الخرسانة ذاتية الضغط

أنواع الخرسانة ذاتية التضاغط

بات الصناعيون وأصحاب المصلحة في مجال البناء على دراية بأهمية وفوائد الخرسانة ذاتية التضاغط (SCC). توجد ثلاثة أنواع رئيسية واسعة من SCC بناءً على الأداء والتركيبات ومزج التصميم. عندما يتعلق الأمر بتكوين SCC، يقوم البائعون بخلط أنواع محددة من المواد الكيميائية والمواد المضافة لتشكيل الخرسانة. على سبيل المثال، يُعد الحجر الجيري المعدني أحد أكثر المواد المضافة شيوعًا في إنشاء الخرسانة ذاتية التضاغط. إن تركيبتها تجعلها مادة بو تزولانية ؛ وبالتالي، فإنها تخلق تفاعلاً مع الأسمنت المبلل، مما ينتج عنه مركب أسمنتي. كما تساعد المواد الكيميائية الأخرى مثل مُحسّنات التشغيل ومضادات الرغوة ومُعوّقْات اللزوجة في إنشاء SCC مع خصائص وسمات مميزة.

بناءً على مزج التصميم، تشبه SCC ذات القوة العادية الخرسانة العادية. ومع ذلك، نظرًا لقدرتها على التضاغط الذاتي، يوفر المنتجون الوقت وتكاليف العمالة. تُصنع SCC ذات التأثير البيئي المُخفّض عن طريق استبدال الركام العادي بأخرى مُنتجة من الخرسانة المُعاد تدويرها. تُعد SCC البسيطة وSCC بو تزولانية الهجينة منتشرة أيضًا، مثل الفئات (F وC وA). SCC ذات قوة ضغط عالية تصنف بهذه الطريقة. عادةً ما تُنتج عن طريق تغيير الركام في SCC العادي، وتجفيف الخرسانة في فرن، وإضافة مُحسّنات التشغيل. يُستخدم هذا النوع من SCC في الغالب تحت الماء، أو مُسبقة التوتر، أو في البناءات ذات الأحمال الثقيلة مثل الجسور. هناك نوع آخر بناءً على الخصائص، مثل المتانة، مقاوم لظروف بيئية معينة، مثل دورات التجمد والذوبان. قد يكون لها أيضًا طول عمر ممتد عند ملامسة الكبريتات. قد تستخدم صناعة البناء أيضًا أنواع SCC من نوع lightweight flag. تُنتج باستخدام ركام دقيق وخشن منخفض الكثافة، مما يُخفّف من الحاجة إلى القوالب ويُقلل من الوزن الذاتي للمباني والهياكل.

ينطوي نوع ثالث بناءً على الأداء على معدل تصلّب SCC وتصلُّبها. تُعد SCC ذات التصلّب السريع مثالية للمشاريع التي يجب تنفيذها في غضون وقت قصير للغاية. إنها توفر قوة ممتازة في عمر مبكر وتُقلل من خطر تشققات الانكماش البلاستيكي. تُتيح SCC ذات التصلّب المُتأخر أوقات صلابة عمل أطول، خاصة في الصبّات الكبيرة والمواقع المعقدة. علاوة على ذلك، يُحدد سيلان أنواع SCC ما إذا كانت الخرسانة ستتدفق بسهولة حتى عند وضعها بكميات ضخمة. تُستخدم SCC ذات التدفق العالي لملء الأشكال والتجويفات المعقدة، خاصة في إنتاج الخرسانة المُسبقة الصبّ. تُعد SCC ذات التدفق المنخفض مثالية لعناصر البناء التي تتطلب فصلًا مُتحكمًا به وكثافة.

مواصفات وصيانة

مواصفات:

• توزيع حجم الحصى:

  يجب أن يحتوي الحصى على مزيج من القطع الصغيرة والمتوسطة والكبيرة، بدءًا من حوالي 5 مم إلى 20 مم. تُملأ القطع الأصغر الفجوات بين القطع الأكبر، مما يسمح بوجود ما يكفي من المواد الدقيقة لإنشاء مزيج سلس وقابل للعمل. يجب أن يكون شكل الحصى مستديرًا بشكل رئيسي لمساعدته على الحركة والتعبئة بسهولة.

• حجم الحصى:

  يجب أن تكون كمية الحصى في المزيج كافية لإعطائه الجسم والقوة دون المساس بقدرته على التضاغط الذاتي. وهذا يعني استخدام كمية أقل من الحصى مقارنة بالخرسانة التقليدية، عادةً ما تكون 50 إلى 60 بالمائة من حجم المواد الإجمالي.

• مُحسّن التشغيل:

  يجب تضمين مُحسّن التشغيل في مزج التصميم. تُقلّل هذه الإضافة الخاصة من كمية الماء المطلوبة لتحقيق قابلية العمل المطلوبة مع الحفاظ على قوة الخرسانة. يجب أن يكون مُحسّن التشغيل المستخدم فعالًا في الخرسانة ذاتية التضاغط، ويجب تحديد جرعته بعناية واختبارها للعثور على التوازن الصحيح.

