كيفية صنع الخرسانة بنفسك: النسب والخلط

دليل موجز لصنع الخرسانة بنفسك

لا تُستخدم الخرسانة في البناء وتشييد المباني فقط، بل في صنع أشياء مختلفة مثل الدرابزينات وبلاط الأرصفة وأسطح المطابخ وحتى المزهريات. وتتيح التقنيات الحديثة للخرسانة أن تنافس الحجر الطبيعي، مثل الرخام أو الغرانيت، في بعض المهام. وإذا تقرر عدم شراء خليط جاهز وصنع الخرسانة يدويًا، فمن المهم اختيار نسب الأسمنت والرمل والحجر المكسر والماء بصورة صحيحة؛ إذ تعتمد مقاومة الخرسانة وصلاحيتها على التركيب وجودة الركام ونسبة الماء إلى الأسمنت والمعالجة بعد الصب.

لصنع الخرسانة بنفسك، يجب فهم تركيبها. فالخرسانة خليط من الأسمنت والماء والركام الناعم، أي الرمل، والركام الخشن الذي يكون غالبًا حجرًا مكسرًا أو حصى. وعند الحاجة تضاف الملدنات وغيرها من الإضافات التي تضبط قابلية تشغيل الخليط وسرعة الشك ومقاومة الصقيع أو سهولة الصب.

تعد مقاومة الضغط، المقاسة بالميغاباسكال، الخاصية الأساسية للخرسانة. وتُسمى الخرسانة في الممارسة المعيارية بفئات مثل B7,5–B80، بينما تستخدم الوصفات المنزلية غالبًا درجات M100 وM150 وM200 وM300 وما فوقها. ومن المهم قبل التحضير المنزلي معرفة المهمة: فالطبقة التحضيرية أو الممر أو ذراع التسوية أو الأساس أو أي منتج آخر يحتاج إلى نسب ومقاومة مختلفتين.

أبسط أنواع الخرسانة خليط من الرمل الخشن وملاط أسمنتي عادي. وتُستخدم هذه الخرسانة أساسًا طبقةً تحتية للأساس، وهي لا تصلح إلا للحماية من هبوط الأساس ودخول الرطوبة الزائدة.

تُصنع الخرسانة الأعلى مقاومة بإضافة ركام خشن، أي حجر مكسر أو حصى بمقاس مناسب. ويُستخدم للأعمال المنزلية غالبًا ركام نظيف بحجم يقارب 5–20 مم، وفي بعض المهام حتى 5–35 مم. وتعتمد جودة هذه الخرسانة مباشرة على التركيب والتدرج الحبيبي ونقاوة جميع المكونات.

كيفية صنع الخرسانة في المنزل

المكون الأول الضروري هو الأسمنت الذي يربط جميع المكونات الأخرى. تُستخدم عادةً الدرجة 500، وفي بعض الحالات 400، لكن مقاومة الأخيرة تكون أدنى. ومن الأفضل شراء الأسمنت قبل استخدامه مباشرة لأنه يفقد خصائصه عند التخزين الطويل. وتكون الخسارة التقريبية كما يأتي:

• أكثر من شهر: انخفاض المقاومة بنسبة 10%.
• أكثر من شهرين: انخفاض المقاومة بنسبة 20%.
• أكثر من 6 أشهر: انخفاض المقاومة بنسبة 30–50%.
• أكثر من سنة: يصبح الأسمنت غير صالح للاستخدام.

يجب أن يكون الأسمنت سائبًا وجافًا. ولا ينبغي التوفير بشراء مادة رطبة أو غير موسومة أو مخفضة السعر، لأن ذلك قد يؤثر في السلامة لاحقًا.

