خرسانة مسلحة من حوائط البيتومين مع الحديد المنصهر

ما هي الخرسانة المسلحة؟

تم اختراع الخرسانة المسلحة (بالإنجليزية: reinforced concrete) في القرن التاسع عشر وهي عبارة عن خرسانة إسمنتية يتم دمجها مع قضبان من الفولاذ فتزيد من قوة تحملها، بحيث تعمل قوى الشدّ للفولاذ مع قوى الضغط خرسانة مسلحة فتسمح للجزء المستخدمة فيه تَحمُل أي نوع من الضغط على مدى فترات طويلة، نظراً لأن خرسانة مسلحة العادية لا تتحمل الإجهادات الناتجة عن الرياح والزلازل والاهتزازات والقوة الأخرى وهي من أكثر مواد البناء استخدامًا في جميع أنحاء العالم وخاصًة في البنى التحتية مثل الجسور، والأنفاق، والهياكل البحرية، وأنظمة الصرف الصحي، وغيرها.

توصلت الدكتورة “ليلى عبد المنعم” إلى تكوين خرسانة مسلحة من حوائط البيتومين من الحديد المنصهر، معتمدة في اختراعها على آية في القران الكريم في سورة الكهف كمرجع أول في هذا الاختراع وهى قوله تعالى{95} آتُونِي زُبَرَ الْحَدِيدِ حَتَّى إِذَا سَاوَى بَيْنَ الصَّدَفَيْنِ قَالَ انفُخُوا حَتَّى إِذَا جَعَلَهُ نَاراً قَالَ آتُونِي أُفْرِغْ عَلَيْهِ قِطْراً{96} فَمَا اسْطَاعُوا أَن يَظْهَرُوهُ وَمَا اسْتَطَاعُوا لَهُ نَقْباً{97}” صدق الله العظيم.

ما هي مزايا خرسانة المسلحة؟

تتمتع خرسانة مسلحة بمجموعة من المزايا ومنها ما يلي

القوة والمتانة خرسانة مسلحة :

تعتبر خرسانة مسلحة مادة بناء مطلوبة بشدة، نظراً لامتلاكها قوة جيدة في تحمل الشدّ والضغط، وتكون الهياكل الخرسانية متينة إذا صُمّمت ووضِعت بشكل جيد، فلن تتأثر بالطقس، ويمكن أن تستمر حتى 100 عام، وبسبب امتلاك الخرسانة نفاذية منخفضة يمكنها مقاومة المواد الكيميائية الذائبة في الماء التي قد تسبب تآكل الخرسانة.

اقتصادية:

تعتبر خرسانة مسلحة مادة اقتصادية لأن المواد المستخدمة في صناعتها تتوفر في جميع أنحاء العالم وتكون رخيصة الثمن نسبياً، بالإضافة إلى أن تكلفة صيانتها منخفضة لكونها طويلة الأمد وتتمتع بالمتانة والمرونة.

مقاومة النار والزلازل خرسانة مسلحة:

بسبب طبيعة خرسانة مسلحة التي لا تسمح لها بالاشتعال أو الاحتراق، يمكن للخرسانة تحمل الحرارة لمدة 2-6 ساعات ويكون وقت كافي للإنقاذ في حالة حدوث حريق، لذا تكون المباني الخرسانية المسلحة أكثر مقاومة للحريق من مواد البناء الأخرى مثل الخشب، وتكون مقاومة للزلازل إذا كانت الهياكل مصمّمة بشكل صحيح

ما هي عيوب خرسانة المسلحة؟

هناك مجموعة من العيوب المتعلقة بالخرسانة المسلحة، ومنها ما يلي:

تعتبر الهياكل الخرسانية أثقل من الهياكل الأخرى مثل الخشب أو الفولاذ أو الزجاج. تحتاج المباني الخرسانية إلى صب الخرسانة؛ مما يحتاج إلى الكثير من المساحة والعمل. يسبب الانكماش حدوث صدع؛ مما يزيد من الشقوق، ويفقد الهيكل القوة. تظهر العديد من علامات التدهور على الهياكل الخرسانية يسبب تآكل حديد التسليح عند تدمير أيونات الكلوريد من مياه البحر أو أملاح التذويب

مراحل صناعة الخرسانة المسلحة:

يتم تنفيذ أعمال الجبس الأسمنتي المكسو بالرمل وتعشيش الخرسانة بعد تجريف فواصل البناء حتى عمق 20 مم وسقي الجدران جيداً.

