يعتبر الرومان هم أول من استعمل الخرسانة العادية Plain Concrete في التاريخ من حوالى الفى عام و قد استعملت في معظم مبانيهم لسهولة تشكيلها و امكان تفيذها بعمالة مدربة تدريبا بسيطا .
الخرسانة هى مخلوط من مواد اولية مكونة من الرمل و الزلط (او السن اى كسر الأحجار) و الأسمنت مع اضافة الماء اليهما . و عند خلطهم جيدا تتم عملية تماسك بينهم تسمى زمن الشك Setting time .
و للخرسانة خصائص كثيرة تمتاز بها عن المواد الأخرى ، فهى تأخذ شكل صلد و متين مع الزمن تدريجيا و تبدأ بالشك الإبتدائى Initial setting و تنتهى بالشك النهائى Final setting . كذلك فهى شديدة المقاومة للضغط Compression و لكنها في نفس الوقت ضعيفة جدا في مقاومتها للشد Tension لذلك فالخرسانة العادية (غير المسلحة) لا تستخدم ابدا في الأماكن التى تحدث فيها اجهادات الشد (مثل الجوائز ).
للتغلب على هذه المشكلة ، يوضع الحديد و هو مقاوم ممتاز لقوى الشد و قوى الضغط و في حين ان أسياخ الحديد الطويلة يمكن ان تتحمل قوى الشد كلها فإن الخرسانة لا تتحمل قوى الضغط كلها إذا كانت قطاعاتها نحيفة Slinder فيحدث نتيجة لهذا انبعاج الخرسانة Buckling .
لذلك ، نجد ان مركبا خليطا من الخرسانة و الحديد يعطى مادة مثالية لمقاومة الإجهادات المختلفة المؤثرة عليها ،. و هذا المركب هو ما يعرف باسم الخرسانة المسلحة Reinforced concrete .
انواع الخرسانة تعددت انواع الخرسانة كثيرا في وقتنا الحاضر نتيجة مكوناتها نذكر منها على سبيل المثال :
- مونة خرسانية : مكونة من خلط الزلط الحمصانى مع مونة الرمل و الأسمنت .
- خرسانة : و قد تسمى باطون وهي خليط من البحص (الطبيعي او كسر الحجر الصلب) مع الرمل النظيف والخالي من الشوائب والبودره الناعمه جدا مع الأسمنت بنسب متعارف عليها فنيا.
- خرسانة عادية : و قد تسمى خرسانة نظافه ولا تستعمل في صب اي منشئآت عليها احمال وتصب عادة لملء الفراغات ولتثبيت التربه تحت او حول منشئآت مسلحه بالحديد.
- خرسانة مسلحة: هي خرسانه تسمى مسلحه لأنها تصب مع قضبان حديديه لها اشكال خاصه يحددها مهندسون متخصصون بالتصميم لجعل الجسم المصبوب من هذه الخرسانه مع الحديد أكثر قوه وقادر على تحمل اوزان كثيره مثل (الجسور ، الأسقف ، المباني العاليه …).
- خرسانة بيضاء : مكونة من خلط اسمنت أبيض مع مونة الرمل و البحص .
- خرسانة كسر طوب : مكونة من خلط كسر الطوب مع مونة الرمل و الأسمنت .
· كما يوجد انواع اخرى من الخرسانات المسلحه التي لها صفات و استخدامات خاصة مثل :
- الخرسانة المسلحة المصبوبة تحت الماء .
- الخرسانة المسلحة المقاومة للحريق .
- الخرسانة المسلحة المقاومة للإشعاعات الذرية .
- الخرسانة المسلحة للسدود .
- الخرسانة المسلحة ضد القنابل .
- الخرسانة المسلحة المقاومة للزلازل .
- الخرسانة المسلحة الملونة .
· و الطرق المختلفة لتجهيز منتجات الخرسانة المسلحة يكسبها اسماء اخرى مثل :
- الخرسانة المصبوبة في الموقع (لا يتم تحريك الجسم المصبوب بعد الصب)In-Situconcrete .
- الخرسانة مسبقة الصب (تصب الاجسام في موقع ويتم تركيبها في موقع آخر) Pre-Castconcrete products .
