المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : ركام الخرسانة Concrete Aggregate



السيالي
26-11-2010, 10:11 AM
ركام الخرسانة Concrete Aggregate
تتكون الخرسانة من حبيبات صخرية متماسكة مع بعضها البعض بمادة لاحمة هي عجينة الاسمنت ويطلق اسم الركام على تلك الحبيبات الصخرية التي تكون بصفة عامة متدرجة في الحجم من حبيبات صغيرة من الرمل إلى الحصى وحبيبات كبيرة من الزلط أو الأحجار المكسرة ويمثل الركام في الخرسانة الجزء المالي الحامل نسبياً ويشتغل حوالي 75% من حجم الكتلة الخرسانية لذلك نجد أن الخرسانية تتأثر بصورة كبيرة بخصائص الركام المستخدم فيها .
*أهمية الركام في الخرسانية :-
1- يكون الركام جسم الخرسانة إلي يقاوم الأعمال التي تتعرض لها وعوام لها عوامل البري وفعل العوامل الجوية المختلفة .
2- يعتبر مادة مالئة رخيصة لتكوين جسم الخرسانة
3- يساعد على إنقاص التغيرات الحجمية (volume chonges) الناتجة من شك وتصلد عجينة الاسمنت والماء وكذلك من تأثير تغيرات الرطوبة في الخرسانة
*المصادر العامة للركام :-
1- مصادر طبيعية مثل المحاجر الطبيعية
2- مصادر صناعية مثل الركام خبث الأفران ومخلفات الفحم المحترق وركام عمليات المعالجات الحرارية .
3- ركام ملون لأغراض الزينة
وتتوقف خواص الخرسانة المصنوعة من ركام معين على الآتي :-
1- المميزات المعدنية لحبيبات الركام وبصفة خاصة ما يتعلق بالمقاومة والمتانة والتحمل على مر الزمن .
2- الخواص المميزة لسطح حبيبات الركام وبصفة خاصة ما يتعلق بدرجة تشغيل الخرسانة الطازجة وبالتماسك في الخرسانة المتصلدة
3- التدرج الحبيبي للركام وبصفة خاصة ما يتعلق بدرجة تشغيل الخرسانة الطازجة وكثافتها وكذلك الناحية الاقتصادية لخلطة الخرسانة .
4- كمية الركام في المتر المكعب من الخرسانة وبصفة خاصة ما يتعلق بالتكاليف والتغيرات الحجمية الناتجة من جفاف الخرسانة .
*التقسيم العام للركام :-
1-الركام الخشن :- coarse aggregates
يحتوى على مواد لا يقل مقاسها الادني عن 5mm واساساً يتقسم إلى نوعين :-
أ‌- الخرسانة ( الزلط ) gravel
وهي عبارة عن حبيبات دائرية الشكل تشكلت نتيجة للتاكل الطبيعي للصخور ويجب ان لا يكون الحبات الهشة المسامية اكثر من 15% والشوائب يجب ان لا يزيد عن 1% وزناً .
ب-الحجر المكسور :- Crushed stones
نتحصل عليها بطحن الصخور الطبيعية أو الزلط بابعاد تتراوح ما بين (5-70mm) ويفضل الشكل الاقرب للمكعب أو الثماني ونتيجة لخشونة سطح الحبيبات فإنها تلتصق بالخرسانة الأسمنتية يشكل أفضل منه مع الزلط . ويجب أن لا يزد المواد الهشة عن 10% والعضوية عن 2% .



