الجمعة، 7 ديسمبر 2018

تأثير نوع وحجم حبات الركام على مقاومة الضغط للخرسانة


 تأثير نوع وحجم الركام على مقاومة الضغط للخرسانة


مقدمة :
ان مقاومة الضغط للخرسانة  تتأثر بالكثير من العوامل نذكر اهمها : 1- نسبة الماء الى الاسمنت . 2- درجة التراص . 3 – نسبة الاسمنت الى الركام . 4 – الترابط بين الملاط والركام . 5 – التدرج الحبي للركام . 6 – شكل حبات الركام. 7 – مقاومة ومقاس حبات  الركام .
ولقد وجد ان  مقاومة الضغط للخرسانة تتأثر  بنوع الركام المكون للخرسانة من جهة ومقاس وتدرج حبيبات الركام من جهة اخرى وسنتطرق الى تأثيرهذين العاملين فقط على مقاومة الضغط  للخرسانة  .
اولا - تأثير نوع الركام على مقاومة الضغط للخرسانة
اجريت دراسة على ثلاث انواع من الركام الخشن للحصول على خصائص مختلفة للخرسانة الحاصلة . وهذه الانواع للركام الخشن هي : الكوارتز والغرانيت وحصى النهر والركام الناعم من الرمل العادي المستخرج من المقلع . اجري تحقيق مخبري تمهيدي كان غرضه التأكد من ملاءمة الركام المستخدم لاعمال الانشاء . وكانت نسب الخليط : ( 1 : 2 : 4  ) ، ومن اجل كل نوع من الركام الخشن تم صب ( 45 ) مكعب  مقاس ( 150mmx150mm ) استخدمت لمراقبة مقاومة الضغط عند الاعمار ( 3 , 7 , 14 , 21 , 28 ) يوم .  نتيجة التجارب اظهرت ان مقاومة الضغط الاعلى عند كل الاعمار لوحظت في الخرسانة المصنوعة  من ركام الكوارتز يتبعها ركام حصى النهر ثم ركام الغرانيت  .
المواد والطريقة :
الاسمنت :  تم استخدام الاسمنت البورتلني العادي ويملك وزن محدد مقداره : 3.15 .
الركام : تم استخدام ثلاث انواع من الركام الخشن ( كوارتز مكسر ، غرانيت مكسر ، وحصى النهر ) . والركام الناعم من الرمل العادي المستخرج من المقلع  .
الطريقة :
نسب الخلط :
 استعملت النسب  ( 1 : 2 : 4  ) = ( ركام خشن : ركام ناعم : اسمنت ) ونسبة ماء الى اسمنت = 0.6  .
تركيب الخليط حسب باستخدام طريقة الحجم المطلق من المعادلة ( 1 ) والتركيبات المتعلقة تظهر في الجدول ( 1 ) :
 (1 )   Ww/1000) +( Ec/1000SGc) +(WFA/1000SGFA) +( WCA/1000SGCA) = 1 m3  )
حيث w  : وزن الماء ( كغ ) .
        C : وزن الاسمنت ( كغ ) .
         S: وزن الرمل  ( كغ ) .
       SGc : الوزن النوعي للاسمنت ( 3.15 ) .
        SGFA : الوزن النوعي للرمل .
          SGCA : الوزن النوعي للركام الخشن .
الجدول ( 1 ) – تركيب خليط لـ ( 1m3 ) من الخرسانة   :
CA
( kg/m3)
FA
( kg/m3)
w
( kg/m3)
C
( kg/m3)
نوع الركام
1260
630
189
315
كوارتز مكسر
1248
624
187.2
312
حصى النهر
1268
634
190.2
317
غرانيت مكسر

الصب ومعالجة واختبار العينات :
من اجل كل نوع من الركام الخشن تم صب 15  مكعب قياس ( 150mmx150mm ) وفقا للـ  ( BS 1881 : Part 108 ( 1993) ) ، بعد يوم من الصب نقلت مكعبات الخرسانة الى خزان المياه للمعالجة حتى وقت التجربة . معالجة العينات حدثت وفقا للـ ( BS 1881 : Part 111 ( 1993)  . لقد اختبرت الخرسانة لمقاومة الضغط عند الاعمار ( 3 , 7 , 14 , 21 , 28 ) يوم . ثلاث مكعبات كسرت باستخدام الة تجربة الضغط واعتمدت القيمة الوسطية كمقاومة ضغط للخرسانة .
مقاومة الضغط :
نتيجة تجربة مقاومة الضغط على الخرسانة   من اجل ثلاث انواع من الخرسانة  ، كان قد لوحظ ان مقاومة الضغط تزداد مع العمر من المعالجة . لاجل كل الاعمار ، المقاومة الاعلى قد استخرجت من الخرسانة المصنوعة من ركام الكوارتز المكسر ، متبوعة بحصى النهر ، والمقاومة الاخفض كانت قد سجلت للخرسانة المصنوعة من الغرانيت المكسر

