الخرسانة الجاهزة

الخرسانة الجاهزة ( RMC ) هي خرسانة يتم تصنيعها في مصنع خلط ، وفقًا لمتطلبات كل مشروع على حدة، ثم يتم توصيلها إلى موقع العمل "جاهزة للاستخدام". ^{[ 1 ]}

يوجد نوعان من شاحنات خلط الخرسانة: الأول هو شاحنة البرميل أو خلاطات الخرسانة المتنقلة ، حيث تنقل هذه الشاحنة الخرسانة في حالتها اللدنة إلى موقع البناء. ^{[ 2 ]} أما النوع الثاني فهو خلاطة الخرسانة الحجمية ، التي تنقل الخرسانة الجاهزة في حالتها الجافة ثم تقوم بخلطها في الموقع. مع ذلك، تصنف مصادر أخرى الخرسانة إلى ثلاثة أنواع: خرسانة النقل، والخرسانة المركزية، وخرسانة الانكماش. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

يشير مصطلح الخرسانة الجاهزة إلى الخرسانة المصنعة خصيصًا لمشاريع البناء الخاصة بالعملاء، والتي تُورَّد إليهم في الموقع كمنتج واحد. وهي عبارة عن خليط من أسمنت بورتلاند أو أنواع أخرى من الأسمنت، والماء، ومواد الركام: الرمل، والحصى، أو الحجر المكسر. ^{[ 5 ]} يجب أن تكون جميع مواد الركام من النوع المغسول مع كميات محدودة من المواد الناعمة أو الأتربة والطين. غالبًا ما تُضاف مواد مضافة لتحسين قابلية تشغيل الخرسانة و/أو زيادة زمن تصلبها (باستخدام مواد مُؤخِّرة) لمراعاة الوقت اللازم لوصول شاحنة الخلط إلى الموقع. يختلف حجم السوق العالمي للخرسانة باختلاف المصادر، حيث قُدِّر بنحو 650 مليار دولار أمريكي في عام 2019. ^{[ 6 ]} بينما قُدِّر بنحو أقل من 500 مليار دولار أمريكي في عام 2018. ^{[ 7 ]}

ثمة خلاف حول تاريخ أول عملية تسليم للخرسانة الجاهزة وتاريخ بناء أول مصنع. تشير بعض المصادر إلى عام 1913 في بالتيمور . وبحلول عام 1929، كان هناك أكثر من 100 مصنع عامل في الولايات المتحدة . ^{[ 8 ]} لم يشهد هذا القطاع توسعًا ملحوظًا حتى ستينيات القرن العشرين، واستمر في النمو منذ ذلك الحين.

تقوم محطات الخلط بدمج كمية دقيقة من الحصى والرمل والماء والأسمنت بالوزن (وفقًا لصيغة تصميم الخلطة لدرجة الخرسانة التي يوصي بها المهندس الإنشائي أو المعماري)، مما يسمح بتطوير وتنفيذ خلطات خرسانية متخصصة في مواقع البناء.

يُستخدم الخرسانة الجاهزة غالبًا بدلًا من مواد البناء الأخرى نظرًا لتكلفتها المنخفضة وتعدد استخداماتها في البناء، لا سيما في المشاريع الكبيرة كالمباني الشاهقة والجسور. ^{[ 9 ]} وتتميز بعمر افتراضي طويل مقارنةً بمنتجات أخرى ذات استخدام مماثل، كالطرق. إذ يبلغ متوسط ​​عمرها الافتراضي 30 عامًا في المناطق ذات الحركة المرورية الكثيفة، بينما يتراوح عمر الخرسانة الإسفلتية بين 10 و12 عامًا في نفس ظروف الحركة المرورية.

