الخرسانة المسلحة، والمعروفة أيضًا باسم "البيتون المسلح" (Béton Armé) والمشتقة من المصطلح الفرنسي Béton armé، هي مادة بناء عالية المتانة. في هذا المقال سنتعرف عليها بشكل مفصل.

في العديد من المشاريع الإنشائية، لا يكون استخدام الخرسانة العادية كافيًا، ولذلك يتم اللجوء إلى الخرسانة الأكثر مقاومة والمعروفة باسم الخرسانة المسلحة. وفي الواقع، لزيادة قوة الخرسانة المسلحة يتم إدخال قضبان فولاذية بداخلها، والتي تتمتع بمقاومة عالية جدًا لقوى الشد.

الخرسانة المسلحة (RC) هي نوع من المواد المركبة يتم تدعيمها بتسليح فولاذي وتُستخدم في تشييد المنشآت الحديثة. فالخرسانة العادية لا تستطيع تحمل العديد من الإجهادات مثل الإجهادات الاهتزازية وأحمال الرياح وغيرها. لذلك، من خلال تدعيم الخرسانة بعناصر تسليح فولاذية مثل حديد التسليح والقضبان والكابلات، يتم إنتاج الخرسانة المسلحة (RC) التي تعوض ضعف مقاومة الشد وقلة المطيلية الموجودة في الخرسانة العادية.

التعرّف على أنواع الخرسانة المسلحة

 

فيما يلي نستعرض الأنواع المختلفة من الخرسانة المسلحة، مع معلومات مهمة حول استخداماتها ومزاياها. وبشكل عام، تُقسم الخرسانة المسلحة إلى نوعين رئيسيين: الخرسانة المسلحة بحديد التسليح. الخرسانة المسلحة بالألياف.

• الخرسانة المسلحة بحديد التسليح

تُعد الطريقة الأكثر شيوعًا لإنتاج الخرسانة المسلحة (RC) هي دمجها مع حديد التسليح. وفي هذا النوع تُستخدم قضبان التسليح كعنصر تقوية رئيسي. وعادةً ما يكون حديد التسليح المستخدم مصنوعًا من الفولاذ، وقد يكون محززًا أو أملسًا، كما يمكن أن يُصنع من الزجاج أو البوليمرات. إلا أن النوع الفولاذي هو الأكثر استخدامًا، لأن معامل التمدد الحراري للفولاذ قريب من معامل تمدد الخرسانة، مما يجعلهما أكثر مقاومة للأضرار عند استخدامهما معًا.

• الخرسانة سابقة الإجهاد ولاحقة الإجهاد

من الأنواع الأخرى للخرسانة المسلحة المستخدمة في المشاريع الإنشائية الكبرى الخرسانة سابقة الإجهاد. ويتم إنتاج هذا النوع من خلال عمليات الشد المسبق أو الشد اللاحق للكابلات والأسلاك المصنوعة من سبائك الفولاذ. ولكن ما المقصود بالشد المسبق؟ الشد المسبق هو عملية تطبيق إجهادات داخلية على الخرسانة في اتجاه معاكس للقوى الخارجية بهدف معادلتها وتقليل تأثيرها. في الخرسانة سابقة الإجهاد، يتم شد الكابلات داخل الخرسانة وهي لا تزال في حالتها الرطبة، ثم تُصب الخرسانة. ومع بدء تصلب الخرسانة، تمارس الكابلات ضغطًا عليها. أما في الخرسانة لاحقة الإجهاد، فتتم عملية شد الكابلات بعد أن تتصلب الخرسانة. مزايا هذا النوع من الخرسانة المسلحة: مقاومة ضغط ذاتية عالية. تقليل الوزن الكلي للمنشأ. خفض إجهادات القص. تقليل مساحة المقطع العرضي المطلوبة للعناصر الإنشائية.

