Published in: الهندسة المدنية

اختبار مقاومة الضغط للخرسانة – ما هي الخطوات والإجراءات المتّخذة؟

Author م. لين رحمون

Published on: 29 سبتمبر، 2023

م. لين رحمون

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

يعدُّ اختبار مقاومة الضغط للخرسانة، والتي تُصنَّف على أنها متصلبةٌ حصراً من أهم الاختبارات على الإطلاق لما يُعبّر عن الخواص المتعلقة بجودة الخرسانة المتصلبة ومدى صلاحيتها، وأكثر ما يهمُّ هذا الأمر مهندسي التصميم الذين يقومون بعملية تصميم الخلطة الخرسانية، وذلك لما يتعلق بأهمّ الخواص التي تميز الخرسانة النفوذية، ويعدُّ من الاختبارات السهلة التي تجري في موقع العمل، وذلك عند توريد الخلاطات، وإرسالها لموقع العمل قبل البدء بالصب تؤخذ العينات، ويجرى لها الاختبار.

ما هي مقاومة الضغط للخرسانة وما الغرض من القيام بهذا الاختبار؟

مصطلح مقاومة الضغط يشير إلى القدرة التي يتمتع بها العنصر الخرساني المتصلب سواءً أكان مكعباً أم أسطوانةً، وذلك لمقاومة الأحمال الضاغطة التي يتعرض لها العنصر والمطبقة على سطحه، وذلك دون ظهور أي تشقُّق. ويتجلى الغرض أو الهدف من هذا الاختبار، مثلاً: في حال صبّ حصيرةٍ أو بلاطةٍ في الموقع هذه الحصيرة مُصممّةٌ لصبّها بدرجةٍ معينة، وبالتالي من أجل تحديد درجة قوتها في الحالة الميالة لأن تكون شبه صلبة لابدّ من إجراء هذا الاختبار، وذلك من خلال صبّ عينات الخرسانة ضمن قوالب مكعبات أو أسطوانات، وحفظها لمدةٍ تصل إلى 28 يوم ومن ثم إجراء الاختبار بواسطة آلة الاختبار. ^[1]

ما هي العينات المُختبرة وأبعادها؟

يعود ذلك نسبةً إلى الكود المطبق، ولكن الأكثر شيوعاً ورغبةً تكون:

1- عينة الاختبار أسطوانية أبعادها 15 سم × 30 سم، ارتفاعها 30 سم، والقطر 15 سم.

2- عينة مكعبية أبعادها 15 سم x 15 سم x 15 سم.

3- عينة مكعبية أبعادها 20 سم x 20 سم x 20 سم. ^[2]

ما هي الإجراءات والخطوات المُتخذة عند إجراء اختبار مقاومة ضغط الخرسانة؟

قبل البدء بهذا الاختبار يمرُّ بمراحل عديدة رئيسية، وسنذكر كل مرحلةٍ بشكلٍ رئيسي، ونفصل بالتفسير خطواتها: ^[2]

1- تحضير الأدوات المستخدمة

1- آلة اختبار الضغط.

2- قضيبٌ للرصّ فولاذي قطره 1.6 سم، وطوله 60 سم.

3- القوالب الأسطوانية أو المكعبية.

4- الخلاطات.

2- تحضير العينات الخرسانية

في هذه المرحلة يتمُّ تحضير العينات، وأخذها من الخلطة الخرسانية التي يتمُّ استخدامها في الموقع حيث تؤخذ ثلاث عينات إما أسطوانات، أو مكعبات، ومن الجدير بالذكر يجب أخذ ثلاث عينات في كل عمرٍ محدد للاختبار (1، 3، 7، 28) يوم.

3- خلط الخرسانة

إما أن يكون خلطاً آلياً بواسطة خلاطات المختبر أو خلطاً يدوياً وفق مراحل يتمُّ فيها إضافة الأسمنت والحصويات الناعمة الرمل، وخلطهم بشكلٍ جيد، ومن ثم يتمُّ إضافة الحصويات الخشنة البحص والخلط حتى يتمّ توزيع البحص بشكلٍ متجانس وموحد، ومن ثم تتمُّ إضافة الماء حتى تظهر خرسانةً جيدة القوام ومتجانسة. 

4- صبّ الخرسانة ضمن القوالب

1- يتمُّ تنظيف القوالب ودهنها من الداخل بمادةٍ زيتيةٍ تساعد على عدم التصاق الخرسانة بداخلها.

2- يتمُّ صبّ الخرسانة على ثلاث طبقات، ويتمّ رصّ كل طبقةٍ 35 ضربة بواسطة قضيب الرصّ، وتتمُّ تسوية سطحها العلوي، وتغطية القالب، ووضعه دون إزعاج.

5- علاج العينات الخرسانية

في هذه المرحلة يتمُّ حفظ العينة في القوالب في الهواء الرطب ولمدة 24 ساعة يوم كامل، ومن ثم نقوم بإخراج العينات من القوالب، وغمرها بالماء العذب للفترة المحددة للمعالجة.

6- إجراء اختبار مقاومة ضغط الخرسانة

1- بدايةً يتمُّ إخراج العينة من الماء العذب بعد انتهاء فترة المعالجة، ومسح سطحها من الماء.

2- يقوم العمال بقياس أبعاد العينة.

3- يتمُّ وضع العينة في مكانها المناسب في آلة الاختبار بين المسندين بحيث يتمُّ تطبيق الحمل بشكلٍ عمودي على وجه الصب.

4- يقوم العمال بوضع الجزء المتحرك من الآلة العلوي يلامس السطح العلوي للعينة.

5- يتمُّ تطبيق الأحمال تدريجياً حتى نصل إلى الحمولة العظمى التي تُسبّب فشل العينة.

6- في النهاية يقوم العمال بتسجيل الحمولة القصوى.

تسجل قوة متانة الخرسانة في مختلف الأعمار على شكل نسبة مئوية من المقاومة عند اليوم 28.

– في عمر اليوم تكون المقاومة 16بالمئة من قوة 28 يوم.

– في عمر ثلاثة أيام تكون مقاومة الضغط 40 بالمئة من قوة 28 يوم.

– في عمر سبعة أيام تكون المقاومة 65 بالمئة من قوة 28 يوم.

– في عمر 14 يوم تكون المقاومة 90 بالمئة من قوة 28 يوم.

– في عمر 28 يوم تكون المقاومة 100بالمئة.

ما هي العوامل المؤثرة في مقاومة الضغط للخرسانة؟

1- نسبة (الماء / الأسمنت): لابدَّ من أن نذكر مدى أهمية الماء، والذي يقوم بدوره بعملية الترطيب للأسمنت الذي يمثل دور المادة الرابطة، ولكن نحتاج له بكميةٍ محددة من 0.2 إلى 0.25 بالمئة من محتوى الأسمنت لأن زيادته تساهم في قابلية التشغيل، ولكن بمجرد أن تجفّ تترك مساحاتٍ كبيرةً بين الحصويات والأسمنت.

2- الحصويات الخشنة البحص: توصلت الدراسات إلى أن حجم البحر يعدُّ المساهم الأكبر في قوة الضغط، وعلى ذلك كلما زاد حجمه ذلك يؤدي إلى زيادة قوة الضغط، ولكن لاحقاً تبين أن هذه القوة في المراحل الأولى فقط، وتنخفض بشكلٍ كبيرٍ مع التقدم بالزمن.

3- شروط الإنضاج.

4- نسبه الفراغات ضمن الخرسانة. ^[3]