يُستخدم الخرسانة الجاهزة في مشاريع البناء التي لا يرغب فيها موقع البناء، أو لا يستطيع، خلط الخرسانة في الموقع. يضمن استخدام الخرسانة الجاهزة تسليم المنتج جاهزًا، عند الطلب، بالكمية المطلوبة، وبالتصميم المطلوب. بالنسبة للمشاريع الصغيرة والمتوسطة، قد لا تكون تكلفة ووقت استئجار معدات الخلط، والعمالة، بالإضافة إلى شراء وتخزين مكونات الخرسانة، فضلًا عن المخاوف البيئية (غبار الأسمنت يشكل خطرًا صحيًا محمولًا جوًا) ^{[ 10 ]} مجدية مقارنةً بتكلفة الخرسانة الجاهزة، حيث يدفع العميل مقابل ما يستخدمه فقط، ويترك العمل للآخرين حتى تلك المرحلة. أما بالنسبة للمشاريع الكبيرة، فإن الاستعانة بمصادر خارجية لإنتاج الخرسانة الجاهزة يعني تفويض مراقبة الجودة والاختبار، والخدمات اللوجستية للمواد، ومسائل سلسلة التوريد، وتصميم الخلطة، إلى متخصصين ذوي خبرة في هذه المهام، مما يتعارض مع التعاقد مع مورد خارجي آخر يسعى للربح، وفقدان التحكم والسرعة في الخلط في الموقع.

يُباع ويُشترى الخرسانة الجاهزة بالحجم، ويُقاس عادةً بالمتر المكعب (الياردة المكعبة في الولايات المتحدة). تتم عملية الخلط والتجهيز في ظروف مُحكمة. في المملكة المتحدة، تُحدد مواصفات الخرسانة الجاهزة إما بشكل غير رسمي، حسب وزن أو حجم المكونات (تُعدّ الخلطات 1-2-4 أو 1-3-6 من الخلطات الشائعة)، أو باستخدام معايير المواصفات الرسمية للمعيار الأوروبي EN  206+  A1 ، المُكمّل في المملكة المتحدة بالمعيار البريطاني BS  8500. يُمكّن هذا العميل من تحديد قدرة الخرسانة على تحمّل ظروف التربة، والتعرض للعوامل الجوية، والقوة، كما يُمكّن مُصنّع الخرسانة من تصميم خلطة تُلبي هذه المتطلبات باستخدام المواد المُتاحة محليًا لمحطة الخلط. يتم التحقق من ذلك من خلال الاختبارات المعملية، مثل اختبارات المكعبات للتحقق من مقاومة الضغط، ^{[ 11 ]} واختبارات الانحناء، ^{[ 12 ]} ويُستكمل ذلك باختبارات ميدانية، مثل اختبارات الهبوط التي تُجرى في الموقع للتحقق من لدونة الخلطة.

يمكن تعديل أداء الخلطة الخرسانية باستخدام الإضافات. تُستخدم هذه الإضافات لتقليل كمية الماء المطلوبة، وإدخال الهواء في الخليط، وتحسين متانة السطح، أو حتى لجعل الخرسانة فائقة التلدين ذاتية التسوية، مثل الخرسانة ذاتية الدمك [ ^{13 ]. يتطلب} استخدام الإضافات دقة في الجرعات وتصميم الخلطة، وهو أمر أكثر صعوبة بدون معدات الجرعات/القياس والدعم المختبري لمحطة الخلط، مما يعني أنه لا يمكن استخدامها بسهولة خارج نطاق الخرسانة الجاهزة.

للخرسانة عمر افتراضي محدود بين عملية الخلط والتصلب. وهذا يعني أنه يجب صب الخرسانة الجاهزة في غضون 30 إلى 45 دقيقة من عملية الخلط للحفاظ على الهبوط ومواصفات تصميم الخلط في الولايات المتحدة، ^{[ 14 ]} بينما في المملكة المتحدة، تسمح العوامل البيئية والمادية، بالإضافة إلى الخلط أثناء النقل، بمرور ساعتين. ^{[ 15 ]} ويمكن للمواد المضافة الحديثة ومخفضات الماء أن تُعدّل هذه المدة إلى حد ما. ^{[ 16 ]}

