recent
أخبار ساخنة

الخرسانة المسلحة |عالم الهندسة | Reinforced Concrete

Reinforced Concrete
الخرسانة المسلحة |عالم الهندسة | Reinforced Concrete



اعزائنا الكرام متابعي وزائري موقع عالم الهندسة Engineering World نقدم لكم مقال عن الخرسانة المسلحة Reinforced Concrete وتتكون من الخرسانة التقليدية وحديد التسليح وتعتبر الخرسانة المسلحة من أهم المواد الإنشائية المستخدمة في البناء لما تتمتع به من مزايا تجعلها مناسبة للاستخدام في شتي الهياكل والمباني الانشائية المختلفة.

ويتم تصنيع الخرسانة المسلحة باضافة الخرسانة التقليدية مع حديد التسليح وذلك لتحسين خواص الخرسانة وجعلها أكثر متانة وقوة وتعمل قضبان حديد التسليح على تعزيز قدرة الخرسانة على تحمل الضغوط والقوى التي تتعرض لها وذلك بفضل خاصية الحديد المسماة بالمرونة حيث يمكنها الانحناء والاستدارة دون الكسر مما يجعلها قادرة على تحمل قوي الضغط والشد العالية.

ويتم استخدام الخرسانة المسلحة في العديد من التطبيقات الإنشائية مثل الاساسات والأعمدة والجدران والأرضيات والجسور والأبراج والمباني العالية وتعد الخرسانة المسلحة من الخيارات الشائعة والمثبتة عمليًا في الهندسة المدنية والإنشاءات الكبرى حيث تتميز بالمتانة والصلابة والمقاومة للعوامل الجوية إلى جانب سهولة التصنيع والصيانة والتكلفة النسبية المنخفضة مقارنة ببعض الخيارات الأخرى .

تاريخ ونشأة الخرسانة المسلحة Reinforced Concrete

تم اكتشاف الخرسانة المسلحة في القرن التاسع عشر حيث عمل العالم الفرنسي فرانسوا كوير على تطوير الخرسانة التقليدية في عام 1848 قام كوير بإنشاء جسر صغير باستخدام الخرسانة المسلحة وكانت هذه الخطوة الأولى في تطوير هذه التقنية وفي عام 1854 قام العالم البريطاني ويليام هايبرد بابتكار تقنية جديدة لتصنيع الخرسانة المسلحة حيث قام بوضع قضبان من الحديد داخل الخرسانة قبل أن تجف وذلك لتعزيز قدرتها على تحمل قوي الضغط والشد ومنذ ذلك الحين تم تطوير تقنية الخرسانة المسلحة بشكل كبير واستخدمت بكثرة في الاعمال الإنشائية الكبرى في جميع أنحاء العالم ولقد أدت هذه التقنية إلى تحسين اداء الكثير من الهياكل الانشائية مما جعلها من الخيارات الاساسية والمثبتة عمليًا في مجال الانشاءات وتتميز الخرسانة المسلحة بالمتانة والصلابة والمقاومة للعوامل الجوية ويمكن تصنيعها بسهولة وصبها بسرعة كما أنها توفر التكلفة وتحتفظ بقوة تحملها وعمرها الافتراضي ومظهرها الخارجي لفترة طويلة من الزمن مما يجعلها اساس العديد من المشاريع الإنشائية.

مزايا وعيوب الخرسانة المسلحة Reinforced Concrete

توجد العديد من المزايا والعيوب للخرسانة المسلحة وفيما يلي نستعرض بعضها :

المزايا : 

  1. المتانة والصلابة : تتمتع الخرسانة المسلحة بمتانة عالية وصلابة شديد مما يجعلها قادرة على التحمل والمقاومة العالية.
  2. المقاومة للعوامل الجوية والتأثي : تتحمل الخرسانة المسلحة العوامل الجوية والتأثير بشكل جيد وتتحمل الرطوبة والأمطار والثلوج والرياح والزلازل والانفجارات والحرائق.
  3. السهولة في التصنيع والتركيب : يمكن تصنيع الخرسانة المسلحة بسهولة وصبها بسرعة حيث يتم خلط الخرسانة وقضبان حديد التسليح وصبها في القوالب المخصصة لها .
  4. سهولة الصيانة : تتطلب الخرسانة المسلحة صيانة بسيطة ومنخفضة التكلفة حيث يمكن إصلاح الضرر بسهولة وتغيير الأجزاء التالفة بسرعة.
  5. التكلفة النسبية المنخفضة : يمكن تصنيع الخرسانة المسلحة بتكلفة منخفضة مقارنة بالخيارات الأخرى من المواد الإنشائية مما يجعلها خيارًا في مجال الإنشاءات .

العيوب :

  1. الشيخوخة : قد تتعرض الخرسانة المسلحة للشيخوخة مع مرور الوقت ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تلف الهيكل وتقليل متانته.
  2. الاهتراء الكيميائي : تتأثر الخرسانة المسلحة بالمواد الكيميائية والأملاح الضارة ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تلف الهيكل وضعف متانته.
  3. الكسر الناتج عن التوسعات الحرارية : قد تتعرض الخرسانة المسلحة للكسر نتيجة لتوسعات وانكماشات الحرارة وخاصة في المناطق ذات درجات الحرارة المتغيرة .
  4. التصدعات : قد تظهر تصدعات في الخرسانة المسلحة نتيجة للتوترات العالية وخاصة إذا لم يتم تصميم الهيكل بشكل صحيح أو إذا تعرض للانحناء أو التحرك او بسبب الزلازل .
  5. الاستهلاك الزمني : قد تتعرض الخرسانة المسلحة للاستهلاك الزمني مع مرور الوقت ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل متانتها وضعف قدرتها على تحمل الأحمال الثقيلة.

خواص الخرسانة المسلحة Reinforced Concrete

تتمتع الخرسانة المسلحة بعدة خواص تجعلها مناسبة للاستخدام في الهياكل والمباني المختلفة وفيما يلي نستعرضها معكم :
  1. المتانة : تتميز الخرسانة المسلحة بالمتانة العالية حيث يمكنها تحمل الأحمال الثقيلة والتوترات العالية والصدمات وذلك بفضل وجود قضبان حديد التسليح القوية في داخل الخرسانة.
  2. المقاومة للعوامل الجوية : تتحمل الخرسانة المسلحة العوامل الجوية بشكل جيد، وتتحمل الرطوبة والأمطار والثلوج والرياح والزلازل والانفجارات والحرائق.
  3. الصلابة : تتميز الخرسانة المسلحة بالصلابة العالية مما يجعلها قادرة على تحمل الشد والانحناء والضغط بشكل فعال وذلك بفضل وجود قضبان حديد التسليح القوية في داخل الخرسانة.
  4. القدرة على التشكيل : يمكن تشكيل الخرسانة المسلحة بسهولة لتلبية متطلبات الهندسة المدنية والإنشاءات الكبرى، ويمكن صبها في أي شكل أو حجم يرغب فيه.
  5. سهولة الصيانة : تتطلب الخرسانة المسلحة صيانة بسيطة ومنخفضة التكلفة، حيث يمكن إصلاح الضرر البسيط بسهولة وتغيير الأجزاء التالفة بسرعة ولا تحتاج إلى صيانة دورية مكلفة كما هو الحال مع المواد الإنشائية الأخرى.
  6. التكلفة النسبية المنخفضة : يمكن تصنيع الخرسانة المسلحة بتكلفة منخفضة مقارنة بالخيارات الأخرى من المواد الإنشائية، مما يجعلها خيارًا شائعًا في الهندسة المدنية والإنشاءات الكبرى.
  7. الاستخدام الواسع : تستخدم الخرسانة المسلحة في العديد من المشاريع الإنشائية المختلفة، بما في ذلك الجسور والأبنية والأبراج والأنفاق والقناطر والسدود والملاعب الرياضية وغيرها.
  8. الاحتفاظ بالمظهر الخارجي : تتمتع الخرسانة المسلحة بعدم تغير المظهر الخارجي لها الا بعد وقت طويل جداً من الزمن ويمكن تصميمها بأي لون أو شكل يرغب فيه ويمكن إضافة أنماط وزخارف لتزيينها وجعلها متناسبة مع المكان والأغراض المختلفة.