ثانيا - تأثير مقاس الركام وتدرجه الحبي على مقاومة الضغط للخرسانة :
اجريت دراسة على اربع عينات خرسانية مصنوعة من ركام خشن بمقاسات
  9.50mm , 12.7mm , 19.10mm) )  خليط الخرسانة كان بالنسب  ( 1 : 1.5 : 3)وبمعدل نسبة ماء الى اسمنت تساوي 0.6   تم صب مكعبات الخرسانة من نفس الخليط ، وعولجت واختبرت لاجل مقاومة الضغط عند الاعمار ( 14 , 28 ) يوما اظهرت النتائج ان الخرسانة المصنوعة من ركام مقاسات 9.5mm  و 12.7mm و 19.1mm سجلت مقاومات ضغط مقدارها 18.2 N/mm2 و 20.0 N/mm2 و 20.9 N/mm2 على التوالي عند عمر 28  يوم . أي ان مقاومة الضغط تزداد بازدياد مقاس حبيبات الركام .
تم خلط الركام الخشن والناعم والاسمنت مع بعضها بخلاط خرسانة كهربائي بعد إضافة نسبة ماء الى اسمنت مقدارها 0.6 والخرسانة الناتجة تم صبها في عينات مكعبات مقاس 150mmx150mmmx150mm على طبقات وتم رص كل طبقة بقضيب فولاذي حسب الأصول وبعد انتهاء الصب تمت معالجة الخرسانة وبعدها تم اختبار ثلاث مكعبات من كل نوع من الركام الخشن عند 14   يوم و ثلاث مكعبات من كل نوع من الركام الخشن عند 28 يوم وكانت تسجل قيمة الحمل الذي يفشل عندها المكعب وتستخدم في حساب مقاومة الضغط عن طريق المعادلة التالة : 
                          ( f =p / A         ( N / mm2 )                             ( 1
حيث p : حمل الأنهيار و A   مساحة المقطع العرضي للمكعب المختبربالمتر المربع
وقد دونت النتائج في الجدول التالي :

مقاومة الضغط          N/mm2
مقاس الركام  ( ملم )
28 day             
14 day               
Mean
3))
2))
1))
Mean
3))
2))
1))
18.2
17.8
18.9
18.3
15,6
15.8
15
16
9.5
20
19.5
19
21.5
18.2
18.5
18
18.1
12.7
20.9
22
20.7
20
19.3
19.2
19.7
19
19.1

يظهر من الجدول ان تأثيرمقاس حبات الركام على مقاومة الضغط للخرسانة  وان مقاسات الركام المنتظم من 9.50mm   و  12.7mm و  19.10mm  سجلت مقاومة ضغط من
18.2 N/mm2 و  20  N/mm2 و  20.9  N/mm2  على التوالي عند عمر 28  يوم .
هذه النتائج تشير الى ان مقاومة الضغط للخرسانة  المصنوعة من الركام المنتظم تزداد بازدياد مقاس حبات الركام .
كما ان دراسة اخرى اجريت على  عينات خرسانية مصنوعة من ركام خشن بمقاسات  10mm  و 20mm  وركام ناعم رمل مقاس 3mm وكان خليط الخرسانة بالنسب  ( 1 : 2 : 4) وبمعدل نسبة ماء الى اسمنت تساوي 0.5   تم صب مكعبات الخرسانة من نفس الخليط ، وعولجت واختبرت لاجل معرفة  مقاومة الضغط  ثلاث مكعبات من كل نسبة خليط كانت تختبر عند  عمر  (7  و 14 و  28 ) يوما .
اظهرت النتائج ان مكعب الخرسانة من مقاس ركام 20mm   عند عمر 28  يوما اعطى مقاومة  مقدارها 35.5 Mpa اما مكعب الخرسانة من مقاس ركام 10mm عند عمر 28  يوما فقد اعطى مقاومة  مقدارها  16.4 Mpa  . أي ان نسبة المقارنة هي 47.6 % .
وهذه الدراسة ايضا اظهرت ان مقاومة  الضغط للخرسانة  تزداد بازدياد مقاس حبات الركام .