مكونات الخلطة الخرسانية

إن مكونات الخلطة الخرسانية عبارة عن وحدة كاملة، لا يمكن أن يتم الاستغناء عن عنصر منهم، وتعد الخرسانة واحدة من المواد الأساسية في كافة عمليات البناء.

والتي يتم تقسيمها إلى أنواع مختلفة ولكل نوع دور خاص به، ودعونا نعرض لكم كل ما يخص ذلك الموضوع بشكل تفصيلي في السطور التالية.

محتويات المقال

مكونات الخلطة الخرسانية

إن الخرسانة تُعد واحدة من مقومات البناء، وهي عبارة عن خلطة تضم عدد من المكونات الأساسية، وسوف نعرض لكم تلك المكونات بشكل تفصيلي في السطور التالية:

أولًا الإسمنت

يعد الإسمنت واحد من المواد الأساسية التي يتم استخدامها في الخرسانة، وذلك كما يلي:

  • إن الإسمنت عبارة عن مسحوق وناعم ويتميز بلونه الغامق.
  • مكونات الإسمنت الخام هي الألومينا، وكربونات الكالسيوم، والسيليكا.
  • يقوم الإسمنت بامتصاص الماء بشكل سريع للغاية، كما إنه يربط ويجمع بين كافة مكونات الخرسانة معًا ويعزز من تماسكها.
  • هناك العديد من الأنواع المختلفة للإسمنت، فهناك الإسمنت سريع التصلب، والإسمنت البورتلاندي الطبيعي، منخفض الحرارة.
  • يوجد أيضًا أنواع من الإسمنت تعمل على مقاومة الأملاح والكبريتات.
  • يجب أن يخضع الإسمنت للعديد من الفحوصات التي تُأكد متانته وجودته.
  • يتعرض الإسمنت للتحليل الكيميائي، حيث يتم فحص قدرته على مقاومة الشد والضغط والانثناء.

شاهد أيضا: برنامج حساب حديد التسليح

ثانيًا الركام

الركام أيضًا واحد من المكونات الأساسية للخرسانة والتي لا يمكن التخلي عنه، وذلك كما يلي:

  • يسمى الركام أيضًا باسم الحصمة، وهو عبارة عن بعض الصخور التي تأخذ شكل الحبيبات أو أكبر بقليل.
  • يكمن دور الركام في تقوية الخلطة الخرسانية، ويجعلها قادرة على أن تقاوم العوامل المختلفة للجو والذي قد يؤدي إلى الانكماش أو التمدد.
  • يجعل الركام الخرسانة أكثر قوة ولديها القدرة على مقاومة الجفاف والرطوبة.
  • يجب أن يخضع الركام أيضًا إلى الفحص حتى يتم التأكد من أنه خالي تمامًا من الطين أو الشوائب وغير قابل للتحلل مع العوامل المختلفة للجو.
  • لابد من أن تكون المكونات الخاصة بالركام غير كبيرة، كما يجب أن تأخذ الشكل الكروي.
  • يتم فحص نسبة امتصاص الركام للمياه، حيث يجب ألا يزيد عن 5%.
  • يجب أن يتم غسل الركام قبل أن يتم إضافته إلى المكونات الخرسانية، وذلك حتى يتم التأكد من أنه خالي من الشوائب والمكونات العضوية والأملاح.

ثالثًا الماء

إن الماء يُعد هو الحياة بالنسبة إلى الخلطة الخرسانية، وذلك كما يلي:

  • إن المياه من أكثر العناصر الضرورية التي تساعد على خلط المكونات معًا وإنتاج العجينة الإسمنتية المطلوبة.
  • تُعد المياه أساس التفاعل الكيميائي الذي يحدث بين مكونات الخرسانة، فيمتص الإسمنت والركام المياه مما يجعل الخرسانة لينة وقابلة للصب والتشكيل.
  • يجب أن يتم إضافة المياه بكمية محددة، حيث إنه بعد صب الخرسانة وتشكيلها تعمل المياه على منح الخرسانة حجم إضافي بنسبة 15%.
  • كما يتم أيضًا سقي الخرسانة بالماء بعد أن يتم صبها وجفافها، وذلك حتى تزيد قوتها.

أنواع الخرسانة

هناك العديد من الأنواع للخرسانة، ويعمل كل نوع لغرض معين، وسوف نعرض لكم تلك الأنواع في السطور التالية:

نوع الخرسانة العادية

إن ذلك النوع من الخرسانة هو النوع الأول، ويكون كما يلي:

  • يتم الحصول على تلك الخرسانة من خلال خلط الركام مع الأسمنت والماء.
  • إن قوة تلك الخرسانة تتحدد على حسب نسبة مكونات الخلطة الخرسانية.
  • يُعد زمن الشك الخاص بالخرسانة العادية يتراوح من 30 إلى 90 دقيقة.

