يلعب الركام دور ملء الخرسانة ويعمل على استقرار حجم الخرسانة، والذي يمثل بشكل عام حوالي ثلثي حجم الخرسانة. يجب أن يتأكد الركام أولاً من أن جودة الخرسانة تلبي المتطلبات ثم يأخذ المادة محلياً (أو بالقرب) لتقليل التكلفة إلى أقصى حد ممكن.
يتكون الركام في الخرسانة بشكل رئيسي من الرمل (الركام الناعم) والحجر (الركام الخشن). إن تغير معامل نقاوة الرمل وجودة الحجر سيؤدي إلى تغير جودة الركام الخرساني.
بالإضافة إلى تغير الأسمنت ونوعية المياه ونسبة الماء إلى الأسمنت ودرجة حرارة المعالجة والرطوبة وعمر الخرسانة وطريقة البناء، فإنه سيؤدي إلى تغيير في جودة الخرسانة. لذلك، كيف يجب أن نضمن جودة الخرسانة؟
الخرسانة: تتكون أساسًا من الرمل (الركام الناعم) والحجر (الركام الخشن)
1. تأثير معامل نعومة الرمال على معدل الركود والنزيف
| أنواع | معامل النعومة | متوسط حجم الحبوب |
| الرمل الخشن | 3.0 - 3.2 | > 0.5 ملم |
| رمل متوسط | 2.3 - 2.9 | 0.35 - 0.5 ملم |
| الرمال الناعمة | 2.2-2.6 | 0.25 - 0.35 ملم |
| رمل ناعم للغاية | <2.2 | <0.25 ملم |
الرمال في الموقع
إذا انخفض معامل نعومة الرمل، مما يعني أن الرمل يصبح أنعم وتزداد مساحة سطحه، فإن الملاط المتبقي لتليين سطح الرمل سوف ينخفض، وبالتالي ينخفض هبوط الخرسانة.
يحتوي الرمل الخشن على مساحة سطحية صغيرة وضعف احتباس الماء، لذا فإن الخرسانة الرملية الخشنة، التي تكون عرضة للنزيف والعزل، تبدو خشنة ولها قابلية تشغيل ولزوجة ضعيفة.
تختلف الخرسانة الرملية الناعمة عن الرمل الخشن، فهي تتميز باحتباس جيد للماء، ومعدل نزيف منخفض، وقابلية تشغيل جيدة، وليس من السهل فصلها.
2. تأثير معامل نعومة الرمل على الخلطة الخرسانية
عندما تصبح الرمال في الإنتاج أكثر دقة، سوف ينخفض هبوط الخرسانة ويصبح البناء أكثر صعوبة.
على العكس من ذلك، عندما يصبح معامل نعومة الرمل أكبر، سيكون للخرسانة تراجع أكبر نسبيًا، واحتباس الماء أسوأ مع احتمال حدوث النزيف والانفصال، بل إنه من الصعب أن تكون اهتزازية ومضغوطة (ملاط غير كافي).
في ظل حالة نسبة رابطة الماء الثابتة، يجب تعديل نسبة الرمل بشكل صحيح للحفاظ على خاصية العمل للخليط الخرساني دون تغيير عندما يتغير معامل نعومة الرمل.
بشكل عام، إذا تغير معامل النعومة بمقدار 0.2، فيجب أن يتغير معدل الرمل بنسبة 1% إلى 2%. أثناء ضبط معدل الرمل يجب زيادة أو تقليل عدد الخلطات بشكل مناسب وعدم تغيير نسبة استهلاك المياه.
3. تأثير معامل نعومة الرمل على قوة الخرسانة
في عملية الإنتاج، عندما يصبح الرمل أنعم، فإن ركود خليط الخرسانة سيكون صغيرًا. ولضمان الهبوط المحدد مسبقًا، غالبًا ما يتم اعتماد طريقة بسيطة ولكنها خاطئة دائمًا، وهي إضافة المزيد من الماء.
سيؤدي ذلك بسهولة إلى الوهم بأن قوة الخرسانة الرملية الناعمة أقل من قوة الخرسانة الرملية الخشنة. في الواقع، طالما أن نسبة رابطة الماء ثابتة، فإن سمك الرمل لن يؤثر على قوة الخرسانة.
4. محتوى الطين في الرمال
إذا كانت الرمال تحتوي على الكثير من الطين، فسيكون للخرسانة طلب أكبر على الماء، وضعف احتباس البلاستيك، والمزيد من الانكماش، وانخفاض قوة الخرسانة، وسهلة التشقق.
لذلك، يجب التحكم في محتوى الطين في الرمال بأقل من 3% (C30~C50). متطلبات محتوى الطين للخرسانة عالية القوة أعلى من ذلك.
