نتيجة تبخر الماء وبالتالي ضعف مقاومة الخرسانة
 وثانيا فعند صعود الماء إلى أعلى قد يحمل معه جزيئات ناعمة من الأسمنت تكون طبقة هشة على السطح بعد تبخر الماء وجفافه ولذلك يلزم إزالة هذه الطبقة قبل الإستمرار في الصب
وأما الضرر الثالث فيتمثل بتراكم طبقة رقيقة من الماء تحت سطوح الركام الكبير والحديد مما يؤدي إلى فراغات وضعف قوة التماسك بين الخرسانة وحديد التسليح .

ولملافاة ظاهرة النضح يجب استعمال كمية ماء خلط مناسبة وعدم استعمال خلطات مبتلة جدا أو بها نسبة قليلة من المواد الناعمة مثل الأسمنت والرمل ، كما إن استخدام نسبة من الملدنات في الخلطة يؤدي إلى تحسين خواص الخرسانة وحديد التسليح ويعمل على تقليل ماء الخلط وتلاشي ظاهرة النضح

اقرء المزيد

الخاصية الثالثة : الإنفصال الحبيبي

الإنفصال الحبيبي

يعرف الإنفصال الحبيبي على أنه انفصال مكونات أي خليط غير متجانس مثل الخرسانة بحيث يصبح توزيع هذه المكونات غير منتظم ويوجد نوعان من الإنفصال الحبيبي للخرسانة الأول انفصال الحبيبات الكبيرة من الركام نتيجة لكونها أكثر ترسبا وذلك يكون في الخلطات الجافة جدا وخاصة الفقيرة للأسمنت والثاني انفصال الأسمنت اللباني ويحدث ذلك في الخلطات المبتلة جدا .

ويحدث الإنفصال الحبيبي لأسباب عدة نذكر منها هنا ما يلي

1) الخلط : عند زيادة  زمن الخلط عن الزمن اللازم والمناسب فقد يحدث انفصال نتيجة قوة الطرد المركزية لحلة الخلاط والذي ينتج عنه أن الركام الصغير يلتصق بالجدار والكبير يهبط إلى أسفل ولتلافي ذلك يجب عدم زيادة زمن الخلط عن الزمن المحدد لذلك كذلك يجب عند تفريغ الخلاط أن لا تزيد مسافة التفريغ عن متر .
2) النقل : عند نقل الخرسانة إلى موضع الصب يمكن حدوث إنفصال نتيجة الرج والتأرجح لعربات النقل وخاصة في الخلطات المبتلة .
3) الصب : يجب مراعاة عدم الصب من ارتفاعات عالية .
4) الدمك : الدمك الزائد قد يسبب انفصالا حبيبيا .

ويمكن تلافي حدوث الإنفصال الحبيبي باتباع ما يلي ، أولا ينبغي العناية بتصميم الخلطة الخرسانية وضبط مكوناتها عن طريق زيادة المواد الناعمة مثل الأسمنت والركام الصغير وكذلك تقليل نسبة الماء / الأسمنت مما يؤدي إلى تماسك أكبر للخلطة الخرسانية ، ثانيا يفضل استخدام إضافات تقليل ماء الخلط ، ثالثا ينبغي مراعاة عمليات الصناعة من خلط ونقل وصب كما سبق شرحه أما رابعا فيفضل استخدام إضافات تحسين اللزوجة .

اقرء المزيد

ثانيا : طريقة في بي

طريقة في بي

وهذا الإختبار تعديل لا ختبار إعادة التشكيل بحيث ألغيت الإسطوانة الداخلية به وتم الدمك بالهز بدلا من الرجويفترض أن إعادة التشكل قد اكتملت عندما يغطي اللوح الزجاجي الخرسانة بالكامل وعندما تتلاشى كل الفراغات في الخرسانة ويحدد هذا ابلنظر الذي يعتبر أحد عيوب إجراء الإختبار ويتم الدمك بواسطة منضدة اهتزاز بها حمل غير متمركز ويدور بسرعة ثلاثة ألف لفة في الدقيقة وبعجلة قدرها 3ج إلى 4ج حيث ج هي عجلة الجاذبية الأرضية وبفرض أن كمية الطاقة اللازمة لتمام الدمك تمثل درجة التشغيلية للخليط معبرا عنها بالزمن اللازم بالثانية لإعادة التشكل بالكامل وفي بعض الأحيان يعمل تصحيح قدره ح1/ح2 حيث ح2 هو حجم الخرسانة بعد الإهتزاز و ح2 هو حجمها قبل الإهتزاز وهذا الجهاز أميز من جهاز عامل الدمك حيث قد تلتصق بعض الخرسانة الجافة في القواديس وهو مناسب جدا في حالة اختبار الخرسانة الجافة أو الخرسانة التي بها ألياف وقد يستخدم أيضا للتعبير عن القوام .

