مـواد بـنـاء 1 المستوى الثانى الفصل الدراسي الأول

مـواد بـنـاء 1 المستوى الثانى الفصل الدراسي الأول
مـواد بـنـاء 1 المستوى الثانى الفصل الدراسي الأول دكـتـور مـهـنـدس/ الـسـيـد قـطـب الـسـيـد المحاضرة التاسعة

الفصــــل الخـــامــس المــواد اللاحمـــة المعدنيـــة Mineral Binding Materials
- أنواع الأسمنت البورتلاندى يتبين مما تقدم أن تركيب الأسمنت وتأثير ذلك على خواصه يمكن من الحصول على أنواع مختلفة من الأسمنت ذات خواص مختلفة ويتم ذلك عن طريق: ● تغيير نسب المواد الخام. ● تغيير مدى نعومة الطحن. ● تغير فى طريقة الصناعة. ونظراً للأغراض المختلفة المطلوبة لاستعمالات الأسمنت فقد أنتجت أنواع متنوعة من الأسمنت البورتلاندى تختلف عن الأسمنت البورتلاندى.

- أنواع الأسمنت البورتلاندى
1- الأسمنت البورتلاندى سريع التصلد وهو الأسمنت البورتلاندى ذو المقامة المبكرة ويصنع من خليط من المواد الخام المحتوى على نسبة عالية من الجير ويصير حرق هذا الخليط ثم يطحن ناعما جداً ويحتوى الناتج على نسبة عالية من سليكات ثلاثى الكالسيوم أكثر من حالة الأسمنت البورتلاندى العادى. وتنتج المقاومة المبكرة لهذا الأسمنت من تزايد هذه النسبة ومن تنعيم الطحن جيداً جداً، ومن العناية فى اختيار خاماته ويشك هذا الأسمنت بنفس المعدل مثل الأسمنت البورتلاندى العادى إلا أن تصلده أسرع ومبكر فيحصل على معظم مقاومته للضغط بعد 3 أيام بينما يحصل الأسمنت البورتلاندى العادى على معظم قوته بعد 28 يوماً وبذلك تتحمل خرسانته مبكراً نسبه عالية من المقاومة فى مدة 24 ساعة وتتحمل معظم المقاومة فى مدة 3 أيام تقريباً.

وتكاليف هذا الأسمنت 40-50٪ أكبر من الأسمنت العادى ويكون ذلك فى بعض الأحيان اقتصادياً أرخص عند الاستعمال لسرعة فك الشدات الخرسانية وإعادة استخدامها وسرعة تحميل المنشأة مما يسبب سرعة الانتهاء منه واستخدامه والاستفادة منه اقتصاديا مما يعطى مكاسب تعوض بكثير زيادة تكاليف الأسمنت سريع التصلد عن الأسمنت البورتلاندى العادى. ويعتبر استخدام هذا الأسمنت ذو فائدة فى الأجزاء الباردة حيث أنه أقل احتمالا لإحداث الشروخ عن الأسمنت العادى نتيجة الجو البارد نظراً لحصول الخرسانة على قوتها وبسرعة قبل تأثير التجمد والبرودة الشديدة عليها. ويلاحظ أن حرارة التفاعل مع الماء المنبعثة من هذا الأسمنت أكثر من حالة الأسمنت العادى نظراً لتزايد نسبة سليكات ثلاثى الكالسيوم وألومينات ثلاثى الكالسيوم به ولذلك يلزم العناية بسرعة معالجته. ولذلك أيضاً فإن استخدامه قليل ومحدود جداً فى الخرسانة ذات الكميات الكبيرة (خرسانة كتلية) وإنما يستخدم بكثرة فى أعمال الوحدات الخرسانية جاهزة الصب للرغبة فى فك شدات القوالب بسرعة مع إمكان التحكم الصحيح وإجراء المعالجة بعناية.

2- الأسمنت البورتلاندى منخفض الحرارة يستخدم هذا الأسمنت فى الخرسانة الكتلية مثل خرسانة السدود بغرض تقليل الحرارة المنبعثة أثناء فترة التصلد مما يقلل التمدد والانكماش بالخرسانة الأمر الذى يمنع أو يقلل حدوث الشروخ - ويحتوى هذا الأسمنت على نسبة منخفضة من الجير ونسبة عالية من السيليكا أكثر مما يحويها الأسمنت البورتلاندى العادى كما أنه يطحن أكثر نعومة منه - والحرارة المنبعثة منه تساوى تقريباً 1/3 الحرارة المنبعثة من الأسمنت البورتلاندى العادى ولكنها تتساوى فى المقاومة مع بعضها فى الوقت الذى يلى ذلك. ومن مزايا هذا الأسمنت تحسين قابلية الخرسانة للتشغيل وإعطائها خاصية عدم النفاذ للماء نظراً لدقة نعومته. ويعتبر هذا الأسمنت غير مرغوب فى استخدامه فى المنشآت العامة العادية نظراً لبطء تصلده.