5. اختيار الحجارة (الخرسانة الحصوية مقابل الخرسانة الحجرية المكسرة)
اختيار الحجارة
السطح الخشن للركام الخشن مفيد لقوة السطح البيني لملاط الأسمنت والركام.
وفقًا لسنوات عديدة من الاختبار، فإن الخرسانة المرصوفة بالحصى، التي تحتوي على حجر أكثر تعرضًا للعوامل الجوية، لديها مؤشر سحق أقل مقارنة بالحجر المسحوق، وسطح أملس وقوة واجهة منخفضة، وبالتالي فإن قوة الخرسانة المرصوفة بالحصى ستكون أقل بمقدار 3 ~ 4 ميجا باسكال من قوة الخرسانة الخرسانة المسحوقة بنفس النسبة.
6. تدرج جزيئات الحجر
لا توجد جزيئات أقل من 10 مم يمكن رؤيتها على الكومة الحجريةأثناء عملية الإنتاج ، وتتغير الحصى من التدرج المستمر من 5 ~ 25 مم أو 5 ~ 31.5 مم إلى التدرج الفردي من 10 ~ 25 مم أو 10 ~ 31.5 مم.
يجب اعتماد زيادة 10% ~ 20% من الحجارة الصغيرة ذات الحجم الحبيبي 5 إلى 10 ملم بدلاً من الحصى أو زيادة نسبة الرمل بنسبة 2%، وفي نفس الوقت زيادة الخلطة الخرسانية بنسبة 0.1% ~ 0.2% لضبط الخلطة الخرسانية .
7. محتوى الحجر من الطين
يجب ألا يتجاوز محتوى الطين في الحجر 0.5٪. إذا تم العثور على الطين على سطح الحجر أثناء الإنتاج، فيجب زيادة الخليط بنسبة 0.1% إلى 0.3% لمنع فقدان الركود الناجم عن امتزاز الخليط.
كلما زاد محتوى الطين كلما زاد عدد الخلطات المضافة والعكس صحيح.
8. محتوى الجزيئات الشبيهة بالإبرة
يجب أن يتوافق محتوى الحجارة التي تشبه الإبرة مع متطلبات المواصفات الوطنية أو الصناعية.
عند زيادة الجزيئات التي تشبه الإبرة في الحجر بشكل كبير، يجب زيادة معدل الرمل بشكل مناسب بحوالي 2% وزيادة عدد الخلطات الخرسانية بنسبة 0.1% إلى 0.2% للحفاظ على استهلاك المياه دون تغيير.
9. حجم الحجر
أثناء عملية الإنتاج، إذا وجد أن حجم الجسيمات الحجرية يتغير، فيجب تعديل معدل الرمل وفقًا لذلك لمنع حدوث تعرض الركام الخرساني، والذي يمكن أن يؤدي أيضًا إلى عزل الخرسانة، وانسداد أنابيب الضخ، وما إلى ذلك.
10. محتوى مسحوق الحجر
عندما يكون المعروض من الحجارة ضيقًا، غالبًا ما يزداد محتوى مسحوق الحجر. إذا زاد محتوى مسحوق الحجر، فيجب تقليل معدل الرمل بشكل مناسب بحوالي 3% وزيادة الخليط بنسبة 0.1% إلى 0.2% لمنع فقدان الركود المفرط للخرسانة الناتج عن زيادة مسحوق الحجر.
11. محتوى الحجر المجوى
في عملية تعدين الحجر، في بعض الأحيان سيتم جلب بعض الحجارة المتعرضة للتجوية ذات معدل امتصاص الماء الكبير وقيمة التكسير المنخفضة في الطبقة السطحية.
سوف تذوب عندما تكون مبللة، وفي بعض الأحيان سوف تتكسر بسبب الشمس.
بشكل عام فإن استهلاك الماء للخرسانة التي تحتوي على أحجار مجوية بنسبة 30% أكبر من استهلاك الخرسانة العادية والتي تبلغ حوالي 40 ~ 60 كجم/م 3 .
يوصى عمومًا بمنع استخدام الركام الحجري المتعرض للتجوية بشكل صارم، وعندما يتم استخدامه بشكل إجباري، يجب دمجه مع الحصى المؤهل لتقليل آثاره الضارة.
12. الحجارة التي من المحتمل أن يكون لها تفاعل قلوي كلي (AAR)
إذا كان الركام الخشن الحالي لديه إمكانية تفاعل الركام القلوي، فمن باب الحذر، يجب تعليق البناء الخرساني.