على الجانب الآخر يمكن أن تشمل العيوب للخرسانة المسلحة على :

  1. التوسعات الحرارية : قد تتعرض الخرسانة المسلحة للكسر نتيجة لتوسعات وانكماشات الحرارة، وخاصة في المناطق ذات درجات الحرارة المتطرفة.
  2. الاستهلاك الزمني : قد يتعرض الخرسانة المسلحة للاستهلاك الزمني مع مرور الوقت، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل متانتها وضعف قدرتها على تحمل الأحمال الثقيلة.
  3. التصدعات : قد تظهر تصدعات في الخرسانة المسلحة نتيجة للتوترات العالية، وخاصة إذا لم يتم تصميم الهيكل بشكل صحيح أو إذا تعرض للانحناء أو التحرك.
  4. الشيخوخة : قد تتعرض الخرسانة المسلحة للشيخوخة مع مرور الوقت، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تلف الهيكل وتقليل متانته.
  5. الاهتراء الكيميائي : تتأثر الخرسانة المسلحة بالمواد الكيميائية والأملاح الضارة، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تلف الهيكل وضعف متانته.
  6. الصعوبة في التعديل : تتطلب إجراءات كبيرة وتكلفة عالية في حالة الحاجة إلى إجراء تعديلات على الخرسانة المسلحة بعد التركيب.
  7. الحساسية للتشوه : تتحرك قضبان التسليح في الخرسانة المسلحة بصورة محدودة وغير قابلة للتمدد مما يجعلها حساسة للتشوهات والانحناءات الزائدة.

يجب أن يتم تقييم خصائص الخرسانة المسلحة بشكل شامل ويجب مراعاة عدة عوامل مثل البيئة التي سيتم استخدامها فيها ونوع الأحمال التي ستتعرض لها ودرجة التعرض للعوامل الجوية والتأثير والتكلفة المالية والمظهر العام للمشروع كما يمكن تحسين خواص الخرسانة المسلحة عن طريق اختيار حديد تسليح ذات جودة عالية ومراعاة تصميم الهيكل بشكل صحيح وفقًا للمواصفات المقررة للمشروع .

الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للخرسانة المسلحة Reinforced Concrete

الخرسانة المسلحة هي مزيج من الخرسانة وقضبان حديد التسليح وتتمتع بعدة خصائص فيزيائية وميكانيكية تجعلها مادة إنشائية شائعة ومناسبة للاستخدام في مختلف المشاريع الإنشائية، ومن هذه الخصائص :

  1. الكثافة : تتمتع الخرسانة المسلحة بكثافة عالية تتراوح بين 2200 و2600 كجم/متر مكعب.
  2. قوي الضغط : تتمتع الخرسانة المسلحة بقوة تحمل للقوي الضاغطة العالية تتراوح بين 20 و40 ميجا باسكال (MPa) ويعتمد ذلك على نوع الخرسانة ونوع وكمية قضبان التسليح المستخدمة في الخلط.
  3. قوة الشد : يعتبر قضبان حديد التسليح هي المسؤولة عن تحمل قوي الشد في الخرسانة المسلحة حيث يمكن أن تتحمل الخرسانة المسلحة قوي شد تتراوح بين 2 و4 ميجا باسكال (MPa) وذلك بفضل وجود قضبان حديد التسليح داخل الخرسانة.
  4. المعامل الانحنائي : يتميز الخرسانة المسلحة بمعامل انحنائي عالي مما يجعلها قادرة على تحمل الأحمال المنحنية والضغط المتعاقب.
  5. الانكماش : تتأثر الخرسانة المسلحة بانكماش محدود نتيجة التغيرات الحرارية والجفاف، ويتراوح معامل الانكماش بين 0.0002 إلى 0.0003 في النطاق الطبيعي.
  6. القابلية للانحناء : يمكن للخرسانة المسلحة أن تنحني بشكل محدود قبل الانكسار، وذلك بفضل وجود قضبان حديد التسليح ولكنها قابلة للكسر في نهاية المطاف.
  7. الصلابة : تتمتع الخرسانة المسلحة بصلابة عالية ويتراوح معامل الصلابة بين 30 و50 غيغاباسكال (GPa)، وذلك بفضل وجود قضبان حديد التسليح داخل الخرسانة.
  8. الانحناء الزاوي : تتحمل الخرسانة المسلحة الانحناء الزاوي بشكل جيد ويعتمد ذلك على نوع وكمية قضبان التسليح المستخدمة ونسبة الخرسانة إلى حديد التسليح .
  9. الاستجابة للأحمال الديناميكية : تتمتع الخرسانة المسلحة بالقدرة على تحمل الأحمال الديناميكية، مثل الرياح والزلازل والاهتزازات، وذلك بفضل قوة قضبان حديد التسليح التي تعمل كمانع للانحناء.
  10. الخصائص الحرارية : تتأثر الخرسانة المسلحة بالتغيرات الحرارية، وتتمتع بالقدرة على توزيع الحرارة بشكل جيد وتخفيف التأثير الحراري ويعتمد ذلك على نسبة الخرسانة إلى قضبان التسليح ونوع الخرسانة المستخدمة في الخلط.
  11. المقاومة للتآكل : تتمتع الخرسانة المسلحة بمقاومة جيدة للتآكل بفضل وجود قضبان حديد التسليح التي تحمي الخرسانة من التآكل والتأكسد.
  12. العازلية الحرارية والصوتية : تتمتع الخرسانة المسلحة بقدرة عالية على العزل الحراري والصوتي، وذلك بفضل الهيكل الترابي للخرسانة المسلحة والمواد المضافة للخلط.
  13. القدرة على الاستخدام في الهياكل الكبيرة : يمكن استخدام الخرسانة المسلحة في الهياكل الكبيرة والمنشآت الضخمة، مثل الجسور والأبراج والمباني العالية بفضل قوتها العالية ومقاومتها للأحمال الثقيلة والقوى الديناميكية.
  14. السهولة في التصنيع والتشكيل : تتمتع الخرسانة المسلحة بالسهولة في التصنيع والتشكيل بفضل خواصها الميكانيكية والفيزيائية ويمكن استخدامها في العديد من الأشكال الهندسية المختلفة.
  15. الاستدامة : تعتبر الخرسانة المسلحة مادة بيئية ومستدامة حيث يمكن إعادة تدوير الخرسانة المسلحة بعد استخدامها وتقليل التأثير البيئي عن طريق استخدام مواد خام متجددة وتقنيات متطورة في الإنتاج والتصنيع.

على الرغم من الخصائص الإيجابية للخرسانة المسلحة إلا أنه يجب مراعاة بعض العوامل الأخرى في التصميم مثل الوزن الزائد والحاجة إلى الصيانة الدورية وتأثير العوامل البيئية والكيميائية على مواد حديد التسليح ومواصفات الخرسانة المطلوبة حسب موقع المشروع الجغرافي .

انواع الخرسانة المسلحة Reinforced Concrete

توجد عدة أنواع من الخرسانة المسلحة ويختلف نوع الخرسانة المستخدمة حسب الاستخدام المقصود والمتطلبات الإنشائية والميكانيكية ومن بين الأنواع الشائعة للخرسانة المسلحة :
  1. الخرسانة المسلحة العادية او التقليدية : وهي الخرسانة المسلحة الأساسية التي تستخدم عادة في اعمال الإنشاءات بشكل عام وهي عبارة عن خليط مكون من الأسمنت والرمل والركام والماء وقضبان حديد التسليح .
  2. الخرسانة الخفيفة : وهي خرسانة مسلحة تتميز بوزن أقل وتستخدم عادة في الأسقف والجدران الخفيفة والأسوار والحوائط العازلة وتتضمن مواد خفيفة مثل البيرلايت والفيرميكولايت والرغوة البوليستيرينية.
  3. الخرسانة الثقيلة : وهي خرسانة مسلحة تتميز بوزن أثقل من الخرسانة المسلحة التقليدية وتستخدم عادة في المنشآت الكبيرة والمباني العالية والجسور والأبراج وتتضمن مواد ثقيلة مثل الركام وتستخدم عادة قضبان حديد تسليح فولاذية ذات قطر كبير.
  4. الخرسانة الجاهزة : وهي خرسانة مسلحة تنتج في المصانع وتستخدم في جميع المشاريع الانشائية وتتميز بجودة عالية وتوفر الوقت والجهد في التصنيع والصب وتتضمن مكونات مثل الأسمنت والرمل والركام والمواد الكيميائية .
  5. الخرسانة المسلحة مسبقة الإجهاد : وهي خرسانة مسلحة تتميز بتمثيل واجهاتها الأمامية للوحدات بأحجام مختلفة وتشكيلات متنوعة وتنتج في المصانع وتحمل عادة قوة شد عالية وتستخدم في المشاريع الانشائية الكبيرة والمرتفعة.
  6. الخرسانة الذاتية الدمك : وهي خرسانة مسلحة تتميز بالقدرة على تدوير نفسها وتسوية نفسها بشكل ذاتي وذلك بفضل استخدام مواد خاصة تجعل الخليط أكثر سيولة وتستخدم عادة في المشاريع التي تتطلب صب الخرسانة في أماكن ضيقة أو معقدة الشكل .
  7. الخرسانة المسلحة الخضراء : وهي خرسانة مسلحة مستدامة وصديقة للبيئة حيث تستخدم مواد متجددة ومواد خام غير مسببة للضرر البيئي وتحتوي عادة على إضافات مثل الرماد المتطاير والمواد العضوية ومواد الألياف وتستخدم عادة في المشاريع البيئية والمنشآت الصديقة للبيئة.
  8. الخرسانة المسلحة الشفافة : وهي خرسانة مسلحة تتميز بقدرتها على السماح بمرور الضوء من خلالها وتستخدم عادة في المشاريع المعمارية والفنية التي تتطلب واجهات زجاجية شفافة وتتضمن مواد مثل الأسمنت والرمل والركام والزجاج المقوى وقضبان حديد التسليح .