• نسبة الماء إلى الأسمنت:

  يجب الحفاظ على نسبة الماء إلى الأسمنت منخفضة قدر الإمكان مع ضمان الخلط والترطيب المناسبين. تُعد النسبة من 0.35 إلى 0.5 نموذجية، اعتمادًا على مزج التصميم المحدد ومتطلبات الأداء. يساهم استخدام الحد الأدنى من كمية الماء الضرورية في القوة والمتانة الإجمالية للخرسانة ذاتية التضاغط.

صيانة:

• التصلّب المناسب:

  يجب الحفاظ على أداء الخرسانة ذاتية التضاغط عن طريق تصلّب المادة بانتظام للسماح بترطيب مستمر. وهذا أمر بالغ الأهمية لمنع التصدع بسبب الجفاف وضمان وصول الخرسانة إلى قوتها القصوى. استخدم طرقًا مثل الحفاظ على سطح رطب أو تطبيق مركبات التصلّب أو تغطية الخرسانة بقطعة قماش قطنية رطبة أو مواد أخرى.

• معالجة السطح:

  حدّد أنواع معالجة السطح المناسبة للخرسانة ذاتية التضاغط بعد تحديد المعالجة المطلوبة. قد تشمل الخيارات التشطيب أو التمويج أو تطبيق الطلاءات. اتبع تعليمات الشركة المصنعة بعناية لضمان التطبيق الصحيح وتحقيق النتائج المرجوة.

• الإصلاح والتصحيح:

  في حال حدوث أي ضرر، مثل التصدع أو التقطّع أو عيوب السطح، في الخرسانة ذاتية التضاغط بمرور الوقت، قيّم مدى الضرر واتخذ إجراءً فوريًا لمعالجة ذلك. احصل على مواد إصلاح وتصحيح متوافقة مع الخرسانة ذاتية التضاغط، وتأكد من صياغتها بشكل صحيح لتوفير رابط جيد ومطابقة المظهر الجمالي. اتبع تعليمات الشركة المصنعة لتطبيق مواد الإصلاح والتأكد من تنظيف المناطق التالفة وإعدادها بدقة قبل المضي قدمًا في الإصلاحات.

• التدابير الوقائية:

  قم بتنفيذ تدابير وقائية لحماية الخرسانة ذاتية التضاغط من مصادر الضرر أو التدهور المحتملة. قد يشمل ذلك استخدام الحواجز الواقية لمنع التلوث من الزيت أو الشحوم أو مواد أخرى، وكذلك اتخاذ تدابير للحماية من الضرر المادي، مثل التأثيرات أو الاحتكاك. بالإضافة إلى ذلك، ضع في اعتبارك استخدام معالجة السطح أو الطلاءات لتوفير حماية إضافية من التعرض البيئي و الهجوم الكيميائي.

استخدامات الخرسانة ذاتية التضاغط

أصبحت الخرسانة ذاتية التضاغط (SCC) شائعة بسبب قدرتها على تحسين البناء والمتانة. تُستخدم SCC في صناعات مختلفة لبناء المباني والبنيات التحتية ذات معايير الأداء العالية.

• الاستخدام في الأشكال المعقدة و الأقسام الرفيعة: بسبب سيولتها، تُعد الخرسانة ذاتية التضاغط مثالية لصب التصاميم المعقدة و الأقسام السميكة في البناءات، مثل العناصر المعمارية والهيكلية. إنها تتدفق بسهولة و تُملأ الفراغ دون الحاجة إلى اهتزاز خارجي لمستواها.
• البناء ذو الأداء العالي: تُعد SCC مناسبة لبناء البنية التحتية ذات الأداء العالي و البناءات التي يجب أن تلبي معايير الجودة العالية (على سبيل المثال، البنى الحرجة مثل الجسور و البناءات البحرية و البنية التحتية الحضرية). يمكن للخرسانة ذاتية التضاغط تلبية متطلبات القوة و المتانة و التجاوزات المحددة لعدة أنواع من البناءات.
• الصبّات الضخمة: نظرًا لعدم احتوائها على هواء داخل الخليط، تُعد SCC ممتازة للأقسام الكبيرة والثقيلة، مثل الأسس الضخمة و بناء المغاسل. تحسن الخرسانة ذاتية التضاغط من وضع و تضاغط الأقسام الكبيرة و تُقلل من خطر التشققات الحرارية.
• سهولة الوضع في المناطق المُعززة بكثافة: تُعد SCC مثالية لوضع المناطق ذات كثافة التعزيز الفولاذي العالية (على سبيل المثال، الأعمدة و العوارض و الإطارات). في هذه المناطق، قد لا تصل الخرسانة التقليدية إلى التضاغط الكامل بسبب سمكها. تقضي قدرة التضاغط الذاتي على مخاطر الفصل، مما يجعلها مناسبة لمنطقة التعزيز الكثيف.
• البناءات الجمالية: توفر SCC خصائص تشطيب سطحية فائقة. تُعد مثالية لإنشاء أسطح ناعمة وخالية من العيوب في البناءات التي تتطلب مظهرًا جيدًا. على سبيل المثال، الزخرفية و المعمارية، مثل واجهات الخرسانة المكشوفة و الهياكل ذات القشرة الرقيقة و عناصر جودة الخرسانة، تُلغي الخرسانة ذاتية التضاغط الحاجة إلى معالجة السطح.
• البناء المبتكر: تُسهل SCC بناء الأشكال و التصاميم المعقدة دون عمل و تكاليف مرتبطة باستخدام القوالب. على سبيل المثال، الأقسام المجوفة و التقويضات و الأماكن الأخرى التي يصعب الوصول إليها، يمكن للخرسانة ذاتية التضاغط ملء المناطق بسهولة دون الحاجة إلى نظم قوالب معقدة و باهظة الثمن.
• البناءات البحرية: تُستخدم الخرسانة ذاتية التضاغط في كثير من الأحيان في البناءات البحرية المُعرّضة للمياه المالحة و المد والجزر و التآكل. على سبيل المثال، البنى تحت الماء و أعمدة الجسور و الجدران البحرية، نظرًا لسيولتها الفائقة و قدرتها على التدفق إلى المناطق الضيقة، توفر الخرسانة ذاتية التضاغط متانة جيدة و مقاومة للتسرب و حماية من التدهور البحري.

