أسمنت: هو مصطلح جماعي للمركبات الهندسية المصنوعة من مواد اسمنتية تلصق الركام في الكل. يستخدم مصطلح الخرسانة عادة للإشارة إلى الأسمنت على أنه مادة اسمنتية, الرمل والحجر كركام; و الماء (قد تحتوي على مواد مضافة ومضافات) بنسبة معينة, مختلطة للحصول على الخرسانة الأسمنتية, يُعرف أيضًا باسم الخرسانة العادية, الذي يستخدم على نطاق واسع في الهندسة المدنية.
اعتبارًا من أبريل 2023, الإنتاج العالمي السنوي للخرسانة أكثر من 4 مليار طن.
سمات
تتميز الخرسانة بخصائص المواد الخام الوفيرة, سعر منخفض وعملية إنتاج بسيطة, مما يجعل استخدامه يتزايد. تتميز الخرسانة أيضًا بقوة ضغط عالية, متانة جيدة, ومجموعة واسعة من فئات القوة. هذه الميزات تجعل استخدامه واسعًا جدًا, ليس فقط في مجموعة متنوعة من الهندسة المدنية, هي صناعة بناء السفن, صناعة الآلات, تنمية البحر, هندسة الطاقة الحرارية الأرضية, إلخ., الخرسانة هي أيضا مادة مهمة.
وظيفة
عدم التجانس
أهم أداء للخلطة الخرسانية. إنه تمثيل شامل لاتساق المزيج, سيولة, الليونة, مقاومة التفريغ وإفراز الماء وسهولة تشويه أداء السطح. هناك العديد من الطرق والمؤشرات لتحديد والتعبير عن توافق المزيج, تتبنى الصين الركود بشكل رئيسي (مم) تقاس بأسطوانة الركود المخروطية المقطوعة ووقت التأرجح (ثانية) يقاس بمقياس Vibe كمؤشر رئيسي للتناسق.
قوة
أهم الخواص الميكانيكية للخرسانة بعد التصلب, يشير إلى قدرة الخرسانة على مقاومة الضغوط مثل الضغط, توتر, الانحناء والقص. نسبة الماء إلى الأسمنت, أنواع الأسمنت والجرعة, تنوع وكمية الركام, وكذلك الخلط, صب, صيانة, كلها تؤثر بشكل مباشر على قوة الخرسانة. الخرسانة وفقًا لمقاومة الضغط القياسية (طول جانب مكعب 150 مم كعينة قياسية, المعالجة تحت ظروف المعالجة القياسية لـ 28 أيام, تم قياسها وفقًا لطريقة الاختبار القياسية مع 95% ضمان قوة الضغط المكعبة) مقسمة إلى مستويات القوة, المعروف بالمعيار, مقسمة إلى C10, س 15, ج 20, ج 25, ج 30, C35, ق 40, ج 45, ق 50, ق 55, سي 60 سي 65, ج 70, C75, ق 80, C85, ق 90, C95, سي 100, ما مجموعه 19 درجات. قوة الشد للخرسانة فقط 1/10 إلى 1/20 من قوتها الانضغاطية. يعد تحسين نسبة مقاومة الشد والضغط للخرسانة جانبًا مهمًا من جوانب تعديل الخرسانة.
تشوه
سوف تتشوه الخرسانة تحت الحمل أو درجة الحرارة والرطوبة, بما في ذلك أساسا تشوه مرن, تشوه البلاستيك, الانكماش وتشوه درجة الحرارة. يتم التعبير عن التشوه المرن للخرسانة تحت التحميل قصير الأجل بشكل أساسي بواسطة معامل المرونة. تحت تحميل طويل الأمد, ظاهرة الإجهاد المستمر والزيادة المستمرة في الإجهاد هي تشوه الخور, وظاهرة الإجهاد المستمر والانخفاض المستمر في التوتر هي الاسترخاء. تشوه الحجم بسبب ترطيب الأسمنت, يسمى كربنة حجر الأسمنت وفقدان الماء بالانكماش.
