كيفية تحضير الخرسانة: متطلبات المواد والنسب وحساب التكوين

الخرسانة عبارة عن مادة بناء تتكون من رابط ، رمل ومواد حشو ، والتي تتحول إلى حجر نتيجة للصلابة. لا يمكن لموقع بناء حديث واحد الاستغناء عنه ، سواء كان بناء ناطحات السحاب أو إنشاء مسارات للحديقة. نظرًا لخصائصه وقوة تحمله ، فقد استخدم الإنسان منذ زمن طويل الخرسانة من أجل الحصول على تصميم الشكل والقوة اللازمين. ومع ذلك ، هناك تحذير واحد: فقط الخرسانة المصنوعة بشكل صحيح سوف تلبي جميع المتطلبات. كيف تصنع الخرسانة التي ليست قوية فحسب ، ولكن أيضًا متينة؟ دعنا نصل إلى أسفل هذه المشكلة ومعرفة كل تفاصيل صنع المزيج الملموس الصحيح.

العنصر الأكثر أهمية هو الاسمنت.

في الخرسانة من أي علامة تجارية ، يعمل الأسمنت بالضرورة كموثق. هناك العديد من أنواع الأسمنت ، مثل أسمنت بورتلاند ، أسمنت بورتلاند الخبث ، الأسمنت سريع التصلب وغيرها. جميعها تختلف في كل من جودة الربط وشروط استخدام المنتج النهائي. في معظم الأحيان ، يتم استخدام اسمنت بورتلاند في البناء. تنقسم جميع الأسمنت المستخدم في البناء إلى درجات ، والتي تشير إلى الحد الأقصى للحمل على المنتج النهائي في ميجاباسكالس. في الداخل - لا يزال يتم إضافة الحرف D والرقم الذي يشير إلى نسبة الشوائب. على سبيل المثال ، اسمنت بورتلاند M400-D20 هو مادة يمكن أن يتحمل المنتج النهائي منها حمولة قدرها 400 ميجا باسكال ، ويحتوي على ما يصل إلى 20٪ من الشوائب.

البيانات على درجات الأسمنت المطلوبة للحصول على درجة معينة من الخرسانة في ظل ظروف التقسية العادية:

في صناعة الخرسانة عالية الجودة ، 300 فما فوق ، لأسباب اقتصادية ، من الضروري استخدام درجة الأسمنت ، والتي تزيد بمقدار 2 إلى 2.5 مرة عن درجة الخرسانة.

في البناء المنزلي ، يستخدم اسمنت بورتلاند من العلامة التجارية 400 غالبًا - قوته كافية تمامًا لهذه الأغراض. في البناء الصناعي ، يستخدمون غالبًا 500 اسمنت درجة ، وحيث من المتوقع وجود حمولات ثقيلة ، فهذه الأسمنت عالي الجودة. من أجل حساب نسب الخرسانة بشكل صحيح ، يجب أن يكون لديك معلومات دقيقة حول العلامة التجارية وجودة الأسمنت الذي ستنشئ منه.

جانب آخر مهم هو نضارة - الاسمنت لديه تاريخ انتهاء الصلاحية ويفقد خصائصه مع مرور الوقت. الاسمنت الطازج هو الغبار المتفتت ، دون كتل والأختام. إذا لاحظت أن هناك قطعًا كثيفة في كتلة الأسمنت ، فعليك ألا تستخدم هذا الأسمنت في عملك - فقد امتص الرطوبة وفقد خصائصه الملزمة بالفعل.

الرمال - ماذا يحدث وما هو مطلوب

الرمال يمكن أن تكون مختلفة أيضا. علاوة على ذلك ، تعتمد النتيجة النهائية بشكل مباشر على جودة هذا المكون.

حسب توزيع حجم الجسيمات ، تنقسم الرمال إلى:

في صناعة الخرسانة ، يتم استخدام جميع أنواع الرمل ، ومع ذلك ، إذا كان هناك الكثير من جزيئات الغبار أو الطين في الرمال ، فإن هذا يمكن أن يؤدي إلى تدهور كبير في خصائص الخليط. هذا ينطبق بشكل خاص على الرمال الرقيقة ، والتي تحتوي على نسبة كبيرة من الغبار ، وهي غير مناسبة لإعداد الخرسانة وتستخدم في أكثر الحالات قسوة.