اقرء المزيد

أولا : اختبار عامل الدمك

 اختبار عامل الدمك

يجرى هذه الإختبار لتحديد درجة قابلية تشغيل الخرسانة الطازجة وهذا الإختبار مبني على أساس أن الجهد اللازم لدمك الخرسانة يعبر عن مدى القابلية للتشغيل .

أما بالنسبة لطريقة إجراء الإختبار فهي كالتالي

1) توضع الخلطة الخرسانية في النخروط العلوي بواسطة الجاروف ويسوى سطحها مع حافة المخروط .
2) يفتح الباب الموجود أسفل المخروط العلوي بحيث يسمح بهبوط الخرسانة تحت تأثير وزنها فقط إلى المخروط السفلي .
3) تكرر نفس الخطوات السابقة للمخروط السفلي فتمر الخراسنة إلى الأسطوانة .
4) بعد الإنتهاء من ملء الأسطوانة يسوى سطحها وتنظف جوانبها وحوافها الخارجية ثم توزن ويعين وزن الخرسانة المائلة للأسطوانة وهو وزن الخراسنة المدموكة جزئيا = و .
5 ) بعد ملء الأسطوانة من نفس الخلطة الخرسانية على طبقات على أن تدمك كل طبقة يدويا أو ميانيكيا حتى تملأ تماما بالخرسانة ثم توزن ويعين وزن الخرسانة المالئة للأسطوانة وهو وزن الخرسانة المدموكة كليا = ك .

عامل الدمك = وزن الخرسانة المدموكة جزئيا ( نتيجة هبوطها ) / وزن الخرسانة المدموكة كليا ( نتيجة دمكها ) = و / ك

وبمعرفة عامل الدمك يمكن تحديد درجة القابلية للتشغيل ويعتبر اختبار عامل الدمك اختبارا معمليا وغير مناسب لموقع العمل إلا في المنشآت الكبيرة وتستخدم هذه الطريقة لقياس قابلية التشغيل لجميع الخلطات الخرسانية باستثناء الخلطات منخفضة القابلية للتشغيل والخلطات الخشنة لتعذر الحصول على نتائج دقيقة لهذه الخلطات .

اقرء المزيد

الخاصية الثانية : القابلية للتشغيل ( الجزء الثاني )

القابلية للتشغيل ( الجزء الثاني ) 

3 ) الماء

 في الخلطات الفقيرة بالأسمنت فإن زيادة الماء لا يؤثر تأثيرا كبيرا على القابلية للتشغيل أما في الخلطات الغنية فإن زيادة الماء لها تأثير كبير وحساس على القابلية للتشغيل .

4) نسبة الماء إلى الماء

صغر نسبة الماء إلى الأسمنت تعطي خرسانة جافة وزيادة هذه النسبة لدرجة معينة ينتج عنها خرسانة لها درجة تشغيل أفضل ولكن الزيادة الكبيرة في نسبة الماء ينتج عنها خرسانة ذان قابلية تشغيلية رديئة نظرا لسيولتها .

5 ) الإضافات 

تعمل الإضافات على تحسين درجة التشغيل للخرسانة بدرجات متفاوتة وأهم هذه الإضافات هي :
 الملدنات وهي مواد سائلة تضاف إلى الخلطة بنسبة واحد إلى ثلاث بالمئة من وزن الأسمنت . 
مواد مسحوقة ناعما وتعمل على تشحيم الخلطة مثل بودرة الحجر الجيري .
مواد جيلاتينية تضاف إلى الخلطة .

6) الهواء المحبوس

 يعمل الهواء المحبوس في الخرسانة على تحسين القابلية للتشغيل وذلك إذا كانت نسبيته تتراوح من 3% إلى 7 % . 
     