2-الركام الناعم Fine aggregaters
تتألف من حبيبات بأقطار تتراوح ما بين( 5-a/somm) وتنشكل نتيجة لتفتت الصخور الطبيعية كما تستعمل الرمال الصناعية الناتجة من نكسير الحجارة ويجب ان لا يزيد نسبة الشوائب عن 3% للرمل الطبيعي و5% للرمل المكسر .
تصنيف الركام وأثره على الخرسانة :-
1-وفقاً للمقاس :-
أ-الركام الصغير :-
هو عبارة عن الحبيبات التي يمر اغلبها من المنحل القياسي 9.76mm ولا يزيد ما يحتجز منه على هذا المدخل عن النسب المسموح بها في حدود التدرجات المذكورة في المواصفات القياسية .
ب -الركام الكبير :-
هو الذي يحتجز من المنحل القياسي 9.76mm ولا يزيد ما يمر منه من هذا المنحل عن النسب المسموح بها في حدود التدرجات المذكورة في المواصفات القياسية .
ج-الركام الشامل :-
هو خليط من الركام الصغير والكبير .



2-وفقاً للشكل :-




التقسيم


الوصف


الامثلة
مرور
استدارة الحبيبات لتاكلها بفعل المياه أو بعوامل التعرية الاخرى
زلط الانهار أو شواطي البحار ورمل الصحراء
غير منتظم
غير منتظم طبيعياً أو مشكلاً تشكيلاً جزئياً بعوامل التعرية وله حواض مستديرة
زلط الحفر وحجر الصواني
زواي
ذو خواص حادة واضحة عند تقاطع اسطحه الخشنة
جميع انواع الاحجار المكسرة
مفلطح
حبيبات معظمها زواي ذات سمك صغير بالنسبة لطولها أو عرضها
صخور طبقية
عضوي
حبيبات معظمها ذات بعدين صغيرين بالنسبة للبعد الثالث
صخور طبقية أو صخور اخرى تعرضت لعوامل تعرية أو بفعل الكسارة


1-وفقاً للسطح:-
2-تقسيم حبيبات الركام الى ست مجموعات :-

رقم المجموعة
الوصف
الصفات المميزة
الأمثلة
1
زجاجي
ركام صرفي مكسر
صواني اسود
2
ناعم
ركام معقول لفعل المياه أو نتيجة لكسر صخر طبقي أو دقيق الحبيبات
الحجر الرملي
3
حبيبي
ركام يظهر في مكسرة حبيبات مستديرة منتظمة تقريباً
الحجر الرملي
4
خشن
ركام سطح مكسر ذو حبيبات دقيقة أو متوسطة تحتوى على بلورات لا تمري بسهولة
بازلت – فلنت –حجر جيري كربون حديدي
5
بلوري
ركام يحتوي على بلورات واضحة
جرانيت – جابرو - جليس
6
هش ومسامي
ركام به مسام وتجاويف واضحة
حجر الخفاق

بالنسبة لاثر المقاس على الخرسانة فان المقاس الصغير زيادة في السطح الخارجي اللازم تغطيته بعجينة الاسمنت مما يعني استعمال كميات اكبر من الاسمنت أو زيادة الخلطة بالماء مما يعني تقليل مقاومة الاسمنت والخلطة الخرسانية ككل .
بالنسبة لتأثير الشكل فان الحبيبات المستديرة هي الأفضل من ناحية الشكل حيث تقبل الكبس والانضغاط أكثر من غيرها ولذلك يؤثر بشكل الركام على النسبة المئوية للفراغات ومن ثم على كمية العجينة الإسمنتية ( الحبيبات المستديرة سهلة التشغيل) في حين يصعب تشغيل الحبيبات غير المنتظمة المخلوطة الحبيبات المفلطحة تغطي سطحاً خارجياً اكبر مما يعني زيادة عجينة الاسمنت أو الماء ، الامر الذي يقلل من مقاومة الخرسانة كما إنها تؤدي إلى انضغاط مفكك غير تام بالنسبة لاثر حالة السطح على الركام يتمثل في ان الحبيبات ذات السطوح اللامعة ضعيفة التماسك مع عجينة الاسمنت ، اما الحبيبات ذات السطوع الخشنة فتزيد قوة تماسكها مع الاسمنت وبذلك تزيد قوة الخلطة ولكن تساعد الاسطع الناعمة في التشغيل ، تختلف أسطح الحبيبات المختلفة من ناحية المسامية فكلما زادت مسامية الحبيبات تقل قوة الخلطة الخرسانية بسبب امتصاص الحبيبات لكميات متعددة من الرطوبة الضرورية في عملية التصليد .
اشتراطات صلاحية ركام الخرسانة :-
يجب ان يتكون ركام الخرسانة من حبيبات الركام الصغير والركام الكبير كما يجب ان تكون هذه الحبيبات صلدة وقوية الاحتمال ونظيفة وخالية من المخلفات الملتصقة ويجب ان لا تحتوي حبيبات الركام على مواد ضارة مثل الفحم والميكا أو الطين الصحب وما شابهها أو لاشوائب العضوية وذلك كافية أو بشكل مؤثر تاثيراً سلبياً على مدى تحملها مع مرور الزمن أو على حديد التسليح في الخرسانة المسلحة .