بعد الفحص من قبل وكالة الاختبار الرسمية، يمكن اتخاذ القرار التالي، بما في ذلك استبدال الركام الخشن، أو استخدامه بثقة، أو اتخاذ تدابير موثوقة.
13. الاسمنت
يجب ألا تزيد كمية الأسمنت المستخدمة في الخرسانة الجاهزة عن 540 كجم/م 3 ، كما يجب اختيار أنواع مختلفة من الأسمنت حسب ضوابط الاستخدام المختلفة.
ليس من المناسب اختيار الأسمنت البورتلاندي للخرسانة ذات الحجم الكبير المعرضة لحدوث التشققات الناتجة عن اختلاف درجات الحرارة. يمكن للأسمنت ذو الأداء العالي في الاحتفاظ بالماء أن يوزع الفراغات في الخرسانة بالتساوي.
14. نوعية المياه
يمكن عمومًا استخدام كل من مياه الصنبور والمياه الصالحة للشرب لخلط الخرسانة. الماء الذي يحتوي على شوائب سوف يقلل من خاصية الالتصاق للأسمنت وقوة الخرسانة.
لذلك، لا يمكن استخدام مياه الصرف الصناعي التي تحتوي على الدهون والزيوت النباتية والسكر والأحماض وما إلى ذلك لخلط الخرسانة. راجع المعيار النشط ASTM C1602 للحصول على التفاصيل.
15. نسبة الماء إلى الأسمنت
تؤثر نسبة الماء إلى الأسمنت بشكل مباشر على قوة الخرسانة. عندما تكون نسبة الماء إلى الأسمنت كبيرة نسبيًا، يكون هناك عدد قليل نسبيًا من جزيئات الأسمنت في الخليط الخرساني، وتكون المسافة بين الجزيئات كبيرة.
المادة الغروية الناتجة عن الترطيب لا تكفي لملء الفجوات بين الجزيئات، بالإضافة إلى الفراغات البينية المتبقية بسبب التبخر الزائد، مما يقلل من قوة الخرسانة.
ومع ذلك، فإن نسبة الماء إلى الأسمنت المنخفضة بشكل مفرط تؤدي إلى كمية قليلة جدًا من الماء، مما يجعل ترطيب الأسمنت صعبًا، لذلك لا يمكن ترطيب بعض الأسمنت بشكل كامل، وهو ما لا يؤدي إلى تحسين القوة.
16. علاج درجة الحرارة والرطوبة
تعمل درجة الحرارة والرطوبة على الخرسانة من خلال التأثير على عملية ترطيب الأسمنت.
إذا كانت درجة حرارة المعالجة مرتفعة، فإن سرعة الترطيب المبكر للأسمنت ستكون سريعة وستكون قوة الخرسانة في العمر المبكر عالية.
إن درجة حرارة الخرسانة في المرحلة المبكرة من التصلب لها تأثير على قوتها في المرحلة اللاحقة. كلما ارتفعت درجة حرارة المعالجة الأولية، انخفض معدل نمو القوة في مرحلة لاحقة.
مع الرطوبة المناسبة، يمكن أن تتم عملية ترطيب الأسمنت وتصلبه بشكل طبيعي ويمكن تقوية الخرسانة بالكامل.
إذا لم تكن الرطوبة كافية، ستفقد الخرسانة الماء وتجف، مما يؤثر على الترطيب الطبيعي، الأمر الذي لا يقلل بشكل خطير من قوة الخرسانة فحسب، بل يؤثر أيضًا على متانتها بسبب الهيكل الخرساني الرخو أو الشقوق الانكماشية بسبب الترطيب غير الكامل.
17. عمر الخرسانة
في ظل درجة حرارة المعالجة العادية، ستزداد قوة الخرسانة مع تقدم عمرها. في أول 7 إلى 14 يومًا، ستزداد قوتها بسرعة، ثم تتباطأ تدريجيًا، وستكون أبطأ بعد 28 يومًا.
18. طريقة البناء
عند خلط الخرسانة يكون الخلط الميكانيكي أكثر تجانساً من الخلط اليدوي مما يفيد قوة الخرسانة في الفترة اللاحقة. بالنسبة للخليط الذي يحتوي على نسبة صغيرة من الماء إلى الأسمنت، فمن المستحسن استخدام الخلاط القسري.
في ظل نفس نسبة الخليط والقولبة المدمجة، فإن قوة الضغط للخرسانة المخلوطة بواسطة الآلة تكون أعلى بحوالي 10٪ مقارنة بالخلط اليدوي.
عند صب الخرسانة، ينبغي استخدام الاهتزاز الميكانيكي لتسهيل ضغط الخرسانة، وهو أمر مهم بشكل خاص للخرسانة ذات نسبة الماء إلى الأسمنت الصغيرة.
