طريقة حساب كمية الاسمنت للسقف

كميات المواد اللازمة للخرسانة مثل الأسمنت والرمل والركام لإنتاج الكمية المطلوبة من الخرسانة بنسب خليط محددة مثل 1: 2: 4، ويمكن حسابها من خلال طريقة الحجم المطلق، وتعتمد هذه الطريقة على مبدأ أن حجم الخرسانة المضغوطة بالكامل يساوي الحجم المطلق لجميع المواد الخرسانية، أي الأسمنت والرمل والركام الخشن والماء، وقد يتكون الهيكل الخرساني من الحزم والألواح والأعمدة والمؤسسات وما إلى ذلك بناء على نوع الهيكل، ويمكن حساب حجم الخرسانة المطلوبة للهيكل الخرساني عن طريق جمع أحجام كل عضو هيكل أو كل جزء من الأعضاء .

حساب كمية الاسمنت للبناء

يمكن حساب كمية الاسمنت للبناء على حسب طول × عرض × ارتفاع (أو عمق أو سمك)، ويجب استخدام صيغة مناسبة لأشكال عرضية مختلفة للأعضاء، ويتم إعطاء الصيغة لحساب المواد اللازمة لحجم ملموسة من خلال :

Vc= الحجم المطلق للخرسانة المضغوطة بالكامل .

ث = كتلة الماء .

ج = كتلة الاسمنت .

فا = كتلة المجاميع الدقيقة .

ك = كتلة الركام الخشن “الزلط” .

إن Sc و Sfa و Sca هي الثقل النوعي للأسمنت والركام الناعم والركام الخشن على التوالي، وتأخذ طريقة حساب كميات المواد المستخدمة في الخرسانة في الاعتبار نسب الخليط من مزيج التصميم أو الخلائط الاسمية للقوة الهيكلية ومتطلبات المتانة، ويكون حساب المواد من خلال المثال التالي :

1- حساب كميات المواد لكل متر مكعب أو قدم مكعب أو ياردة مكعب ملموسة .

النظر في الخرسانة مع نسبة مزيج من 1: 1.5: 3 ، حيث 1 جزء من الاسمنت ، 1.5 جزء من الركام الناعم و 3 جزء من الركام الخشنة بحجم أقصى 20 مم، ونسبة الاسمنت المائي المطلوبة لخلط الخرسانة هي 0.45 .

فإذا افترضنا وجود كميات كبيرة من المواد لكل متر مكعب، قدم مكعبة وساحات مكعب على النحو التالي :

1- الاسمنت = 1500 كجم / م 3 = 93.642 رطل / قدم 3 = 2528.332 رطل / ياردة مكعبة .

2- الرمال = 1700 كجم / م 3 = 105 رطل / قدم 3 = 2865.443 رطل / ياردة مكعبة .

3- الركام الخشن “الزلط” = 1650 كجم / م 3 = 103 رطل / قدم 3 = 2781.166 رطل / ياردة مكعبة .

الثقل النوعي للمواد الخرسانية هي كما يلي :

1- الرمال = 2.6 .

2- الركام الخشن”الزلط” = 2.6 .

3- النسبة المئوية للهواء المحبوس المفترض هي 2٪ .

يمكن التعبير عن نسبة المزيج من 1: 1.5: 3 حسب الحجم الجاف للمواد من حيث الكتل على النحو التالي :

1- الاسمنت = 1 × 1500 = 1500 .

2- الرمال = 1.5 × 1700 = 2550 .

3- الركام الخشن “الزلط” = 3 × 1650 = 4950 .

الاسمنت

يكون الأسمنت المستخدم في البناء عادة غير عضوي، وغالبا ما يكون أساسه من سيليكات الكالسيوم ويمكن وصفه بأنه إما هيدروليكي أو غير هيدروليكي، واعتمادا على قدرة الأسمنت على التواجد في وجود الماء (انظر الجص الهيدروليكي وغير الهيدروليكي)، والاسمنت غير الهيدروليكي لا يوضع في ظروف رطبة أو تحت الماء، وبدلا من ذلك فإنه يحدد كما يجف ويتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون في الهواء، انها مقاومة للهجوم من قبل المواد الكيميائية بعد الإعداد .

ويقوم الأسمنت الهيدروليكي (مثل أسمنت بورتلاند) بتعيين وتصبح مادة لاصقة بسبب التفاعل الكيميائي بين المكونات الجافة والماء، وينتج عن التفاعل الكيميائي هيدرات معدنية غير قابلة للذوبان في الماء جدا، ولذا فهي متينة جدا في الماء وهي آمنة من أي هجوم كيميائي، ويسمح ذلك بالتعرض للظروف الرطبة أو تحت الماء ويحمي المادة الصلبة من أي هجوم كيميائي، واستخدمت العملية الكيميائية للإسمنت الهيدروليكي التي عثر عليها الرومان القدماء الرماد البركاني (البوزولانا) مع الجير المضافة أكسيد الكالسيوم، ويمكن إرجاع كلمة “الأسمنت” إلى مصطلح روماني، والذي يستخدم لوصف البناء الذي يشبه الخرسانة الحديثة التي تم تصنيعها من الصخور المكسرة مع الجير المحترق كموثق. يشار فيما بعد إلى الرماد البركاني ومكملات الطوب المسحوقة التي تمت إضافتها إلى الجير المحترق، وللحصول على رابط هيدروليكي باسم الأسمنت في العصر الحديث تستخدم البوليمرات العضوية في بعض الأحيان كاسمنت في الخرسانة .

تاريخ اكتشاف الاسمنت

ربما كان أول ظهور معروف للأسمنت هو منذ اثني عشر مليون عام، وتشكلت رواسب من الأسمنت بعد وقوع الصخر الزيتي الذي يقع بجوار طبقة من الحجر الجيري المحترق لأسباب طبيعية، وتم فحص هذه الرواسب القديمة في الستينيات والسبعينيات، وكان هناك بدائل للأسمنت المستخدمة في العصور القديمة، كما يعد الاسمنت من الناحية الكيميائية منتجا يشتمل على الجير كعنصر معالجة أساسي، لكنه بعيد عن المادة الأولى المستخدمة في الأسمنت، واستخدم البابليون والآشوريون القار لربط ألواح الطوب أو المرمر المحروقة، وفي مصر تم تدعيم الكتل الحجرية مع هاون مصنوع من الرمال والجبس المحترق تقريبا (CaSO4 · 2H2O) والذي غالبا ما يحتوي على كربونات الكالسيوم .