معايير أداء وإنتاج وامتثال الخرسانة

أ- المعايير المتعلقة بالخرسانة ومكوناتها

توفر المواصفة EN 206 معايير وإرشادات للخرسانة ومكوناتها المستخدمة في البناء في جميع أنحاء أوروبا. فيما يلي ملخص للمعايير ذات الصلة التي تحكم مكونات الخرسانة بناءً على المواصفة EN 206:2013+A1:2016.

1. الأسمنت

• EN 197-1: الأسمنتات الشائعة (تشمل الأسمنت البورتلاندي، المركب، خبث الأفران، والرماد البركاني).
• EN 197-2: تقييم والتحقق من استمرارية أداء الأسمنت.
• EN 413-1: الأسمنت المستخدم في البناء.
• EN 15167-1: خبث الأفران الحبيبي المطحون (للاستخدام مع الأسمنت البورتلاندي).

2. الركام

• EN 12620: الركام للخرسانة

  يحدد المتطلبات المتعلقة بالتصنيف، الشكل، الكثافة، والمتانة.

• EN 13055: الركام الخفيف.

• EN 13242: الركام للمواد غير الرابطة والهيدروليكية المستخدمة في الهندسة المدنية.

3. الإضافات

• EN 934-2: إضافات للخرسانة (تشمل الملدّنات، الملدّنات الفائقة، المثبطات، والمسرعات).
• EN 934-6: إضافات للخرسانة المرشوشة.

4. الماء

• EN 1008: ماء الخلط للخرسانة

يحدد متطلبات جودة الماء، بما في ذلك المعايير المتعلقة بالمياه المعاد تدويرها من عمليات إنتاج الخرسانة.

5. الإضافات (المواد الإسمنتية الإضافية)

• EN 450-1: الرماد المتطاير للخرسانة (مواد بوزولانية).
• EN 13263-1: غبار السيليكا للخرسانة.

تحدد المعايير المتطلبات الكيميائية والفيزيائية، بما في ذلك النعومة والنشاط الكيميائي.

6. الخرسانة

• EN 206: الخرسانة – المواصفات، الأداء، الإنتاج، والتوافق

تمثل هذه المواصفة المعيار الأساسي لإنتاج الخرسانة، حيث تحدد معايير تصميم الخلطة، الأداء الميكانيكي، والمتانة.

7. التسليح الفولاذي

• EN 10080: الفولاذ لتسليح الخرسانة

يغطي خصائص وأداء حديد التسليح المستخدم في الخرسانة الإنشائية.

تضمن هذه المعايير جودة الخرسانة وسلامتها وتوحيدها عبر قطاع البناء بأكمله.

ب - تصنيف الخرسانة

فيما يلي ملخص لتصنيف الخرسانة بناءً على المواصفة EN 206:

1. التصنيف حسب الوزن

تصنيف الخرسانة بناءً على الكثافة

• الخرسانة الخفيفة (LWC):

  • الكثافة: 800–2,000 كغ/م³
  • تحتوي على ركام خفيف (مثل الطين الموسع أو حجر الخفاف).
  • تُستخدم عادة في العناصر مسبقة الصنع، العزل، أو في الهياكل التي تتطلب وزنًا ذاتيًا منخفضًا.

• الخرسانة العادية (NWC):

  • الكثافة: 2,000 إلى 2,600 كغ/م³
  • تستخدم الركام الطبيعي التقليدي مثل الحصى أو الحجر المكسر.
  • تُعد المعيار لمعظم التطبيقات الهيكلية (مثل المباني والجسور).

• الخرسانة الثقيلة:

  • الكثافة: > 2,600 كغ/م³
  • تحتوي على ركام ثقيل (مثل الباريت أو الهيماتيت) أو مكونات معدنية.
  • تُستخدم عادة في الحماية من الإشعاعات (مثل محطات الطاقة النووية).

2. التصنيف حسب مقاومة الضغط

• الخرسانة ذات المقاومة العادية:

  • فئة المقاومة: من C12/15 إلى C50/60 (ميجا باسكال)

• الخرسانة عالية المقاومة:

  • فئة المقاومة: > C50/60
  • تُستخدم في العناصر الإنشائية المتطلبة، مثل الأبراج العالية أو الجسور.