نوع الخرسانة المسلحة

تتشابه الخرسانة المسلحة مع الخرسانة العادية، وذلك كما يلي:

  • تتكون الخرسانة المسلحة من نفس مكونات الخرسانة العادية، ولكن يتم إضافة الحديد المسلح لها.
  • يصل طول ذلك الحديد إلى حوالي 12 متر طولي، كما أن الأقطار الخاصة به تختلف باختلاف التصميم الهندسي الذي يتحمل قوة الشد.
  • يقوم الحديد بالاتحاد مع كافة مكونات الخرسانة وذلك حتى يتحمل قوة ضغط أكبر.

نوع الخرسانة سابقة الإجهاد

لذلك النوع استخدامات محددة، وتلك الاستخدامات هي:

  • يتم استخدام ذلك النوع من الخرسانة في بناء المنشآت الثقيلة مثل الكباري أو المشروعات الضخمة.
  • يعد ذلك النوع من الخرسانة قادر على تحمل الحمل الواقع عليه قبل أن يتم تطبيق الحمل الفعلي عليه.
  • يتم تعريض ذلك النوع من الخرسانة إلى أحمال ضغط وشد قبل أن يتم تعريضها إلى الحمل الأصلي.
  • ذلك الأمر يساعد الخرسانة في أن تكون أقوى بشكل أكبر من نوع الخرسانة المسلحة.

نوع الخرسانة سابقة الصب

يطلق على ذلك النوع من الخرسانة اسم الخرسانة الجاهزة، وهي ما يلي:

  • يتم استخدام ذلك النوع من الخرسانة في بعض الأجزاء من الجدران والأعمدة والكباري ووحدات الدرج.
  • تعتمد فكرة ذلك النوع من الخرسانة على صب بعض القوالب من الخرسانة داخل المصنع على أساس المتطلبات والشكل المطلوب للتصميم الهندسي.
  • من ثم يتم نقل تلك الخرسانة إلى الواقع والعمل على تجميعها مع بعضها بشكل محدد.

نوع الخرسانة الخفيفة

إن ذلك النوع من الخرسانة يعتمد على نسب محددة، وذلك كما يلي:

  • يعتمد نوع الخرسانة الخفيفة على الركام ذات المقاس الصغير والذي يتم استخدامه في الخرسانة العادية.
  • ويعد الركام هو العنصر الرئيسي الذي يعمل على تحديد كثافة الخرسانة، وبالتالي فأن الوزن والكثافة الخاصة بذلك النوع يكون أقل من الخرسانة العادية.
  • يتم استخدام ذلك النوع من الخرسانة في حماية الهياكل الفولاذية، كما يستخدم أيضًا في بناء الأسطح الخاصة بالجسور.

اقرأ أيضا:  دليل شركات الخرسانة الجاهزة في مصر

نوع الخرسانة عالية الكثافة

لذلك النوع أيضًا مكونات بنسب محددة، وذلك كما يلي:

  • يعتمد ذلك النوع من الخرسانة على الركام الذي يتميز بوزن أكبر من المستخدم في الخرسانة العادية.
  • يتم استخدام الصخور المسحوقة في ذلك النوع كركام، وبالتالي فإن كثافة ذلك النوع يكون أكبر.
  • يساعد ذلك النوع من الركام في مقاومة كافة أنواع الإشعاعات، وبالتالي فإنه يتم استخدامه في بناء محطات الطاقة النووية.

نوع الخرسانة المسامية

يطلق على ذلك النوع من الخرسانة اسم الخرسانة الرغوية، وذلك لما يلي:

  • تم إطلاق اسم الخرسانة الرغوية عليها لأنها تضم بداخلها بعض من المسامات، مما يجعل وزنها أقل وأخف.
  • تتميز تلك الخرسانة بالمقاومة العالية.
  • تعتمد تلك الخرسانة على إضافة مواد محددة أثناء عملية الخلط، وذلك يجعلها تعمل على إطلاق بعض الرغوات والغازات مما يُشكل المسام داخلها.
  • يتم استخدام ذلك النوع من الخرسانة في عملية عزل الأسطح الحراري وعمليات الردم.

نوع الخرسانة البوليمرية 

يختلف ذلك النوع من الخرسانة عن الأنواع الأخرى، وذلك كما يلي:

  • إن ذلك النوع من الخرسانة يتم فيه إضافة نسبة من البوليمر بدلًا من إضافة الأسمنت.
  • يساعد ذلك الأمر على زيادة مقاومة الخرسانة للاحتكاك والبري، كما يتم استخدامها أيضًا في الطرق.