أما بالنسبة لتعيين القابلية للتشغيل فيوجد عدة طرق لتعيينها ومن اهم هذه الطرق

اختبار عامل الدمك
طريقة في بي

اقرء المزيد

الخاصية الثانية : القابلية للتشغيل ( الجزء الأول )

القابلية للتشغيل ( الجزء الأول )

القابلية للتشغيل هي خاصية الخرسانة الطازجة التي تبين السهولة التي يمكن بها صب ومناولة الخلطة الخرسانية كما تبين درجة تجانسها ومقاومتها للإنفصال الحبيبي .

ويوجد الكثير من العوامل التي تؤثر على القابلية للتشغيل للخرسانة نذكر منها :

1) الركام

مقاس الركام : زيادة نسبة الرمل تزيد من الإحتكاك وبالتالي تزيد صلابة الخلطة .

شكل حبيبات الركام : الحبيبات المدورة أكثر قابلية للتشغيل بينما الحبيبات الزاوية والمفلطحة والغي منتظمة صعبة التشغيل .

حالة السطح : تقل درجة التشغيل بسبب خشونة السطح مثل حالة الأحجار المكسرة .

المسامية : تقلل زيادة المسامية من حركة الحبيبات وتزيد من الإحتكاك الداخلي بينها وتقل التشغيلية .

المقاس الإعتباري الأكبر : ازدياد حجم الحبيبات يقلل من القابيلية للتشغيل وممكن ذلك يكون متعمدا على كيفية صب الخرسانة وطبيعة المنشأ ( أفضل مقاس للخرسانات المسلحة هو من 15 الى 30 ملم وفي حالة خرسانة الطرق من 50 الى 70 ملم )  .

2) الإسمنت

نوعه : حيث تؤثر طرق صناعة الإسمنت على التشغيلية نتيجة تغير درجو حرارة التشحيم في كل نوع .

نعومته : زيادة نعومة الإسمنت يزيد من درجة تشغيل الخرسانة ولكن تكاليف طحن وتنعيم الإسمنت مكلفة جدا بحيث لا توازي المكسب في زيادة القابلية للتشغيل .

خواص العجينة : نسبة الركام إلى الأسمنت حيث تؤثر هذه النسبة على القابلية للتشغيل بدرجات متفاوتة تعتمد على عدة عوامل مختلفة مثل المساحة السطحية ونصف قطر الركام والحجم .          

اقرء المزيد

ثالثا : اختبار كرة الإختراق كيلي

 اختبار كرة الإختراق كيلي

وهذه الطريقة يحدد بها قوام الخرسانة بيسر ودقة كافيين وهو اختبار مشابه للهبوط إلا أنه أسهل منه وأسرع منه كذلك ويتكون الجهاز أساس من ثقل على شكل نصف كرة نصف قطرها 15 سم ووزنها 13.6 كيلو غرام يتصل بها يد عليها مقياس مدرج والكل ينزلق من فتحة داخل الإطار ويمكن وضع هذا الإطار على سطح الخرسانة المراد قياس قوامها كما أن هذا الإطار يصلح في نفس الوقت لإستخدامه كمستوى ثابت للمقارنة وقت الإختبار ويلاحظ أن جميع اجزاء الجهاز تصنع من الصلب أو أي معدن مشابه .

طريقة إجراء الإختبار
يمكن وضع الخرسانة في وعاء أو يمكن إجراء الإختبار والخرسانة مكانها داخل الفرم بعد صبها مباشرة وفي الحالتين يجب ألا بقل سمك الخرسانة عن 15 سم وأن يكون لها سطحا مستويا بأقل بعد يساوي 30 سم ويجب جعل سطح الخرسانة مستويا وناعما .

يوضع الجهاز بعناية فوق سطح الخرسانة مع رفع اليد إلى الأعلى وجعل الإطار يرتكز برفق فوق السطح ثم تترك اليد لتنزلقداخل الإطار ثم تقرأ مسافة اختراق الثقل داخل الخرسانة مباشرة على اليد المدرجة لأقرب 5 ملم يؤخذ متوسط عدة قراءات في أماكن متد هذه الطريقة بيان ومقارنة قوام الخرسانة عند صبها مباشرة داخل الفرم .         