كما يجب أن تكون المقاسات المختلفة للحبيبات موزعة توزيعاً منتظماً في الركام المستعمل ويجب أن يكون التدرج بالكيفية التي تعطي الخرسانة ذات الخواص المطلوبة وبسهل تشغيلها في وضعها بدون انفصال وبدون استعمال نسبة كبيرة من الماء . بالنسبة للمقاس الأقصى للركام الكبير فيجب ان بكون اكبر ما بمكن في الحدود التي تسمح بها أسس التصميم واشتراطات التنفيذ بشرط الا يزيد عن ربع اقصر مسافة أو اقل سمك للعضو على ان يكون من المتيسر صب الخرسانة دون صعوبة بحيث تحيط إحاطة تامة بكل التسليح وان تملأ كل أركان الفرم ويجب أن لا يقل المقاس الاعتباري الأكبر للركام في الأعضاء الثقيلة التسليح من الكمرات الرئيسية عن اقل مسافة عرضية بين الأسياخ ويمكن استخدام الركام المحلي لمنطقة من المناطق إذا أثبتت الاختبارات صلاحيته للخراسانة وعدم احتوائه على المواد الضارة وقد يعاد تدرجه وتخلط إذا لزم للحصول على تدرج مناسب .
· خواص الركام المؤثرة في جودة الخرسانة :-
(‌أ) الخواص الفيزيائية :-
1- الفراغات الداخلية في حبات الركام :-
هذه الفراغات تقلل من قوة الركام وتزيد من قدرته على امتصاص الماء والتعاذيه للسوائل تبعاً لزيادتها واتصالها مع بعضها ونتيجة لهذه الفراغات داخل الحبيبات وتبادلها امتصاص الماء مع عجينة الاسمنت فإنها أؤثر على تحمل الخرسانة مع مرور الزمن فالحبيبات المتشبعة أكثر قابلية للانكسار من تلك غير المتشبعة .
2-تماسك حبيبات الركام مع عجينة الاسمنت :-
بتغير تماسك حبيبات الركام مع عجينة الاسمنت تبعاً لتغير سطح الركام فالسطح الخشن يزيد تماسك الركام وعجينة الاسمنت وبالذات إذا كان