3- الأسمنت البورتلاندى المقاوم للكبريتات يستخدم فقط فى الأماكن التى تكون معرضة لتأثير أملاك الكبريتات الشديدة مثل التربة أو المياة المحتوية على قلوبات عالية - ويحوى هذا الأسمنت على نسبة عالية من سيليكات ثنائى الكالسيوم ونسبة منخفضة من الألومينات وله معدل تصلد بطء عن الأسمنت البورتلاندى العادى. 4- الأسمنت البورتلاندى الأبيض يتسبب اللون الرمادى فى الأسمنت البورتلاندى العادى من وجود أكسيد الحديد فى الحجر والطين ويكون ذلك فى الأسمنت بنسبة حوالى 4٪ ولذلك فللحصول على أسمنت بورتلاندى أبيض يلزم أن تحتوى المواد الخام على نسبة منخفضة من أكسيد الحديد غالباً ما تكون أقل من 1٪ وفى العادى تكون أقل من 0.5٪ وكذلك يلزم أن يكون الحجر الجيرى عبارة عن كلسيت نقى (حجر جيرى نقى) وأن يكون الطين من النوع الأبيض وأن يكون الوقود المستخدم فى الصناعة خاليا من البايريت وأن يسخن لدرجة حرارة أكبر من المعتاد للأسمنت العادى ونظراً لهذه الاشتراطات فإن الأسمنت الأبيض غالى التكلفة وأكثر سعرا عن الأسمنت العادى.

5- الأسمنت البورتلاندى الملون ويتكون من الأسمنت البورتلاندى العادى أو الأسمنت البورتلاندى الأبيض المضاف إليه ألوان مناسبة (الألوان خاملة لا تتفاعل مع الأسمنت) ويشترك فى هذه الألوان أن لا تتأثر بالجير وإلا تبهت بتعريضها للجو وألا تحتوى على مواد ضارة بالخرسانة مثل الجبس - ولذلك فإن الألوان المعدنية غالباً ما تكون صالحة لهذا العرض أحياناً تستخدم مخلوطة بمواد أخرى رخيصة ولكن لا تستخدم أبداً الألوان العضوية لعدم توفيها للاشتراطات المذكورة فتضاف الألوان للأسمنت فى الطاحونة أثناء طحن الكلنكر - وتأثير الألوان على خواص الأسمنت هو نفس تأثير المواد الطينية. ولذلك فإن الكمية الكبيرة منها تقلل مقاومة الأسمنت وتزيد من انكماشه ولذلك يجب ألا تزيد كمية المواد الملونة عن 10% من الأسمنت بألوان - والألوان الأحمر والأصفر والبنى (وغالبا ما تكون أكاسيد الحديد) تعتبر أكثر نجاحاً فى الاستخدام - وتعتبر أيضاً أن اللون الأخضر الباهت جيد (وينتج من أكسيد الكروم) - وإذا أريد ألوانا زاهية فتضاف الألوان إلى الأسمنت الأبيض بدلا من الأسمنت البورتلاندى العادى - أما الألوان القاتمة فتكون باستخدام كميات قليلة من المنجنيز الأسود أو الكربون الأسود - وتكون الألوان القاتمة من الأحمر والأخضر والأزرق - عرضة لحدوث البثع بها بأى تلميح بسيط كأن يحدث لمعظم الخرسانات المعرضة للجو.

6- الأسمنت البورتلاندى الحديدى يصنع هذا الأسمنت بإضافة جلخ الحديد ناتج الأفران العالية المحبب (المبرم بسرعة بالماء عند خروجه من الأفران العالية) والمطحون بنسبة 35٪ بالوزن إلى الكلنكر للأسمنت البورتلاندى العادى ثم طحنها ناعماً وإضافة الجبس إليهما بنسبة 3-4٪ ثم إعادة الطحن والتنعيم ومواصفاته تقريباً هى نفسها مواصفات الأسمنت البورتلاندى العادى ماعدا حدود مقاومة الضغط فإنها تكون لمدة 3ن 7 أيام أقل قليلا - ومن مزايا هذا النوع من الأسمنت أنه أرخض من الأسمنت البورتلاندى العادى وأن الحرارة المنبعثة منه نتيجة التفاعل مع الماء أقل منها للأسمنت العادى وأنه أكثر مقاومة منه لمفعول القلويات وماء البحر كما أن الأسمنت الحديدى يحصل على قوته القصوى بعد مدة من الوقت وتكون تلك المقاومة أحياناً أكثر من مقاومة الأسمنت البورتلاندى العادى القصوى (أى أن الأسمنت الحديدى بطئ التصلد نسبياً عن الأسمنت العادى).