العناصر الانشائية التي تستخدم فيها الخرسانة المسلحة Reinforced Concrete

الخرسانة المسلحة Reinforced Concrete هي نظام إنشائي يعتمد على استخدام الخرسانة والحديد المسلح سويًا لتحقيق القدرة على تحمل الأحمال ومقاومة الأوضاع البيئية والإجهادات المختلفة وبالتالي فإن العناصر الإنشائية التي يمكن تنفيذها باستخدام الخرسانة المسلحة كالتالي :
  • الخوازيق او الاساسات العميقة Piles
  • الأساسات السطحية Foundations
  • الأعمدة Columns
  • الجدران Walls
  • الاسقف Slabs
  • الأرضيات Floors
  • الكمرات Beams
  • الجسور Bridges
  • المنشأت البحرية Marine structures
  • الأبراج Towers
  • الحواجز Barriers
  • الخزانات Tanks
  • قنوات الري والتزود بالمياه  Channels
  • الأنفاق  Tunnels
  • المستودعات  Warehouses
  • الحوائط الاستنادية Retaining walls
  • الأعمدة المائلة Inclined columns
  • الاشكال المعمارية Arches
  • الأعمدة المزدوجة Double columns
  • الأعمدة المتعددة Multi-columns
  • الأعمدة المرتفعة High-rise columns

وهذه بعض العناصر الانشائية الاسية التي يستخدم فيها الخرسانة المسلحة بنسب خلط ومواصفات متفاوتة ومختلفة بعض الشئ كما ان الخرسانة المسلحة تستخدم في العديد من العناصر الإنشائية المختلفة باستخدام تقنيات مختلفة من الإنشاء والتصميم.

نسب الخلط للخرسانة المسلحة Reinforced Concrete

تعتمد نسب الخلط للخرسانة المسلحة على عدة عوامل مثل الاستخدام المقصود للخرسانة والمتطلبات الإنشائية والميكانيكية المحددة للمشروع، وتتضمن عادة مزيجًا من الأسمنت والماء والرمل والركام وقضبان حديد التسليح ومن بين النسب الشائعة للخلط للخرسانة المسلحة :
  • نسبة 1:2:3، وهي تعني 1 جزء من الأسمنت و2 أجزاء من الرمل و3 أجزاء من الركام .
  • نسبة 1:1.5:3، وهي تعني 1 جزء من الأسمنت و1.5 جزء من الرمل و3 أجزاء من الركام .
  • نسبة 1:2:2، وهي تعني 1 جزء من الأسمنت و2 أجزاء من الرمل و2 أجزاء من الركام .
  • نسبة 1:2.5:3.5، وهي تعني 1 جزء من الأسمنت و2.5 أجزاء من الرمل و3.5 أجزاء من الركام .
  • نسبة 1:3:3، وهي تعني 1 جزء من الأسمنت و3 أجزاء من الرمل و3 أجزاء من الركام .

يجب الانتباه إلى أن النسب المذكورة هي نسب قياسية قابلة للتعديل والتغيير حسب الحاجة،ويجب التأكد من اتباع تعليمات الشركة المصنعة للأسمنت ومراعاة الظروف المحيطة بعملية الخلط مثل درجة الحرارة والرطوبة وسرعة الخلط وطريقة الخلط وغيرها من العوامل المؤثرة كما يجب التأكد من استخدام قضبان حديد التسليح المناسبة وتنفيذها بالشكل الصحيح وفقًا لتصميم الهيكل الإنشائي.

كما يجب أيضًا الانتباه إلى أن نسب الخلط للخرسانة المسلحة تختلف باختلاف أنواع الخرسانة والمتطلبات الإنشائية للمشروع وبالتالي يجب علي المهندس تحديد النسب الصحيحة للخلطات المناسبة للمشروع الذي سيقام او من المفترض تنفيذه .

 الخطوات الأساسية لخلط الخرسانة المسلحة بشكل صحيح

يجب اتباع الخطوات الأساسية التالية لخلط الخرسانة المسلحة بشكل صحيح :
  1. تحديد النسب المناسبة للمواد الخام : يجب تحديد النسب المناسبة للأسمنت والماء والرمل والركام وفقًا للمتطلبات الإنشائية للمشروع ونوع الخرسانة المطلوبة.
  2. قياس وخلط المواد الخام : يتم قياس الأسمنت والرمل والركام ووضعها في خلاطة الخرسانة ثم يتم إضافة الماء بالتدريج بعد بدء عملية الخلط وهذا في حالة الخلط اليدوي .
  3. الخلط : يتم خلط المواد الخام بالخلاطة لمدة مدة من الوقت حتى تصبح الخلطة متجانسة وملفوفة القوام ويتم توزيع المواد بشكل متساوٍ.
  4. التحقق من قوة الخلطة : يجب التحقق من قوة الخلطة عن طريق الفحص البصري للخلطة والتحقق من عدم وجود تكتلات أو فراغات فيها ويمكن استخدام جهاز قياس حرارة الخرسانة للتأكد من أن درجة حرارة الخلطة في المدى المسموح به.
  5. صب الخرسانة : يتم صب الخرسانة في القوالب أو الأشكال المطلوبة ويتم توزيعها بشكل متساوٍ ودمكها جيداً يدوياً او ميكانيكيا لتجنب وجود فراغات.
  6. التجانس والتسوية : يتم تجانس الخرسانة وتسويتها بواسطة أدوات خاصة مثل الالات الاهتزازية ( الهزاز )  لتحقيق توزيع متساوٍ للخرسانة وتجنب وجود فراغات.
  7. الانتظار قبل النحت : في حالة وجدود عيوب اثناء الصب تتطلب نحت الخرسانة يجب الانتظار حتى تجف الخرسانة وتتصلب قبل البدء في النحت أو التجهيز للمرحلة التالية من عملية الإنشاء.

يجب متابعة الخطوات المحددة بعناية وتحديد الوقت والجهد اللازمين لكل خطوة في عملية الخلط والتأكد من الحصول على خلطة متجانسة وذات جودة عالية ويجب الالتزام بالمعايير والمواصفات الفنية في العملية للحصول على نتائج مرضية.

الاضافات الكيميائية للخرسانة المسلحة Reinforced Concrete

تعتبر الاضافات الكيميائية أحد المكونات الهامة في صناعة الخرسانة المسلحة حيث تساعد على تحسين الخصائص الميكانيكية والفيزيائية للخرسانة وتعزيز أدائها بشكل عام ومن الاضافات والمواد الكيميائية المستخدمة في صناعة الخرسانة المسلحة :

  1. البلاستيسايزر Plasticizer : وهي مادة كيميائية تستخدم لتحسين قابلية تشكيل الخرسانة وتقليل الكمية المطلوبة من الماء للحصول على نفس اللدونة وذلك يؤدي إلى زيادة قوة الخرسانة وتحسين متانتها.
  2. مؤخر الشك Retarder : وهي مادة كيميائية تستخدم لتأخير وقت الشك في الخرسانة وتستخدم عادة في درجات الحرارة العالية لمنع تجفيف الخرسانة بسرعة وتحسين وقت التشكيل .
  3. مسرع الشك Accelerator : وهي مادة كيميائية تستخدم لتسريع وقت الشك في الخرسانة وتستخدم عادة في درجات الحرارة المنخفضة لزيادة سرعة التصلب وتحسين الأداء العام للخرسانة.
  4. مضاد التجمد Anti-freeze : وهي مادة كيميائية تستخدم لتقليل تأثير درجات الحرارة المنخفضة على خواص الخرسانة وتستخدم عادة في المناطق الباردة للمساعدة في تجنب تجمد الخرسانة وتقليل تأثير الصقيع عليها.
  5. الألياف Fiber : وهي مادة كيميائية تستخدم لتحسين مقاومة الخرسانة للتشقق والتمدد والانكماش، وتستخدم عادة في الخرسانة المسلحة لتحسين قوة التحمل الانحنائية والعزمية.
  6. مضاد المياه Waterproofing : وهي مادة كيميائية تستخدم لتقليل امتصاص المياه في الخرسانة وتحسن مقاومتها للمياه والرطوبة وتستخدم عادة في الخرسانة المستخدمة في المناطق الرطبة أو المعرضة للامطار والمياه بشكل كبير .