اتجاه الخشونة متعامراً مع سطح حبيبات الركام وثقل جودة الخرسانة بتفاعل الركام غير المتزن كيميائياً مع الاسمنت .
3-شكل حبيبات الركام :-
تقلل حبيبات الركام المفلطحة والزاوية تشغيل الخرسانة مما يتطلب زيادة عجينة الاسمنت وبالتالي مقاومة الخرسانة للضغط ، والحبيبات المفلطحة تحجز الماء تحتها مما يقلل من تماسكها مع عجينة في حين ان حبيبات الركام المدورة تزيد من التشغيل .
4-التمدد الحراري للركام :-
يختلف التمدد الحراري باختلاف نوع الحبيبات ويؤثر ذلك على الخرسانة إذا كان الاختلاف بين التمدد الحراري لحبيبات الركام للاسمنت كبيراً .
5-الحرارة النوعية للركام :-
تؤثر الحرارة النوعية والموصلية الحرارية للركام في صدى تغيير الحرارة للخرسانة ومدى انتقال الحرارة داخل الخرسانة ويظهر اثر هذه الخاصية في المنشآت الضخمة التي يكون فيها سمك الخرسانة كبيراً .
6-الوزن النوعي للركام :-
يعتبر الوزن النوعي عن كثافة حبيبات الركام الفردية ، وبما أن الحبيبات تحتوي على فراغات تقلل من كثافتها فإنه يمكن تقسيم الوزن للنوعين دفعً لطريقة تعينه إلى :-
أ‌- الوزن النوعي المطلق ( لا يشمل الثقوب الهوائية )
ب‌- الوزن النوعي الطاهري ( يشتمل الثقوب الهوائية )
7-وحدة الوزن والفراغات بين حبيبات الركام :-
هي وزن وحدة الحجم من الركام ووحدتها kg/ m3 وهنا الحجم للركام ككل ومن الضروري معرفة الحالة التي يقاس عندها حجم الركام فقد يكون سائباً أو مدموكاً

،و قد يكون جافاً أو رطباً أو مبتلاً ، وتستعمل غالباً حالة الجفاف مع الرمل الكامل للمقارنة بين الأنواع المختلفة ويمكن حساب نسبة الفراغات وفقاً للقانون التالي :-
نسبة الفراغات للحجم الكلي = ( الوزن النوعي – الوزن الحجمي )
الوزن النوعي
8-الرطوبة وامتصاص الركام للماء :-
ينقسم الركام بالنسبة لدرجة الرطوبة إلى الآتي :-
أ‌- جاف بالفرن ( يتخلص الركام كم كل الرطوبة الداخلية والخارجية )
ب-جاف بالهواء ( يتخلص الركام من الرطوبة السطحية ويكون مشبهاً جزئياً )
ج- مشبع بالماء والسطح جاف ( لا توجد رطوبة سطحية ولا ماء حر وتكون جميع الفراغات في الحبيبات مشبعة بالماء ) .
د- رطب أو مبلل ( رطوبة مع ماء حر وتشبع بالماء) .
عندما يكون الركام غير مشبع بالماء فانه يمتص كمية من ماء الخلط اما إذا كان رطب السطح فتنه يساهم بهذه الكمية من الماء السطحي في زيادة ماء الخلط .
9- الزيادة الحجمية للركام الصغير :-
عند إضافة كمية من الماء للرمل وتقلبه فإنه الماء يغلق سطح الرمل وبالتالي يزيد حجم الرمل بزيادة كمية الماء الى ان تصل الرطوبة لدرجة معينة فيبدأ التؤثر السطحي يقل وبالتالي يبدأ الحجم في التقلص إلى ان يصل الحجم الأصلي نتيجة لزوال الشد السطحي ، وكلما زاد السطح الخارجي لحجم حبيبات الركام كانت الزيادة الحجمية أكثر وضوحاً مما يسبب خللاً في الكمية