- الخرسانة سابقة الإجهاد(تصب ويتم شدها بأسلاك قويه جدا لتكون قادره على حمل احمال كبيره جدا مثل الجسور الطويله جدا Pre-Stressed concrete
خلط الخرسانة قبل خلط مواد الحرسانة يجب التأكد من نظافة الرمل و الزلط (او السن) و لذلك يجب تنظيفهم من اى مواد عضوية عالقة بها و ذلك بهزهم في المنخل Sieve و غسلهم بالماء قبل استعمالهم لأن وجود نسب كبيرة من الطين او المواد العضوية او الأملاح او الفوسفاتات في الخرسانة يسبب تأكل و صدى الحديد الموجود فيها و يضعف من قوتها . و يتم خلط المواد الأولية للخرسانة عموما بطريقتين رئيسيتين :
- 1 الخلط اليدوى بعد تنظيف الرمل و الزلط ، تخزن المواد في مكان مناسب بالموقع بعيدا عن الرطوبة ، يتم خلط الخرسانة يدويا بطريقة استعمال الجاروف و ذلك لخلط كميات قليلة من الخرسانة . اما الخلط اليدوى الشائع الاستعمال للكميات الكبيرة من الخرسانة فيتم بوضع حجم عدد 2 صندوق كيل Batch box من الزلط أو السن يضاف عليهم حجم صندوق كيل من الرمل و عدد شكاير الأسمنت المطلوبة ثم تخلط هذه المواد على الناشف ثلاث مرات على طبلية مستوية صماء من الواح الخشب أو اى مادة مماثلة باستعمال الجاروف ذو الشداد و بعدما يصبح لون المخلوط متجانسا يضاف الماء تدريجيا بالقدر المطلوب للخلط ، و يستمر التقليب و الخلط ثلاث مرات حتلا يتجانس لون و قوام الخلطة .
2- الخلط الميكانيكى تخلط الخرسانة ميكانيكيا بالنسب المطلوبة في خلاطات ذات سعة مناسبة مع تناسب حجمها بمعدل النقل و الصب للعملية و تستعمل الخلاطات في موقع العمل و يتناسب عدد الخلاطات مع نوع و طبيعة العمل و مع كميات الخرسانة المطلوبة . و قد تجهز الخرسانة اوتوماتيكيا في محطات خاصة تعرف باسم محطات تجهيز الخرسانة Ready Mix و منها تنقل إلى موقع العمل عن طريق عربات مجهزة Concrete mix trucks و تتم طريقة الخلط في محطات تجهيز الخرسانة بطريقتين :
] أ- طريقة الخلط المركزى تخلط و تجهز الخرسانة في هذه الطريقة في محطة تجهيز الخرسانة و يكون مكانها غالبا قريب موقع المشروع و تتم العملية كالأتى : يفرد الزلط (السن) و الرمل و ينظفوا بالمياه حتى يصيروا مشبعين بالمياه و السطح جاف و خصوصا في الجو الحار ثم يشونوا إلى اماكنهم الخاصة القريبة من صومعة الأسمنت السائب و خزان المياه و بعد قياس مواد الرمل و الركام (الزلط أو السن) و الأسمنت يصب المخلوط في خلاط مركزى و يخلط على الناشف أولا عدة مرات ثم يضاف عليه الماء بنسبة معينة و عادة تحدد نسبة الماء / الأسمنت Water / Cement ratio على حسب نوع الخرسانة المطلوبة فتجهيز خرسانة بلاطة الأرضيات مثلا تكون نسبة الماء للأسمنت 0.7 (لعدم الحاجة إلى مقاومة عالية من الخرسانة فبلتالى تزيد نسبة المياه) اما تجهيز خرسانة الأسقف و الأعمدة و الكمرات فتكون نسبة المياه للأسمنت فيها حوالى 0.5 (للحاجة إلى مقاومة عالية ، فوجب تقليل نسبة المياه لتزيد المقاومة). تنقل الخرسانة إلى الموقع عن طريق عربات مجهزة لذلك و يجب ألا يزيد مشوارها من المحطة إلى موقع العمل عن 45 دقيقة و هى المدة الكافية لتكوين الشك الإبتدائى للخرسانة .لكن في الاجواء الحارة يجب ان يقل المشوار عن 45 دقيقة وذلك لأن سرعة الشك تتناسب طرديا مع درجه الحرارة ، فبزيادة درجة الحرارة يقل زمن اللازم لحدوث الشك . ومن العيوب ايضا انه في حالة الطرق الغير ممهدة يحدث ما يمسى بال الانفصال الحبيبي وهو انفصال مواد الخرسانه عن بعضها ، مما يؤدي ال ضعف مقاومتها بعد الشك . ويجب ان تقلب الخرسانة ببطء داخل اسطوانة العربة الناقلة اثناء النقل لمنع انفصال مواد الخرسانة أو تماسكها.
ب- طريقة الخلط اثناء النقل تخلط مكونات الخرسانة على الناشف في الخلاطة المركزية كما في طريقة الخلط المركزى إلا انه يتم خلط الخرسانة بالماء في العربة الخلاطة إما اثناء النقل لموقع العمل او قبل الصب مباشرة ، من فوائد هذه الطريقة انها تعطى وقتا أكبر في النقل إلا ان عيبها يتمثل في ان سعة العربة الخلاطة عادة تكون حوالى 3/4 سعة العربة الناقلة للخرسان الجاهزة و ذلك لأن خلط مكونات الخرسانة بالماء يقلل من حجمها ، كما يجب ان تكون سرعة تقليب الخرسانة اثناء النقل تتراوح بين 2 - 6 دورة / دقيقة للحفاظ على قوام الخرسانة .