اقرء المزيد

ثانيا : اختبار الإنسياب

اختبار الإنسياب

يختص هذا الإختبار بتعيين النسبة المئوية لإنسياب الخرسانة والتي تعبر عن حالة القوام وذلك عن طريق إجراء إجراء اهتزاز ترددي لمخروط ناقص من الخرسانة موضوع على لوح معدني وتسجيل مدى انتشار أو انسياب الخرسانة كنسبئة مئوية من القطر الأصلي لقاعدة المخروط .
أما بالنسبة للجهاز الذي يتعلق بهذا الإختبار فهو يتكون من قالب معدني على شكل مخروط ناقص ويكون هذا القالب مفتوحا من أعلى ومن أسفل بمستويين عموديين على محور المخروط وكذلك فهو يتكون من قرص الإنسياب ويثبت على قاعدة جاسئة بارتفاع من 40 الى 50 سم بوزن 15 كيلو غرام على الأقل .
ولإجراء الإختبار يجب اتباع الخطاوت الآتية
1) ينظف القرص جيدا بالماء ثم يجفف بعناية حيث لا يبقى به أثر لماء التنظيف .
2) يوضع القالب مثبتا في وسط القرص وذلك بالضغط على مقبضيه باليد .
3) يملأ القالب على طبقتين ارتفاع كل منهما يساوي نصف الإرتفاع تقريبا على أن تدمك كل طبقة بواسطة قضيب الدمك القياسي 25 مرة موزعة تقريبا بالتساوي على سطح المقطع المستعرض للقالب بشرط أن ينفذ القضيب إلى الطبقة التي تليها .
4) بعد أن ننتهي من دمك الطبقة العلوية يتم تسوية سطح هذه الطبقة مع حافة القالب بالمسطرين مع مراعة التاكد من ملء القالب بالكامل .
5) تزال الخرسانة الزائدة التي سقطت على سطح قرص الاختبار أثناء تسوية سطح القالب ومن ثم ينظف جيدا .
6) يرفع القالب المعدني بعد ملئه مباشرة من الخراسنة بالنتظام وباتجاه رأسي .
7) يرفع القرص ويخفض بمعدل منتظم لماسفة 12 ونصف ملم وذلك 15 مرة في مدى 15 ثانية .
8 ) تقاس قاعدة الخرسانة المنسابة نتيجة الرفع والخفض المذكورة ويكون القياس لقطر القاعدة في 6 إتجاهات مختلفة ثم يؤخذ متوسط هذه القراءات ليمثل قطر الإنسياب لقاعدة المخروط الخرساني بعد إنسياب الخرسانة .
9) تحسب النسبة المئوية لانسياب الخرسانة لأقرب م ملم باعتبارها النسبة المئوية زيادة قطر الإنسياب عن قطر القاعدة الأصلي كما يلي :
النسبة المئوية للإنسياب =( قطر الإنسايب ( سم ) - 25 / 25 ) *100
حيث أن قطر القاعدة الأصلي للمخروط الخرساني يساوي 25 سم
ويعتبر اختبار الإننسياب اختبارا معمليا في معظم الحالت نظرا لعدم سهولة تواجد الجهاز في مكان التنفيذ .          

اقرء المزيد

أولاً : اختبار الهبوط

أولاً : اختبار الهبوط

إن الغرض من إجراء اختبار الهبوط هو تحديد ومعرفة قوام الخرسانة الطازجة بتحديد مقدار ومدى هبوطها بعد تشكيلها على هيئة مخروط ناقص وذلك إما أن يكون في موقع تنفيذ المشروع أو في المعمل المخصص لذلك وذلك للتأكد من نسب مكونات الخلطة الخرسانية حيث أن أي تغيير في نسبة أي مكون سواء كان الإسمن أو الماء أو غيرهما يؤثر على قيمة الهبوط كما شرحت سابقا ويتعبر هذا الإختبار من أبسط وأفضل الوسائل لضبط الجودة في محطات الخلط وفي مواقع التنفيذ .