نوع الخرسانة ذاتية الدمك

إن ذلك النوع يعد من أفضل وأسهل الأنواع، وذلك كما يلي:

  • إن ذلك النوع من الخرسانة يعمل على دمك نفسه بذاته دون الحاجة إلى أي شكل من أشكال الهزاز حتى يدمكها.
  • كما أن كافة الهواء يخرج منها مما يجعلها سهلة ولا تحتاج إلى أي مجهود.

نوع الخرسانة المضغوطة

يعد ذلك النوع من الخرسانة حل للعديد من المشاكل، وذلك كما يلي:

  • هناك العديد من المشكلات التي تواجه العمال عند بناء المباني المرتفعة في نقل الخرسانة إلى أعلى.
  • ولذلك كانوا يحتاجون إلى ضغط الخرسانة بشكل محدد حتى تكون عملية البناء أسهل وتكون سهلة غي رفعها إلى أعلى.
  • يتم ضخ تلك الخرسانة من خلال أنابيب تصل إلى ارتفاعات عالية.

شاهد من هنا: نسبة قوة الخرسانة بعد 7 أيام الى 28

نسبة خلط الخرسانة

نسب خلط الخرسانة هي:

  • الأسمنت: نسبة تتراوح بين 10 إلى 15%.
  • الركام: نسبة بين 60 إلى 70%.
  • المياه: نسبة تتراوح بين 15 إلى 20%.

جدول نسب خلط الخرسانة حسب القوة التصميمية

  • جدول نسب خلط الخرسانة يعتمد على القوة التصميمية المطلوبة للخرسانة وعلى الظروف البيئية والمواد المتاحة.
  • يتم تحديد نسب خلط الخرسانة بناءً على النوع وحجم الركام المستخدم، ونوعية الإسمنت، ونسبة الماء، ونسبة الرمل، ووجود أي إضافات خاصة.
  • الجداول التي تحدد نسب خلط الخرسانة قد تختلف بين المواصفات الفنية المختلفة والمعايير البنائية المتبعة في موقع البناء. لذلك، يفضل الرجوع إلى المواصفات المحلية أو الكود الهندسي المعتمد في المنطقة المعنية.
  • ومع ذلك، يمكن أن يكون لديك فكرة عامة عن نسب خلط الخرسانة الشائعة لبعض فئات القوة، على سبيل المثال:
نوع الخرسانةنسبة الإسمنت إلى الركام إلى الرمل إلى الماء
خرسانة القوة العادية1:2:3:0.5
خرسانة القوة المتوسطة1:2:2:0.45
خرسانة القوة العالية1:1.5:2:0.4

نسب الخلط الخرساني الإسمي

نسب الخلط الخرساني الإسمي تعتمد على النسبة المئوية لمكونات الخلطة، وعادةً ما يتم تعبئة هذه النسب باستخدام وحدة الوزن (كيلوجرام أو رطل) أو باستخدام وحدة الحجم (ليتر أو قدم مكعب). النسب الإسمية تعكس كمية كل مكون في الخلطة بالنسبة المئوية إلى الإجمالي.

على سبيل المثال، نسبة خلط خرسانة إسمنتية قد تكون كالتالي:

  • نسبة الإسمنت إلى الكل (بالوزن):
    • إسمنت: 10%
    • رمل: 18%
    • ركام خشن: 32%
    • ماء: 40%
  • نسبة الإسمنت إلى الكل (بالحجم):
    • إسمنت: 15%
    • رمل: 25%
    • ركام خشن: 35%
    • ماء: 25%

وزن الأسمنت المطلوب للمتر مكعب واحد من الخرسانة فئة M20

  • لحساب وزن الإسمنت المطلوب للمتر المكعب واحد من الخرسانة بفئة M20، يمكن استخدام النسبة المئوية للإسمنت في الخلطة.
  • يفترض أن فئة M20 تعني نسبة 1:1.5:3، أي 1 جزء إسمنت، 1.5 جزء رمل، و3 أجزاء ركام.
  • فلنفترض أن وزن مكعب الخرسانة بفئة M20 يكون 2400 كيلوجرام للمتر المكعب (يمكن أن تختلف هذه القيمة بناءً على الظروف المحلية والمواد المحلية المستخدمة).

