انواع ” الكونكريت ” و اشكالة واستعمالاته

يزن القدم المربع للكونكريت التقليدية حوالي 150 رطلا، وقد يتطلب المشروع الخرساني النموذجي وضع مئات إلى آلاف قدم مربع من

الخرسانة

في وقت واحد، ويجب الاحتفاظ بكل هذا الوزن بأشكال خرسانية، وهذا هو السبب في أن معظم الأشكال مصنوعة من

الخشب

الصلب أو المعدن، وفي السنوات الأخيرة شهدت بعض التطورات في الأشكال “للكونكريت” المصنوعة من البلاستيك والألياف الزجاجية والراتنجات، ولكن تكلفة وقوة هذه المواد بطيئة في التغلب على الأداء الثابت للمعادن والخشب .

استخدام وأشكال الكونكريت

غالبا ما يتم تصنيف الكونكريت حسب مكان وكيفية استخدامها، وغالبا ما يكون أفضل شكل لمشروع معين هو وظيفة حجم الصب، وكمية الخرسانة التي يحتاج النموذج إلى الاحتفاظ بها، والضغط أو الوزن الذي سيتم دفعه ضد النموذج، وعلى سبيل المثال يتراوح ارتفاع الأشكال الخرسانية النموذجية المستخدمة في الأعمال المسطحة (مثل الفناء أو الممر أو الرصيف أو الطريق) من 3 إلى 12 بوصة، ونظرا لأن معظم وزن الكونكريت في تطبيقات العمل المسطح ينتشر عبر قاعدة فرعية محضرة، والتي تخفف الكثير من الوزن الذي يدفع ضد النموذج، تكون هذه الأشكال غالبا من الخشب حيث يتم استخدام المعدن في أعمال تجارية أو طرق سريعة أكبر .

وعلى النقيض من ذلك فإن الكونكريت المستخدم في بناء رصيف جسر أو مؤسسة بناء شاهقة سيعيق مئات إلى آلاف قدم مربع من الخرسانة، مع ارتفاع النموذج من 12 بوصة إلى 20 قدم، ونظرا للكم الهائل من الوزن الذي تمارسه هذه الأشكال فهي مصنوعة من

الفولاذ

عالي الجودة ويمكن أن تزن آلاف الجنيهات .

أنواع الكونكريت

1- أشكال الخشب للألواح الخرسانية .

2- أشكال الجدران الخرسانية .

3- أشكال الخرسانة المعزولة .

4- أشكال الخرسانة الرغوية ومواد التشكيل الزخرفي .

تاريخ الكونكريت

العصور القديمة

كان الإنتاج النضج للمواد الخرسانية شائعا من قبل التجار الأنباط الذين احتلوا سلسلة من الواحات وسيطروا عليها وطوروا إمبراطورية صغيرة في مناطق جنوب سوريا وشمال

الأردن

منذ القرن الرابع قبل الميلاد، واكتشفوا مزايا الجير الهيدروليكي مع بعض خصائص التماسك الذاتي، وبحلول عام 700 قبل الميلاد، قاموا ببناء الأفران لتوفير مدافع الهاون من أجل بناء المنازل ذات الجدران المكسوة بالركام والأرضيات الخرسانية وخزانات المياه الجوفية، ولقد أبقوا الصهاريج سرية لأنها مكنت الأنباط من الازدهار في الصحراء، وبعض هذه البنايات باقية حتى يومنا هذا .

العصر الكلاسيكي

في العصور المصرية القديمة والعصر الروماني اللاحق اكتشف البنائين أن إضافة الرماد البركاني إلى هذا المزيج سمح له بالهبوط تحت الماء، وتم العثور على أرضيات خرسانية في القصر الملكي في تيرينز، اليونان والتي يرجع تاريخها إلى حوالي 1400-1200 قبل الميلاد، واستخدمت قذائف الهاون الجيرية في اليونان وكريت و

قبرص

في عام 800 قبل الميلاد، واستخدمت قناة الآشوريان جروان (688 قبل الميلاد) الخرسانة المسلحة، وتم استخدام الخرسانة للبناء في العديد من الهياكل القديمة .