الاختبارات الطبيعية والميكانيكية للأسمنت
يعتبر الأسمنت من أهم المواد اللاحمة لما له من خاصية التماسك والتلاصق سواء فى الهواء أو تحت الماء. وتوجد أنواع متعددة من الأسمنت أهمها وأكثرها شيوعاً واستخداما هى الأنواع المختلفة من الأسمنت البورتلاندى مثل الأسمنت البورتلاندى العادى، الأسمنت البورتلاندى سريع التصلد والمعروف سوبر كريت، وأسمنت خبث الأفران العالية (أسمنت الانتاج المصرى يسمى الأسمنت الحديدى)، والأسمنت البورتلاندى الأبيض والملون. ويستعمل الأسمنت فى الأغراض الانشائية والمعمارية كمادة لاحمة لربط الأجزاء بعضها ببعض مثل المونة (الأسمنت والرمل) لتماسك الطوب والحجارة ... إلخ أو كمادة بياض لتغطية حوائط المبانى (عجينة أسمنت أو مونة أسمنت) أو فى عمل الخرسانة المستخدمة فى الأجزاء المختلفة من المنشآت. ويجب التأكد من مطابقة الأسمنت لاشتراطات المواصفات الخاصة به خيث أن خواصه تتأثر بدرجة كبيرة ببعض العوامل التكنولوجية المختلفة مثل نسبة المواد الخام ودرجة نقاوتها ودرجة نعومة الأسمنت وكذلك كيفية تخزين الأسمنت قبل استخدامه.

تجهيز عينة الاختبار: تجهز عينة الاختبار بخلط اثنى عشرة عينة متساوية تقريباً مأخوذة من مواقع مختلفة موزعة بانتظام فى رسالة الأسمنت. ويراعى فى حالة الأسمنت الموجود بالصوامع أن تؤخذ العينات الفرعية أثناء الملء أو التفريغ أما فى حالة الأسمنت المعبأ بالشكاير فتؤخذ العينات الفرعية من ست شكاير وإذا قل عدد الشكاير من ست فتؤخذ عينة من كل شيكارة وتخلط مع بعضها لتكون عينة الاختبار. ويراعى أن يكون وزن عينة الاختبار 10كجم على الأقل وذلك لكل رسالة أسمنت تزن 250 طنا على الأقل.

1- اختبار تعيين الوزن النوعى للأسمنت Determination of Spicific Weight of Cement - الغرض من الاختبار: تعيين الوزن النوعى للأسمنت وهو يستعمل فى تصميم الخلطات الخرسانية وقيمته ثابتة للأسمنت البورتلاندى العادى وتصل إلى 3.15 ولا تنص المواصفات على إجراء هذا الاختبار كاختبار قبول الأسمنت واختلاف الوزن النوعى للأسمنت يبين مدى تعرض الأسمنت لظروف غير عادية أو لمدة تخزين طويلة كما أن الوزن النوعى يعبر عن مدى نعومة الطحن حيث يقل الوزن النوعى للحبيبات الخشنة. - الأجهزة المستخدمة: قنينة الكثافة المبينة بالشكل و كيروسين أو زيت أو أى سائل لا يتفاعل مع الأسمنت وميزان.

طريقة إجراء الاختبار: 1- توزن عينة من الأسمنت وليكن وزنها W. 2- تملأ قنينة الكثافة بسائل لا يتفاعل مع الأسمنت وليكن الكيروسين أو زيت حتى حجم معين وليكن V1. 3- يوضع الأسمنت داخل قنينة الكثافة مع الطرق خفيفا لطرد فقاعات الهواء فيرتفع الكيروسين فى الأنبوبة الشعرية. 4- يقرأ الحجم على الأنبوية الشعرية وليكن V2.

2- اختبار تعيين الوزن الحجمى للأسمنت - الغرض من الاختبار: تعيين وزن وحدة الحجم (وزن المتر المكعب) من الأسمنت وهو فى حالته العادية (أى بدون دمكة) بما يحتوى من فراغات. وهذا الاختبار اختيارى ولا تنص عليه المواصفات القياسية للأسمنت كاختبار قبول. - الأجهزة المستخدمة: 1- مخروط معدنى غطاء يمكن رفعه وتركيبه بسهولة. 3- منخل قياسى فتحاته 2مم. 4- وعاء حجر لتر. 5- حامل ثلاثى.

3- اختبار تعين نعومة الأسمنت الغرض من الاختبار: تحديد نعومة الأسمنت إما عن طريق تحديد مقاس حبيباته أو بقياس مساحته السطحية ومن نتائج هذا الاختبار يمكن تحديد بعض خواص الأسمنت الأخرى حيث أن نعومة الأسمنت تساعد على سرعة تفاعل الماء على هذه المساحة السطحية مما يساعد الأسمنت على الحصول على قوته مبكراً وبالتالى تكون مقاومة الضغط للخرسانة عالية. كما أن زيادة نعومة الأسمنت تزيد من قابلية الخرسانة للتشغيل وتحسن تماسك الخلطة الخرسانية. الطريقة الأولى: طريقة نفاذ الهواء (طريقة بلين) وتحدد المساحة النوعية للسطح. - الطريقة الثانية: طريقة التحليل بالمنخل وهذه الطريقة تكشف وجود حبيبات الأسمنت الخشن وتستخدم أساساً لأغراض الضبط أثناء الإنتاج.