كيفية تحضير الخرسانة من نوعية جيدة ، وفي نفس الوقت لا يخطئون في تقدير الرمل؟ كل شيء بسيط - يجب عليك استخدام رمل البحر أو النهر - هذه هي أنقى أنواع مواد البناء التي لا تحمل جزيئات الغبار أو الطين. يجب توخي الحذر للتأكد من أن الرمال نظيفة وخالية من الملوثات العضوية.قد تكون الرمال المهنية قذرة جدًا - لا يتم استخدامها غالبًا في موقع البناء دون تحضير أولي ، بما في ذلك الغسيل والتسوية. يمكن أن تحتوي أيضًا على الكثير من الحطام العضوي - الجذور والأوراق والأغصان ولحاء الأشجار. إذا حصلت هذه الشوائب على الخرسانة ، فقد تظهر فراغات في السماكة ، ونتيجة لذلك ، تعاني القوة.

معلمة هامة أخرى للنظر هي رمال الرمال. حتى المواد الجافة المظهر يمكن أن تحتوي على ما يصل إلى 2 ٪ من المياه ، ورطبة - كل 10 ٪. هذا يمكن أن يعطل نسب الخرسانة ، ويسبب انخفاض في القوة في المستقبل.

الأحجار المكسوة والحصى هي الركام الأكثر شعبية للخرسانة

الحشو الرئيسي للخرسانة من جميع الدرجات هو الحجر المكسر أو الصخور المكسوة بالحصى. في كثير من الأحيان تستخدم سحق الحجر. وهي مقسمة أيضًا إلى كسور ، ولها سطح خشن غير مستوٍ. عند اختيار تركيبة الخرسانة ، يجب أيضًا مراعاة أن الحصى البحرية أو النهرية لا يمكن أن تكون بديلاً عن الأحجار المكسرة ، لأن سطح أملس مصقول بالماء يعوق بشكل كبير التصاق الحجر ببقية مكونات الخليط.

ينقسم الحجر المكسور إلى الكسور التالية:

من أجل أن تقف الخرسانة الخاصة بك لسنوات عديدة ولا تنهار ، يجب أن نتذكر أن الحد الأقصى لحجم الأحجار في الحصى يجب ألا يتجاوز 1/3 من الحد الأدنى لسماكة المنتج المستقبلي.

كما أنها تأخذ في الاعتبار مؤشرا مثل الفراغ من الحشو - مقدار المساحة الفارغة بين حجارة الأحجار المكسرة. من السهل حسابها - خذ دلوًا من الحجم المعروف ، وقم بملئه بالحصى على الحواف ، وصب الماء فيه بقدرة قياس. معرفة مقدار السائل الذي تم إدخاله ، يمكننا حساب فراغ الركام. على سبيل المثال ، إذا دخلت 4 لترات من المياه في دلو من الحصى سعة 10 لتر ، فإن فراغ هذا الحصى يكون 40٪. أصغر الفراغ من حشو ، وانخفاض استهلاك الرمال ، والأهم من ذلك ، الاسمنت.

لزيادة ملء الفراغات ، يجب استخدام كسور مختلفة من الأحجار المكسرة: صغيرة ، متوسطة ، كبيرة. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الكسر الناعم يجب أن يكون على الأقل ثلث الحجم الكلي للحجر المكسر.

بالإضافة إلى الغرانيت والحصى المكسر ، اعتمادًا على الغرض من الخرسانة ، يتم استخدام الطين الموسع ، خبث أفران الصهر ، بالإضافة إلى الحشوات الأخرى ذات الأصل الصناعي. للخرسانة خفيفة الوزن ، يتم استخدام رقائق الخشب ورغوة البوليسترين المطحون. للخرسانة خفيفة - الغازات والهواء. ومع ذلك ، فإن إنشاء الخرسانة الخفيفة والخفيفة للغاية محفوف بعدد من الصعوبات ، ومن غير المحتمل أنه سيكون من الممكن إنتاج مثل هذا المنتج بشكل صحيح خارج الورشة الصناعية.

اعتمادًا على الكثافة ، يتم تقسيم جميع الركام للخرسانة إلى مسامية (<2000 كجم / م)³) والكثافة (> 2000 كجم / م³). أيضا ، لا تنس أن الحشوات الطبيعية لها خلفية إشعاعية صغيرة ، متأصلة في جميع صخور الجرانيت. بالطبع ، هذا ليس مصدرًا للتلوث الإشعاعي ، ولكن لا يزال من الجدير أن نتذكر هذه الخاصية من الحجر الطبيعي كملء للخرسانة.