يجب اختيار الاضافات الكيميائية المناسبة بحسب المتطلبات الإنشائية والبيئية للمشروع ويجب اتباع تعليمات الشركة المصنعة للمادة الكيميائية وتحديد الكمية المناسبة وطريقة الاستخدام والتخزين والتحقق من جودة الإضافات والمواد الكيميائية قبل استخدامها كما يجب الانتباه إلى أن استخدام الإضافات والمواد الكيميائية لا يغني عن اتباع الإجراءات الإنشائية الصحيحة والالتزام بالمواصفات الفنية المطبقة وطريقة خلط الخرسانة المسلحة.

الإضافات الكيميائية الأكثر استخدامًا في صناعة الخرسانة المسلحة

تختلف الإضافات الكيميائية المستخدمة في صناعة الخرسانة المسلحة باختلاف المتطلبات الإنشائية والظروف المحيطة بالمشروع ولكن هناك بعض الإضافات الكيميائية المستخدمة بشكل شائع في صناعة الخرسانة المسلحة ومنها:
  1. البلاستيسايزر Plasticizer : ويستخدم لتحسين قابلية تشكيل الخرسانة وتقليل كمية الماء المطلوبة للحصول على نفس اللدونة ويؤدي إلى زيادة قوة الخرسانة وتحسين متانتها.
  2. مؤخر الشك Retarder : ويستخدم لتأخير وقت الشك في الخرسانة ويساعد على منع تجفيف الخرسانة بسرعة وتحسين وقت التشكيل.
  3. مسرع الشك Accelerator : ويستخدم لتسريع وقت الشك في الخرسانة ويساعد على زيادة سرعة التصلب وتحسين الأداء العام للخرسانة.
  4. الألياف Fiber : وتستخدم لتحسين مقاومة الخرسانة للتشقق والتمدد والانكماش وذلك يساعد على تحسين القوي الانحنائية وزيادة العزم للخرسانة المسلحة.
  5. مضاد التجمد Anti-freeze : ويستخدم لتقليل تأثير درجات الحرارة المنخفضة على خواص الخرسانة ويساعد على تجنب تجمد الخرسانة وتقليل تأثير الصقيع عليها.
  6. مضاد المياه Waterproofing : ويستخدم لتقليل امتصاص الماء في الخرسانة وتحسين مقاومتها للمياه والرطوبة ويساعد على تحسين عمر الخرسانة والحفاظ على متانتها.
  7. المثبطات الحيوية Biocides : وتستخدم لمنع نمو الأحياء الدقيقة في الخرسانة وذلك يساعد على منع تدهور الخرسانة بسبب تأثير البكتيريا والفطريات.

طرق تنفيذ الخرسانة المسلحة Reinforced Concrete

تنفيذ الخرسانة المسلحة يتطلب مهارة وخبرة في الاعمال الإنشائية والمواد الإنشائية المستخدمة ويمكن تقسيم عملية تنفيذ الخرسانة المسلحة إلى مراحل أساسية كالتالي :
  • الإعداد والتجهيز : حيث يتم تجهيز الموقع وتحضير الأدوات والمعدات اللازمة وتحضير مواد الخرسانة سواء صب يدوي و ميكانيكي.
  • تركيب حديد التسليح : قبل صب الخرسانة يتم تركيب قضبان التسليح وتثبيتها بالشكل الصحيح ووفقاً للتصميم الإنشائي المطلوب وبعد ذلك يتم صب الخرسانة .
  • صب الخرسانة : تصب الخرسانة المسلحة بالأشكال والأحجام المطلوبة ويتم التأكد من توزيعها بالتساوي والاشراف عليها بواسطة المهندس المسؤول عن المنشأ .
  • التشطيب : يتم تجهيز سطح الخرسانة المصبوبة وتنعيمه وتسويته بالشكل الصحيح باستخدام الأدوات المناسبة.
  • المعالجة : بعد انتهاء عملية الصب يتم العناية بالخرسانة المسلحة وخصوصاً اماكن التعشيش ومعالجتها بالمياه حسب المدة المقررة.

كما تتطلب عملية تنفيذ الخرسانة المسلحة اتباع إجراءات دقيقة وتنفيذها بالشكل الصحيح للوصول الي نتائج مرضية وتحقيق أفضل أداء للخرسانة المسلحة ومن بين الطرق الشائعة لتنفيذ الخرسانة المسلحة :

الصب المباشر : وهي الطريقة الأكثر استخدامًا في تنفيذ الخرسانة المسلحة حيث يتم صب الخرسانة بعد الانتهاء من اعمال التسليح وتصب بالأشكال والأحجام المطلوبة.
الصب المسبق : وهي الطريقة التي يتم فيها تصنيع العناصر المسبقة من التسليح والخرسانة ثم يتم تركيبها في الموقع في وقت لاحق.
تركيب العناصر المنفصلة : وهي طريقة تستخدم في تنفيذ الأعمدة والجدران المنفصلة حيث يتم تصنيع الأعمدة والجدران بشكل مفصول عن بعضها البعض ثم يتم توصيلها معًا باستخدام قضبان حديد التسليح في الموقع.
الأسقف الجاهزة : وهي الطريقة التي يتم فيها تصنيع الأسقف المسبقة الصب وتثبيتها في الموقع في وقت لاحق.

يجب تنفيذ عملية صب الخرسانة المسلحة بعناية ودقة ويجب اتباع المواصفات والمعايير الفنية والإرشادات المطبقة في المنطقة والتحقق من جودة المواد المستخدمة وهذا سيساعد بشكل اساسي في تحسين جودة الخرسانة المسلحة وتحقيق الأداء المطلوب للمشروع .

المعايير والمواصفات الفنية التي يجب اتباعها عند تنفيذ الخرسانة المسلحة

تنفيذ الخرسانة المسلحة يتطلب اتباع مواصفات ومعايير فنية دقيقة لضمان سلامة المنشأ ومن بين هذه المواصفات والمعايير الفنية التي يجب اتباعها في تنفيذ الخرسانة المسلحة :

  • المواصفات الفنية للمشروع : يجب اتباع المواصفات الفنية المعتمدة للمشروع في المنطقة أو الدولة وهي التي تحدد المواصفات والمعايير الفنية المطلوبة لتصميم وطريقة تنفيذ الخرسانة المسلحة وتشمل الجوانب الفنية والإنشائية والتصميمية والمواد المستخدمة والإجراءات الواجب اتباعها عند تنفيذ الخرسانة المسلحة .
  • التصميم الإنشائي : يجب اتباع التصميم الإنشائي المعتمد للمشروع والذي يحدد أبعاد العناصر المختلفة من الخرسانة المسلحة وكميات التسليح المطلوبة ويتم وضعه على أساس احتياجات التشغيل والاستخدام المتوقع للمشروع .
  • مواد البناء : يجب استخدام مواد عالية الجودة ومطابقة للمواصفات الفنية والتحقق من جودتها وملائمتها للاستخدام في تنفيذ الخرسانة المسلحة.
  • الصب والتنفيذ : يجب تنفيذ عملية الصب بالشكل الصحيح والدقيق وفقاً للتصميم الإنشائي والمواصفات الفنية وضمان توزيع التسليح بالشكل الصحيح في الخرسانة.
  • الاختبارات والاشراف علي التنفيذ : يجب إجراء الاختبارات اللازمة للتحقق من جودة المواد والتسليح والخرسانة المصبوبة ويجبالاشراف المستمر علي عملية التنفيذ والتأكد من مطابقتها للتصميم الإنشائي والمواصفات الفنية.
  • الصيانة والإصلاح : يجب العناية بالخرسانة المسلحة والإجراءات اللازمة للصيانة والإصلاح عند الحاجة وذلك للحفاظ على جودة الخرسانة وضمان سلامة المنشأ .

الحرص علي اتباع المعايير والمواصفات الفنية والإرشادات المطبقة في المنطقة والتحقق من جودة المواد والإجراءات الإنشائية المستخدمة في تنفيذ الخرسانة المسلحة وضمان سلامة المنشأ والالتزام بالمعايير والمواصفات الفنية في جميع مراحل تنفيذ الخرسانة المسلحة.