أما بالنسبة لقالب الإختبار فهو عبارة عن مخروط ناقص ومصنوع من معدن متين بسمك يعادل تقريبا واحد ونصف ملم على الأق ويكون مفتوح من الأعلى ومن الأسفل وقطر فتحته العليا تساوي 10 سم والسفلى تساوي الضعف تقريبا وارتفاعه ثلاثة اضعاف فتحته الصغرى أي العليا في حين ان قضيب الدمك يكون على شكل سيخ من الصلب بقطر 15 ملم تقريبا وطل 60 سم .
أما بالنسبة لطريقة إجراء الإختبار فيجب على المهندس اتباع الخطاوت الآتية :

1) يتم تنظيف السطح الداخلي من أي شوائب من المحتمل تواجدها عليه .
2) يوضع القالب على سطح أملس قدر الإمكان مستوي غير منفذ للماء ويتم تثبيته بشكل جيد .
3) يملأ القالب على ثلاث مرات ويكون مقدار العينة الموضوعة في القالب في كل مرة يعادل ثلث حجم القالب أو ثلث ارتفاع القالب وهو الأفضل وتدمك كل طبقة بقضيب الدمك 25 مرة تقريبا موزعة على السطح على ان تصل كل ضربة إلى الطبقة التي تحت الطبقة المراد دمكها .
4) بعد دمك الطبقة العلوية للقالب يتم تسوية سطحها مع حافة القالب .
5) يرفع القالب بعد ملئه مباشرة في اتجاه رأسي وببطء شديد .
يقاس مقدار الهبوط بعد رفع القالب مباشرة وهو الفرق بين ارتفاع القالب وارتفاع مركز عينة الخرسانة الطازجة ويتم توصيف قوام الخراسنة حسب الآتي

أ ) الهبوط من صفر إلى 20 ملم ، قوام جاف
ب) الهبوط من 10 إلى 40 ملم ، قوام صلب
جـ ) الهبوط من 30 إلى 120 ، قوام لدن
د) الهبوط من 100 إلى 200 قوام مبتل
هـ ) الهبوط من 180 إلى 220  قوام رخو

ويجب أن لايزيد المقاس الإعتباري الأكبر للركام عن 40 ملم وكذلك فيجب أن لا تزيد الفترة بين انتهاء الخلط وبداية الإختبار عن دقيقتين ويجب الإنتباه هنا إلى أن الهبوط قد يحدث على ثلاثة أشكال فهوإما هبوطا حقيقا ـو هبوط قص أو هبوط انهيار ويراعى هنا اعادة الاختبار على العينة في حالة حدوث انزلاق جانبي في العينة أو انهيار وإذا تكرر ذلك في حالة إعادة الإختبار فيقاس الهبوط مع تسجيل ذلك في النتيجة .      

اقرء المزيد

الخاصية الأولى : القوام

القوام

تعريف القوام : يعبر قوام الخرسانة عن درجة البلل للخرسانة فيقال خرسانة جافة القوام أو صلبة القوام أو لدنة القوام أو مبتلة القوام أو رخوة القوام .

ويمكن ان نقول ان قوام الخرسانة يعبر عن السيولة النسبية للخرسانة أي أنه يعبر عن النسبة بين ماء الخلط المكون للخرسانة وبين بقية المكونات الجافة الأخرى داخل جسم الخرسانة .

إن الغرض من تحديد القوام ومعرفته هو ضمان الحصول على خرسانة ذات سيولة ولدونة مناسبة للقيام بأعمل خرسانية وإنشائية مختلفة كما ويعتبر القوام من أهم وأبسط الخواص التي تعطي المهندس انطباعا عن انتاظمية الخلطات الخرسانية الطازجة وتجانسها وضبط جودتها وذلك قبل الصب مباشرة بحيث يستطيع اتخاذ أي قرار من شأنه رفض أو قبول الخلطة الخرسانية المجهزة .

