أسئلة متكررة

على الرغم من كلمتي اسمنت و خرسانة غالبا ما تستخدما للدلالة على نفس المادة،  فإن الاسمنت هو في الواقع أحد مكونات الخرسانة. و هي في الأساس خليط من الركام و عجينة لاصقة. الركام كلمة تطلق على الرمل والحصمة مجتمعين، و العجينة اللاصقة فيما بين مكونات الركام تنتج عن خلط الماء بالاسمنت البورتلاندي، لتشكيل ما يعرف بالخرسانة. قوة الخرسانة تعتمد على عامل الزمن، فقوتها تتطور مع مرور الوقت.

مصطلح  إسمنت بورتلاندي ليس اسم لعلامة تجارية ، و إنما مصطلح عام لنوع من الاسمنت المستخدم في جميع أصناف الخرسانة تقريبا. ويشكل الاسمنت ما نسبته 10%-15% تقريباً من الخلطة الخرسانية من حيث الحجم.

يسمى تفاعل الإسمنت مع الماء لربط مكونات الخرسانة ببعضها ب"التميّه" ، حيث ينتج عن ذلك صخر صناعي عالي الكفاءة. و تستمر عملية التصلب و تطور قوة الخرسانة مع مرور الوقت، وبالتالي فان الخرسانة تزداد قوة بتقدمها في الزمن.

لذا ، من الخطأ القول خلاطة إسمنت أو سقف إسمنتي، و إنما خلاّطة خرسانة و سقف خرساني.

وفقاً للمواصفات الأردنية و العالمية للاسمنت، يجب على كل نوع من الاسمنت توفير الحد الأدنى من قوة تحمل الضغط على عمر 28 يوماً. ويتم تصنيف قوة أسمنت إلى 3 فئات :
فئة القوة 52.5: يجب أن لا تقل قوة تحمل الضغط الذي يوفره هذا الصنف من الإسمنت عن 52.5 ميغا باسكال على عمر 28 يوماً.
فئة القوة 42.5 : يجب أن لا تقل قوة تحمل الضغط الذي يوفره هذا الصنف من الإسمنت عن 42.5 ميغا باسكال على عمر 28 يوماً.
32.5 فئة القوة يجب أن لا تقل قوة تحمل الضغط الذي يوفره هذا الصنف من الإسمنت عن 32.5 ميغا باسكال على عمر 28 يوماً
تلك هي أصناف القوة الوحيدة المسموح بها في المواصفة القياسية ، مما يعني أن لا يسمح لفئات قوة أخرى بأن تستعمل لأغراض البناء.

الإيناع هو احد من أهم الخطوات في البناء، وذلك لأن الإيناع المناسب يساهم بشكل أساسي في قوة و متانة الخرسانة.

تتصلب الخرسانة نتيجة التميّه : وهو التفاعل الكيميائي بين الأسمنت والماء. ومع ذلك ، فإن التميّه لا يحدث إلا بوجود الماء، وإذا كانت درجة حرارة الخرسانة تبقى ضمن نطاق مناسب.

يجب إبقاء الخرسانة رطبة خلال فترة الإيناع وهي تقريباً من 5-7 أيام بعد صب الخرسانة وذلك لضمان استمرار عملية التميّه.

يمكن سقاية الخرسانة حديثة الصب بخراطيم المياه أو باستخدام المرشات  أو بتغطيتها بالخيش الرطب ، كما و يمكن أن تستعمل بعض المواد الكيميائية المتوافرة في السوق والتي ترش على وجه الخرسانة ، و الذي يحفظ سطح الخرسانة رطباً.

درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة جداً تصعب عملية إيناع الخرسانة بالشكل الصحيح. في الأيام الحارة، يتم فقدان الكثير من المياه عن طريق التبخر من الخرسانة المصبوبة حديثا. أما إذا كانت درجة الحرارة منخفضة جداً و قريبة من درجة تجمد الماء، فإن ذلك يؤدي إلى إبطاء أو توقف عملية تصلب الخرسانة تقريباً، وبالتالي لا تعطي الخرسانة القوة المطلوبة ولا توفر قوة مقاومة للعوامل البيئية بالشكل الكافي.