اختبارات الخرسانة المسلحة ( اختبار الخرسانة المسلحة - اختبارات حديد التسليح )

تخضع الخرسانة المسلحة للعديد من الاختبارات اللازمة للتحقق من جودتها وضمان سلامة الإنشاءات وتنقسم الي قسمين اختبارات الخرسانة واختبارات حديد التسليح المستخدم في الخرسانة المسلحة ومن بين الاختبارات الشائعة التي تجرى على الخرسانة المسلحة :

اولا : اختيارات الخرسانة المسلحة : 

توجد العديد من الاختبارات المعملية لتقييم خواص الخرسانة ومنها :

  1. اختبار الضغط Compression Test
  2. اختبار الثبات الكيميائي Chemical Stability Test
  3. اختبار الانحناء Flexural Test
  4. اختبار الشد Tensile Test
  5. اختبار التآكل Abrasion Test
  6. اختبار الاختراق Penetration Test
  7. اختبار الصلابة Hardness Test
  8. اختبار الاهتراء Erosion Test
  9. اختبار الانبعاثات الضارة Harmful Emission Test
  10. اختبار التحمل Endurance Test

ثانياً: اختبارات حديد التسليح :

توجد العديد من الاختبارات المعملية  لتقييم خواص حديد التسليح المستخدم في الخرسانة المسلحة ومنها :

  1. اختبار الشد Tensile Test
  2. اختبار الانحناء او اثني  Bend Test
  3. اختبار الضغط Compression Test
  4. اختبار الاستطالة Elongation Test
  5. اختبار التصاق الطلاء Coating Adhesion Test
  6. اختبار قياس الحجم Dimension Measurement Test
  7. اختبار الصلابة  Hardness Test
  8. اختبار الكسر Fracture Test
  9. اختبار التآكل (التعرية او الاحتكاك  Abrasion Test
  10. اختبار مقاومة الصدمات Impact Resistance Test

ينبغي إجراء هذه الاختبارات بواسطة مختبرات معتمدة ومهندسين مؤهلين وينبغي توثيق نتائج الاختبارات والتحقق من جودة الخرسانة وحديد التسليح المستخدمين في التنفيذ.

الإجراءات التي يجب اتباعها للحفاظ على جودة الخرسانة المسلحة

يجب اتباع الإجراءات التالية للحفاظ على جودة الخرسانة المسلحة :
  1. استخدام مواد عالية الجودة : يجب استخدام مواد عالية الجودة ومطابقة للمواصفات الفنية المعتمدة للمشروع والتحقق من جودتها وملائمتها للاستخدام في تنفيذ الخرسانة المسلحة.
  2. اتباع المواصفات الفنية : يجب اتباع المواصفات الفنية المعتمدة في المنطقة أو الدولة والتي تحدد المعايير الفنية المطلوبة لتصميم وتنفيذ الخرسانة المسلحة.
  3. التصميم الإنشائي : يجب اتباع التصميم الإنشائي المعتمد للمشروع والذي يحدد أبعاد الأجزاء المختلفة من الخرسانة المسلحة وكميات التسليح المطلوبة ويتم وضعه على أساس احتياجات العمل والاستخدام المتوقع للمشروع.
  4. الصب والتنفيذ : يجب تنفيذ عملية الصب بالشكل الصحيح والدقيق ووفقاً للتصميم الإنشائي والمواصفات الفنية وضمان توزيع التسليح بالشكل الصحيح في الخرسانة.
  5. الاشراف والاختبارات : يجب إجراء المراقبة والاشراف المستمر لعملية التنفيذ والتأكد من مطابقتها للتصميم الإنشائي والمواصفات الفنية وإجراء الاختبارات اللازمة للتحقق من جودة المواد والتسليح والخرسانة المصبوبة ويجب توثيق نتائج هذه الاختبارات .
  6. الصيانة والإصلاح : يجب العناية بالخرسانة المسلحة والمعالجة الدورية لها بالمياه واتباع الإجراءات اللازمة للصيانة والإصلاح عند الحاجة وذلك للحفاظ على جودة الخرسانة وضمان سلامة المنشأ .
  7. التدقيق الدوري : يجب إجراء التدقيق الدوري لحالة الخرسانة المسلحة وذلك للتأكد من عدم وجود أي تلف أو تدهور في حالة الخرسانة واتخاذ الإجراءات اللازمة عند الحاجة.
  8. توفير الحماية اللازمة : يجب توفير الحماية اللازمة للخرسانة المسلحة سواءً أثناء التنفيذ أو بعد التشغيل من التأثيرات والعوامل الجوية السلبية مثل الرطوبة والتآكل والتشققات والحرارة والتغيرات المفاجئة في درجة الحرارة وذلك بتغطية الأجزاء الحساسة واستخدام المواد العازلة والواقية للحفاظ على جودة الخرسانة المسلحة.
المواصفات القياسية للخرسانة المسلحة بالشرق الاوسط

تختلف المواصفات القياسية للخرسانة المسلحة في الشرق الأوسط من بلد إلى آخر ولكن عادةً ما تعتمد على المواصفات العالمية المعتمدة مثل المواصفات الأمريكية ACI والمواصفات البريطانية BS والمواصفات الأوروبية EN فعلى سبيل المثال في المملكة العربية السعودية تستخدم المواصفات القياسية السعودية SASO والتي تعتمد على المواصفات الأمريكية ACI والمواصفات الأوروبية EN والمواصفات البريطانية BS كما أن هناك بعض المواصفات الخاصة بالشرق الأوسط، مثل مواصفات الهيئة السعودية للمواصفات البناء (SBC) التي تحدد المتطلبات الفنية والمواصفات القياسية للخرسانة المسلحة والتي تشمل :

  • المواصفات العامة للخرسانة ومكوناتها.
  • المواصفات الفنية لتصميم الخرسانة المسلحة.
  • المواصفات الفنية لتنفيذ الخرسانة المسلحة.
  • الاختبارات والتحليلات اللازمة للتحقق من جودة الخرسانة المسلحة.
  • متطلبات الصيانة والإصلاح للخرسانة المسلحة.
كما تعتمد دول أخرى في الشرق الأوسط مثل الإمارات العربية المتحدة وقطر والكويت على المواصفات العالمية المعتمدة مثل ACI وBS وEN بالإضافة إلى المواصفات الخاصة بكل دولة.

كما يجب التأكد من اتباع المواصفات القياسية المعتمدة للخرسانة المسلحة بكل دولة والتي تشمل معايير ومواصفات مختلفة للتصميم والتنفيذ والاختبارات ومتطلبات الصيانة والإصلاح لضمان جودة الخرسانة المسلحة وسلامة المنشأت .

المواصفات القياسية للخرسانة المسلحة في مصر

تستخدم في مصر مواصفات قياسية للخرسانة المسلحة تحددها الجهات الرسمية المختصة والتي تشمل الهيئة المصرية العامة للمواصفات والجودة والتي تصدر المواصفات والمعايير القياسية في مصر وتشمل المواصفات القياسية المصرية للخرسانة المسلحة على سبيل المثال:

  • المواصفات العامة للخرسانة ومكوناتها.
  • المواصفات الفنية لتصميم الخرسانة المسلحة والمتطلبات الواجب توافرها في التصميم.
  • المواصفات الفنية لتنفيذ الخرسانة المسلحة والمتطلبات الواجب توافرها في التنفيذ.
  • الاختبارات والتحليلات اللازمة للتحقق من جودة الخرسانة المسلحة ومكوناتها.
  • متطلبات الصيانة والإصلاح للخرسانة المسلحة.
ويتم تحديث هذه المواصفات بشكل دوري وفقاً للمعايير الدولية والتقنيات الحديثة ويجب على المقاولين والمهندسين المعماريين والمصممين والمختصين في البناء الالتزام بهذه المواصفات وتطبيقها في جميع مراحل تصميم وتنفيذ الخرسانة المسلحة ويمكن الحصول على المواصفات القياسية المصرية للخرسانة المسلحة من خلال الجهات الرسمية المختصة مثل الهيئة المصرية العامة للمواصفات والجودة والكود المصري للمنشأت الخرسانية ومنظمة المقاولين المصريين ( الاتحاد المصري لمقاولي التشييد والبناء ) و النقابة العامة للمهندسين المصريين وكذلك يمكن الحصول عليها من خلال المواقع الإلكترونية لهذه الجهات الرسمية.

الكودات العربية والعالمية المستخدمة في الخرسانة المسلحة

تستخدم في الخرسانة المسلحة عدة كودات ومعايير عربية وعالمية تحدد المتطلبات الفنية المطلوبة لتصميم وتنفيذ الخرسانة المسلحة وضمان جودتها وسلامتها، ومن هذه الكودات والمعايير :
  1. المواصفات الأمريكية ACI (American Concrete Institute) : وتعتبر أحد أهم كودات الخرسانة المسلحة في العالم، وتحدد المتطلبات الفنية والمعايير اللازمة لتصميم وتنفيذ الخرسانة المسلحة وضمان جودتها.
  2. المواصفات البريطانية BS (British Standard) : وتعتبر معيارًا عالميًا في صناعة الخرسانة المسلحة، وتحدد المتطلبات الفنية والمعايير اللازمة لتصميم وتنفيذ الخرسانة المسلحة وضمان جودتها.
  3. المواصفات الأوروبية EN (European Norms) : وتشمل سلسلة من المواصفات الفنية الخاصة بالخرسانة المسلحة والتي تعتمد في الاتحاد الأوروبي وتحدد المتطلبات الفنية والمعايير اللازمة لتصميم وتنفيذ الخرسانة المسلحة وضمان جودتها.
  4. المواصفات القياسية السعودية SASO (Saudi Arabian Standards Organization) : وتعتمد على المواصفات الأمريكية ACI والمواصفات الأوروبية EN والمواصفات البريطانية BS وتحدد المتطلبات الفنية والمعايير اللازمة لتصميم وتنفيذ الخرسانة المسلحة وضمان جودتها في المملكة العربية السعودية.
  5. المواصفات القياسية المصرية : وتصدرها الهيئة المصرية العامة للمواصفات والجودة وتحدد المتطلبات الفنية والمعايير اللازمة لتصميم وتنفيذ الخرسانة المسلحة وضمان جودتها في مصر.
  6. المواصفات القياسية الخليجية : وتضم المواصفات القياسية الخاصة بالخرسانة المسلحة في دول الخليج مثل الإمارات العربية المتحدة وقطر والكويت وغيرها وتحدد المتطلبات الفنية والمعايير اللازمة لتصميم وتنفيذ الخرسانة المسلحة وضمان جودتها في هذه الدول.
يجب الالتزام بالكودات والمعايير القياسية المناسبة عند تصميم وتنفيذ الخرسانة المسلحة وذلك لضمان جودة الخرسانة وسلامة المباني والمنشآت الخرسانية .

