مقدمة:

تمر الخرسانة علي ثلاثة مراحل في عمرها وهذه المراحل هي الخرسانة الطازجة، الخرسانة الخضراء والخرسانة المتصلبة، واليك تعريف الحالات الثلاثة:

• الخرسانة الطازجة (fresh concrete): وهي الخرسانة من لحظة اضافة الماء وحتي حدوث الشك الابتدائي للخرسانة، وهذه الخرسانة يسهل تشكيلها داخل القوالب، ولكنها لا تتحمل الاحمال الواقعة عليها.
• الخرسانة الخضراء (green concrete): وهي الخرسانة بعد الشك الابتدائي للخرسانة وقبل الشك النهائي لها، وهذه الخرسانة يصعب تشكيلها داخل القوالب ولا تتحمل الاحمال الواقعة عليها.
• الخرسانة الصلبة (hardened concrete): وهي الخرسانة في الحالة الصلبة بعد الشك النهائي للخرسانة وهذه الخرسانة لا يمكن تشكيلها ولكنها تتحمل الاحمال الواقعة عليها بكل امان.

وفي هذه المقالة سيتم دراسة الاختبارات التي تتم علي الخرسانة الصلبة لتحديد مدي صلاحيتها للاستخدام هل مقبولة ام مرفوضة.

اختبار المكعبات الخرسانية:

يتم اختبار المكعبات للتحقق من جودة الخرسانة وانها متطابقة مع ما تم تصميمه من قبل المصمم، وبالتالي لابد من ان تكون مقاومة المكعب اكبر من او تساوي المقاومة التي تم التصيم عليها حتي يتم قبول الخرسانة.

• مقبولة: عندما تكون مقاومة المكعبات اكبر من او تساوي المقاومة التي تم التصميم عليها.
• رفوضة: عندما تكون مقاومة المكعبات اقل من او تساوي المقاومة التي تم التصميم عليها، في هذه الحالة يتم عمل اعادة تصميم للمبني علي المقاوة الجديدة فاذا كان المبني آمن يتم اكمال عملية البناء، اما ان كان غير آمن فسيتم الهدم واعادة الصب.

خطوات إجراء الاختبار

1. أخذ العينات

• تُصب الخرسانة الطازجة في قوالب مكعبة بأبعاد قياسية (15*15*15 سم).
• يُراعى دمك الخرسانة جيدًا لضمان عدم وجود فجوات هوائية.

2. معالجة المكعبات

• تُترك المكعبات في القوالب لمدة 24 ساعة في درجة حرارة الغرفة.
• بعد فك القوالب، تُوضع المكعبات في أحواض مياه لمدة 28 يومًا.

3. اختبار المكعبات

• بعد فترة المعالجة، تُجرى اختبارات الضغط باستخدام آلة الضغط.
• يتم وضع المكعب في مركز آلة الاختبار، وتُطبق الأحمال تدريجيًا حتى يحدث فشل (كسر) في المكعب.

 

تحليل النتائج:

يتم اختبار 3 مكعبات قياسية، ويتم اخذ متوسط القيم الثلاثة ثم مقارنتها بالمقاومة التصميمية فإذا كانت اكبر منها او تساويها فستكون مقبولة اما اذا كانت اقل منها فسيتم رفضها.

ماكينة الاختبار:

يتم استخدام مكينة الضعط بالشكل التالي:

اشكال الانهيار وعلي ما تدل:

1. انهيار مخروطي (Cone Failure)

• الشكل: يظهر المكعب كأنه يتفتت من أحد الجوانب بشكل مخروطي.
• الدلالة:
  • هذا الشكل يشير إلى أن الخرسانة ذات جودة جيدة وتمزجت وتماسكت بشكل مناسب.
  • الانهيار المخروطي هو الشكل الأكثر شيوعًا والمتوقع في الخرسانة عالية الجودة.