المكون الثاني هو الرمل. يتراوح المقاس المناسب لتحضير الخرسانة بين 1,5 و5 مم، ويجب أن يكون الحجم متجانسًا بفارق لا يزيد على 1–2 مم، وألا يحتوي على شوائب غريبة، إذ قد تؤثر هذه الشوائب سلبًا في خصائص الخرسانة مستقبلًا. ووفق معيار GOST يجب أن يطابق الرمل الفئة الأولى، أي ألا تزيد الشوائب والجسيمات المختلفة فيه على 1% وأن يبلغ معامل الترشيح 5–7 م/يوم. وينتمي رمل الأنهار والبحر إلى الفئة الأولى، وهو على خلاف رمل المحاجر لا يحتوي على نسبة كبيرة من الجسيمات شديدة النعومة وأكثر نقاوة.

يمكن إجراء اختبار بسيط في المنزل للتحقق من الجودة. توضع حفنة من الرمل في مرطبان ماء وتُرج، ثم تُترك نحو يوم. ويجب أن يكون الماء فوق الرمل المترسب صافيًا أو عكرًا قليلًا، وعندها يمكن استخدام الرمل.

المكون الثالث هو الركام الخشن. ويكثر استخدام الحجر المكسر لأن سطحه الخشن والزاوي يلتصق بحجر الأسمنت بصورة أفضل. ويمكن استخدام الحصى المستدير أيضًا في الخرسانة، لكن يجب مراعاة تركيب الخليط ومتطلبات المقاومة بصورة مستقلة. ويُستخدم للخلائط المنزلية عادةً ركام بحجم 5–20 مم أو حتى 35 مم، ويجب أن يحتوي على أقل قدر ممكن من الغبار والشوائب الطينية.

المكون الرابع هو الماء. ولا يُستخدم إلا ماء نظيف خال من الزيوت والطمي والملوثات العضوية والشوائب الشديدة. ومن الأفضل ألا تُحدد كميته «بالعين»، بل وفق نسبة الماء إلى الأسمنت التي تقع في الخلطات الخرسانية العادية غالبًا ضمن نطاق تقريبي من 0,4 إلى 0,6 بالكتلة. فالماء الزائد يزيد المسامية ويخفض مقاومة الخرسانة، بينما تعيق قلته الخلط والصب. وتبقى القاعدة العملية بسيطة: إذا كان الماء صالحًا للشرب، فهو مناسب عادةً لتحضير الخرسانة.

المكون الخامس هو الإضافات الممكنة، مثل الملدنات والمكونات المساعدة المختلفة ومواد التسليح أو الجير. ويُضاف الجير أحيانًا لتسهيل تسوية السطح، لكنه قد يضر بالترابط الطبيعي للأسمنت مع الركام ويؤثر في المقاومة. وتُستخدم الملدنات لمنح الملاط الخرساني سيولة أكبر أو، على العكس، لزوجة أعلى، وقد تخفض أو تزيد كمية الماء المطلوبة. وتُستخدم الخرسانة القابلة للانسياب عند صب الأساسات معقدة الشكل، لأنها تملأ جميع الثقوب والتجاويف بسرعة وموثوقية أكبر. وتُستخدم مكونات مساعدة مختلفة لإكساب المادة خصائص أكثر تقدمًا، مثل ضمان شك الخرسانة وتصلبها عند درجات حرارة منخفضة أو في غياب الرطوبة. وعند استخدام الخرسانة لذراع تسوية رقيق، تضاف مواد تسليح مثل ألياف خاصة من البولي بروبيلين أو كلوريد البولي فينيل، ويمكن بها تجنب حالات انتشار الخرسانة.

نسب مواد تحضير الخرسانة في المنزل

تعرض الجداول أدناه نسبًا تقريبية لأسمنت M400 وM500 والرمل والحجر المكسر لدرجات الخرسانة الشائعة. وتصلح هذه الجداول للحساب الأولي، لكن يجب تحديد تركيب خليط المنشآت المهمة وفق المشروع والمعايير والخصائص الفعلية للمواد. أسمنت M400:

أسمنت M500:

يساعد الالتزام بالنسب على الحصول على خرسانة بالكثافة والمقاومة المطلوبتين. ومع ذلك تعتمد خصائص الخليط الفعلية على رطوبة الرمل ومقاس الحجر المكسر ونقاوته ونشاط الأسمنت وكمية الماء وجودة الدمك.