وكما هو معروف فإن هناك عدة عوامل تؤثر في هذه الخاصية المهمة اذكر منها الآتي

1) نسبة مكونات الخرسانة من ماء ورمل وحصى واسمنت بحيث يزداد الهبوط بزيادة الم

حتوى المائي او بزيادة الإسمنت او بزيادة صغر حبات الرمل والحصى مما يعني سيولة أعلى وقوام أكثر لدونة .
2) نعومة الإسمنت ونقصد بنعومة الإسمنت هنا المساحة السطحية للأسمنت بحيث يزداد الهبوط بزيادة المساحة السطحية للأسمنت أي بزيادة نعومة الإسمنت .
3) المقاس الإعتباري الأكبر للركام بحيث يزداد الهبوط بزيادة هذا المقاس ويقل بنقصان هذا المقاس بحيث تصبح حبات الرمل والحصى أصغر .
4) الزمن الفاصل بين الإنتهاء من خلط الخرسانة وبين إجراء الإختبار بحيث يزداد الهبوط بنقصان تلك الفترة .
5) الحرارة بحيث تؤثر حرار الجو على قوام الخرسانة فيقل الهبوط بزيادة درجة حرار الجو نظرا لسرعة تبخر الماء من الخلطة الأمر الذي سيعطي هبوطا أقل .
6) الإضافات بحيث تعمل بعض أنواع الإضافات على تحسين قوام الخرسانة ليتلاءم مع طبيعة الصب وغيرها ومن أهم أنواع الإضافات التي تستخدم لمثل هذه الأمرور الملدنات والملدنات الفائقة وهي مواد سائلة تضاف للخلطة بنسبة تتراواح من واحد إلى 3 بالمئة من وزن الإسمنت .

أما بالنسبة لطرق تعيين القوام فهناك ثلاثة طرق رئيسية وهي هبوط الخرسانة بعد إزالة قالب التشغيل وانسياب الخراسنة الطازجة بعد تعرضها لإهتزازات ترددية واختراق جسم معدني للخرسانة تحت تأثير وزنه      

اقرء المزيد

كيفية تحضير عينات اختبار الخرسانة الطازجة

كيفية تحضير عينات اختبار الخرسانة الطازجة

يجب على كل مهندس يشرف على عملية الإختبار هذه أن يتأكد بأن العينة الكلية المأخوذة من الخرسانة هي عينة ممثلة تماما للخلطة وأيضا يجب أن لا يقل حجمها عن 30 لترا أي ما يعادل ثلث متر مكعب و تتكون هذه العينة من كميات مأخوذة من أماكن مختلفة من الخلطة وبشكل منتظم في حالة الخلط اليدوي على ان يتم تجاهل أطراف الخلطة والزوايا نظرا لإمكانية حدوث انفصال حبيبي للخرسانة أما في حالة الخلط الميكانيكي فيتم تفريغ الخلاط على دفعات متساوية وتحضر عينة الفحص من ثلاث كميات على الأقل تؤخذ أثناء تفريغ الخلاطة .

تنتقل العينة بعد ذلك من مكان الخلط إلى مكان إجراء الإختبار ويتم خلطها خلطا جيدا وعلى سطح غير منفذ للماء لتفادي خسرانها جزءا من ماء الخلط الذي يدخل في التركيب وتصصم على اساسه الخرسانة ويتم خلط هذه العينة بجاروف أو ما يمثله لضمان تجانس العينة بحيث تكون النتائج متقاربة لكل الوحدات التالية لعملية تحضير العينة الأم .

ويجب مراعاة الكثير من الأمور عند القيام بعملية أخذ العينة وعملية نقلها لمكان الإختبار وعملية إعادة خلطها وعملية إجراء الفحوصات عليها ومن هذه الأمور مراعاة الظروف الجوية من ارتفاع لدرجة الحرارة بسبب ظهور الشمس أو انخفاضها بسبب وجود الغيوم وكذلك الرياح والأمطار والأتربة زيجدر بنا هنا الإشارة إلى أن الفترة الزمنية المحددة لأخذ العينة وتجميعها ومن ثم نقلها لمكان الإختبار ومن ثم إجراء الإختبار يجب أن لا تزيد عن خمسة عشرة دقيقة فقط لا غير ويراعى أن يتم تسجيل البيانات الآتية على كل عينة فرعية ( حيث يتم تقسيم العينة الأم إلى عينات أصغر وحسبما تشير إليه الاكواد )

1 ) تاريخ ووقت أخذ العينة وتاريخ ووقت الإختبار
2) الطريقة المستخدمة في خلط الخرسانة ( يدوي ، خلاطة مركزية ، خلاطة حجمية )
3) نسب مكونات المواد المكونة لخلطة الخرسانة
4) مكان الخلط
5) درجة الحرار والظروف الجوية