الخرسانة مثل جميع أنواع المواد الأخرى، يتغير حجمها بشكل طفيف عندما تجف. وهذا التغير يساوي تقريباً 500 جزء من المليون. و ترجمة ذلك بالأبعاد، فإن ذلك يساوي 0.4 سم لكل 3 أمتار.

ولهذا السبب ، يلجأ المقاولون الى وضع وصلات أثناء صب المسطحات الخرسانية للسماح بتقلص الخرسانة بشكل لا يؤثر على سلامة المبنى.

فحص التهدل المحتوى الهوائي و الوزن النوعي و فحص مقاومة الضغط هي أكثر فحوصات الخرسانة شيوعاً.
• فحص التهدل: هو قياس مرونة وتشغيلية الخلطة الخرسانية، أو قدرة الخرسانة النسبية على التدفق. قيمة التهدل المنخفضة تعني تشغيلية قليلة و من الممكن أن تؤدي الى مشاكل في ضخ و صب الخرسانة و مدّها. والعكس يمكن أن يؤدي الى ضعف الخرسانة و تأخر جفافها.
• محتوى الهواء يقيس اجمالي محتوى الهواء في عينة من الخرسانة الطازجة، ولكنه لا يشير ما سيكون عليه المحتوى الهوائي النهائي ، بسبب فقدان كمية معينة من الهواء أثناء النقل و الضخ و الصب و المدّ.
• قياس الوزن النوعي: قياس وزن حجم معروف من الخرسانة الطازجة.
فحص مقاومة الضغط بالكسر: يجرى الفحص عن طريق صب مكعبات ذات أبعاد معروفة و ثابتة و تعريضها لاجهاد الضغط حتى الكسر على فترات زمنية محددة مسبقاً حسب المواصفة.

حساب كمية الخرسانة يتم في حالتين: الأولى لحساب الكمية المورّدة للزبون، والثانية للتأكد من كمية الخرسانة المصبوبة في الموقع.

في الحالة الأولى، يتم اللجوء الى قياس الوزن النوعي للخرسانة الطازجة و وزن الخرسانة التي تحملها الخلاّطة ، وبالتالي يمكن حساب حجم الخرسانة بالمتر المكعب. و غالباً ما تلجأ شركات الباطون الجاهز إلى توريد كمية تزيد قليلاً عن المتر المكعب لضمان وصول الكميات الصحيحة للزبون.

في الحالة الثانية، تكون الخرسانة قد تم صبها و على الأغلب بدأ جفافها. في هذه الحالة يتم احتساب حجم المقطع الخرساني المصبوب (العقدة، الشمعة...) و مقارنة حجم المقطع / المقاطع بكمية الخرسانة المطلوبة من مورّد الخرسانة الجاهزة.

حيث ان تطور قوة الخرسانة يزداد مع مرور الزمن، فإن قياس أعلى قوة يمكن للخرسانة الوصول إليها قد يحتاج إلى الانتظار لعدة سنوات، و ذلك غير ممكن عملياً. و بسبب أن تطور قوة الخرسانة يكون بوتيرة سريعة في البداية و من ثم يبدأ بالتناقص إلى أن يتوقف تماماً، فقد تم اختيار عمر 28 يوماً لقياس قوة الخرسانة حيث أن نسبة مرتفعة من القوة تكون قد اكتسبت بحلول هذه الفترة.

يمكن أن يحدث التقشر و التفتت لسطح الباطون للأسباب الاتية :
• في المناطق الباردة التي يتعرض فيها الماء للتجمد والذوبان، فإن تجمد الماء المحصور داخل الخرسانة يزيد من حجمها وبالتالي يفتت سطح الخرسانة. يتم اللجوء الى زيادة المحتوى الهوائي للخرسانة لتجنب مثل هذه التأثيرات.