3. التصنيف حسب فئة التعرض (المتانة)

يتم تصنيف الخرسانة وفقًا لظروف التعرض البيئي، والتي تحدد متطلبات مقاومتها للعوامل البيئية:

• XO: لا يوجد خطر تآكل أو هجوم (مثل الخرسانة الداخلية الخالية من الرطوبة).
• XC1 إلى XC4: تآكل ناتج عن الكربنة (مثل الخرسانة المسلحة المعرضة للهواء أو الرطوبة).
• XS1 إلى XS3: تآكل ناتج عن الكلوريدات (مثل البيئات البحرية).
• XD1 إلى XD3: تآكل ناتج عن أملاح إزالة الجليد.
• XF1 إلى XF4: تأثير التجميد والذوبان مع أو بدون مواد مضادة للتجمد.
• XA1 إلى XA3: هجوم كيميائي (مثل التربة الحمضية أو المواد الكيميائية الصناعية).

4. التصنيف حسب القوام (قابلية التشغيل)

يُقاس قوام الخرسانة الطازجة باستخدام اختبار الهبوط أو اختبار التدفق ويُصنف كالتالي:

• S1 إلى S5: فئات الهبوط (تتراوح من جامد إلى شديد السيولة).
• F1 إلى F6: فئات التدفق (لقياس انتشار التدفق للخرسانة ذاتية الرص).

5. أنواع خاصة من الخرسانة

• الخرسانة ذاتية الرص (SCC):

  • ذات سيولة عالية، تنساب تحت وزنها الذاتي دون الحاجة إلى اهتزاز.
  • تُستخدم في الأقسام ذات التسليح الكثيف والقوالب المعقدة.

• الخرسانة عالية الأداء (BHP):

  • مصممة لتوفير خصائص محددة مثل القوة العالية، المتانة، أو انخفاض النفاذية.

• الخرسانة المسلحة بالألياف:

  • تحتوي على ألياف من الصلب، الزجاج، أو البوليمر لتعزيز المتانة ومقاومة التشققات.

• الخرسانة ذات الهواء المحبوس:

  • تحتوي على فقاعات هواء صغيرة لتحسين مقاومتها لدورات التجميد والذوبان.

• الخرسانة المرشوشة:

  • تُرش على الأسطح باستخدام فوهة، وتُستخدم في الأنفاق أو عمليات الإصلاح.

6. التصنيف حسب طريقة الإنتاج والتسليم

• الخرسانة الجاهزة:

  • تُسلم طازجة من محطة الخرسانة باستخدام خلاطات متنقلة.

• الخرسانة المخلوطة في الموقع:

  • تُخلط مباشرة في موقع العمل.

• الخرسانة مسبقة الصنع:

  • يتم صبها ومعالجتها في بيئة مُتحكم بها، ثم تُنقل إلى الموقع.

تساعد هذه التصنيفات في تحديد مدى ملاءمة الخرسانة للأغراض الهيكلية، البيئية، والجمالية المختلفة.

ج - المعايير المنظمة لاختبار خصائص الخرسانة

يُعد اختبار خصائص الخرسانة أمرًا ضروريًا لضمان مطابقتها لمواصفات التصميم ومتطلبات الأداء. فيما يلي نظرة عامة على أهم اختبارات الخرسانة وفقًا للمواصفة EN 206، والطرق النموذجية المستخدمة.

1. اختبار الخرسانة الطازجة

تُقيّم هذه الاختبارات قابلية التشغيل، نسبة الهواء، وخصائص أخرى في الحالة الطازجة.

1.1. قابلية التشغيل (اختبار الهبوط) – EN 12350-2

• الهدف: قياس اتساق الخرسانة (قابلية التدفق).
• الطريقة: يُملأ مخروط بالخرسانة الطازجة، ثم يُرفع، ويتم قياس مقدار الهبوط (انخفاض الارتفاع).
• النتيجة: يتم التصنيف وفق فئات الهبوط (S1 إلى S5).

1.2. اختبار التدفق (على طاولة التدفق) – EN 12350-5

• الهدف: تقييم قدرة الخرسانة على التدفق بحرية.
• الاستخدام: الخرسانة ذاتية الرص (SCC).
• الطريقة: يُسكب الخرسانة الطازجة على طاولة التدفق، ويُقاس قطر الانتشار.

1.3. قياس نسبة الهواء – EN 12350-7

• الهدف: تحديد كمية الهواء في خليط الخرسانة، وهو أمر مهم لمقاومة دورات التجميد والذوبان.
• الطريقة: باستخدام مقياس ضغط أو طريقة حجمية لتحديد نسبة الهواء.