الماء - متطلبات تحضير الخرسانة

الماء لا يقل أهمية عن الاسمنت أو الرمل. يمكن اعتبار حقيقة بسيطة كقاعدة - أي ماء مناسب للشرب مناسب أيضًا لخلط الخرسانة. لا يمكنك بأي حال من الأحوال استخدام المياه من مصدر غير معروف ، ومياه الصرف بعد الإنتاج ، والمستنقعات وغيرها من المياه ، والتي لست متأكدًا منها. يمكن للتركيب الكيميائي والمؤشرات الأخرى للمياه أن تؤثر بشكل كبير على خصائص قوة الخرسانة الجاهزة.

الجدول رقم 1. استهلاك المياه (لتر / م)³) مع حبيبات مختلفة من الحشو:

مستوى ليونة ملموسة	حصى				حجر مكسر
	10 ملم	20 مم	40 مم	80 ملم	10 ملم	20 مم	40 مم	80 ملم
البلاستيك جدا	215	200	185	170	230	215	200	185
بلاستيك متوسط	205	190	175	160	220	205	190	175
ليونة منخفضة	195	180	165	150	210	195	180	165
ليس من البلاستيك	185	170	155	140	200	185	170	155

من المهم أن نتذكر أن حساب تكوين الخرسانة يشمل جميع الرطوبة الموجودة في مواد البناء قبل خلطها. على سبيل المثال ، إذا كنت تخطط لخبث أفران الصهر كحشو ، فعندئذ يكون محتواه من الرطوبة مهمًا - في الواقع ، هو الماء "الزائد" ، الذي يصعب مراعاته ، لكنه ببساطة يفسد الحل النهائي.

مؤشر مهم آخر يعتمد على كمية الماء - اللدونة من الخرسانة الجاهزة. للحصول على الخرسانة البلاستيكية ، يجب إضافة الماء بدقة وفقا للقاعدة. تجاوز القاعدة المطلوبة ضار أيضًا ، فضلاً عن نقص المياه - الخرسانة مطبقة ، وتفقد جودتها. عند خلط خليط الخرسانة ، يتم تحديد مرونة الخرسانة من خلال "العين". إذا انحدرت الخرسانة تلقائيًا من مجرفة حربة أفقية ، فإنها تعتبر بلاستيكية جدًا. إذا انزلق عن مجرفة مع ميل طفيف فقط ، فإن الخرسانة تعتبر من البلاستيك المتوسط. إذا لم ينزلق الخرسانة ، حتى مع وجود مجرفة مائلة ، فإنه يعتبر من البلاستيك قليلاً. عندما ترقد الخرسانة على مجرفة مع درنة ، فإنها لا تعتبر بلاستيكية. من المستحيل جعل الخرسانة سائلة للغاية لأنها تفقد صفاتها.

القوة والصف ملموسة

العلامة التجارية للخرسانة هي قدرة المنتج النهائي على تحمل حمولة 1 سم² بدون ضرر. يتم تحديد العلامة التجارية للخرسانة في اليوم الثامن والعشرين بعد تصنيعها. الشيء هو أن ملموسة تكتسب قوتها بسرعة أكبر في غضون 7 أيام. خلال هذا الوقت ، يمكن أن يكسب قوة تصل إلى 40 ٪. بعد 7 أيام ، تستمر مجموعة جيدة من القوة تصل إلى 28 يومًا. بعد 28 يومًا ، تنخفض مجموعة القوة بشكل حاد ، ولكنها تستمر لبعض الوقت.

الرسم البياني لمجموعة من قوة ملموسة ، في ظل الظروف العادية.

كيفية حساب تكوين الخرسانة

من أجل حساب تكوين الخرسانة بشكل صحيح ، من المهم أن يكون لديك بيانات معينة.

وتشمل هذه:

• الصف المطلوب من الخرسانة
• اللدونة المطلوبة من الخليط.
• العلامة التجارية من الاسمنت.
• بيانات عن توزيع حجم الجسيمات من الرمل والحصى.

هناك طريقتان لحساب تكوين الخرسانة - من خلال نسبة الوزن من الأسمنت والرمل والحصى ونسبة حجم هذه المواد. وفي الحالة الأولى والثانية ، يتم دائمًا اعتبار الأسمنت كوحدة (من أجل جزء واحد) ، وجميع المكونات الأخرى لمزيج الخرسانة كجزء من وزن أو حجم الأسمنت.