أو الكتلة المطلوبة من الرمل ، وكذلك كميات من الماء زائدة عن الكمية الأصلية في الخلطة الخرسانية .
10-المساحة السطحية لحبيبات الركام :-
هي احد العوامل الرئيسية التي تتحكم في جودة الخرسانة نظراً لان مقاومة الخرسانة للأعمال تتوقف على مقاومة التماسك band strength بين الحبيبات ، وتتأثر حيث يتم التلاصق ، فإذا استعمل الركام الكبير مع عجينة الاسمنت سيكون الناتج تماسك وترابط على مساحة صغيرة ومقاومة ضعيفة للأعمال ، وإذا استعمل الركام الصغير مع العجينة يكون الناتج خرسانة ضعيفة المقاومة المساحة النوعية لسطح الركام الصغير كبيرة لا تكفي عجينة الاسمنت وذلك للالتصاق الكامل لجميع حبيبات الركام .
يلاحظ ان ضعف الخرسانة المصنوعة من ركام كبير فقط تابع من تواجد الفراغات بالخرسانة نتيجة لعدم امكانية الدمك التام وعدم وجود حبيبات صغيرة لملأ الفراغات بين حبيبات الرمل الكبير ، اما ضعف الخرسانة المصنوعة من ركام صغير فينتج من كثرة الماء اللازم للخلط لإعطاء
خرسانة قابلة للتشغيل وينتج عن ذلك زيادة الماء الحر Free water الذي يتبخر مسبباً وجود فراغات كثيرة داخل الخرسانة .
فانه بالإضافة إلى تقليل ماء الخلط وإمكانية الدمك الكافي لجعل الفراغات اقل ما يمكن فإن المساحة السماحية للركام الخليط تكون مناسبة لإحداث تماسك بين الحبيبات مما يحقق المقاومة المطلوبة لخرسانة الأعمال الإنشائية .



11- التدرج الحبيبي :-
هو فصل المقاسات المختلفة من الركام بعضها عن بعض في أي كمية من الركام أي تعيين توزيع الحجوم الطبيعية للركام باستخدام مناقل ذات مقاسات متدرجة تبدأ بالكبير من الأعلى إلى الصغير في الأسفل ،ويتم هذه ومن ثم يحسب الوزن المحجوز على كل منخل وتحسب منه النسبة المئوية للركام المار من كل منخل وترسم بيانياً مع مقاس فتحة المنخل للغير عن مدى التوزيع الحجمي لحبيبات الركام وينقسم الركام من حيث التدرج الى :-
أ‌- الركام المندرج :- وهو الذي يحتوي على معظم مقاسات المناخل القياسية
ب-الركام الجيد التدرج :- وهو الذي يحتوي على المقاسات المختلفة من المناخل لكميات مناسبة .
ج-الركام الناقص :- وهو الذي لا يوجد فيه مقاس أو أكثر من المقاسات القياسية ويظهر ذلك في الرسم البياني كخط أفقي .
12- الطين والطفل والتراب الناعم :-
يسبب وجود هذه المواد في الخلطة الخرسانية بكميات كبيرة ضعفاً شديداً في مقاومتها ويؤخر في زمن تفاعل الاسمنت مع الماء بالخرسانة كما يزيد
وجودها من الانكماش والجفاف في الخرسانة مما يسبب الشروح ويجب تن لا تتعدى كمية الطين والمواد الناعمة المقادير الآتية :-
- 3% بالوزن من الرمل أو الزلط المكسر
- 15% من رمل الحجارة المكسرة
- 15% بالوزن من الركام الكبير


ب-الخواص الكيميائية :-
الركام هو عبارة عن مادة مالئة في الغالب ، ولكنها في بعض الأحيان لا تكون خاملة وتتفاعل مع الاسمنت تفاعلاً كيميائياً ينتج عنه تغيرات كيميائية وفيزيائية في الخلطة الخرسانية يمكن تلخيصها في الآتي :-
1-إثبات حجم الركام :-
يعين ثبات حجم الركام بغمرة في محلول كبريتات الصوديوم Naz So4 لمدة 16 الى 18 ساعة ثم يجفف الركام في فرن وتكرر العملية لمرات عديدة حسب عدد الدورات المطلوبة ويترك الركام ثابت إذا لم يحدث شرخ أو تفتيت 2-التفاعل القلوي للركام :-
عندما يحدث تفاعل بين الركام والقلويات في الاسمنت ينتج عنه زيادة في الحجم بعد سنتين في العادة ، وهذه الزيادة في الحجم ينتج عنها اجهادات شد اعلى من تلك التي تتحملها الخرسانة ، فالخرسانة ضعيفة جداً تجاه اجهادات الشد لذلك تحدث تشرخات في الخرسانة تزيد مع الزمن .
1-المواد العضوية بالركام :-
توجد بعض المواد العضوية بكميات مختلفة بالركام الطبيعي وقد تكون ذائبة فيه ، وقد تخلق هذه المواد ، وقد تزيد من زمن شك الخرسانة أو تضعف الخلطة الخرسانية بضعف مادتها .
1-العناصر والأملاح غير المرغوب فيها بالركام :-
وهي مثل الفحم ومخلفاته ، وعناصر الكبربتوز والمايكا والاملاح الذائبة التي قد تتفاعل مع الاسمنت أو تغلف الركام وقد تتسبب في زيادة الحجم مسببة الشروخ .