- طريقة نفاذية الهواء طريقة بلين Blain Test - فكرة الاختبار: تقاس نعومة الأسمنت بتحديد مساحة السطح النوعى التى تحتسب بمعلومية الزمن اللازم لمرور كمية محددة من الهواء خلال طبقة من الأسمنت ذات أبعاد ومساحة محددتين. تتناسب مساحة السطح النوع للأسمنت مع الجذر التربيعى للزمن اللازم لمرور كمية محددة من الهواء خلال طبقة الأسمنت ويعتمد عدد وحجم المسام فى طبقة الأسمنت على حجم الحبيبات التى يحدد بدوره زمن سريان الهواء وتعتمد الطريقة على المقارنة وذلك باستخدام عينة أسمنت مرجعية لها مساحة سطح نوعى معلومة لمعايرة الجهاز أو بمعرفة ثابت الجهاز. - الأجهزة المستخدمة: جهاز بلين - خلية النفاذية - ساعة إيقاف - ميزان حساس – ترمومتر.

- طريقة إجراء الاختبار: 1- تعيين كثافة عينة الأسمنت. 2- يثبت الحاجز ذو الثقوب فى مكانه فى خلية النفاذية وتوضع ورقة ترشيخ فوق الحاجز المثقوب. 3- يوزن مقدار محدد من الأسمنت (يعطى طبقة أسمنتية لها مسامية محددة) على ميزان حساس وتفرغ العينة داخل خلية النفاذية بمساعدة القمع الخاص بذلك مع مراعاة عدم تناثر أى شىء من العينة على الجوانب ويغطى الأسمنت بورقة الترشيح الأخرى. 4- يضغط الأسمنت بالمكبس الخاص داخل الخلية ثم ينزع المكبس ويراعى ألا يتناثر أى شىء من العينة فوق ورقة الترشيح العليا وألا يلتصق من العينة شىء بأسفل المكبس وإلا فيعاد الاختبار. 5- توضع الخلية فى التجويف العلوى للمانومتر ويستخدم الشحم لإحكام مرور الهواء داخل الوصلات. يغلق أعلى الخلية بغطاء محكم ملائم ويفتح صمام المانومتر ويرفع مستوى السائل ليصل إلى أعلى علامة (E) ثم يغلق الصمام. 6- تفتح الخلية ويحسب زمن سريان سائل المانومتر من نقطة بدء القياس (العلامة العليا F) إلى نقطة نهاية القياس (العلامة السفلى G) ويسجل الزمن لأقرب 0.2 ثانية كما تسجل درجة الحرارة إلى أقرب درجة. 7- تعاد الخطوات السابقة مرتين وتسجل قيم الزمن والحرارة فى كل مرة.

8- يعاد الاختبار بأكمله على عينتين جديدتين من نفس نوع الأسمنت وتسجل قيم الزمن والحرارة فى كل مرة ويؤخذ المتوسط. 9- تحسب المساحة النوعية لسطح الأسمنت من العلاقة:

4- اختبار القوام القياسى لعجينة الأسمنت - الغرض من الاختبار: تعيين كمية الماء اللازمة لتشكيل عجينة من الأسمنت ذات قوام قياسى لاستعمالها فى تحضير عينات الاختبار زمن الشك واختبار ثبات الحجم للأسمنت. - كمية الماء القياسية: هى كمية الماء اللازمة لتشكيل عجينة قياسية من الأسمنت تسمح لطرف اسطوانة جهاز فيكات (القطر 10مم) بالنفاذ خلالها إلى نقطة تبعد عن قاع قالب الجهاز مسافة (5  1مم) وتعين كمية الماء القياسية بتجربة عدة محاولات لنفاذ الاسطوانة فى عجائن ذات محتوى ماء مختلفة. - الأجهزة المستخدمة: جهاز فيكات المبين بالشكل - ميزان حساس - مخبار مدرج - لوح غير مسامى من المعدن أو الرخام.

- طريقة إجراء الاختبار 1- تحضر كمية من الأسمنت وزنها 400 جرام يضاف إليها كمية مناسبة من الماء (تقدر كنسبة مئوية من وزن كمية الأسمنت الجاف) وتجرى عملية الخلط جيداً لتجهيز عجينة الأسمنت بحيث يكون مدة الخلط (4  0.25 دقيقة) ومدة الخلط هى الزمن المحصور بين بدء إضافة الماء إلى الأسمنت الجاف حتى بدء ملء قالب جهاز فيكات بعجينة الأسمنت. 2- يملأ قالب جهاز فيكات بعد وضعه على لوح مستوى غير مسامى ملئا تاما ودفعة واحدة بعجينة الأسمنت السابق تحضيرها يم يسوى سطح العجينة مع حافة القالب بسرعة. 3- يوضع القالب فى مكانه بالجهاز (المبين بالشكل) ثم يدلى الطرف الأسطوانى ببطء حتى يمس سطح العجينة ثم يترك بعد ذلك تحت تأثير وزنه لينفذ فى العجينة ويراعى أن تتم هذه العملية بعد ملء قالب فيكات مباشرة. 4- يحدد مقدار نفاذ الطرف الاسطوانى فى عجينة الأسمنت بتعيين المسافة بينه وبين قاع قالب فيكات بواسطة التدرج الموجود بالجهاز (وذلك بأخذ القراءة على التدرج والموجود أمام العلامة الأفقية على اسطوانة جهاز فيكات فتدل على ارتفاع الطرف الاسطوانى لجهاز فيكات عن قاع القالب).