إذاً:

الخطوةالحسابالنتيجة
وزن الخرسانة (للمتر المكعب)2400 كجم/م^3
مجموع النسب1 + 1.5 + 35.5
وزن الإسمنت(1 / 5.5) * 2400 كجم/م^3436.36 كجم/م^3

لذا، يكون وزن الإسمنت المطلوب لكل متر مكعب من الخرسانة فئة M20 حوالي 436.36 كيلوجرام.

حجم الرمل والركام المطلوب للمتر المكعب الواحد من الخرسانة بدرجة M20

لحساب حجم الرمل والركام المطلوب للمتر المكعب الواحد من الخرسانة بدرجة M20، يستخدم نسبة الرمل والركام في الخلطة. وفقًا للفئة M20، يمكننا استخدام النسبة المعتمدة 1:1.5:3، أي 1 جزء إسمنت، 1.5 جزء رمل، و3 أجزاء ركام.

لذا، يمكن حساب حجم الرمل والركام كالتالي:

الخطوةالحسابالنتيجة
حجم الخرسانة1 م^3
مجموع النسب1 + 1.5 + 35.5
حجم الرمل(1.5 / 5.5) * 1 م^30.2727 م^3
حجم الركام(3 / 5.5) * 1 م^30.5455 م^3

الأسمنت والرمل والركام المطلوب لمختلف درجات الخرسانة بالمتر المكعب

  • تحديد كميات الأسمنت والرمل والركام المطلوبة للمتر المكعب في خلطة الخرسانة يتطلب معرفة الفئة أو الدرجة المطلوبة للخرسانة.
  • النسب المستخدمة قد تختلف بين الفئات المختلفة وفقًا للمعايير الهندسية المحلية والمتطلبات الخاصة بالمشروع.
  • لذلك، سأقدم لك نموذج عام يستند إلى بعض الفئات الشائعة. يرجى مراعاة أن القيم قد تختلف بناءً على المتطلبات المحددة لكل مشروع.

وفيما يلي نموذج عام للنسب في بعض فئات الخرسانة:

فئة الخرسانةإسمنت (كجم)رمل (كجم)ركام (كجم)الماء (لتر تقريبًا)
M203006001200180
M253505501100200
M304005001000220

الأسمنت والرمل والركام المطلوبين لمختلف درجات الخرسانة بالكيلوجرام والأقدام المكعبة CFT

لتحديد كميات الأسمنت والرمل والركام للخرسانة بالكيلوجرام والقدم المكعبة، يمكن استخدام النسب المعتمدة لكل فئة من فئات الخرسانة. القيم المحددة تعتبر قيمًا عامة ويفضل دائمًا التحقق من المواصفات المحلية والمعايير الهندسية.

فئة الخرسانةالكمية بالكيلوجرامالكمية بالقدم المكعبة (CFT)
M20
إسمنت30010.59
رمل60021.18
ركام120042.36
M25
إسمنت35012.36
رمل55019.42
ركام110038.84
M30
إسمنت40014.12
رمل50017.66
ركام100035.32

عدد أكياس الأسمنت والرمل والركام المطلوبة لمختلف درجات الخرسانة

لحساب عدد الأكياس المطلوبة من الأسمنت والرمل والركام، يستخدم النموذج التالي بافتراض أن وزن كيس الأسمنت هو 50 كجم:

نموذج لعدد الأكياس:

فئة الخرسانةإسمنت (عدد الأكياس)رمل (عدد الأكياس)ركام (عدد الأكياس)
M206 (تقريبًا)12 (تقريبًا)24 (تقريبًا)
M257 (تقريبًا)11 (تقريبًا)22 (تقريبًا)
M308 (تقريبًا)10 (تقريبًا)20 (تقريبًا)

حساب وزن الرمل والركام الخشن المطلوب لكل كيس من الأسمنت

لحساب وزن الرمل والركام الخشن المطلوب لكل كيس من الأسمنت، يتم استخدام النسب المعتمدة في الخلطة. في الفئة العامة M20، نستخدم النسبة 1:1.5:3، أي 1 جزء أسمنت، 1.5 جزء رمل، و3 أجزاء ركام.

إذا كان وزن الأسمنت في الكيس هو 50 كجم (فرضًا):

مكونات الخلطةالنسبةالوزن لكل كيس (كجم)
الأسمنت150
الرمل1.575
الركام الخشن3150

إذاً، لكل كيس من الأسمنت (بفرض وزن 50 كجم للكيس)، يحتاج الخليط إلى حوالي 75 كجم من الرمل و150 كجم من الركام الخشن. يرجى مراعاة أن هذه القيم تعتمد على النسب المستخدمة وقد تتغير باختلاف النسب أو وزن الأسمنت في الكيس.

