أنواع الخرسانة

إن التعرف على الخرسانة وتباين مكوناتها ومركباتها وكذلك استخداماتها وتطبيقاتها، يمكن أن يساعد القائمين على المشروع، على الإفادة من أجود أنواع الخرسانة. إن الخرسانة هي مادة منوعة بالكامل، تغطي نطاقا واسعا من الأهداف الإنمائية والإنشائية. إن الخرسانة موجودة في حوالينا بوفرة، بدء من المباني التجارية الكبرى وصولا إلى الطرق والشوارع.

إن نوع الخرسانة التي تختارونها يسهم كثيرا في إنجاح المشروع. وغني عن القول أن انتخاب النوع الملائم من الخرسانة، مهم للغاية بالنسبة لأي نمط ونوع من الإنشاءات والبناء. إذًا، لنرى ما هي أنواع الخرسانة؟

الأنواع المختلفة للخرسانة

إن كل أنواع الخرسانة تحتوي على مكونات مشتركة سواء الإسمنت والماء والرُكام (الناعم والخشن). ومع ذلك، يتم الإفادة من عدد من المواد المختلفة لإضفاء جودة وخصائص مختلفة على الخرسانة لكي تستخدم في التطبيقات المختلفة. وعلى أي حال، تتوزع الخرسانة على الأنواع التالية:

  1. الخرسانة العادية (Plain/ordinary concrete)

أنواع الخرسانة

إن نسبة هذه الخرسانة 1، 2، 4 تمثل المزيج العادي للخرسانة وتحتوي على جميع المكونات اللازمة لصنع الخرسانة. وللخرسانة العادية وقت ضبط أولي (زمن الشك الابتدائي) يتراوح ما بين  30 و 90 دقيقة وهذا يعتمد على خصائص الإسمنت والظروف الجوية لموقع البناء.

وتستخدم الخرسانة العادية  بشكل أساسي في تشييد الأرصفة والمباني، خاصة في المناطق التي يَقلّ فيها الطلب على قوة الشدّ العالية. إنّ هذه الخرسانة غير ملائمة للتطبيقات الأخرى لانها لا تحتمل ضغوط أحمال الرياح أو الهزّات التي تنتجها الزلازل.

  1. الخرسانة المسلحة (Reinforced concrete)

الخرسانة المسلحة

إن الخرسانة المسلّحة هي أحد أنواع الخرسانة التي تستخدم في صناعة البناء والإنشاء الحديث. ويتم إدخال حديد التسليح لها لزيادة مقاومة الشدّ. ويستخدم المهندسون في الاونة الأخيرة الألياف المصنعة بدلا من قضبان التسليح، لتسليح الخرسانة.

إن عوامل التسليح تتولى مسؤولية تحمل ضغوط الشدّ، بينما تواصل الخرسانة ذاتها مقاومة هذه الضغوط. وتستحدث قضبان التسلح والخرسانة، ترابطًا متينًا ومحكمًا وبالتالي، فان هذين المكونين، يعملان على مقاومة القوى المختلفة بصورة مشتركة. ويتحولان في الأساس إلى عنصر هيكلي موحد.

  1. الخرسانة سابقة الإجهاد ( Prestressed Concrete)

الخرسانة سابقة الإجهاد

ويتم تنفيذ معظم مشاريع الخرسانة الضخمة من خلال استخدام الخرسانة سابقة الإجهاد. وهذه تقنية خاصة يتم فيها التأكيد على القضبان أو الأوتار المستخدمة في الخرسانة قبل تطبيق حمل الخدمة الفعلي. وطيلة فترة الخلط ووضع الخرسانة، توضع هذه القضبان المشدودة بإحكام وتثبت من كل طرف من طرفي الوحدة الهيكلية. وبمجرد أن تتماسك الخرسانة وتتصلّب، سيتم وضع الوحدة الهيكلية في حالة ضغط. وتجعل ظاهرة الإجهاد المُسبق هذه الجزء السفلي من العضو الخرساني أقوى ضد التوتر.

وبشكل عام، فانه يتم تصنيع ومونتاج الوحدات سابقة الإجهاد في الموقع. وتستخدم هذه الخرسانة في بناء الجسور والهياكل الثقيلة المحملة والأسقف ذو الامتدادات الأطول.

  1. الخرسانة مُسبقة الصب ( Precast Concrete)

الخرسانة مُسبقة الصب

ويمكن تصنيع العناصر الهيكلية المختلفة وصبها في المصنع حسب المواصفات ونقلها إلى الموقع أثناء التجميع. وتُسمّى هذه الوحدات الخرسانية بالخرسانة مسبقة الصب. وتستخدم الخرسانية مُسبقة الصب لصنع الطوب الخرساني والجدران مسبقة الصب ومواقف السيارات والأنفاق تحت الأرض والعديد من الحالات الأخرى.