1.4. درجة الحرارة والكثافة – EN 12350-6

• الهدف: مراقبة درجة الحرارة والكثافة في الخرسانة الطازجة.
• الطريقة: تؤخذ عينات ويتم قياس كثافتها للتحقق من مطابقة تصميم الخلطة.

2. اختبار الخرسانة المتصلبة

تضمن هذه الاختبارات أن الخرسانة المتصلبة تلبي متطلبات القوة والمتانة والاستقرار.

2.1. مقاومة الضغط – EN 12390-3

• الهدف: قياس مقاومة الضغط، وهي معلمة أساسية في الأداء الإنشائي.
• الطريقة: تُختبر مكعبات (150 ملم) أو أسطوانات (150 × 300 ملم) تحت الضغط.
• النتيجة: يتم التصنيف وفق فئات المقاومة (مثل C30/37).

2.2. مقاومة الانحناء – EN 12390-5

• الهدف: تحديد مقاومة الانحناء (الشد) للخرسانة.
• الطريقة: يتم اختبار عارضة خرسانية باستخدام تحميل ثلاثي أو رباعي النقاط.

2.3. مقاومة الشد بالانفلاق – EN 12390-6

• الهدف: قياس مقاومة الشد غير المباشرة لتقييم مقاومة التشققات.
• الطريقة: توضع أسطوانة خرسانية أفقياً تحت آلة اختبار الضغط.

2.4. معامل المرونة – EN 12390-13

• الهدف: تحديد صلابة الخرسانة (السلوك المرن).
• الطريقة: يتم تطبيق ضغط على عينة أسطوانية وقياس التشوه.

3. اختبار المتانة

تضمن هذه الاختبارات قدرة الخرسانة على مقاومة الظروف البيئية.

3.1. امتصاص الماء – EN 12390-8

• الهدف: قياس كمية الماء الممتصة لتحديد النفاذية والمسامية.
• الطريقة: يتم غمر العينات في الماء وتسجيل زيادة الوزن.

3.2. مقاومة التجميد والذوبان – EN 12390-9

• الهدف: اختبار قدرة الخرسانة على مقاومة التشققات والتقشر خلال دورات التجميد والذوبان.
• الطريقة: تُعرَّض العينات لدورات متكررة من التجميد والذوبان في الماء.

3.3. اختبار اختراق الكلوريد – EN 12390-11

• الهدف: تقييم مقاومة الخرسانة لاختراق الكلوريد الذي قد يسبب تآكل حديد التسليح.
• الطريقة: تُعرَّض العينات لمحلول كلوريد، ويتم قياس عمق الاختراق.

4. اختبار الاستقرار البُعدي

تركز هذه الاختبارات على الانكماش والزحف والتشوه مع مرور الوقت.

4.1. الانكماش في الهواء – EN 1367-4

• الهدف: قياس انخفاض الحجم بسبب فقدان الرطوبة.
• الطريقة: يتم تجفيف عينات خرسانية في الهواء وتسجيل التغيرات في الطول.

4.2. اختبار الزحف – EN 12390-5 (مع تعديلات)

• الهدف: تقييم التشوه طويل الأمد تحت حمل مستمر.
• الطريقة: تُعرَّض العينات لحمل ثابت لفترة طويلة، ويتم قياس التشوه.

5. الاختبارات الكيميائية

تكتشف هذه الاختبارات المواد الضارة التي قد تؤثر على متانة الخرسانة أو سلامتها الإنشائية.

5.1. مقاومة هجوم الكبريتات – EN 196-2

• الهدف: تقييم مقاومة الخرسانة للبيئات الغنية بالكبريتات.
• الطريقة: يتم تعريض العينات لمحلول كبريتات، وتُسجَّل التغيرات في القوة أو الكتلة.

5.2. اختبار تفاعل القلويات-السيليكا (RAS) – ASTM C1260 / EN 12620

• الهدف: الكشف عن إمكانية حدوث RAS، الذي يمكن أن يسبب التمدد والتشققات.
• الطريقة: يتم اختبار تفاعل الركام مع القلويات في الأسمنت.

خاتمة

تساعد هذه الطرق في ضمان أن الخرسانة تؤدي وظيفتها كما هو مطلوب في التطبيقات المختلفة، سواء من حيث الأداء الهيكلي، أو مقاومة العوامل البيئية، أو عمر التصميم المتوقع.