وزن الرمل والركام المطلوب لكل كيس أسمنت 50 كجم للخرسانة M20

لحساب وزن الرمل والركام المطلوب لكل كيس أسمنت (بوزن 50 كجم) للخرسانة M20، يستخدم النسب المعتمدة في الخلطة. وفقًا للنسبة المعتمدة 1:1.5:3 (أسمنت: رمل: ركام)، يمكن حساب الوزن كالتالي:

مكونات الخلطةالنسبةالوزن لكل كيس أسمنت (كجم)
الأسمنت150
الرمل1.575
الركام الخشن3150

إذاً، لكل كيس أسمنت بوزن 50 كجم، يحتاج الخليط إلى حوالي 75 كجم من الرمل و150 كجم من الركام الخشن لتحضير الخرسانة M20. يرجى مراعاة أن هذه القيم تعتمد على النسب المستخدمة وقد تتغير باختلاف النسب أو وزن الأسمنت في الكيس.

وزن الرمل والركام المطلوب لكل كيس اسمنت 50 كجم لمختلف درجات الخرسانة

لحساب وزن الرمل والركام المطلوب لكل كيس أسمنت (50 كجم) لمختلف درجات الخرسانة (M20، M25، M30) باستخدام النسب المعتمدة في الخلطة، يمكننا عرض البيانات في الجدول التالي:

فئة الخرسانةنسبة الأسمنت إلى الرمل إلى الركاموزن الرمل لكل كيس (كجم)وزن الركام لكل كيس (كجم)
M201:1.5:375150
M251:1:250100
M301:0.75:1.537.575

متطلبات المياه لدرجات الخرسانة المختلفة حسب كود IS456

  • يعتبر كود IS 456:2000 هو الكود الهندي لتصميم وتنفيذ الهياكل الخرسانية المسلحة. وفقًا لهذا الكود، يمكن تحديد متطلبات المياه لمختلف درجات الخرسانة. يعتمد متطلبات المياه على حجم الحصمة وشروط العمل.
  • المياه تضاف إلى الخليط لتحقيق عملية الخلط والعجن، والهدف هو الحصول على خليط متجانس وسهل التشكيل. الكود يحدد نسبة المياه إلى الأسمنت (W/C) باعتبارها أحد المؤثرات الرئيسية على جودة الخرسانة.
  • يمكن تقديم تقدير عام عن متطلبات المياه للخرسانة بناءً على الفئة المستخدمة وتحتوي القيم التالية على تقديرات لنسبة المياه إلى الأسمنت لدرجات الخرسانة M20 و M25 و M30:
فئة الخرسانةنسبة المياه إلى الأسمنت (W/C)
M200.55 – 0.6
M250.5 – 0.55
M300.45 – 0.5

أسئلة شائعة حول مكونات الخلطة الخرسانية

ما هي مكونات الخلطة الخرسانية الأساسية؟

المكونات الأساسية للخلطة الخرسانية تتضمن الأسمنت، والرمل، والركام، والماء. يتم خلط هذه المواد معًا لتكوين خليط قابل للصب والتصلب.

ما هو دور الأسمنت في الخرسانة؟

الأسمنت هو المادة الملزمة التي تتفاعل مع الماء لتكوين مواد لاصقة تمسك مكونات الخلطة الخرسانية معًا.

ما هي وظيفة الرمل في الخلطة؟

الرمل يساهم في تحسين خصائص العمل ويساعد على زيادة مرونة الخلطة. كما أنه يملأ الفراغات بين حبيبات الركام ويساعد في تحقيق توزيع متجانس للمواد.

لماذا يستخدم الركام في الخلطة؟

الركام يعزز المقاومة الهيكلية للخرسانة ويساعد في تحسين خصائص القوة والصلابة.

ما هو الدور الرئيسي للماء في الخلطة؟

الماء يتفاعل مع الأسمنت لبدء عملية التصلب. يجب تحديد كمية الماء بعناية لتحقيق خلطة خرسانية قوية ولكن دون فرط في السائلية.

ما هو الفرق بين الخرسانة M20 وM25 وM30؟

تلك هي فئات مختلفة من الخرسانة تعبر عن قوة التصميم المطلوبة. M20 تشير إلى فئة الخرسانة ذات القوة الضغطية الأدنى، في حين أن M30 تشير إلى القوة الضغطية الأعلى.

هل يؤثر نسبة المياه إلى الأسمنت على جودة الخرسانة؟

نعم، نسبة المياه إلى الأسمنت (W/C) تؤثر على قوة الخرسانة ومقاومتها. يجب التحكم في هذه النسبة بعناية لتحقيق أداء مرضٍ للخلطة.

مقالات ذات صلة