تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

قضبان التسليح

يُعدُّ الإسمنت والفولاذ من أهم مكونات الخرسانة في المجال الإنشائي الذي يخصّ المباني وكافة المنشآت التي تحتاج إلى الخرسانة المسلحة. ويُقصد بالفولاذ حديد التسليح الذي يُمثَّل على شكل قضبان وأساور، ويتمُّ استخدام قضبان حديد التسليح في كافة العناصر من أعمدة وجوائز وكذلك بلاطات. 

صناعة الفولاذ واستخداماته في الهندسة المدنية

يُعتبر الفولاذ من أهم المواد التي يتمُّ استخدامها في الهندسة المدنية، وذلك لأهميته الكبيرة ولأهمية خواصه الميكانيكية، وتتركز صناعة الفولاذ بشكل أساسي على الحديد والكربون، ويتمُّ الحصول على الفولاذ وفق مرحلتين، في المرحلة الأولى يتمُّ التوصل إلى الفونت وهو الحديد الصبّ الذي يتألف بشكل أساسي من 94 بالمئة من الحديد، و 4 بالمئة من الكربون. ^[1]

وما تبقى عبارة عن شوائب، مثل: الكبريت، والفسفور، وكذلك السليسيوم، وغيرها من المواد. أما في المرحلة الثانية يتمُّ تحويل الحديد الصبّ إلى فولاذ وفق عدة طرق منها: طريقة مارتن، وطريقة بسمر توماس، وكذلك طريقة الفرن الكهربائي.

ما هي طريقة عمل الفرن الكهربائي في تحويل الحديد الصبّ إلى فولاذ؟

تعتمد هذه الطريقة على درجات الحرارة العالية جداً التي يتمُّ التوصل لها ضمن الفرن الكهربائي، وذلك للتخلص من الفوسفور والكبريت، وتعمل هذه الأفران إما بالحثّ الكهربائي أو بما يُسمى طريقة القوس الكهربائي. وفي كلا الطريقتين يجب التوصل إلى مرحلة انصهار الشحنة.

وبعدها يتبقى كمية محددة في الفرن من أكاسيد الحديد، وبوصل التيار الكهربائي تتأكسد باقي الشوائب من منغنيز وفوسفور، أما الكبريت فيتمُّ إضافة كلس حيّ في مرحلة ثانية ليتحول إلى خبث، ويعتبر إنتاج الفولاذ بطريقة الأفران الكهربائية ذو أهميةٍ كبيرة نتيجةً للحصول على الفولاذ عالي الجودة.

ما هو فولاذ البيتون المسلح؟

يُعدُّ فولاذ البيتون المسلح نوعٌ من أنواع الفولاذ الذي يتميز بخواص ميكانيكية عن باقي الأنواع الأخرى، وذلك تبعاً لمجال استخدامه حيث يكثر استعمال واستخدام حديد التسليح الفولاذي في أعمال الهندسة المدنية حصراً، ويتمُّ استخدامه في الأنواع التالية: ^{[2] [3]}

قضبان الفولاذ الملساء

هي عبارة عن مقطعٍ دائري ويكون سطحها الجانبي أملساً، ويتمُّ الحصول عليها من الفولاذ الطري المدلفن على الساخن، ونقصد بالفولاذ الطري أي تكون نسبة الكربون والشوائب منخفضةً فيه، وتتراوح أقطار هذه القضبان ما بين 6 إلى 20 مم، ولكن قوى الاحتكاك بين الخرسانة وحديد التسليح تكون قليلةً وقوة الترابط ضعيفة، مما يؤدي إلى انزلاق الخرسانة عن قضيب الحديد الفولاذي الأملس بسهولة.

قضبان الفولاذ المحلزنة

هي عبارة عن نواة فولاذية محورية دائرية يتوضّع عليها ضلعان طوليان مستمران وأضلاعٌ عرضية على شكل بروز بزوايا مائلة أو عمودية على محور القضيب تُسمى بالنتوءات، وقد أثبتت التجارب أن هذه النتوءات توفر المزيد من الاحتكاك ما بين الخرسانة والقضبان الفولاذية وتزيد من التحامها.

تتراوح أقطار هذه القضبان ما بين 6 إلى 50 مم، وتُعتبر هذه القضبان عالية المقاومة والالتحام، وقد تمّ التوجه من قبل المهندسين لاستخدامها، وذلك بهدف التوفير في كمية الفولاذ المستعمل في أعمال الخرسانة من خلال زيادة إجهاد حدّ الخضوع للفولاذ.

ما هي فوائد استخدام فولاذ البيتون المسلح في أعمال الهندسة المدنية؟

يُستخدم فولاذ البيتون أو حديد التسليح الفولاذي لتوفير المقاومة، وذلك لتحقيق دعم هياكل المباني والمنشآت الضخمة كالجسور و السدود، وللحدّ من الضغوط الخارجية، ويوفر قوةً إضافيةً للخرسانة من خلال دمج قضبان التسليح مع الإسمنت، وتشكيل هيكلٍ خرساني يوفر مستوى عالٍ من الحماية. ^{[4] [5]}

وذلك بسبب قدرة قضبان التسليح على مقاومة الشدّ، ومنعه لظهور التشققات في الخرسانة، كما أنه يخفف كمية الخرسانة المستخدمة ويجعل سماكتها أرق.