حساب تكوين الخرسانة بالوزن

سنقوم بحساب التركيبة للحصول على الخرسانة من ليونة متوسطة ، درجة القوة لمدة 28 يوما ستكون M200.

لنفترض أن لدينا:

• اسمنت بورتلاند M400 ؛
• حجر مكسر من الكسر الأوسط ؛

بادئ ذي بدء ، نحن بحاجة إلى تحديد نسبة الماء الأسمنت (W / C). W / C هي نسبة وزن الماء والأسمنت ، وهو أمر ضروري لإعداد الخرسانة من قوة معينة. يتم تحديد هذا المؤشر من خلال الصيغ أو تجريبيا. نحن نقدم قيم H / C الموجودة بالفعل ، والتي يتم جمعها في جدول.

جدول رقم 2. قيم V / C لمختلف درجات الخرسانة.

الطوابع أسمنت	درجات ملموسة
		100	150	200	250	300	400
300		0,75	0,65	0,55	0,50	0,40	-
		0,80	0.70	0.60	0.55	0.45	-
400		0,85	0,75	0,63	0,56	0,50	0,40
		0,90	0,80	0,68	0,61	0,55	0,45
500		-	0,85	0,71	0,64	0,60	0,46
		-	0,90	0,76	0,69	0,65	0,51
600		-	0,95	0,75	0,68	0,63	0,50
		-	1	0,80	0,73	0,68	0,55
- مؤشرات الحصى. - مؤشرات للحجر المكسر.

مع العلم بالعلامة التجارية اللازمة للخرسانة والعلامة التجارية للأسمنت المستخدم ، نجد قيمة V / C. في هذه الحالة ، سيكون 0.63.

الآن من الجدول رقم 1 ، نجد الكمية اللازمة من الماء للحصول على خرسانة ذات ليونة متوسطة ، بحجم حجر مكسر يبلغ 40 مم. نتيجة لذلك ، نحصل على قيمة 190 لتر / م³. 

بعد ذلك ، يمكننا حساب كمية الأسمنت التي نحتاجها لكل متر³ الخرسانة. لهذا ، 190 لتر / م³ اقسم على 0.68 واحصل على 279 كجم. صناعة الاسمنت. من الجدول رقم 3 ، نجد نسب المزيج الخرساني للخرسانة المطلوبة M200 والصف الأسمنتي M400.

الجدول رقم 3. نسب الوزن من الاسمنت والرمل والحصى.

درجة ملموسة	العلامات التجارية الاسمنت بورتلاند
	400	500
	نسبة الوزن ، الاسمنت: الرمال: الأنقاض
100	1 : 4,6 : 7,0	1 : 5,8 : 8,1
150	1 : 3,5 : 5,7	1 : 4,5 : 6,6
200	1 : 2,8 : 4,8	1 : 3,5 : 5,6
250	1 : 2,1 : 3,9	1 : 2,6 : 4,5
300	1 : 1,9 : 3,7	1 : 2,4 : 4,3
400	1 : 1,2 : 2,7	1 : 1,6 : 3,2
450	1 : 1,1 : 2,5	1 : 1,4 : 2,9

ستكون نسبة C: P: SC 1: 2.8: 4.8. إذا كان الاسمنت نحتاج إلى 279 كجم ، ثم 279 × 2.8 = 781 كجم. الرمال و 279 × 4.8 = 1339 كجم. الحجر المكسر. المجموع اتضح أنه لإعداد 1 م³ ملموسة من ليونة متوسطة والدرجة M200 من بورتلاند M400 والحجر المكسور من الكسور المتوسطة ، فمن الضروري:

في المنزل ، غالبًا ما يستخدم دلو سعة 10 لتر لقياس المواد السائبة المختلفة. لتسهيل قياس المواد ، سنوفر بيانات حول كتلة مادة معينة موجودة في دلو واحد سعة 10 لتر:

• الاسمنت - 13 - 15 كجم ، اعتمادا على الختم.
• الرمال - 14 - 17 كجم ، اعتمادا على الرطوبة.
• الحجر أو الحصى المكسر - 15 - 17 كجم ، وهذا يتوقف على حجم الكسر.

يجب أن يكون مفهوما أن منهجية هذا الحساب أدنى إلى حد ما من الأساليب المستخدمة في بناء المنشآت الكبيرة ، ولكن هذا أفضل بكثير من المبدأ - إعطاء المزيد من الاسمنت للحصول على أقوى.