يأتي تشوه الخرسانة الصلبة من جانبين: العوامل البيئية (تغيرات درجة الحرارة والرطوبة) وعوامل الحمولة المطبقة, لذلك هناك:
(1) تشوه تحت الحمل
- تشوه مرن
- تشوه غير مرن
(2) تشوه في حالة عدم التحميل
- تشوه الانكماش (انكماش جاف, الانكماش الذاتي)
- تشوه التمدد (التوسع الرطب)
(3) تشوه تحت تأثير مركب
- خشونة
متانة
في ظل الظروف العامة, الخرسانة لديها متانة جيدة. لكن, في المناطق الباردة, خاصة في تغيرات منسوب المياه في موقع المشروع وفي حالة الماء الكامل من خلال العمل المتكرر بالتناوب بين التجميد والذوبان, الخرسانة سهلة التلف. لهذا السبب, يجب أن يكون للخرسانة متطلبات معينة لمقاومة الصقيع. لمشاريع غير منفذة, مطلوب الخرسانة لتكون جيدة النفاذية ومقاومة التآكل. مقاومة التسرب, مقاومة الصقيع, ومقاومة التآكل لمتانة الخرسانة.
المواد المكونة والهيكل
الخرسانة العادية هي حجر من صنع الإنسان مصنوع من الأسمنت, الركام الخشن (الحصى أو الحصى), الركام الناعم (رمل), الخلطات ومزيج الماء, تصلب. يلعب الرمل والحجر دورًا هيكليًا في الخرسانة ويمنعان انكماش الأسمنت; يشكل الأسمنت والماء معجون إسمنتي يلتف حول سطح الركام الخشن والناعم ويملأ الفراغات بين الركام. يلعب معجون الأسمنت دورًا تزييتًا قبل التصلب, بحيث يكون للخلطة الخرسانية خصائص عمل جيدة, وبعد التصلب ، يتم لصق الركام معًا لتشكيل كتلة قوية.
الخصائص التقنية الرئيسية
تشمل خصائص الخرسانة توافق مزيج الخرسانة, قوة ملموسة, تشوه و متانة.
- التوافق, المعروف أيضًا باسم قابلية التشغيل, يشير إلى خصائص الخلطات الخرسانية التي تسهل تشغيل عمليات البناء المختلفة في ظل ظروف بناء معينة لضمان الحصول على خرسانة موحدة وكثيفة. التوافق هو فهرس تقني شامل, بما في ذلك ثلاثة جوانب رئيسية للسيولة (تناسق), التماسك واحتباس الماء.
- القوة هي الخصائص الميكانيكية الرئيسية للخرسانة بعد التصلب, مما يعكس القدرة الكمية للخرسانة على مقاومة الأحمال. تشمل قوة الخرسانة الضغط, الشد, قص, الانحناء, قوة الانحناء والقبضة. قوة الانضغاط هي الأكبر وقوة الشد هي الأصغر.
- يتضمن تشوه الخرسانة تشوهًا في ظل عدم التحميل والتشوه تحت الحمل. التشوه تحت تأثير عدم التحميل هو الانكماش الكيميائي, تشوه رطب وجاف وتشوه درجة الحرارة, إلخ. تكون الكمية الزائدة من الأسمنت عرضة للانكماش الكيميائي في الجزء الداخلي من الخرسانة ويسبب تشققات دقيقة.
- تشير متانة الخرسانة إلى قدرة الخرسانة على مقاومة تأثير العوامل المدمرة المختلفة في ظل ظروف الاستخدام الفعلي والحفاظ على القوة وسلامة المظهر لفترة طويلة. يتضمن مقاومة الصقيع, مقاومة التسرب, مقاومة التآكل ومقاومة الكربنة للخرسانة.