ويجب هنا ملاحظة أن خصائص الخرسانة الطازجة المطلوب تصميمها لمنشا خرساني تعتمد على طبيعو المنشأ وكذلك أبعاد القطاعات الخرسانية وكثافة تواجد أسياخ الحديد وتكنولوجيا تصنيع الخرسانة من حيث طريقة النقل والخلط والصب والدمك والمعالجة ، ومن أهم خواص الخرسانة الطازجة

1) قوام الخلطة الخرسانية
2) قابلية التشغيل
3) الإنفصال الحبيبي
4) النزيف ( النضح )     

اقرء المزيد

مقدمة

مقدمة

من المعروف لدينا أن الخرسانة ( concrete ) هي ذلك البنيان الذي يتكون من خليط من الماء والحصى بأحجامه المختلفة وكذلك الإسمنت بالإضافة لمكونات أخرى تمثل لمسة الإبداع للمهندس والتي تسمى بالإضافات ( Additives ) ، كل هذه المواد تخلط مع بعضها البعض وتحت ظروف مناسبة لتنتج لنا خليطا يمر هذا الخليط من لحظة خلط هذه المواد مع بعضها البعض إلى لحظة انتهاء العمر الإفتراضي له في عدة مراحل وعدة أطوار أوجزها فيما يلي
المرحلة الأولى : الخرسانة الطازجة ( Fresh Concrete )
يمر الخليط بهذه المرحلة منذ اللحظة الأولى التي يتم فيها خلط المكونات مع الماء إلى اللحظة الاولى التي يحدث فيها الشك الإبتدائي للأسمنت وتمتاز الخرسانة في هذه المرحلة بإمكانية نقلها وخلطها وصبها بأريحية مطلقة لذا فإن على المهندس الناجح أن يدير الوقت ليتمكن من إنهاء عملية الصب والنقل والخلط خلال هذه المرحلة بحيث يجب عليه أن يكون على علم كامل باللحظة التي سيبدأ عندها الشك الإبتدائي للأسمنت .

المرحلة الثانية : الخرسانة الخضراء ( green concrete )

تبدأ هذه المرحلة منذ اللحظة الاولى للشك الإبتدائي للأسمنت إلى لحظة بدء تصلب البنيان الخرساني وعادة ما تحدد هذه الفترة بمدة مقدارها 24 ساعة بعد لحظة حدوث الشك الإبتدائي وتمتاز الخرسانة في هذه المرحلة بعدم قابليتها للخلط والصب والنقل لأن أجزاءها قد بدأت بالفعل بالتماسك .

المرحلة الثالثة : الخرسانة المتصلبة ( المتصلدة ) ( hardened concrete )

تبدأ هذه المرحلة منذ بدء تصلب الخراسنة أي عند عمر 24 ساعة تقريبا إلى نهاية العمر الإفتراضي للخرسانة الذي يقدره المهندسون المصممون لها وتمتاز هذه المرحلة بميزات عديدة أهمها الزيادة الواضحة في مقاومة الخرسانة للضغط وتزايد قدرتها على مقاومة الاحمال مع مرور الزمن .

أمّا بالنسبة لخواص الخرسانة فهي بالحقيقة تختلف من صبة خرسانية إلى أخرى إذ إنها تعتمد على الكثير من الامور ومن هذه الأمور التركيب البنائي للخرسانة والذي بدوره يعتمد على نوع المواد المكونة للخرسانة كميتها ونسب الخلط فيما بينها وكذلك مدى تجانس هذه المواد مع بعضها البعض وطريقة توزيعا وكيفية تماسكها مع بعضها البعض وكذلك فإن خواص الخرسانة تعتمد الظروف التي يتم فيها خلط الخراسنة ونقلها وصبها وأيضا ظروف تصلدها وبناءا على هذا  فغنه لا بد للمهندس المسؤول عن المشروع ان يكون حذرا أثناء القيام بكل هذه الامور والتنبه للظروف المحيطة بالخلطة عند مرورها بهذه المراحل ( الخلط والنقل والصب ) لان هذا له دور كبير في التأثير على خصائص الخرسانة بمراحلها الثلاثة سابقة الذكر وبالتالي قد ينتج في النهاية خرسانة بصفات غير تلك التي صممت لأجلها . 

اقرء المزيد