إجراء الطبقة الأولى:

• يجب أن تكون الطبقة الأولى للجبس الأسمنتي المغطى بالرمل من مونة أسمنتية بنسبة 1: 4 جزء واحد من الأسمنت إلى أربعة أجزاء من رمل النهر النظيف والخشن والزاوي من حيث الحجم.
• يتم تحضير مونة كيس أسمنتي واحد فقط في كل مرة ويتم تحضيرها على منصة مانعة لتسرب الماء أو في حوض صلب.
• يجب استهلاك المونة في غضون 30 دقيقة بعد إضافة الماء ويتم تطبيق الطبقة الأولى من البياض بشكل موحد وبأفضل طريقة صنعة بعد سقي سطح الجدران مسبقاً ووضع النقاط وتحضير قدد التسوية للحفاظ على سماكة موحدة للسطح المغطى بالجبس.
• يجب ألا تقل سماكة الطبقة الأولى عن 12 مم ويجب أن تسقى الطبقة الأولى جيداً لمدة 7 أيام على الأقل وتزود الطبقة الأولى بخطوط متعرجة بحيث تلتصق الطبقة الأولى جيداً مع الطبقة الثانية.

إجراء الطبقة الثانية:

• يتم تنفيذ الطبقة الثانية من الجبس الأسمنتي ذي السطح الرملي بالسنتيمتر بنسبة 1: 1 وبسمك 8 مم ويتم دهن الطبقة الثانية على الطبقة الأولى بعد 7 أيام على الأقل من اكتمال الطلاء الأول.
• تقوم الطبقة الثانية بإعطاء لون رمادي موحد لكل المبنى أو أي لون آخر يوافق عليه المهندس ويجب أن يتم غربلة الرمل المستخدم في مونة الطبقة الثانية بشكل جيد بحيث يظهر الرمل بحجم موحد على السطح.
• يتم استخدام الإسفنج في الطبقة الثانية ويتم دهنه عندما تكون الطبقة الثانية مبللة ويجب أن تعمل بحيث تكون كثافة حبيبات الرمل التي تظهر على السطح متساوية وموحدة وبعد الانتهاء من الطبقة الثانية يجب أن يظل السطح يسقي جيداً لمدة 15 يوماً على الأقل.

أنواع الخلطات الخرسانية

يمكنك العثور على الخرسانة في أي مكان تقريباً بما في ذلك المباني والجسور والجدران وأحواض السباحة والطرق ومدارج المطارات والأرضيات والباحات أو حتى المنازل الأسمنتية كل هذه الهياكل تعتمد على مادة من صنع الإنسان وهناك العديد من أنواع الخرسانة المختلفة يمكن استخدام بعضها لنفس الغرض حيث يعتمد ذلك على الهدف الذي ترغب في تحقيقه يمكنك اختيار الشكل المناسب للخرسانة لإنجاز المهمة.