بالإضافة إلى تطبيق النسب حسب الوزن ، يتم أيضًا استخدام نسب تكوين الخرسانة حسب الحجم. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة أقل دقة.

الجدول رقم 4. النسب الحجمي للإسمنت والرمل والحجر المكسر للخرسانة من مختلف الدرجات:

اسمنت بورتلاند	درجة ملموسة	نسبة حسب الحجم ، ل			حجم ملموسة ، ل ، في استهلاك 10 لترات. أسمنت
		أسمنت	رمل	حجر مكسر
400	100	1	4,1	6,1	78
	150	1	3,2	5,0	64
	200	1	2,5	4,2	54
	250	1	1,9	3,4	43
	300	1	1,7	3,2	41
	400	1	1,1	2,4	31
	450	1	1,0	2,2	29
500	100	1	5,3	7,1	90
	150	1	4,0	5,8	73
	200	1	3,2	4,9	62
	250	1	2,4	3,9	50
	300	1	2,2	3,7	47
	400	1	1,4	2,8	36
	450	1	1,2	2,5	32
لا يشار إلى كمية المياه ويعتمد على الاتساق المطلوب واللدونة من الخرسانة.

كيفية خلط الخرسانة

هناك طريقة عجن يدوية وطريقة ميكانيكية - بمساعدة خلاطات الخرسانة وخلاطاتها.

الطريقة اليدوية لخلط الخرسانة

دعونا ننظر في الطريقة اليدوية للعجن ، والأكثر شعبية في بناء المنازل. للخلط الصحيح للخليط ، هناك حاجة إلى حاوية حيث سيتم خلط جميع المكونات. يمكن أن يكون هذا إما علبة علب عادية أو حاوية مجمعة خصيصًا. يتم سكب كل الرمال اللازمة للعجن فيه ويصب الإسمنت في الثلم في الوسط. بعد بعناية يتم خلط الرمل مع الأسمنت ، حتى يتم الحصول على كتلة رمادية متجانسة. ثم يتم ترطيب المواد الناتجة بالماء ، ثم خلطها جيدًا مرة أخرى. يضاف الحجر المكسر لاحقًا ، ويخلط الخليط حتى يغطي المحلول كل حجر من الحشو. في الوقت نفسه ، يضاف الماء شيئًا فشيئًا ، حيث تعتمد الكمية على اللدونة المطلوبة. بعد أن يصبح الخليط متجانسًا ، وتغطي جميع حجارة الحشو بقذائف الهاون ، تصبح الخرسانة جاهزة للوضع.

مع الطريقة اليدوية للعجن ، هناك نقطة مهمة واحدة ، وهي سرعة وضع الخرسانة. حتى مع وجود تأخير بسيط ، قد تتلاشى الخرسانة الموجودة في الحوض الصغير (يبدو كأنه ماء بارز من الأعلى) ، ويفقد بعض خصائصه. لذلك ، من المهم وضع الخرسانة بسرعة في القوالب.
أفضل خيار لكيفية تحضير الخرسانة هو الطريقة الميكانيكية للعجن باستخدام خلاطة الخرسانة. تتمثل مزايا هذه الطريقة في الحصول على مزيج متجانس مضمون وخرسانة عالية الجودة.

خلط الخرسانة في خلاطة الخرسانة

للعجن في الخلاطة الخرسانية ، يتم صب الاسمنت لأول مرة وصب الحد الأدنى من الماء. بعد الحصول على مستحلب متجانس ، تتم إضافة الرمال إلى الخلاط استنادًا إلى نسبة النسبة. بعد ذلك ، يتداخل المحلول مع إضافة الكمية المطلوبة من الماء. بعد استلام المحلول ، يمكن سكب الحشو في الخلاطة الخرسانية.

تتمثل ميزة الطريقة الميكانيكية للخلط في عدم فصل الخرسانة ، ويمكن أن تظل في خلاط دوارة لمدة تصل إلى ساعة واحدة دون أن تفقد خصائصها. ومع ذلك ، لا ينبغي وضع الخلاط بعيدًا عن مكان التركيب - لتجنب فقدان خصائص الخرسانة أثناء التسليم.

باتباع هذه القواعد البسيطة ، ستحصل على مادة هيكلية موثوق بها ، والتي ستصبح أقوى على مر السنين!