يمكن نقل الخرسانة الجاهزة ووضعها في الموقع باستخدام عدة طرق. الطريقة الأكثر شيوعًا وبساطة هي استخدام قناة التفريغ المثبتة في الجزء الخلفي من شاحنات خلط الخرسانة (كما في الصورة)، وهي مناسبة لوضع الخرسانة بالقرب من الأماكن التي يمكن للشاحنة الرجوع إليها. يمكن استخدام شاحنات التفريغ، وقواديس الرافعات، والناقلات المثبتة على الشاحنات، وفي الحالات القصوى ، عربات اليد، لوضع الخرسانة من الشاحنات في الأماكن التي يصعب الوصول إليها مباشرة. بعض أنواع الخرسانة مناسبة للضخ باستخدام مضخة الخرسانة .

في عام 2011، كان هناك 2223 شركة توظف 72925 عاملاً تنتج الخرسانة الجاهزة في الولايات المتحدة. ^{[ 17 ]}

• تُخلط المواد في مصنع خلط، وتبدأ عملية التصلب بمجرد ملامسة الماء للأسمنت ، لذا يُعدّ وقت النقل من المصنع إلى الموقع، والوقت اللازم لصبّ الخرسانة في الموقع، عاملاً حاسماً في المسافات الطويلة. ^{[ 18 ]} بعض المواقع بعيدة جدًا. يمكن استخدام إضافات ومواد مُبطئة للتصلب، بالإضافة إلى رماد متطاير مطحون أو خبث أفران صهر مُحبب مطحون (GGBFS) شبيه بالأسمنت، لإبطاء عملية التصلب، مما يسمح بتمديد وقت النقل والانتظار. ^{[ 19 ] [ 20 ]}
• الخرسانة قابلة للتشكيل والصب، ولكن يلزم توفير إمداد مستمر للقوالب الكبيرة. في حال انقطاع الإمداد، وعدم إمكانية صب الخرسانة دفعة واحدة، قد تظهر وصلة باردة في القالب النهائي. ^{[ 21 ]}
• تتمثل الميزة الأكبر في إنتاج الخرسانة في ظل ظروف مُحكمة. وبالتالي، يتم الحصول على خرسانة عالية الجودة، حيث تستخدم مصانع خلط الخرسانة الجاهزة معدات متطورة وأساليب ثابتة. ويُطبق رقابة صارمة على اختبار المواد ومعايير العملية، بالإضافة إلى المراقبة المستمرة للممارسات الرئيسية خلال عملية التصنيع. وبذلك، يتم التغلب على ضعف التحكم في المواد الأولية وطرق الخلط والتوزيع، التي كانت تُعاني منها الخرسانة المُحضّرة في الموقع، في طريقة إنتاج الخرسانة الجاهزة.
• تُواكب سرعة عمليات البناء في مصانع الخرسانة الجاهزة باستمرار من خلال استخدام العمليات الآلية. يبلغ إنتاج مصنع خلط الخرسانة في الموقع باستخدام خلاطة 8/12 من 4 إلى 5 أمتار مكعبة في الساعة، بينما يتراوح إنتاج مصنع الخرسانة الجاهزة بين 30 و60 مترًا مكعبًا في الساعة.
• يُسهم تحسين عمليات المناولة واتباع ممارسات الخلط السليمة في تقليل استهلاك الأسمنت بنسبة تتراوح بين 10 و12%. كما يُساعد استخدام المواد المضافة والمواد الأسمنتية الأخرى على تقليل كمية الأسمنت اللازمة لإنتاج الخرسانة بالمواصفات المطلوبة.
• يؤدي انخفاض استهلاك الأسمنت بشكل غير مباشر إلى انخفاض التلوث البيئي.
• تعتمد صناعة الخرسانة الجاهزة بشكل أقل على العمالة البشرية، مما يقلل من احتمالية الخطأ البشري. وهذا بدوره يقلل من الاعتماد على العمالة الكثيفة.
• التشقق والانكماش. ينكمش الخرسانة أثناء تصلبها، حيث يمكن أن ينكمش بمقدار 1.6 ملم (1/16 بوصة ) على مساحة طولها 3.05 متر (10 أقدام). يُسبب هذا إجهادًا داخليًا في الخرسانة، ويجب على المهندسين والعمال المسؤولين عن صبها مراعاته، وقد يتطلب الأمر استخدام حديد التسليح أو عناصر الخرسانة مسبقة الإجهاد عند الضرورة. 
• يجب أن تكون الطرق المؤدية إلى الموقع قادرة على تحمل وزن شاحنة الخرسانة الجاهزة بالإضافة إلى حمولتها، والتي قد تصل إلى 32 طنًا لشاحنة ذات ثماني عجلات سعة 9  أمتار ^مكعبة . (تبلغ كثافة الخرسانة الخام حوالي 2328 كيلوغرامًا للمتر المكعب (3924 رطل/ ياردة مكعبة)) . ^{[ 22 ]} يمكن التغلب على هذه المشكلة باستخدام ما يُسمى بشاحنات "الخلط المصغر" التي تستخدم خلاطات أصغر سعة 4 أمتار ^مكعبة، قادرة على الوصول إلى المواقع ذات القيود على الوزن. بل تُستخدم خلاطات أصغر حجمًا لتمكين شاحنة وزنها 7.5 طن من حمل حوالي 1.25 متر ^مكعب ، للوصول إلى المناطق الحضرية الداخلية ذات القيود المفروضة على الشاحنات الكبيرة.    