تتميز هذه الوحدات بالحصول على بناء سريع لانها بحاجة إلى التجميع فقط وتساهم في الإسراع في إنجاز المشروع والحاجة إلى قوة عاملة أقل. وبما أنه يتم تصنيع الوحدات مسبقة الصب في المصنع، فانها تتمتع بجودة عالية أيضا.

  1. الخرسانة خفيفة الوزن (Lightweight Concrete)

الخرسانة خفيفة الوزن

ويتم تصنيف الخرسانة التي تقل كثافتها عن 1920 كيلوغرامًا لكل متر مكعب على أنها خرسانة خفيفة الوزن. ويتم تصنيع الخرسانة الخفيفة بالإفادة من الركام خفيف الوزن. لذلك فان استخدام الركام خفيف الوزن يساهم في تقليص كثافة الخرسانة. ويتميز هذا النوع من الركام بتوصيل حراري متدنٍ جدا.

إن معظم المجاميع خفيفة الوزن مصنوعة من مواد مثل الطين والصخر الزيتي أو المواد المعالجة بما فيها الفيرميكوليت والبيرلايت. وتستخدم الخرسانة خفيفة الوزن لبناء أسطح الجسور الطويلة والطوب الخرساني. كما تستخدم لحماية الهياكل الفولاذية من الحرارة والحرائق.

  1. الخرسانة عالية الكثافة (High-Density Concrete)

الخرسانة عالية الكثافة

ويُستخدَم هذا النوع الخرسانة بشكلٍ شائع في بناء محطات الطاقة النووية والمشروعات المماثلة، إذ يساعد الركام ثقيل الوزن المستخدم في صنع الخرسانة عالية الكثافة، على مقاومة كل أنواع الإشعاعات النووية المحتملة.

وتُستخدم فيها الصخور المسحوقة كالركام الخشن كمكوناتٍ أساسية لها. والركام ثقيل الوزن يسمى الباريت، وهو مادة عديمة اللون أو بيضاء تتكون من كبريتات الباريوم. ويُعد الباريت، المكون الرئيسي لـ “الباريوم” الذي هو عبارة عن صخور مسحوقة، تستخدم بشكل رئيسي في صنع الخرسانة عالية الكثافة.

  1. الخرسانة الحجمية الجاهزة (Ready concrete)

أنواع الخرسانة-الخرسانة الحجمية الجاهزة

وتم تصنيع هذا النوع من الخرسانة كبديل للخرسانة الجاهزة وذلك من أجل معالجة مشكلة بُعد المسافة بين مصنع الخرسانة ومواقع البناء. ويتم جلب الخرسانة الجاهزة إلى الموقع بواسطة الشاحنة الخلاطة.

وعندما يكون المُطور، بحاجة إلى نوعين من خليط الخرسانة في موقع واحد، فان الخرسانة الحجمية ستكون مفيدة للغاية. وتستخدم الخرسانة الحجمية على نطاق واسع في الأماكن الكبيرة والمباني والهياكل تحت الأرض والمشروعات العديدة التي هي بحاجة إلى أنواع مختلفة من الخرسانة.

.

  1. الخرسانة الخلوية (Air Entrained Concrete)

الخرسانة الخلوية

وتتكون الخرسانة الخلوية من مليارات فراغات الهواء المجهرية في كل قدم مكعب. إن هذه الفراغات الميكروسكوبية، تزيل الضغط الداخلي الذي يلحق بالخرسانة. وتوفر فراغات صغيرة، إذ يمكن للماء أن ينتشر ويتمدد فيها أثناء التجلد بالبرودة.

وتتحصل فراغات الهواء داخل الخرسانة عن طريق إضافة الرغوة أو العوامل الرغوية. وبعض أمثلة عوامل إدخال الهواء هي الراتينج والكحول والحوامض الدهنية. ويتعين إنجاز هذه العملية تحت إشراف هندسي دقيق، لان الخرسانة يتم خلطها وصبها في موقع العمل. ويقلص هذا الهواء، كتلة الخرسانة بنسبة 3 إلى 6 بالمائة.

  1. الخرسانة ذاتية الانضباط (Self-Adjusting Concrete)

ويمكن استخدام الخرسانة السريعة ذاتية الانضباط من أجل الإنجاز السريع للمشروع أو صب الخرسانة في الطقس البارد. وتتميز هذه الخرسانة بزمن انضباط وشك أسرع، وهي صامدة بشدة لدرجات الحرارة المتدنية جدًا، لذلك يمكن في أي وقت من السنة، استخدام الخرسانة سريعة الشك.

وهذه الخرسانة نافعة للغاية لا سيما في فصل الشتاء حيث لا يتيح الطقس البارد إمكانية الإفادة من الأنواع الأخرى من الخرسانة. ولتحقيق الشك السريع للخرسانة، يتم الإفادة من مواد مضافة خاصة على قاعدة كلوريد الكالسيوم أو نترات الصوديوم.