• في حالة إضافة كميات كبيرة من الماء على الخرسانة (ارتفاع نسبة الماء /الاسمنت ) فإن ذلك سيضعف الخرسانة و يقلل مقاومة سطحها للتقشر و التفتت.

• ينبغي أن يتم تأخير عمليات فرد و مدّ الخرسانة الى أن يبدأ سطحها بفقدان لمعانه، حيث أن ذلك دلالة على أن الماء الزائد قد خرج الى السطح و كانت لديه فرصة للتبخر. في حال فرد الخرسانة مباشرةً بعد صبها، فسيؤدي ذلك الى حشر الماء الزائد تحت السطح و بالتالي اضعاف السطح و تقشيره.

أسهل طريقة لرفع قوة الخرسانة هي بإضافة الاسمنت. و أهم العوامل التي تؤثر في قوة الخرسانة هي نسبة الماء إلى الأسمنت. ارتفاع هذه النسبة، سيؤدي الى أضعاف الخرسانة و زيادة انسيابية الخلطة كم إن العكس صحيح أيضاً.

العديد من المواد ليس لها أي تأثير على الخرسانة المسلحة. ومع ذلك ، هناك بعض المواد الكيميائية التي لها تأثير كبير، مثل معظم الأحماض ، على قوة و ديمومة الخرسانة. خط الدفاع الأول ضد أي هجوم كيميائي هو تصميم الخرسانة للمقاومة العوامل الكيميائية. تقليل نسبة الماء للاسمنت ورفع المحتوى الإسمنتي، يعد الإجراء الأساسي للحصول على خرسانة مقاومة للتأثيرات الكيميائية،  ويلعب اختيار نوع الاسمنت المناسب دوراً حيوياً في هذا المجال (مثل استعمال الاسمنت المقاوم للكبريتات للحماية من تأثير الكبريتات). وهناك عدد كبير من المضافات الكيميائية المتوفرة لهذا الغرض، والتي تعمل كالسدادات والطلاء لحماية الخرسانة ولمجموعة متنوعة من البيئات، و يمكن هنا الحصول على المشورة الفنية الملائمة من شركات كيماويات البناء المختصة.

ليس هناك مواصفة عالمية واحدة لصناعة الإسمنت البورتلاندي، وبالتالي فإن كل بلد له معاييره الخاصة لصناعة الاسمنت. الأردن يطبق المواصفة  القياسية رقم 30-1 لسنة 2007، و الذي تستند إلى المواصفة الأوروبية EN 197-1:2000. من ناحية أخرى ، تستخدم الولايات المتحدة للمواصفات التي أعدتها الجمعية الأمريكية للاختبارات والمواد ASTM C-150 كمواصفة قياسية للأسمنت البورتلاندي.

تفاعل القلويات مع السيليكا ينشئ عن التقاء مركبات السيليكا في الركام مع قلويات الصوديوم و البوتاسيوم في الإسمنت غالباً أو من أي مواد مضافة أخرى. و تتشكل مادة هلامية تنتج عن ذلك التفاعل تتميز بتمدد حجمها طالما تستمد الماء من العجينة الاسمنتية في الخرسانة، مما يؤدي لاحقاً الى تشققات (تسمى بتشققات فك التمساح بسبب شكلها) تنتج بسبب الضغط المتولد عن ازدياد حجم نواتج هذا التفاعل.

تفاعل السيليكا-القلوي يمكن تجنبه عن طريق:

1) الاختيار الملائم للركام 2) استعمال انواع الاسمنت المخلوطة (مثل الاسمنت البوزولاني) 3) ماء خلط نظيف.

تصلب الاسمنت تنتج عن عملية الإماهة، وهي التفاعل مع الماء. و بالتالي فإن الإسمنت يتصلب تحت الماء.