ج- الخواص المكانيكية :-
1-صلادة الركام :-
تعيين صلادة الركام بإجراء اختبار البري على عينة اسطوانية ( طول 25mm وارتفاع 25mm) وباستعمال الرمل القياسي كمادة حاكمة مع دوران عينة الاختبار على قرص دائري ووضع الثقل 1250g فوق العينة ولعد إتمام 1000 دورة تحسب لصلادة من المعادلة التالية :-
الصلادة = - الوزن بالجرام
2-متانة الركام :-
نفس العينة يتم إسقاط مطرقة قياسية 2000g مكن ارتفاع 10mm على القيمة ، وتكرر بزيادة الارتفاع 10mm في كل مرة ، وبكون عدد الدقات اللازمة لكسر العينة هو مقياس متانتها .
3-مقاومة الركام الكبير للتهشيم :-
وهي تكون مهمة للخرسانة في أغراض معينة عندما تتعرض للبري ، وتحدد هذه الكمية بمعامل يسمى معامل التهشيم ، ويجب أن لا يزيد عن 40% المنشآت العادية وعن 30% للمنشآت المعرضة للتآكل ، ويعبر ايضاً عن مقاوم الصدم .
4-تحمل الركام مع الزمن ( ديمومة الركام) :-
أ‌- المقاومة للعوامل الجوية :-
تقاوم الصخور والزلط العوامل الجوية بشكل كافي بينما لا تقاوم الصخور الطبقة الطينية .
ب‌- المقاومة للحريق :-
تختلف درجة مقاومة الركام للحريق باختلاف مصدره فخبث الافران العالية والحجر الخفاف والطوب المكسر والزلط الجيري هي احسنها ، وتعتبر صخور الجرانيت والبازلت والزلط اكسليس أضعفها .
يعتبر ركام الرصف والحجر الجيري من انسب الاستعمالات لهذا التطبيق ويتم مقارنة البري تبعاً لمعامل الصلادة

ياسر الجعلي
26-11-2010, 01:37 PM
باركـ الله فيكـ العزيز السيالي ومشكور على المعلومات القيمة

إديكـ العافية

الشايابى
26-11-2010, 02:14 PM
مشكوووور وتسلم كتير الغالى السيالى واديك العافية

نوح
27-11-2010, 10:25 AM
مشكوووور وتسلم كتير الغالى السيالى واديك العافية

السيالي
27-11-2010, 03:13 PM
باركـ الله فيكـ العزيز السيالي ومشكور على المعلومات القيمة

إديكـ العافية
تسلم العزيز ياسر

السيالي
27-11-2010, 03:14 PM
مشكوووور وتسلم كتير الغالى السيالى واديك العافية


جزاك الله كل خير الغالى الشايابي

السيالي
27-11-2010, 03:14 PM
مشكوووور وتسلم كتير الغالى السيالى واديك العافية



جزاك الله كل خير الغالى نوح

السنجراوى ود فرح
04-04-2011, 08:47 PM
تسلم الايدى