5- يعاد عمل عجائن تجريبية بكميات مختلفة من الماء للوصول إلى كمية الماء التى تعطى عجينة الأسمنت ذات القوام القياسى السابق ذكرها وتقدر هذه الكمية على هيئة نسبة مئوية من وزن الأسمنت الجاف ويراعى عند إجراء هذا الاختبار أن تكون أجهزة الخلط نظيفة وأن تكون درجة حرارة الأسمنت والماء وحرارة الغرفة فى حدود درجة مئوية. ويمكن استعمال النتائج التى تم الحصول عليها من العجائن المختلفة لرسم منخنى يمثل العلاقة بين النسبة المئوية للماء المضاف وبعد طرف اسطوانة جهاز فيكات عن قاع القالب ويحدد من هذا المنحنى كمية الماء التى تعطى عجينة قياسية من الأسمنت كما بالرسم. وتتراوح نسبة الماء اللازمة لتشكيل العجينة القياسية بين ٪ لجميع أنواع الأسمنت. 6- جهاز فيكات لتعيين نسبة الماء اللازمة لتشكيل عجينة الأسمنت القياسية.

5- اختبار تعيين زمن الشك الابتدائى والشك النهائى للأسمنت Determination of Initial and Final Setting Time of Cement - الغرض من الاختبار: تعيين زمن الشك الابتدائى وزمن الشك النهائى للأسمنت وقد نصت المواصفات القياسية المصرية (م.ق.م 373/ 1991) على ألا يقل زمن الشك الابتدائى العادى والأسمنت البورتلاندى سريع التصلج والأسمنت الحديدى وذلك عند إجراء اختبار جهاز فيكات على عجينة الأسمنت الخالص ذات القوام القياسى. - زمن الشك: Initial Setting Time هو الزمن الذى يمضى من لحظة إضافة الأسمنت (بنسبة ماء العجينة القياسية والمحددة من الاختبار السابق) إلى اللخظة التى تستطيع إبرة جهاز فيكات أن تنفذ فى عجينة الأسمنت القياسية بحيث يبعد طرفها مسافة لا تزيد عن 5مم من قاع قالب جهاز فيكات. - زمن الشك النهائى: Final Setting Time هو الزمن الذى يمضى من لحظة إضافة الماء للأسمنت الجاف (بنسبة ماء العجينة السابقة القياسية والمحددة من الاختبار السابق) إلى اللحظة التى تستطيع إبرة جهاز فيكات أن تخترق عجينة الأسمنت بمسافة أقل من 0.5مم (أى تستطيع إبراة جهاز فيكات أن تترك أثراً لها ولا يظهر أى أثر لحرف الجزء الاسطوانى المثبت حولها).

- اختبار ثبات حجم الاسمنت Soundness of Cement - الغرض من الاختبار: معرفة مدى ثبات حجم الاسمنت بطريقة (لوشاتليية) لقياس التمدد حيث ان زيادة حجم الاسمنت يدل على وجود الجير الحر وبعض الاكاسيد التى يحدث لها عملية طفى وتحول الى هيدروكسيد مصحوب بزيادة فى الحجم. - جهاز لوشاتلييه: يراعى أن يكون قالب الجهاز بحالة جيدة بحيث لا تزيد المسافة بين شقى فتحة القالب عن 0.5مم.

طريقة إجراء الاختبار: 1- تحضر كمية من الأسمنت وزنها 600 جرام تقريبا (هى الكمية اللازمة لعمل عجينة تملأ 6 عينات من قوالب لوشاتلييه وتضاف إليها كمية الماء اللازمة لجعلها عجينة ذات قوام قياسى وهى الكمية التى تحدد من الاختبار رقم (4) الذى يجب أن يجرى قبل هذا الاختبار مباشرة وتحت نفس ظروف درجة الحرارة والرطوبة وتجرى عملية الخلط جيداً بحيث تكون مدة الخلط (4 0.25 دقيقة). 2- يوضع قالب لوشاتلييه على لوح صغير من الزجاج ويملأ الأسمنت ذات القوام القياسى السابق تجهيزها مع مراعاة حفظ ضفى القالب منطبقين على بعضهما دون ضغط أثناء ملء القالب بلوح زجاجى آخر ويوضع فوقه ثقل صغير. 3- يغمر القالب بلوحيه مع الثقل بعد ذلك مباشرة فى ماء درجة حرارته (20 1) درجة مئوية ويترك لمدة 24 ساعة. 4- يرفع بعد ذلك القالب من الماء وتقاس المسافة (أ أ) بين طرفى مؤشرى القالب الموضحة بالشكل. 5- تغمر القوالب مرة ثانية فى ماء درجة حرارته 20 درجة مئوية وترفع درجة حرارة الماء تدريجيا إلى أن تصل إلى درجة الغليان فى مدة تتراوح بين دقيقة وتترك القوالب فى الماء مع استمرار الغليان لمدة ساعة. 6- ترفع القوالب من الماء وتترك ثم تقاس المسافة (أ أ) بين طرفى مؤشرى القالب ثانياً. 7- يحسب الفرق بين قراءتى المسافة (أ أ) السابق ذكرها فى الخطوتين 4، 6 فيكون ذلك الفرق معبرا عن تمدد الأسمنت تنص المواصفات القياسية على ألا يزيد هذا الفرق عن 10مم للأسمنت البورتلاندى العادى والأسمنت سريع التصلد. 8- فى حالة عدم مطابقة الأسمنت لهذا الشرط يعاد اختبار ثبات الحجم على عينة من نفس الأسمنت بعد تهويته لمدة سبعة أيام وذلك بفرشة بارتفاع 75 مم تقريباً على سطح جاف فى جو رطوبته النسبية 50-80٪ وفى هذه الحالة يجب ألا يزيد تمدد الأسمنت عن 5 مم.