واستخدم الرومان الكونكريت على نطاق واسع من 300 ق.م إلى 476 م، وتمتد لأكثر من سبعمائة عام، وخلال الإمبراطورية الرومانية تم تصنيع الكونكريت الروماني (أو التأليف المادي) من الكيكليمي، البوزولانا ومجموعة من الخفاف، واستخدامه على نطاق واسع في العديد من الهياكل الرومانية، وحدث رئيسي في تاريخ الهندسة المعمارية أطلق عليه اسم الثورة المعمارية الرومانية، حرر البناء الروماني من قيود المواد الحجرية والطوب، ومكنت من تصاميم جديدة ثورية من حيث التعقيد الهيكلي والبعد .

الاسمنت البورتلاندي الحديث

وتشير الاختبارات الحديثة إلى أن opus caementicium كان به قوة ضغط أكبر من الاسمنت البورتلاندي الحديث (حوالي 200 كجم / سم 2، ومع ذلك نظرا لغياب التسليح كانت قوة الشد أقل بكثير من الخرسانة المسلحة الحديثة، وكان أسلوب تطبيقها مختلفا أيضا، ويختلف الاسمنت الإنشائي الحديث عن الخرسانة الرومانية في تفصيلين مهمين، أولا اتساق المزيج هو سائل ومتجانس مما يسمح بسكبه في أشكال بدلا من طلب وضع طبقات اليد جنبا إلى جنب مع وضع الركام، الذي يتكون في الممارسة الرومانية من الركام، وثانيا يمنح الفولاذ المدمج المتكامل المجالس الخرسانية الحديثة قوة كبيرة في التوتر، في حين أن الخرسانة الرومانية يمكن أن تعتمد فقط على قوة الترابط الخرساني لمقاومة التوتر .

وتم العثور على المتانة طويلة الأجل للهياكل الخرسانية الرومانية نتيجة لاستخدامها

الصخور

والرماد البركاني (البركاني)، حيث ساعدت بلورة ستارتلينغلايت وخلط بيندينغ الأسمنت والكالسيوم وسيليكات هيدرات في إعطاء الخرسانة أكبر درجة مقاومة الكسر حتى في البيئات النشطة زلزاليا، والخرسانة الرومانية أكثر مقاومة للتآكل عن طريق مياه البحر من الخرسانة الحديثة، واستخدمت مواد الحمم البركانية التي تتفاعل مع مياه البحر لتشكيل بلورات آل tobermorite مع مرور الوقت .

برج سميتون

الاستخدام الواسع للكونكريت في العديد من الهياكل الرومانية يضمن بقاء الكثير منها حتى يومنا هذا، وتعتبر حمامات كاراكالا في روما مجرد مثال واحد، والعديد من القنوات والجسور الرومانية مثل جسر بونت دو جارد الرائع في جنوب فرنسا، لديها حجارة مبنية على أساس خرساني، وكذلك قبة البانتيون، وبعد انهيار الإمبراطورية الرومانية أصبح استخدام الكونكريت نادرا إلى أن أعيد تطوير التكنولوجيا في منتصف القرن الثامن عشر، وفي جميع أنحاء العالم تجاوزت الخرسانة الصلب بكمية من المواد المستخدمة .

العصور الوسطى

بعد الإمبراطورية الرومانية انخفض استخدام الجير المحترق و pozzolana بشكل كبير حتى تم نسيان هذه التقنية بين 500 و 14 م، ومن القرن الرابع عشر إلى منتصف القرن الثامن عشر عاد استخدام الأسمنت تدريجيا، وبنيت قناة دو ميدي باستخدام الكونكريت في عام 1670 .

وفي العصر الصناعي كان أكبر خطوة للأمام في الاستخدام الحديث للكونكريت كانت Smeaton’s Tower التي بناها المهندس البريطاني John Smeaton في ديفون، إنجلترا ، بين 1756 و 1759، وكانت هذه Eddystone Lighthouse الثالثة رائدة في استخدام الجير الهيدروليكي في الخرسانة باستخدام الحصى والطوب المسحوق كما مجموع المباراتين، وتم تطوير طريقة لإنتاج أسمنت بورتلاند في إنجلترا وبراءة اختراع من قبل جوزيف أسبدين في عام 1824، واختار Aspdin الاسم لتشابهه مع حجر بورتلاند الذي تم استخراجه في جزيرة بورتلاند في دورست، إنجلترا، وواصل ابنه وليام التطورات في أربعينيات

القرن التاسع عشر

وكسبه تقديرا لتطوير اسمنت بورتلاند “الحديث” .