معيار الخرسانة ما هو؟

كثيرًا ما نسمع في مشاريع البناء مصطلح “معيار الخرسانة”، أثناء تحديد نسب الخلطة الخرسانية. إن أهمية معيار الخرسانة كبيرة لدرجة يمكن أن تحدد المقاومة النهائية للخرسانة. إن هذا المعيار، يحدد مكونات الخرسانة، ويسهم في تعريف المتعهدين والمقاولين على كمية مواد البناء التي يجب استخدامها لكل عضو من الهيكل بما في ذلك العمود والدعامة والأساسات والسقف. ولهذا السبب، نلقي في هذا المقال، الضوء بإسهاب على معيار الخرسانة.ر

تعريف معيار الخرسانة

تعریف عیار بتن

ويدلل معيار الخرسانة على نسبة الإسمنت في الخلطة الخرسانية. فمثلا، يُقال: “خرسانة معيار 150” وهذا يعدني أن كمية إسمنت الخلطة الخرسانية في المتر المكعب الواحد تساوي 150 كيلوغراما. ويتم تحديد نسبة معيار لكل عضو هيكلي لتتحصل المقاومة المنشودة. ويتم تحديد كمية الإسمنت المستهلك تأسيسا على نوع الاستخدام والمقاومة والممارسة التجريبية.

أهمية معيار الخرسانة

إن استعمال الخرسانة بنسب متباينة يمثل أحد العوامل المهمة في البناء العصري. إن كل عضو هيكلي في مشروع بناء ما، بما في ذلك السقف والأساس والدعامة والجدران وما إلى ذلك، بحاجة إلى مقاومة محددة، لان كل منه، يتحمل نسب أحمال متباينة. وهنا يتم تحديد كمية المعيار وبالتالي، مكونات الخرسانة بما فيها الرمل والزلط والماء.

إن المعيار، يحدد في الحقيقة، العوامل الثلاثة المهمة التالية:

  • المتانة أو مقاومة الانضغاط
  • المكونات الأخرى
  • العضو الهيكلي

 

ونظرا إلى ما ذكرنا أعلاه، فان مقدار معيار أعمال البناء، قد حدد مسبقا، ويشتمل على الحالات التالية:

  • معيار الدعامة والعمود والأساس وأعضاء الهيكل، يتراوح عادة ما بين 300 إلى 500 كيلوغرام إسمنت في المتر المكعب الواحد من الخرسانة
  • معيار سقف الروافد الخرسانية 350 كيلوغراما في المتر المكعب الواحد للخرسانة
  • معيار سقف سطح الصلب 350 كيلوغراما في المتر المكعب الواحد للخرسانة
  • معيار الملاط الإسمنتي يتراوح ما بين 150 و 350 كيلوغرام إسمنت في المتر المكعب الواحد للملاط
  • معيار الإسمنت المستهلك في بناء الأرضية 225 كيلوغراما في المتر المكعب الواحد للملاط
  • معيار الإسمنت المستهلك لتركيب السطوح بالبلاط 400 كيلوغرام في المتر المكعب الواحد للروبة
  • معيار الروبة الإسمنتية للواجهة الحجرية 430 كيلوغراما في المتر المكعب الواحد للروبة   
  • معيار ملاط زلط الإسمنت يتراوج بين 150 و 350 كيلوغراما في المتر المكعب الواحد للملاط
  •  معيار إسمنت البلوك يتراوح ما بين 100 و 300 كيلوغرام إسمنت في المتر المكعب الواحد للملاط
  •   معيار الخرسانة، يساوي 150 كيلوغرام إسمنت في المتر المكعب الواحد للخرسانة
  • معيار الإسمنت لطلاء الإسمنت 300 كيلوغرام إسمنت أبيض في المتر المكعب للخلطة

اهمیت عیار بتن

العلاقة بين المعيار والمقاومة المحددة

ويمكن بسهولة فهم أن مقاومة الإسمنت، لها علاقة مباشرة بالمقاومة النهائية. وكلما كان الإسمنت المستخدم، بكميات أكبر، كلما زادت مقاومة الخرسانة. إن زيادة كمية الإسمنت المستخدمة لها حدودها  المعينة، لانها تؤثر على خصائص الخرسانة. ولذلك يمكن تخمين كمية الإسمنت المستخدم في ظل العلاقة النظرية – التجريبية ورتبة الخرسانة.