• الخرسانة المسلحة مسبقة الصب

تُسمّى الخرسانة مسبقة الصب بهذا الاسم لأنها تُنتَج في بيئة مصنع مُراقَبة وتحت إشراف مباشر. ولهذا السبب تكون سرعة تنفيذها أعلى بكثير مقارنةً بأنواع الخرسانة الأخرى. يُستخدم هذا النوع من الخرسانة في مشاريع مثل الأعمدة، وبناء الجدران وواجهات المباني، والعناصر الإنشائية، والجسور، وأنفاق المترو، وخزانات المياه، وغيرها. وتمتاز الخرسانة مسبقة الصب بمزايا عديدة مثل تنفيذ العناصر الإنشائية على الأرض بدلاً من العمل على ارتفاعات، والتحكم في عملية تصلب الخرسانة، والتنفيذ في بيئات خاضعة للرقابة بعيداً عن الظروف الجوية غير الملائمة.

• الخرسانة المسلحة بالألياف

لزيادة تماسك الخرسانة ومنع نفاذ الرطوبة والمياه إليها، يمكن تدعيمها بالألياف، ويُعرف هذا النوع باسم الخرسانة المسلحة بالألياف. وغالباً ما يتم إنتاج هذا النوع من الخرسانة من خلال دمج المونة الإسمنتية مع ألياف فولاذية منفصلة. كما يمكن أن تكون الألياف المستخدمة على شكل شبكات، أو ألياف منسوجة، أو قضبان، أو أسلاك طويلة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام ألياف غير فولاذية مثل ألياف البولي بروبيلين، والألياف الزجاجية، وألياف الكربون، وألياف القطن، والألياف الطبيعية. وتُستخدم الخرسانة المسلحة بالألياف عادةً في الخرسانة المرشوشة (Shotcrete)، وإنشاء الأرصفة، والبلاطات الأرضية، وتدعيم جدران الأنفاق، والمنشآت الساندة.

 

مزايا استخدام الخرسانة المسلحة

حتى الآن، ومن خلال التعرف على أنواع الخرسانة المختلفة وتطبيقاتها، من المفترض أن تكون لديك فكرة عن مزايا هذه الأنواع من الخرسانة. ومع ذلك، تتمتع الخرسانة المسلحة بمزايا إضافية سنستعرضها فيما يلي.

• سهولة التنفيذ

يُعد استخدام الخرسانة المسلحة في البناء أسهل نسبياً مقارنةً بالهياكل الفولاذية، كما أنها تتطلب عدداً أقل من العمالة الماهرة لتركيب القوالب وصب الخرسانة.

• القدرة على تحمّل الأحمال

كما ذُكر سابقاً، تتمتع الخرسانة المسلحة بمقاومة أعلى بكثير للشد والضغط مقارنةً بالخرسانة العادية. وقد جعلت هذه الخاصية الخرسانة المسلحة أكثر استخداماً في مشاريع البناء.

• مقاومة الحريق

بشكل عام، تتمتع الخرسانة بمقاومة عالية للحريق ولا تشتعل. وتشير التقارير إلى أن الخرسانة يمكنها تحمّل الحرارة لمدة تتراوح بين ساعتين إلى ست ساعات، مما يتيح الوقت الكافي لعمليات الإخلاء والإنقاذ أثناء الحرائق.

• المرونة

من المزايا المذهلة الأخرى للخرسانة المسلحة مرونتها، التي تتيح للمعماريين والمقاولين تنفيذ تصاميم متنوعة. وبما أن الخرسانة يمكن تشكيلها باستخدام قوالب مختلفة، فمن السهل تشكيلها بأي شكل مطلوب.

• مقاومة الزلازل

عند تصميمها وتنفيذها بالشكل الصحيح، يمكن الاعتماد على الخرسانة المسلحة بثقة كبيرة من حيث مقاومتها للزلازل.

(اقرأ طرق تدعيم المباني ومقاومتها للزلازل.)