7- اختبار مقاومة الضغط للأسمنت Compressive Strength Test - الغرض من الاختبار: يجرى هذا الاختبار لتعيين مقاومة الضغط لمونة الأسمنت وذلك باختيار مكعبات من هذه المونة بعد 3 إلى 7 أيام من تجهيزها. - فكرة الاختبار: تحدد مقاومة مونة الأسمنت للضغط بتعيين مقاومة الضغط لمكعبات طول ضلع كل منها 7.07 سم معدة من الأسمنت (تحت الاختبار) والرمل القياسى والمخلوطة خلطا يدوياً ومدموكة بمكنة الاهتزاز القياسية. - المواد المستخدمة: تجهز مونة الأسمنت والرمل بنسبة 1: 3 وإضافة 10٪ ماء من مجموع وزنى الأسمنت والرمل ويلاحظ أن يكون الرمل المستخدم رمل قياسى (نسبة السيليكا لا تقل عن 90٪ ويمر جميعه من المنخل القياسى 0.85مم ولا يزيد المار منه من المنخل القياسى 0.6 على 10٪ بالوزن). - الأجهزة المستخدمة: 1- قوالب الاختبار: تكون قوالب الاختبار المستخدمة مكعبة بطول ضلع 7.07سم لتكون مساحة كل وجه 50سم2 من معدن لا يتأثر بالأسمنت. 2- ماكينة الاهتزاز.

- طريقة إجراء الاختبار: 1- تحضر الكميات اللازمة لعمل 6 مكعبات من مونة أسمنتية (كل مكعب على حدة) بنسبة جزء واحد من الأسمنت إلى ثلاثة أجزاء من الرمل (بالوزن) وفيما يلى بالأوزان اللازمة لتحضير مكعب واحد من مكعبات الاختبار. ● أسمنت = 185جم ● رمل قياسى = 555جم ● ماء = 74سم3 (أى 10٪ وزن الأسمنت والرمل معا). 2- تغطى جميع الأوجه الداخلية للقالب بعد تجميعها بطبقة رقيقة من الزيت الخفيف. 3- يخلط الأسمنت مع الرمل الجاف بالمسطرين على سطخ مستوى غير مسامى لمدة دقيقة ثم يضاف الماء وتخلط المونة جيداً لمدة أربع دقائق. 4- يوضع القالب على مكنة الاهتزاز ويثبت تثبيتا محكما فى مكانه ويوضع فوقه دليل مناسب فى الشكل والمقاس لتسهيل ملئه ولا يرفع هذا الدليل إلا بعد انتهاء مدة الاهتزاز. 5- تنقل المونة بعد خلطها من الدليل إلى القالب ثم يهز القالب لكبس المونة لمدة دقيقتين على مكنة الاهتزاز بسرعة مقدارها (12000  400) لفة فى الدقيقة. 6- يرفع القالب من مكنة الاهتزاز ويوضع فى جو رطوبته النسبية 90% على الأقل ودرجة حرارته (201) درجة مئوية لمدة (24 0.5) ساعة ويراعى أثناء هذه المدة تغطية سطح القالب بلوح مستو غير مسامى (مثل الحديد أو المطاط) لمنع تبخر الماء

7- ترفع مكعبات الاختبار من القالب وتوضع علامات لتميزها وتغمر فى الماء مباشرة لمعالجتها وتترك فيه حتى يحين موعد اختبارها. 8- ويراعى أن يكون ماء المعالجة طازجاً ويجدد كل سبعة أيام على أن تكون درجة حرارته محفوظة عند (20 1) درجة مئوية. 9- ترفع المكعبات من الماء عند موعد اختبارها وتسمح أسطحها لإزالة ما بها من الماء السطحى وأى بروزات سطحية بسيطة، وتختبر مباشرة ثلاثة مكعبات وهى لا تزال مبتلة لتعيين مقاومة الضغط بعد ثلاثة أيام وثلاثة مكعبات أخرى تحت نفس الظروف السابقة بعد 7 أيام على أن تحسب المدة من نهاية عملية هز قوالب الاختبار. توضع المكعبات على أحجد جوانبها فى مكنة الاختبار على ألا يستعمل السطح غير الملامس لأوجه القالب كما لا يوضع أى شىء بين سطحى مكنة الاختبار خلاف ألواح من الصلب الصلد كما يجب أن يرتكز أحد سطحى مكنة الاختبار على مرتكز كروى لضبط عملية التحميل. 10- يطبق الحمل ويزاد تدريجياً وبانتظام بمعدل قدره 35 نيوتن/ مم2 فى الدقيقة وتسجل قيمة الحمل الذى يحدث عنده الكسر (حمل التهشيم).