2. انهيار قصي (Shear Failure)

• الشكل: يحدث كسر بزاوية مائلة داخل المكعب.
• الدلالة:
  • يدل على أن هناك خللًا في توزيع الأحمال أو في طريقة أخذ العينات.
  • قد يكون السبب أيضًا ضعف في دمك الخرسانة أو وجود فجوات هوائية داخل المكعب.

3. انهيار على شكل انقسام (Splitting Failure)

• الشكل: ينقسم المكعب إلى جزأين أو أكثر، غالبًا على طول محور التحميل.
• الدلالة:
  • يشير إلى أن الخرسانة تعرضت لضغط شد داخلي.
  • قد يكون هذا نتيجة ضعف في مقاومة الشد للخرسانة أو استخدام مواد غير متجانسة.

4. انهيار هش (Brittle Failure)

• الشكل: يتفتت المكعب بشكل كامل مع عدم وجود انقسام واضح.
• الدلالة:
  • يدل على أن الخرسانة شديدة الهشاشة، وقد تكون نسبة الماء إلى الأسمنت عالية أو أن الخليط غير متجانس.

5. انهيار على شكل تهشم كامل (Crushing Failure)

• الشكل: يحدث تفتت كامل للمكعب مع بقاء بعض الأجزاء المتماسكة.
• الدلالة:
  • يشير إلى أن الخرسانة ضعيفة جدًا ولا تتحمل الضغط.
  • قد يكون السبب استخدام مواد غير مناسبة أو ضعف في عملية الخلط والمعالجة.

6. انهيار في زوايا المكعب (Corner Failure)

• الشكل: تتهشم زوايا المكعب دون التأثير على بقية الأجزاء.
• الدلالة:
  • يدل على عدم توزيع الأحمال بشكل متساوٍ أو وجود فراغات هوائية عند الزوايا.
  • قد يشير أيضًا إلى مشاكل في صب ودمك الخرسانة.

7. انهيار في وجه واحد فقط (Face Failure)

• الشكل: يحدث الانهيار على أحد أوجه المكعب فقط دون كسر كامل.
• الدلالة:
  • قد يكون ناتجًا عن تطبيق حمل غير متساوٍ.
  • يشير أيضًا إلى ضعف محلي في الخرسانة في تلك المنطقة.

اختبار الكور الخرساني:

احد الاختبارات التي تحدد مقاومة الخرسانة ليتم مقارنتها بالمقاومة التصميمية للوقوف علي مدي صلاحية الخرسانة للاستخدام، وهذا الاختبار من الاختبارات المتلفة للخرسانة وهو غير مفضل في اغلب القطاعات.

 

خطوات إجراء اختبار الكور الخرساني

1. أخذ العينات

• تُستخدم آلة حفر مزودة بأسطوانة ماسية لقطع عينات أسطوانية (كور) من الهيكل الخرساني.
• عادةً ما تكون أبعاد العينات:
  • القطر: 15 سم
  • الطول: ضعف القطر.

2. معالجة العينات

• تُنظف العينات جيدًا وتُزال أي شوائب.
• تُحفظ العينات في الماء لمدة 48 ساعة قبل الاختبار.

3. اختبار الضغط

• يتم وضع العينة في آلة اختبار الضغط، وتُطبق الأحمال تدريجيًا حتى الانهيار.
• تُسجل القوة القصوى التي تتحملها العينة.

تحليل النتائج:

• مقبولة: عندما تكون مقاومة المكعبات اكبر من او تساوي المقاومة التي تم التصميم عليها.
• رفوضة: عندما تكون مقاومة المكعبات اقل من او تساوي المقاومة التي تم التصميم عليها، في هذه الحالة يتم عمل اعادة تصميم للمبني علي المقاوة الجديدة فاذا كان المبني آمن يتم اكمال عملية البناء، اما ان كان غير آمن فسيتم الهدم واعادة الصب.

---

اقرأ ايضا: اختبارات الخرسانة الطازجة.

اقرأ ايضا: ما هو اجهاد الخرسانة.