القوالب الخرسانية: هي عبارة عن صناديق لها أشكالمعينه حسب التصميم الهندسي تصنع من الخشب أو المعدن او البلاستيك لصب الخرسانةالطازجة داخلها واعطائها الشكل التصميمي المطلوب مثال ذلك: قوالب خرسانيةلزوم (القواعد , الأعمده , الجسور , البلاطات ( .
الخرسانة الطازجة) الخرسانه الخضراء ) :هي الخرسانه الطريه التي لم تجف بعد و لم تشكلالقوالب الخرسانية ( قوالب الصب ) تكون إما[COLOR=black][FONT=Arial]:
- [/font][/color]قوالب خشبية[COLOR=black][FONT=Arial]
- [/font][/color]قوالبمعدنية[COLOR=black][FONT=Arial]
- [/font][/color]قوالب بلاستيكية[COLOR=black][FONT=Arial]
- [/font][/color]قوالب خاصة مثل القوالب الهيدروليكية
• يختلف القالب الخرساني من عنصر إنشائي إلى آخر (عمود , قاعده , بلاطه) ويتم تحديدنوع القالب المستخدم حسب طبيعة استخدام العنصر ولكل عنصر إنشائى ردود فعل تختلف عنالعنصر الاخر .
أجزاء القلب الخرساني (قالب الصب) ومكوناته:
1- أوجه القالب: وهي الاجزاء التي تلامس الخرسانه الطازجة و تعطيهاالشكل التصميمي المطلوب والملمس الخارجي .
2- قطع التثبيت: وتشمل الاجزاءالصغيرة الخاصه تجمع وتثبت أوجه القالب وتكون قطعاً بالاتجاه العمودي والاتجاهالافقي .
3- الدعامات أو قطع التدعيم: وتشمل كافة العناصر المستخدمه لتدعيموتقويه الشده الانشائية وحمايتها من الانهيار حيث تقوم هذه القطع بمقاومة قوى الضغطالموثره على القالب .
القوالب الخرسانية المعدنيه: عبارة عن شدات ذاتأوجه معدنيه تجمع مع بعضها البعض لتشكيل القالب الخرسانيمميزات القالبالمعدني1- متينة وقوية لذا يمكن اعادة استخدامها لفترات طويله خصوصا للدعامات (الجيكات الحديدية)
2- تستخدم لعمل قوالب ذات احجام كبيره
3- تعطي نتائجدقيقة في الابعاد اذا ماتم احكام تثبيت القطع المستخدمه فيها:
عيوب القالبالمعدن: 1-ثقل الوزن لذا يصعب العمل به بالارتفاعات العالية
2- غاليالثمن
3- يستخدم فقط للقوالب المصمم من اجلها ( لايمكن استخدامه في مشاريع صغيرهوذات عناصر أنشائية مختلفه )
4- تحتاج الي عملية تصميم و تصنيع مسبق قبل البدءبالمشروع وتصمم حسب متطلبات المشروعالقوالب الخرسانيةالخشبيه: عبارة عن شدات ذات أوجه خشبية تجمع مع بعضها البعض مكونه شكل قالبخرسانيالخشب المعاكس مستخدم لصب الاسطح الناعمه والمتوفر بالسوق علىشكل الواح المستورده من البرازيل واندونيسيا والصين فإن العمر الافتراضي المثاليلها من 4-5 قسائم استخدام للقطعه الواحده وقد تزيد عدد مرات الاستخدام حتى 7 مراتلبعض القطع حسب تعرضها لضروف التشغيل
*أما الخشب السويدي أو الاوروبي بكافةانواعه ومن اكثره انتشارا بالسوق هو المرابيع والواح اللتزان واللتي تتواجد بأطوالمن3-4م فإن ظروف استخدامها تجعل من عمليةاعادة استعمالها امر شائع لذا فإن هذهالنوعيه قد تستخدم عدة مرات حتى تلفهامميزات القالب الخشب: 1- سعره معقول
2- سهولة العمل فيه لخفةوزنه خصوصاً في الاماكن المرتفعة
3- سهولة تشكيله حسب الشكل التصميمي (من خواصالخشب)
4- يمكن إعادة إستخدامه بأشكال أخرىعيوب القالب الخشبي1- تلف أجزائه بعد عدة استعمالات
2- يحتاج إلى تدعيم أكثر
عادة يجب ان يكون القالب الخشبي وخاصة الجهة الملامسة للخرسانة مغطاة بطبقة عازلة للمياه حتى لا يقوم الخشب بأمتصاص المياه من الخرسانة وبالتالي اضعافها والتاثري على جودتها[COLOR=black][FONT=Arial].
عادة القوالب الخشبية للسقف يجب ان تكون جديدة وغير بالية بينما القوالب الخشبية للاعمدة يمكن أن تكون أقدم وقوالب الأساسات يمكن أن تكون أقدم من الاعمدة وبالتالي ينشا للمقاول ذو الخبرة تدرج في استخدام الاخشاب حتى اخر عطاء منها للمشروع.
[/font][/color]