الفصـــل السـادس مــواد العــزل
6-1 مواد العزل وهى تلك المواد أو تشكيلة المواد التى إذا استخدمت بطريقة مناسبة يمكن أن تمنع أو تقلل انتقال الحرارة والمياة بوسائل الانتقال المختلفة (التوصيل - الترسيب - الحمل - الإشعاع). يمكن تقسيم المواد العازلة بصورة أساسية كما يلى: 1- مواد عازلة غير عضوية تتركب من ألياف أو خلايا كالزجاج والاسبستوس والصوف الصخرى وسليكات الكالسيوم البيرلايت والفيرميكيولايت. 2- مواد عازلة عضوية ليفية مثل القطن وأصواف الحيوانات والقصب أو خلوية مثل الفلين والمطاط الرغوى أو البولى ستايرين أو البولى يوريثين. 3- مواد عازلة معدنية كرقائق الألومنيوم والقصدير العاكسة.

مــواد العــزل وأما الأشكال التى توجد عليها المواد العازلة فهى كل ما يلى: 1- مواد عازلة سائبة: وتكون عادة فى صور حبيبات أو مسحوق تصب عادة بين الحوائط أى فى أى فراغ مغلق كما يمكن أن تخلط مع بعض المواد الأخرى وهى تستخدم بصورة خاصة فى ملء الفراغات غير المنتظمة. 2- مواد عازلة مرنة الشكل: وهى تختلف فى درجة مرونتها وقابليتها للثنى أو الضغط وتوجد عادة على شكل قطع أو لفات وتثبت عادة بمسامير ونحوه كالصوف الزجاجى والصخرى ورقائق الألمنيوم ونحوها. 3- مواد صلبة: وتوجد على شكل ألواح بأبعاد وسماكات محددة بالبولى يوريثين والبولى ستايرين. 4- مواد عازلة سائلة: تصب أو ترش أو على المكان المطلوب لتكوين طبقة عازلة وهذه مثل البولى يورثين الرغوى

6-2 خصائص مواد العزل الحرارى
المقصود منها قدرة المادة على العزل الحرارى وعادة ما تقاس بمعامل التوصيل الحرارى فكلما قل معامل التوصيل دل ذلك على زيادة مقاومة المادة للانتقال الحرارى. فالمقاومة الحرارية تتناسب تناسباً عكسياً مع معامل التوصيل الحرارى خلال المادة العازلة يتم عادة بواسطة جميع وسائل الانتقال المختلفة (التوصيل والحمل والإشعاع). أما المواد العاكسة فهى لقدرتها العالية على رد الإشعاعات والموجات الحرارية تعتبر مواد فعالة فى العزل الحرارة بشرط أن تقابل فراغاً هوائياً وتزيد قدرة هذه المواد على العزل بزيادة لمعانها وصقالتها. وغالباً ما تكون المادة العازلة متكاملة مع الجدران والأسقف ولذا فلمعرفة المقاومة الكلية للانتقال الحرارى لابد من جميع المقاومات المختلفة لطبقات الحائط أو السقف بما فيها مقاومة الطبقة الهوائية الملاصقة للأسطح الداخلية والخارجية. وجميع هذه المقاومات يشابه تماما جميع المقاومة الكهربائية، فهى إما أن تكون على التوازى أو التسلسل ويعتمد هذا على تركيبة المواد فى الحائط أو فى السقف. وإضافة إلى ما ذكر من خصائص حرارية فإن هناك خصائص أخرى كالحرارة النوعية والسعة الحرارية ومعامل التمدد والانتشار والتى لابد من معرفتها لكل مادة عازلة.

6-3 الخصائص الميكانيكية بعض المواد العازلة تتميز بمتانة وقدرة على التحميل. ولهذا فيمكن استخدامها للمساهمة فى دعم وتحميل المبنى وذلك إضافة إلى هدفها الأساسى وهو العزل الحرارى. ولهذا ينظر إلى قوة تحمل الضغط والشد والقص .. إلخ. أ- الامتصاص وجود الماء بصورة رطبة أو سائلة أو صلبة فى المادة العازلة يقلل من قيمة العزل الحرارى للمادى أو يقلل المقاومة الحرارية، كما أنه قد يساهم فى إتلاف المادة بصورة سريعة. وتأثير الرطوبة على الماء يعتمد على خصائص المادة من حيث قدرتها على الامتصاص والنفاذ، كما يعتمد على الأجواء المناخية المحيطة بها كدرجة الحرارة ونسبة الرطوبة .. إلخ أما الخصائص التى يقاس بها مدى تأثير المادة بالرطوبة فهى الامتصاص والنفاذية. ب- الأمان والصحة لبعض المواد العازلة خصائص معينة ما قد يعرض الإنسان للخطر سواء وقت التخزين أو أثناء النقل أو التركيب أو خلال فترة الاستعمال فقد تتسبب فى إحداث عاهات فى جسم الإنسان، دائمة أو مؤقتة، كالجروح والبثور والتسمم والالتهابات الرئوية أو الحساسية فى الجلد والعينين مما يستوجب أهمية معرفة التركيب الكيميائى للمادة العازلة. كذلك صفاتها الفيزيائية الأخرى من حيث قابلتها للاحتراق والتسامى.