  1. الخرسانة الذكية (Smart concrete)

إن الخرسانة الذكية هي في الحقيقة مستقبل التكنولوجيا. وتمثل هذه الخرسانة أسلوبًا مختلفًا لمراقبة ظروف بناء هياكل الخرسانة المسلحة.  ويشبه تكوين الخرسانة ذاتية الاستشعار، الخرسانة التقليدية مع إضافة حشوات وظيفية، إذ يمكن أن تكون الحشوات الوظيفية المستخدمة هذه عبارة عن ألياف كربونية من خلال استخدام الخلاطة العادية. إذ أن وجود ألياف وظيفية يوفر للخرسانة شبكة موصلة تعطي قيمًا للمقاومة الكهربائية والتوصيل والمقاومة عند السماح بمرور التيار من خلاله.

وتستخدم هذه الخرسانة في الكشف عن العيوب والتشققات الهيكلية المحتملة قبل فشلها. وتعد هذه طريقة جيدة للغاية لانها تكشف عن العيوب الهيكلية الصغيرة. ورغم أنها لا تطبق بشكل واسع النطاق حول العالم! لكنها تبشر بمواد بناء وإنشائية مستقبلية للمدن التي تواجه خطر الزلازل.

  1. الخرسانة الزجاجية ( Glass reinforced concrete)

والنوع الاخر من الخرسانة هو الخرسانة الزجاجية التي يمكن استخدام الزجاج المعاد تدويره كركام فيها. وهذه المواد تزيد من الجذابية والجمال الظاهر للخرسانة. وهذه الخرسانة التي تستخدم عادة لتزيين الواجهات، يمكن أن تحتوي على زجاج لامع أو ملون أثناء عملية الخلط ليضفي عليها لونًا أو لمعانًا مميزًا.

  1. الخرسانة المُنْفِذة ( Pervious Concrete)

الخرسانة المُنفذة هي أكثر أنواع الخرسانة تداولا وتُستخدم في تطبيقات الخرسانة المسطحة التي تسمح للمياه المتجمعة بالمرور مباشرة من خلالها. ويستخدم هذا النوع من الخرسانة في الأرصفة وحواف الطرق ومدرجات المطار وأحواض السباحة. وتمر المياه عبر هذه الأرضيات الخرسانية لتتصل بمنابع المياه الجوفية، لذلك فان معظم مشاكل تصريف المياه ستعالج بهذه الطريقة.

إن المشروعات  التي تطبق الخرسانة المنفذة، تعاني من مشاكل أقل في مجال تصريف المياه وبخاخ اللاستيك وتكدس الثلوج. كما تقلل هذه الخرسانة من الحاجة إلى مجاري الصرف الصحي الحافيّة والعاصفة. وتتكون هذه الخرسانة من خليط الإسمنت والماء والركام الخشن. وتفتقد بالتالي للركام الناعم (الرمل) لكي تستطيع إيجاد هيكلية مُنفذة على مقياس مفتوح. وتسمح هذه الآلية بالمياه للمرور بسهولة.

  1. الخرسانة الأسفلتية ((Asphalt Concrete

وهي مادة مركبة تستخدم عادة لسطح الطرق ومواقف السيارات والمطارات والطرق السريعة. وتستخدم الخرسانة الأسفلتية على نطاق واسع في بناء الأرصفة. والأسفلت هو مادة نفطية ذات لون أسود غامق، تتألف بشكل رئيسي من مزيج مكثف من الهيدروكربونات التي تسمى “القير”.

وتصنع هذه الخرسانة من خليط من الركام والأسفلت. ويتميز الأسفلت بخصائص بما فيها الثبات والفاعلية والمرونة وعدم النفاذية ومقاومة الانزلاق ومقاومة الإجهاد والتعب.

  1. الخرسانة البوليمرية (Polymer Concrete)

ومن الأنواع الأخرى للخرسانة، هي الخرسانة البوليمرية. ويتم في الخرسانة البوليمرية، ربط الركام بالبوليمر بدلاً من الإسمنت. ومعظم الخلطات المطبقة في الخرسانة البولیمرية تشمل فينيل إستر والبولي إستر وأبوكسي العادي، لكن قد تستخدم أنواع أخرى من الراتنجات البوليمرية في إنتاج هذه الخرسانة.

إن الخرسانة البوليمرية وبسبب المزايا التي تتمتع بها، هي أكثر أمانًا وثباتًا من الخرسانة العادية، وتطبق في أنواع المشروعات  الإنشائية. وبسبب ثباتها ومقاومتها العاليتين للأنواع المختلفة من التآكل، تمثل مادة مثالية لمشروعات المباني الصناعية والكهربائية.

وأخيرًا:

لقد قمنا أعلاه بتقديم أنواع الخرسانة، وبمقدوركم الان انتخاب الخرسانة المنشودة حسب نوع مشروعكم. وتتزايد قوائم أنواع الخرسانة، عامًا بعد عام، وسبب ذلك يعود إلى التوسع المتزايد لتطبيقات واستخدامات المجتمعات العصرية. وعلى أي حال، فان الخرسانة هي مادة يمكن استخدامها لإنتاج خلطات بمواد مختلفة.

مراجع :

https://www.designingbuildings.co.uk