فالتدقيق هو أحد أكثر مواد البناء استخداما في العالم، إذ أن قوته عامل حاسم في ضمان استقرار الهياكل ودوامتها، كما أن فهم مختلف أنواع القوى التي تؤثر على الخرسانة، ولا سيما القوى المضغوطة والثامنة، أمر أساسي لأي شخص يشارك في البناء أو الهندسة.

ما هي القوة الكونية؟

ويشير القوام الخرساني إلى قدرة الخرسانة على تحمل الحمولات دون فشل، ويقاس عادة بالرطوم لكل بوصة مربعة (بنفس) أو مقادير ميغاباسكال (MPa) ويتأثر بقوة الخرسانة بعوامل عديدة، منها تكوينها وعملية المعالجة ووجود مواد إضافية.

أنواع القوات العاملة في مجال التكهن

وعند النظر في القوة الملموسة، من المهم فهم النوعين الرئيسيين من القوى التي تعمل عليها: القوى المضغوطة والقوات المتشابكة.

القوات المسلحة

فالقوات الإجهادية هي تلك التي تدفع أو تجمع المواد معا، وهذه القوى، في الواقع، حاسمة نظرا لأن الخرسانة مصممة لمقاومة الضغط بفعالية.

  • والقوة المضغوطة هي قدرة المواد على تحمل الحمولات المحورية.
  • وعادة ما يكون للخرسانة قوة ضغط عالية، مما يجعلها مثالية للتطبيقات الهيكلية.
  • وتشمل التطبيقات المشتركة الحزم والأعمدة والأسس.

القوات المقاتلة

أما القوى المتطايرة فهي من ناحية أخرى تلك التي تحاول تفكيك المواد، فالتتجميد ضعيف نسبيا في التوتر، وهذا هو السبب في أنه كثيرا ما يتطلب تعزيزا.

  • القوة التصاعدية هي الحد الأقصى للإجهاد المتوتر الذي يمكن أن تتحمله المواد قبل الفشل.
  • قوة العزلة أقل بكثير من قوتها المضغوطة
  • ويُستخدم تعزيز الحانات أو الألياف الصلبة عادة لتحسين الأداء المتوتر.

العوامل التي تؤثر على القوة الملموسة

ويمكن أن تؤثر عدة عوامل على القوة العامة للخرسانة، بما في ذلك تصميم المزيجات، وشروط معالجة الإضافة، واستخدام المواد المضافة.

التصميم Mix

وتؤدي نسب المكونات المستخدمة في إنشاء الخرسانة، بما في ذلك الإسمنت، والمجاميع، والمياه، دوراً هاماً في تحديد قوتها.

  • وينتج محتوى الأسمنت الأعلى عموماً عن خرسانة أقوى.
  • ويمكن لاستخدام مجاميع الجودة أن يعزز الاستدامة والقوة.
  • ونسبة المياه إلى الترسب هي نسبة حاسمة؛ إذ أن الكثير من المياه يمكن أن يضعف المزيج.

شروط العمل

والعملية هي عملية الحفاظ على الرطوبة الكافية ودرجة الحرارة والوقت الذي يسمح للخرسانة بتحقيق قوتها المنشودة.

  • ويمكن أن يؤدي العلاج السليم إلى تحسين القوة المضغوطة بشكل كبير.
  • العلاج غير الكافي يمكن أن يؤدي إلى كسر وتقليص القوّة.
  • وتشمل أساليب العلاج المشتركة معالجة المياه، وتغطية برق الرطب، أو استخدام مركبات العلاج.

الإضافات

ويمكن إدراج الإضافات في المزيج الملموس لتعزيز خصائص الأداء، بما في ذلك القوة، والقدرة على العمل، وتحديد الوقت.

  • وتحسن البلاستيكية إمكانية العمل دون زيادة محتوى المياه.
  • المعجلات يمكنها أن تسرع في وقت العلاج، مفيد في الطقس البارد.
  • يمكن للمباحث أن تحسن قوة القذف وتخفض من الكسر

الاختبارات

ولضمان استيفاء الخرسانة لمواصفات القوة المطلوبة، يمكن إجراء اختبارات مختلفة.

اختبار القوة المضغوطة

والطريقة الأكثر شيوعاً لاختبار القوة المضغية هي اختبار المكعب أو اختبار الاسطوانات، حيث تخضع العينات لشحنات متزايدة إلى حين الفشل.

  • وتختبر العينات عادة في 7 و 14 و 28 يوما لتقييم تطوير القوة.
  • وتقارن النتائج بمتطلبات محددة من القوام.

اختبار قوة التشابك

ويقاس القوام المتطاير عادة بصورة غير مباشرة من خلال أساليب مثل اختبار الاسطوانات المقسمة أو اختبار القوة الازدحامية.

  • اختبار الاسطوانات المنقسمة ينطوي على تطبيق القوى المضغوطة على عينة اسطوانية حتى يفشل في التوتر
  • اختبارات القوة الافتراضية تقيّم مدى قدرة الخرسانة على تحمل قوى الإقراض.

خاتمة

إن فهم القوى المضغوطة والثابتة أمر أساسي لضمان السلامة الهيكلية للمصممين في البناء، إذ يمكن للمهندسين والمبنيين، بالنظر في العوامل التي تؤثر على القوة الملموسة واستخدام أساليب الاختبار المناسبة، أن يخلق هياكل آمنة ودائمة تلبي متطلبات بيئتهم.