6-3 الخصائص الميكانيكية ﺠ- الصوت
بعض المواد العازلة للحرارة قد تستخدم لتحقيق بعد المتطلبات الصوتية كامتصاص الصوت وتشتيته وامتصاص الاهتزازات لذا فإن معرفة الخصائص المرتبطة بهذا الجانب قد يفى بتحقيق هدفين بوسيلة واحدة. إضافة إلى ما سبق من خصائص فإن هناك خصائص قد تكون ضرورية عند اختبار المادة العازلة المناسبة كمعرفة الكثافة والقدرة على مقاومة الانكماش وإمكانية الاستعمال وانتظام الأبعاد ومقاومة التفاعلات الكيميائية والمقاسات والسماكات المتوفرة .. إلخ إضافة لكل ما سبق يلعب العامل الاقتصادى أخيراً دوراً هاماً فى اتخاذ القرار، فى سعر المادة العازلة له أثر كبير عند الاختيار.

6-3 الخصائص الميكانيكية - تعيين القدر المناسب من المادة العازلة: يتم عادة اختيار نوعية المادة العازلة بالموازنة بين تكلفتها الاقتصادية ومدى تحقيقها للمتطلبات الرئيسية والثانوية ولكن هذا الاختيار لا يغنى عن السعى إلى تحديد السماكة المناسبة من المادة المختارة. يمكن تقسيم المبانى من حيث نوعية وطريقة الاكتساب الحرارى الرئيسى إلى نوعين: أ- مبانى معظم اكتسابها للحرارة يأتى من خلال القشرة أو الغلاف الخارجى للمبنى: بمعنى أن متطلبات التبريد والتدفئة تتناسب بصورة تقريبية مع الفرق بين درجة الحرارة الداخلية والخارجية. وتقع المساكن والمخازن وعادة فى هذا القسم نظراً لأن الحرارة المكتسبة من الخارج تفوق بكثير الحرارة الناتجة عن النشاطات المختلفة داخلها ففى هذه المبانى فإن زيادة العزل الحرارى فى الغلاف الخارجى للمبنى سيؤدى بالضرورة إلى تقليل مقدار الحرارة المكتسبة أو المفقودة وهذا بالتالى يؤدى إلى تقليل الطاقة اللازمة لإزالة ما يكتسب أو تعويض ما يفقد ولتحديد السمك الأمثل للمادة العازلة فى المبانى من هذا النوع فإن الضابط الأساسى لهذا التحديد هو مقدار التكلفة الكلية وهى تساوى مجموع تكلفة المادة العازلة وتكلفة الطاقة اللازمة لتكييف المبنى.

6-3 الخصائص الميكانيكية ب- مبانى اكتسابها الرئيسى للحرارة يأتى من داخلها: وهذه المبانى يكون الاكتساب الرئيسى للحرارة فيها نتيجة للنشاطات المقامة داخلها كالمصانع أو نتيجة لضخامة عدد المستخدمين أو للحرارة الناتجة عن الإضاءة الصناعية كالمكاتب ونحوها ففى مثل هذه المبانى ولأن معظم الاكتساب لا يتأثر بشكل أساسى بالظروف الجوية الخارجية فإن زيادة سمك الطبقة العازلة لا يؤدى بالضرورة إلى تقليل تكلفة الطاقة بل قد يؤدى إلى زيادتها فضلاً عن زيادة التكلفة الكلية. فزيادة سمك الطبقة العازلة يؤدى إلى احتباس الحرارة المكتسبة فى الداخل من تراكمها فتزيد أحمال التبريد بصورة واضحة. لذا فالمبانى من هذا النوع تحتاج إلى دراسة مستفيضة بواسطة الحاسب الآلى لتحديد سلوك المبنى الحرارى على مدار العام باستخدام سماكات مختلفة من المادة العازلة ومن ثم الوصول إلى السمك الأمثل.

مـواد بـنـاء 1 المستوى الثانى الفصل الدراسي الأول

عروض تقديميّة مشابهة

عرض تقديمي عن الموضوع: "مـواد بـنـاء 1 المستوى الثانى الفصل الدراسي الأول"— نسخة العرض التّقديمي:

عروض تقديميّة مشابهة

عن المشروع

خدمة التّواصل معنا

تسجيل الدّخول

تسجيل الحساب باستخدام حساب على موقع تواصل إجتماعي:

مـواد بـنـاء 1 المستوى الثانى الفصل الدراسي الأول

عروض تقديميّة مشابهة

عرض تقديمي عن الموضوع: "مـواد بـنـاء 1 المستوى الثانى الفصل الدراسي الأول"— نسخة العرض التّقديمي:

عروض تقديميّة مشابهة

عن المشروع

خدمة التّواصل معنا