فمثلا يُقال، رتبة خرسانة C35، تعني أن الخرسانة ينكسر مكعب اختبارها بعد 28 يوما من صبها تحت إجهاد قدره 35 نيوتن/ متر مربع. وللوصول إلى هذا المقدار من المقاومة، يجب أن يكون معيار الإسمنت 450 كيلوغرام/ متر مربع.

كما يمكن استعمال الصيغة التجريبية Fc=(w/10)-9 لتحديد كمية الإسمنت والمقاومة. وفي هذا المجال، فان Fc يرمز إلى المقاومة المحددة للخرسانة تأسيسا على النظام الداخلي للخرسانة في ايران (آبا) وعينات مكعب الاختبار القياسي حسب ميغاباسكال، فيما يرمز w إلى معيار الإسمنت حسب الكيلوغرام/متر مربع.

دعونا نوضح المسألة من خلال مثال:

إن كانت المقاومة المحددة للخرسانة تساوي 25 ميغا باسكال، فان معيار الإسمنت سيكون بحوالي 350 كيلوغرام/ متر مكعب.

والان حيث تمكنا من الحصول على كمية الإسمنت، ومعرفة نسبة الماء إلى الإسمنت، فانه يمكن حساب كمية الرمل والبحص بطريقة ورشية.

ويمكن من خلال الجدول التالي، مشاهدة نسب المقاومة والمعيار والمكونات اللازمة للخرسانة بصورة تقريبية وورشية:

رتبة الخرسانة كمية الإسمنت كمية الرمل كمية البحص كمية الماءؤ الوزن النوعي
C10 150 460 1380 160 2150
C30 400 700 1060 220 2380
C35 450 680 1030 240 2400
C40 500 660 1000 260 2420

 

وعندما لا تكون النتائج لتحديد الانحراف العياري، في المتناول، فإن مقاومة الانضغاط المتوسطة اللازمة وفقا للأنظمة واللوائح الوطنية للبناء (البحث 9) هي كالآتي:

رتبة الخرسانة صيغة حساب مقاومة الانضغاط المتوسطة (ميغاباسكال)
C12 فما دون Fcm=Fc+6
C16 Fcm=Fc+7.5
C20 Fcm=Fc+8.5
C25 Fcm=Fc+9.5
C30 و C35 Fcm=Fc+10.5
C40 فما فوق  Fcm=Fc+11

 

 معيار الخرسانة على أساس المواصفات القياسية المختلفة

ويتم تأسيسا على مقاومة الخرسانة وتركيبتها، تقديم درجات ومرتبات مختلفة حسب المواصفات القياسية البريطانية. وطبقا لهذه المواصفات، فان الخرسانة تصل إلى الحد الأدنى من مقاومتها بعد 28 يوما. ويتم حساب معيار الخرسانة حسب قياس ميغاباسكال (MPa)، إذ يرمز الحرف M إلى الخلطة الخرسانية و MPa إلى مقاومة الانضغاط.

وهناك خلطات مختلفة لـ ” M” في نسب مختلفة من الإسمنت والبحص والرمل. على سبيل المثال، هناك M20 في النسب 1: 1.5: 3. ونورد في الجدول التالي حالات أخرى:

رتبة الخرسانة نسب الإسمنت والبحص والرمل مقاومت الانضغاط (ميغاباسکال)
M5 10:5:1 5
M7.5 8:4:1 7.5
M10 6:3:1 10
M15 4:2:1 15
M20 3:1.5:1 20
M30 2:1:1 30
M40 يجب تصميمها 40
M45 يجب تصميمها 45
M50 يجب تصميمها 50

 

وأخيرًا

إن المعيار، هو جزء لا يتجزأ من الصناعة المتعلقة بالخرسانة. وهذا يظهر نسبة الإسمنت في الخلطة الخرسانية، وهو على علاقة مباشرة بمقاومة الانضغاط لـ 28 يوما. ومن دون معرفة كمية المعيار، لا يمكن تنفيذ عملية صب الخرسانة، لان تحديد كمية الإسمنت يؤدي إلى تحديد كمية الماء والركام. وثمة حاجة لمقدار المعيار لكل جزء من أعمال البناء، وذلك للحد من ارتفاع نفقات البناء والتشييد.

مراجع

https://www.baseconcrete.co.uk