الخطوات الأساسية لتصميم المنشأت الخرسانية

تصميم الخرسانة المسلحة يتطلب مراحل عدة تتضمن الخطوات التالية :

  1. تحديد الأحمال المؤثرة : وتشمل هذه الخطوة تحديد الأحمال الحية والميتة التي ستتعرض لها المنشأة أو الهيكل المراد تصميمه.
  2. تحديد الأبعاد والأشكال : وتشمل هذه الخطوة تحديد الأبعاد والأشكال اللازمة للمنشأة أو الهيكل المراد تصميمه بالتفصيل.
  3. تحديد المتطلبات الفنية : وتشمل هذه الخطوة تحديد المتطلبات الفنية اللازمة لتصميم الخرسانة المسلحة وتشمل ذلك أبعاد العناصر والأساسات والأعمدة والجدران والأسقف، ومتطلبات القوة والصلابة والمتانة والاستدامة والسلامة.
  4. تحليل الإجهادات : وتشمل هذه الخطوة تحليل الإجهادات المؤثرة على الخرسانة المسلحة وتحديد الأحمال القصوى والتصاميم المناسبة للحد من هذه الإجهادات وتحقيق الأداء المطلوب.
  5. اختيار وتصميم التسليح : وتشمل هذه الخطوة اختيار نوع وحجم وتصميم التسليح اللازم لتحمل الأحمال المؤثرة وتحقيق المتطلبات الفنية المطلوبة.
  6. تصميم العناصر الإنشائية : وتشمل هذه الخطوة تصميم العناصر الإنشائية اللازمة مثل الأساسات والأعمدة والجدران والأسقف وتحديد أبعادها وتصميمها بطريقة تحقق المتطلبات الفنية وتساعد على تحمل الأحمال المؤثرة بشكل فعال.
  7. رسم التصميم : وتشمل هذه الخطوة رسم وتحليل التصميم الانشائي بواسطة برامج حاسوبية متخصصة وتحديد أبعاد العناصر والتسليح المطلوب والتفاصيل اللازمة لتنفيذ التصميم.
  8. الاختبارات : وتشمل هذه الخطوة إجراء الاختبارات والتحليلات اللازمة للتحقق من جودة الخرسانة المسلحة ومكوناتها وتحديد مدى تحقيقها للمتطلبات الفنية المطلوبة.
  9. إعداد الرسومات الإنشائية : وتشمل هذه الخطوة إعداد الرسومات الإنشائية التفصيلية التي توضح كيفية تنفيذ التصميم وتحديد المواصفات الفنية المطلوبة للمواد والتفاصيل الإنشائية.
  10. المراجعة والاعتماد : وتشمل هذه الخطوة مراجعة التصميم من قبل المهندسين المختصين والجهات المعنية وإعطاء الموافقة على التصميم بعد المراجعة والاعتماد والبدء في اعمال التنفيذ .

يجب الالتزام بالخطوات الأساسية المذكورة أعلاه عند تصميم الخرسانة المسلحة وتحديد المتطلبات الفنية بدقة وتحليل الإجهادات بشكل دقيق واختيار التسليح المناسب وتصميم العناصر الإنشائية بطريقة تحقق المتطلبات الفنية المطلوبة وتحليل الأحمال المؤثرة بشكل فعال .

الطرق المستخدمة للحد من تأثير الاهتزازات الناتجة عن الزلازل على الخرسانة المسلحة

تعتبر الاهتزازات الناتجة عن الزلازل من أكثر العوامل التي تؤثر على الخرسانة المسلحة وتؤدي إلى تلفها وتدميرها ولتحسين قدرة الخرسانة المسلحة على تحمل هذا النوع من الأحمال الديناميكية ويتم استخدام عدة طرق للحد من تأثير الاهتزازات الناتجة عن الزلازل على الخرسانة المسلحة، ومن هذه الطرق :

  • تصميم العناصر الإنشائية بشكل هندسي مناسب : يجب تصميم العناصر الإنشائية بشكل هندسي مناسب وفقاً للمتطلبات الفنية المطلوبة كما يجب عمل حساب لقوي الشد والعزوم السالبة في التسليح وتوزيعه بشكل مناسب على طول العنصر الإنشائي وذلك لتحسين قدرة الخرسانة المسلحة على تحمل الاهتزازات الناتجة عن الزلازل.
  • استخدام السواتر الزلزالية : تعتبر السواتر الزلزالية من الطرق الفعالة التي تستخدم للحد من تأثير الاهتزازات الناتجة عن الزلازل على الخرسانة المسلحة وتتألف هذه السواتر من جدران خرسانية أو معدنية توضع في المبنى بشكل محوري وتربط مع بعضها البعض بواسطة العناصر الإنشائية وتعمل هذه السواتر على توجيه الاهتزازات الناتجة عن الزلازل بشكل أفضل وتقليل تأثيرها على الخرسانة المسلحة.
  • استخدام المواد الخرسانية عالية المرونة : تستخدم المواد الخرسانية عالية المرونة مثل الخرسانة الخفيفة أو الخرسانة ذات الرغوة الخلوية لتحسين قدرة الخرسانة المسلحة على تحمل الاهتزازات الناتجة عن الزلازل كما يمكن استخدام الأنظمة الهيدروليكية لتقليل تأثير الاهتزازات.
  • استخدام المواد الخرسانية النابضة : تستخدم المواد الخرسانية النابضة مثل الخرسانة النابضة بالالياف أو الخرسانة النابضة بالمطاط لتحسين قدرة الخرسانة المسلحة على تحمل الاهتزازات الناتجة عن الزلازل وذلك لأن هذه المواد تتميز بالمرونة والقدرة على التحلل الديناميكي الجيد.
  • استخدام العوازل الزلزالية : تعتبر العوازل الزلزالية من الحلول الفعالة للحد من تأثير الاهتزازات الناتجة عن الزلازل على الخرسانة المسلحة وتتمثل هذه العوازل في وضع عوازل مرنة بين العناصر الإنشائية والأرضية أو بين الطوابق، وتعمل هذه العوازل على تخفيف التأثير الذي يتعرض له الخرسانة المسلحة جراء الاهتزازات الناتجة عن الزلازل.
  • استخدام الضوابط الزلزالية : تستخدم الضوابط الزلزالية مثل القضبان الزلزالية والأسطح الزلزالية والكابلات الزلزالية وغيرها من المكونات لتحسين قدرة الخرسانة المسلحة على تحمل الاهتزازات الناتجة عن الزلازل وذلك لأن هذه الضوابط تعمل على تحسين قدرة الخرسانة المسلحة على تحمل الأحمال الديناميكية.

يجب الالتزام بالمعايير الفنية المطلوبة لتصميم وتنفيذ الخرسانة المسلحة بشكل صحيح وفعال لتحمل الاهتزازات الناتجة عن الزلازل كما يجب القيام بالصيانة الدورية للخرسانة المسلحة بشكل دوري للحفاظ على جودتها وتحسين قدرتها على تحمل الاهتزازات الناتجة عن الزلازل .