كبديل لنظام محطات الخلط المركزية، تُستخدم الخلاطات المتنقلة الحجمية. ويُشار إليها غالبًا باسم الخرسانة المُحضّرة في الموقع، أو الخرسانة المُحضّرة في الموقع، أو الخرسانة المُجهزة المتنقلة. وهي عبارة عن نسخة مصغرة متنقلة من محطات الخلط الثابتة الكبيرة. تُستخدم هذه الخلاطات لتوفير الخرسانة الجاهزة باستخدام عملية خلط مستمرة أو نظام خرسانة مُقاسة. تتكون الخلاطة المتنقلة الحجمية من شاحنة تحمل الرمل والحصى والأسمنت والماء والألياف، بالإضافة إلى بعض الإضافات والألوان حسب تجهيزات محطة الخلط. تقوم هذه الشاحنات بخلط الخرسانة الجاهزة في موقع العمل. يمكن لهذا النوع من الشاحنات خلط أي كمية من الخرسانة حسب الحاجة. يُلغي الخلط في الموقع عملية الترطيب أثناء النقل التي قد تُؤدي إلى تلف الخرسانة المُحضّرة أثناء النقل. تتميز هذه الشاحنات بنفس دقة نظام محطات الخلط المركزية، حيث يتم قياسها واختبارها باستخدام نفس معايير ASTM (طريقة الاختبار القياسية الأمريكية) ^{[ 23 ]} المُستخدمة من قِبل جميع مُصنّعي الخرسانة الجاهزة. يُعد هذا نهجًا هجينًا بين محطات الخلط المركزية والخلط التقليدي في الموقع . ^{[ 24 ]} لكل نوع من أنواع الأنظمة مزايا وعيوب، وذلك حسب الموقع وحجم العمل وتصميم الخلطة الذي يحدده المهندس.

• أنواع الخرسانة
• الخرسانة المسلحة
• مجموعة آر إم سي بي إل سي، المعروفة سابقًا باسم شركة الخرسانة الجاهزة المحدودة

ملحوظات

فهرس

• باناريس، ويليام سي؛ كوسماتكا، ستيفن إتش؛ كيركوف، بياتريكس (2002). "10". تصميم ومراقبة الخلطات الخرسانية . سكوكاي، إلينوي: جمعية أسمنت بورتلاند. ISBN 0-89312-217-3.

• الرابطة الوطنية للخرسانة الجاهزة
• رابطة مصنعي الخرسانة الجاهزة
• المنظمة الأوروبية للخرسانة الجاهزة
• رابطة الخرسانة الجاهزة في إلينوي
• شركة تصنيع محطات خلط الخرسانة - تكنولوجيا أوروبية