خلط الخرسانة

يجب هنا تذكر القاعدة الأساسية: يمكن خلط كميات صغيرة وغير مهمة من الخرسانة يدويًا، لكن من الصعب تحقيق تجانس ثابت لمثل هذا الخليط. وللأساس وذراع التسوية والبلاطات وغيرها من الأعمال المهمة، من الأفضل استخدام خلاطة خرسانة؛ إذ تخفض فترات التوقف الطويلة وعدم كفاية الخلط وعدم انتظام توزيع الماء مقاومة الخرسانة النهائية بدرجة ملحوظة.

لذلك يجب استخدام خلاطة لخلط الخرسانة. وتكفي آلة عادية بقوة محرك من 0,5 إلى 1 كيلوواط وخزان حجمه 200 لتر. وتُخلط الخرسانة كما يأتي:

1. تُسكب كمية الماء المطلوبة في الخزان، باستثناء 10–15% تضاف بعد قليل.
2. يُضاف الأسمنت، باستثناء 10–15% كما في حالة الماء.
3. يُسكب الرمل ويُخلط نحو 2–3 دقائق حتى تتوزع جميع المكونات بالتساوي.
4. تضاف في هذه المرحلة جميع المكونات الإضافية اللازمة.
5. يُسكب الحجر المكسر أو ركام آخر.
6. في النهاية يُخلط ما تبقى من الماء والأسمنت منفصلًا، ثم يضاف الملاط اللبني الناتج إلى الخزان.

تستغرق العملية كلها نحو 10 دقائق. ولا ينبغي الإفراط في الخلط، لأن الأسمنت يبدأ بالشك إذا استمر الخلط طويلًا.

صب الخرسانة

لصب الخرسانة وتوزيعها بصورة صحيحة، يجب فرشها بالتساوي ودمكها والتأكد من خلو الملاط من فقاعات الهواء. ويُستخدم الاهتزاز لهذه المهام، إذ يتيح دمك الخرسانة بسرعة وجودة. ويمكن تحقيق ذلك بأدوات خاصة تُغمر في الخليط أو تعالج سطح الخرسانة في حالة ذراع التسوية، بحسب العمل المنفذ. ويجري بذلك تسوية السطح ودمك الخرسانة. وإذا تعذر استخدام الأدوات الاحترافية وأُريد تجربة صنع الخرسانة في المنزل، فيمكن محاولة تنفيذ كل شيء يدويًا. ولإحداث الاهتزاز تُستخدم مطرقة ثقيلة لضرب جوانب القالب والعوارض التي تربط ألواح القالب بضربات منتظمة.

كما يجب أثناء الصب إخراج الهواء كله من الخليط. ويُستخدم لذلك قضيب تسليح مدبب يخترق الخرسانة حتى عمقها الكامل. وعند صب الطبقة التالية، يجب اختراق الطبقة السابقة بمقدار 10 سم لضمان الترابط.

يجب أن تتكون في النهاية طبقة مستوية على السطح وأن تكون الخرسانة مدموكة بإحكام. ثم لا يبقى إلا ضبط الطبقة العليا بحسب المستوى، ويُنفذ ذلك على عدة مراحل خلال ساعتين إلى ثلاث ساعات.

يجب تغطية الخرسانة بغشاء أو مادة أخرى واقية من الرطوبة لكي تتصلب وتبقى محمية. ومن المهم في الأيام الأولى منع السطح من الجفاف السريع، إذ تقلل المعالجة الرطبة الصحيحة خطر التشققات وتساعد الخرسانة على اكتساب المقاومة.

يمكن عادةً السير بحذر فوق طبقة صغيرة بعد التصلب الأولي، لكن المدة الدقيقة تعتمد على التركيب والحرارة وسماكة الصبة. وتُقيّم مقاومة الخرسانة التصميمية عادةً عند عمر 28 يومًا. وقد يستمر اكتساب المقاومة بعد ذلك مع المعالجة الرطبة الملائمة، ولذلك يجب اختيار مواعيد فك القوالب وتحميل المنشآت المهمة وفق المشروع وظروف التصلب ومتطلبات الخليط المحدد.