• الخرسانة ذات القوة العادية: تجمع هذه خرسانة مسلحة بين جميع المكونات الأساسية مثل الخرسانة والرمل والركام باستخدام نسبة 1: 2: 4. ينتج هذا الخرسانة قوة عادية ويستغرق ضبطها حوالي 30 إلى 90 دقيقة ولكن هذا يعتمد على الظروف الجوية في موقع خرسانة مسلحة وخصائص الأسمنت.
• الخرسانة العادية: هذه خرسانة مسلحة أخرى تستخدم تصميم الخلطة المشتركة 1: 2: 4 بمكوناتها من الأسمنت والرمل والركام حيث يمكنك استخدامه لإنشاء رصيف أو مبانٍ لا يوجد فيها طلب كبير على مقاومة الشد.
• خرسانة مسلحة: يستخدم هذا النوع من خرسانة مسلحة على نطاق واسع في الصناعة والبناء الحديث يتم دعم قوة الخرسانة المسلحة عن طريق وضع الأسلاك أو قضبان الصلب أو الكابلات في خرسانة مسلحة قبل أن تتماسك.
• الخرسانة الجاهزة: يتم إنشاء هذه خرسانة مسلحة وصبها في المصنع وفقاً للمواصفات الدقيقة ثم يتم نقل الوحدات الخرسانية مسبقة الصب إلى الموقع وتجميعها.
• الخرسانة خفيفة الوزن: يتم إنشاء خرسانة مسلحة خفيفة الوزن باستخدام مجاميع خفيفة الوزن والركام عبارة عن مكونات تضاف إلى كثافة أسلوب خرسانة مسلحة حيث يشتمل الركام خفيف الوزن على مواد طبيعية مثل السكوريا أو الخفاف والمواد الاصطناعية مثل الطين والصخر الزيتي أو المواد المعالجة مثل الفيرميكيولايت والبيرلايت وأهم خصائصها هي أن لديها موصلية حرارية منخفضة للغاية.
• الخرسانة عالية الكثافة: للخرسانة عالية الكثافة غرض محدد للغاية فكثيراً ما يستخدم في بناء محطات الطاقة الذرية والركام الثقيل المستخدم في إنشاء الخرسانة عالية الكثافة يساعد الهيكل على مقاومة الإشعاع.
• الخرسانة الهوائية: تحتوي بعض أنواع خرسانة مسلحة على بلايين من الخلايا الهوائية الدقيقة في كل قدم مكعب وتعمل هذه الجيوب الهوائية الصغيرة على تخفيف الضغط الداخلي على الخرسانة.
• الخرسانة المرشوشة: تختلف خرسانة مسلحة المرشوشة عن الأشكال الأخرى للخرسانة بشكل أساسي في طريقة تطبيقها حيث يتم إطلاق خرسانة مسلحة المرشوشة من خلال فوهة على إطار أو صندقة نظراً لأن هذا التطبيق يتطلب ضغط هواء أعلى.
• الأسفلت: يُعرف بشكل أكثر شيوعاً باسم “الإسفلت” أو “السطح الأسود” وهو شكل من أشكال الخرسانة يتم استخدامه بشكل متكرر على الطرق على مدارج المطار وعلى الطرق السريعة وفي ساحات الانتظار فالأسفلت معدن داكن يتكون من خليط من الهيدروكربونات يسمى البيتومين.
• خرسانة زجاجية: شكل آخر أكثر حداثة من خرسانة مسلحة والزجاج يتميز باستخدام الزجاج المعاد تدويره ويستخدم هذا الشكل من الخرسانة عندما يكون المظهر الجمالي عنصراً مهماً في تصميم الخرسانة.
• ليميكريت: تستخدم هذه الخرسانة الجير بدلاً من الأسمنت جنباً إلى جنب مع الركام خفيف الوزن مثل الألياف الزجاجية أو الرمل الحاد حيث تستخدم بشكل أساسي لبناء الأرضيات والقباب

وتؤكد المخترعة أن الهدف من هذا الابتكارخرسانة مسلحة هو بناء حائط البيتومين مع الحديد المنصهر القار، وهو من منتجات البترول لكي يتم بناء الحوائط والقواعد الخرسانية أو عزل الأعمدة.

وبهذه الطريقة يتم استخدام الحديد المنصهر مع الإسفلت بدلا عن “خلطة الإسفلت” وتبطن به الأماكن المعرضة لرشح المياه كالحمامات وكذلك قاعدة وجوانب القواعد خرسانة مسلحة في السدود والمصارف المعرضة بالمياه كذلك المباني المقاومة للزلازل أو حتى الصواريخ.

وبذلك يمكن الحصول على بناء يقاوم جميع عوامل التعرية وقوة الزلازل وغيرها من القوى المؤثرة من الخارج مهما بلغت مما يجعل تلك الحوائط أو القواعد أو أغطية الأعمدة قوية التحمل إلى درجة عالية كما يلاحظ ـن خرسانة مسلحة هذه الحوائط يمكن تكوينها بالمصانع ونقلها إلى مكان التركيب

وقد حصل هذا البحث على براءة اختراع من أكاديمية البحث العلمي بالقاهرة مؤخرا لما يمتاز به من رسوم وأرقام ووثائق هامة يستحق من كل المهتمين مصريين وعربا الالتفات إليه والى أهميته والاستعانة به في مواجهة الأخطار التي تهدد المنشئات.