الصيانة الدورية للخرسانة المسلحة

تعتبر الصيانة الدورية للخرسانة المسلحة أمرًا ضروريًا للحفاظ على جودتها وتأمين سلامة المنشآت التي تستخدم فيها وتشمل الصيانة الدورية عدة طرق وإجراءات يتم اتباعها كالتالي :

  • المعاينة البصرية : ويشمل هذا الإجراء فحص الخرسانة المسلحة بشكل دوري ومنتظم للتأكد من عدم وجود تشققات وتصدعات وسوء التصاق التسليح بالخرسانة وتسرب المياه وغيرها من المشاكل التي قد تؤدي إلى تدهور الخرسانة المسلحة.
  • اختبارات التحمل : تشمل هذه الاختبارات للتحقق من قوة الخرسانة وجودتها ومقاومتها للمؤثرات الخارجية وذلك باستخدام الاختبارات المختلفة مثل اختبارات الشد والانحناء والضغط والتأثير الديناميكي وغيرها.
  • التحقق من التسليح : يشمل هذا الإجراء فحص التسليح والتأكد من سلامته وجودته وذلك باستخدام الاختبارات المختلفة مثل الفحص البصري واختبارات الأشعة السينية والمغناطيسية والفحص بالموجات فوق الصوتية.
  • الصيانة الوقائية : تشمل هذه الإجراءات الحفاظ على نظافة الخرسانة وتفادي تراكم المياه والرطوب والأتربة والمواد الأخرى على سطح الخرسانة وتجنب استخدام المواد المؤكسدة والكيماوية الأخرى التي تؤدي إلى تآكل الخرسانة، كما تشمل الصيانة الوقائية أيضًا تغطية الخرسانة بالدهانات الواقية من التآكل والأشعة الشمسية والأمطار.
  • الصيانة الإصلاحية : تشمل هذه الإجراءات إصلاح الأضرار التي تحدث على الخرسانة المسلحة، وذلك باستخدام الطرق المناسبة والمواد المناسبة ويتم ذلك بعد تحديد نوع الضرر ومدى تأثيره على الخرسانة ومن الأمثلة على الصيانة الإصلاحية إصلاح الخرسانة المسلحة من خلال معالجتها بشكل او بأخر وتعويض الأجزاء المتضررة بإضافة طبقات جديدة من الخرسانة أو الأسمنت أو إصلاح التشققات والتصدعات باستخدام المواد المناسبة.
  • تطبيق التكنولوجيا الحديثة : يمكن استخدام التقنيات الحديثة مثل الأشعة السينية والمغناطيسية وفحص الصوت والتصوير الحراري لتحديد أي تشققات أو تصدعات غير مرئية أو أي مشاكل أخرى في الخرسانة المسلحة وإصلاحها بشكل دقيق.

تحافظ الصيانة الدورية على جودة الخرسانة المسلحة وتساعد في تأمين سلامة المنشآت التي تستخدم فيها، ويجب الالتزام بالجدول الزمني المحدد للصيانة الدورية واتباع الإجراءات اللازمة للحفاظ على جودة الخرسانة المسلحة وتحسين قدرتها على تحمل الأحمال الديناميكية وتحمل تأثير الاهتزازات الناتجة عن الزلازل.

الأضرار التي يمكن أن تحدث على الخرسانة المسلحة بسبب الأمطار

تعتبر الأمطار من العوامل التي تؤثر على الخرسانة المسلحة وتسبب العديد من المشاكل والأضرار التي قد تؤدي إلى تدهور الخرسانة وتآكل التسليح وتقليل عمر المنشأة ومن بين الأضرار التي يمكن أن تحدث على الخرسانة المسلحة بسبب الأمطار :
  1. تأثير الرطوبة : يمكن أن تؤدي الرطوبة الناتجة عن الأمطار إلى تأثير سلبي على الخرسانة المسلحة، حيث تتسرب المياه داخل الخرسانة وتؤدي إلى تآكل التسليح وتفتت الخرسانة.
  2. التشققات والتصدعات : يمكن أن تتسبب الأمطار في حدوث التشققات والتصدعات في الخرسانة المسلحة، حيث تؤدي المياه إلى التوسع والانكماش في الخرسانة وتتسبب في تكسيرها وتشققها.
  3. تآكل التسليح : يمكن أن تتسبب الأمطار في تآكل التسليح الموجود داخل الخرسانة، حيث تتسرب المياه داخل الخرسانة وتتفاعل مع المعادن الموجودة في التسليح وتؤدي إلى تآكلها وتقليل قدرتها على تحمل الأحمال.
  4. تأثير الفيضانات : قد تتسبب الأمطار الغزيرة والفيضانات في تعرض المنشأة لتأثيرات قوية، مثل الانجراف والانهيار والتصدعات الكبيرة في الخرسانة المسلحة، وهذا يعرض الأشخاص والممتلكات للخطر.
  5. تأثير التجمد والذوبان : يمكن أن تتسبب الأمطار في تأثيرات سلبية على الخرسانة المسلحة في فصل الشتاء، حيث يمكن أن تتجمد المياه داخل الخرسانة وتؤدي إلى تمدد الخرسانة وتشققها، وعندما تذوب الثلوج يمكن أن تتسبب المياه المتكونة في التسبب في تآكل التسليح وتفتت الخرسانة.

لتجنب هذه الأضرار يجب اتباع إجراءات الصيانة الدورية للخرسانة المسلحة والتأكد من تصميم وتنفيذ المنشأة بطريقة مناسبة لتحمل تأثيرات الأمطار والظروف الجوية الأخرى والتأكد من وجود نظام جيد لتصريف المياه الزائدة بعيدًا عن المنشأة وتجنب تجمع المياه على سطح الخرسانة. كما يمكن استخدام المواد المقاومة للمياه، وتركيب نظام جيد للعزل الحراري والمائي للمنشأة.

استخدام المواد الكيميائية لتقليل تأثير الأمطار على الخرسانة المسلحة

يمكن استخدام مواد معينة لتقليل تأثير الأمطار على الخرسانة المسلحة وحمايتها من الأضرار المحتملة ومن بين هذه المواد :

  • المواد المقاومة للماء : يمكن استخدام المواد المقاومة للماء لتحسين مقاومة الخرسانة لتسرب المياه مما يقلل من فرص حدوث التآكل والتصدعات والتآكل للتسليح. ومن الأمثلة على هذه المواد الدهانات المقاومة للماء والأسمنت البلاستيكي والمواد العازلة للمياه.
  • مواد العزل الحراري والمائي : يمكن استخدام مواد العزل الحراري والمائي لتقليل تأثير الأمطار على الخرسانة المسلحة حيث تساعد هذه المواد على منع تسرب المياه وتقليل التغيرات الحرارية الناتجة عن تأثيرات الطقس، مما يساعد على تقليل تأثير الأمطار على الخرسانة المسلحة ومن الأمثلة على هذه المواد العوازل الحرارية والعوازل المائية والأسمدة المانعة للماء.
  • المواد المانعة للتآكل : يمكن استخدام المواد المانعة للتآكل لتقليل تأثير الأمطار على الخرسانة المسلحة، حيث تعمل هذه المواد على حماية التسليح من التآكل والتآكل الناتج عن تأثير الأمطار. ومن الأمثلة على هذه المواد المانعة للتآكل هي الدهانات المانعة للتآكل والمواد الحافظة على السطح.
  • المواد المقاومة للتجمد والذوبان : يمكن استخدام المواد المقاومة للتجمد والذوبان لتقليل تأثير الأمطار في فصل الشتاء على الخرسانة المسلحة حيث تساعد هذه المواد على منع تجمد المياه داخل الخرسانة وتقليل تأثيرات التمدد والانكماش الناتجة عن تأثير الأمطار والثلوج.

يجب ملاحظة أن استخدام هذه المواد لن يحل جميع مشاكل الخرسانة المسلحة المتعلقة بالأمطار ولا يمكن الاعتماد عليهبشكل كامل بل يجب استخدامها بجانب الإجراءات الأخرى اللازمة لتحسين مقاومة الخرسانة لتأثيرات الطقس وتقليل تأثيرات الأمطار عليها مثل الصيانة الدورية وتصميم المنشأة بطريقة مناسبة وتنفيذها بجودة عالية .

الإجراءات الأخرى التي يمكن اتخاذها لتحسين مقاومة الخرسانة لتأثيرات الطقس

هناك العديد من الإجراءات التي يمكن اتخاذها لتحسين مقاومة الخرسانة لتأثيرات الطقس بما في ذلك الأمطار وهي :

  • التصميم الجيد : يجب تصميم المنشأة بطريقة مناسبة لتحمل تأثيرات الطقس وتوفير الحماية المناسبة للخرسانة المسلحة.
  • استخدام مواد عالية الجودة : يجب استخدام مواد عالية الجودة في تصنيع الخرسانة المسلحة، والتأكد من جودة التسليح المستخدم وتحديد متطلباته.
  • الصيانة الدورية : يجب القيام بالصيانة الدورية للخرسانة المسلحة والتأكد على سلامتها ومتانتها، وتصحيح أي مشاكل قد تتعرض لها، وذلك من خلال الفحص الدوري والصيانة الوقائية.
  • تصريف المياه : يجب توفير نظام جيد لتصريف المياه الزائدة بعيدًا عن المنشأة، وتجنب تجمع المياه على سطح الخرسانة.
  • استخدام العوازل الحرارية والمائية: يمكن استخدام العوازل الحرارية والمائية لتقليل تأثير الطقس، ومنع تسرب المياه وتقليل التغيرات الحرارية الناتجة عن تأثيرات الطقس.
  • الحفاظ على الخرسانة جافة : يجب الحفاظ على الخرسانة جافة وتجنب الرطوبة من التراكم عليها، حيث يمكن استخدام الأسقف والأنابيب الجيدة لتصريف المياه بعيدًا عن الخرسانة، وتجنب وضع الأشياء الرطبة على الخرسانة.
  • التحكم في الرطوبة النسبية: يمكن التحكم في الرطوبة النسبية داخل المنشأة باستخدام أجهزة تحكم في الرطوبة، وذلك لتقليل تأثير الرطوبة على الخرسانة المسلحة.
  • التنظيف الدوري : يجب تنظيف الخرسانة المسلحة بشكل دوري لإزالة الأوساخ والأتربة والأشياء الأخرى التي يمكن أن تتسبب في تآكلها وتفتتها، وذلك للحفاظ على سطحها الخارجي نظيفًا وحمايتها من التآكل والتصدعات.
  • تغطية الخرسانة : يمكن تغطية الخرسانة المسلحة بمواد مثل الأغطية البلاستيكية والأقمشة الخاصة، وذلك لحمايتها من التعرض للأمطار والظروف الجوية الأخرى ومنع التآكل والتصدعات.
  • التخفيف من تأثير الأمطار : يمكن التخفيف من تأثير الأمطار على الخرسانة المسلحة، من خلال ترتيب الأشياء داخل المنشأة وتوفير الحماية اللازمة للخرسانة المسلحة خلال فصل الشتاء والأيام الرطبة والممطرة مثل توفير المظلات والأغطية الخاصة.

يجب ملاحظة أن هذه الإجراءات الإضافية يمكن أن تختلف باختلاف الظروف الجوية والبيئة المحيطة بالمنشأ وعليه يجب تحديد الإجراءات اللازمة بشكل مناسب حسب الحالة والظروف المحيطة بالمنشأ .





افضل واشهر المراجع والمصادر العربية والعالمية عن الخرسانة المسلحة Reinforced Concrete

يوجد العديد من المراجع والمصادر العربية والعالمية عن الخرسانة المسلحة Reinforced Concrete ومن بين أفضلها :

المصادر العربية :

  • الخرسانة المسلحة - تصميم وتنفيذ وصيانة، د. فاضل محمد السامرائي، دار الكتاب العربي.
  • الخرسانة المسلحة - تصميم وتفصيل وتنفيذ، د. عبد الرحمن نصار، دار النفائس.
  • تصميم الخرسانة المسلحة - تأليف د. إبراهيم حسن العجيلي، مكتبة لبنان ناشرون.
  • الخرسانة المسلحة - تأليف طارق الحسيني، دار الكتب العلمية، القاهرة، مصر، 2019.
  • الخرسانة المسلحة - مفاهيم وتصميم وتفصيل وتنفيذ، تأليف: محمد مصطفى، دار الهلال للنشر، دمشق، سوريا، 2015.
  • تصميم الخرسانة المسلحة - تأليف: حسين علي، دار المعارف، بغداد، العراق، 2014.
  • الخرسانة المسلحة - تصميم وتفصيل وتنفيذ ، تأليف محمد الجندي، دار الفكر العربي، عمان، الأردن، 2018.
  • الخرسانة المسلحة - الأساسيات وتصميم الأعمدة والجدران والسقوف"، تأليف: حسين الحمداني، دار الرافدين للنشر والتوزيع، بغداد، العراق، 2016.
  • الخرسانة المسلحة: تصميم وتفصيل وتنفيذ ، تأليف أحمد حسني، دار المعارف الجامعية، القاهرة، مصر، 2016.
  • الخرسانة المسلحة: تصميم وتفصيل وتنفيذ ، تأليف إبراهيم السيد، دار النهضة العربية، القاهرة، مصر، 2014.
  • الخرسانة المسلحة: تصميم وتفصيل وتنفيذ ، تأليف محمد الدسوقي، دار الكتاب العربي، القاهرة، مصر، 2015.
  • الخرسانة المسلحة: تصميم وتنفيذ وصيانة ، تأليف عمر السيد، دار النفائس، دمشق، سوريا، 2017.
  • الخرسانة المسلحة وتطبيقاتها في الهندسة المدنية"، تأليف: محمد القرشي، دار الفكر العربي، عمان، الأردن، 2019.
  • تصميم وتفصيل الخرسانة المسلحة"، تأليف: أحمد الفرا، دار الهدى للنشر والتوزيع، بيروت، لبنان، 2018.
  • الخرسانة المسلحة وتطبيقاتها"، تأليف: علي الفرحان، دار المنهاج، الرياض، المملكة العربية السعودية، 2017.
  • تصميم الخرسانة المسلحة - الأسس والمفاهيم والتفاصيل، تأليف محمد الطيبي، دار الفرقان، الرياض، المملكة العربية السعودية، 2018.
  • الخرسانة المسلحة - تصميم وتفصيل وإنشاء ، تأليف محمد العيسى، دار الكتاب العربي، القاهرة، مصر، 2016.
  • الخرسانة المسلحة - تصميم وتفصيل وإنشاء ، تأليف غسان الفرحان، دار المنهاج، الرياض، المملكة العربية السعودية، 2016.
  • تصميم الخرسانة المسلحة وفقًا للكود الأوروبي ، تأليف عمرو الشحات، دار الكتاب العربي، القاهرة، مصر، 2018.
  • تصميم الخرسانة المسلحة - أسس التصميم والتفصيل والإنشاء، تأليف: محمود النجار، دار النفائس، دمشق، سوريا، 2018.
  • الخرسانة المسلحة - تصميم وتفصيل وإنشاء ، تأليف محمد عبد الحميد، دار الهدى للنشر والتوزيع، بيروت، لبنان، 2017.
  • تصميم الخرسانة المسلحة - الأسس والمفاهيم والتفاصيل، تأليف: محمد الصواف، دار المعارف الجامعية، القاهرة، مصر، 2020.
  • الخرسانة المسلحة - تصميم وتفصيل وإنشاء ، تأليف نبيل الشوربجي، دار السلام للنشر والتوزيع، القاهرة، مصر، 2014.
  • تصميم الخرسانة المسلحة - تأليف حسن الجالودي، دار الفرقان، الرياض، المملكة العربية السعودية، 2015.
  • تصميم الخرسانة المسلحة - الأسس والمفاهيم والتفاصيل"، تأليف: محمد الصواف، دار المعارف الجامعية، القاهرة، مصر، 2020.

المصادر العالمية :
  • Reinforced Concrete Mechanics and Design, 7th Edition, James G. MacGregor and F. Leonards, Prentice Hall.
  • Reinforced Concrete Structures, 5th Edition, Robert Park and Thomas Paulay, JohnWiley & Sons.
  • Design of Reinforced Concrete, 10th Edition, Jack C. McCormac and Russell H. Brown, Wiley & Sons.
  • Reinforced Concrete: Design Theory and Examples, 3rd Edition, N. Subramanian, CRC Press.
  • Reinforced Concrete Design to Eurocode 2, Bill Mosley, John Bungey, and Ray Hulse, Palgrave Macmillan.
  • Reinforced Concrete Design, 8th Edition, George F. Limbrunner and Abi O. Aghayere, Pearson.
  • Reinforced Concrete Design, 7th Edition, S. N. Sinha, Tata McGraw-Hill Education.
  • Reinforced Concrete Design, 5th Edition, W.H. Mosley, J.H. Bungey, and R.H. Hulse, Palgrave Macmillan.
  • Reinforced Concrete: Mechanics and Design, 6th Edition, James K. Wight and James G. MacGregor, Pearson.
  • Reinforced Concrete: Design Principles and Practice, 2nd Edition, N. Krishna Raju, CBS Publishers & Distributors.





نتمني ان ينال الموضوع اعجابكم 👍





كلمات دلالية [ reinforced concrete,الخرسانة,خرسانة مسلحة,الخرسانة المسلحة,reinforced concrete design,concrete,الخرسانة المسلحة بالاستيل فيبر,الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية,بدائل حديد التسليح في الخرسانة المسلحة,الخرسانة المسلحة بألألياف الفولاذية pdf,reinforced concrete design شرح,خرسانة مسلحة بألياف الفيبر,خواص الخرسانة المسلحة,تصميم الخرسانة المسلحة,ماهي الخرسانة المسلحة ؟,شرح مادة الخرسانة المسلحة,الخرسانية المسلحة,شرح تصميم الخرسانة المسلحة,الخرسانة المسلحه ]



يمكنك متابعتنا الان علي جوجل نيوز


في حالة تعطل روابط التحميل برجاء ابلاغنا من خلال التعليقات

google-playkhamsatmostaqltradent