كيفية اختيار الخرسانة ذاتية التضاغط

تُصمم الخرسانة ذاتية التضاغط للتدفق و ملء القوالب بشكل طبيعي دون التدخل. يُمتلك هذا النوع من الخرسانة سيولة عالية و ثبات. عند اختيار الخرسانة ذاتية التضاغط لتطبيقات محددة، من المهم مراعاة العوامل التالي:

• فهم الفوائد و الخصائص

  قبل اختيار الخرسانة ذاتية التضاغط، من الضروري فهم فوائد و خصائص الخرسانة. سيساعد هذا الأفراد على فهم كيفية تحسين مواد كفاءة و جودة المشروع.

• معرفة متطلبات التطبيق

  يمكن أن يختلف مزج التصميم و خصائص الخرسانة ذاتية التضاغط، مما يؤثر على ملاءمتها لمختلف البناءات. يجب مراعاة عوامل مثل طرق الوضع و ظروف التعرض و قدرة تحمل الحمل و متطلبات الجماليات قبل اختيار الخرسانة ذاتية التضاغط. على سبيل المثال، عند العمل على بناء معقد وعالي الضغط يتطلب سلامة هيكلية، ستكون الخرسانة ذات قوة و متانة عالية مثالية.

• العمل مع مُورّد أو مقاول مؤهل

  يُعد اختيار الخرسانة ذاتية التضاغط عملية معقدة تتطلب مدخلات من الخبراء. سيكون للمُورّدين أو المقاولين ذوي الخبرة في معالجة الخرسانة ذاتية التضاغط معرفة تفصيلية بالمواد وكيفية تفاعلها مع مكونات البناء الأخرى. سيساعد هؤلاء الخبراء المشترين على اختيار الخرسانة ذاتية التضاغط المناسبة و مزج التصميم المثالي ليتناسب مع تطبيق معين. سيُساعدون أيضًا في ضمان المعالجة و الوضع المناسبين لضمان تحقيق المشروع لنتائج مثلى.

• اعتبارات التكلفة

  يمكن أن يكون إنتاج الخرسانة ذاتية التضاغط أغلى من إنتاج الخرسانة التقليدية. قد تتطلب معدات و طرق مزج محددة. تُعد التكلفة عاملًا أساسيًا يجب مراعاته عند اختيار الخرسانة ذاتية التضاغط. وازن التكلفة ضد الفوائد التي ستجلبها المواد إلى المشروع، مثل الحد من العمل و سرعة وقت البناء.

الأسئلة و الأجوبة حول الخرسانة ذاتية التضاغط

س1: كيف تعمل الخرسانة ذاتية التضاغط؟

ج1: تُمتلك SCC مزج تصميم متوازن جيدًا للحصول على طبيعة و قابلية عمل و ثبات مُتحكم به. تُترك الخرسانة الطازجة للتدفق تحت وزنها و تُملأ القوالب ذاتيًا للحصول على تعبئة كثيفة حول العناصر المضمنة.

س2: ما هو الفرق بين الخرسانة ذاتية التضاغط و الخرسانة العادية؟

ج2: على عكس مزيج الخرسانة المعيارية التي تحتاج إلى قوى خارجية مثل آلات الاهتزاز لإزالة جيوب الهواء، تُصمم الخرسانة ذات التردد الذاتي للتدفق و التكيف مع الأشكال تحت وزنها. يكمن الفرق الرئيسي الأخر في التقنيات الكيميائية و المعدنية المستخدمة لزيادة تماسك و سيولة الخليط. قد تشمل ذلك مُحسّنات التشغيل التي تزيد من سيولة الخرسانة دون تغيير سلامتها و مُعوّقْات اللزوجة ذات التدرج اللولبي، التي تُعطي الخرسانة اتساقًا أثقل وأكثر تغلغلًا و تمنع الفاصل.

س3: ما هو أكبر عيوب الخرسانة ذاتية التضاغط؟

ج3: يمكن أن تُؤدي مُحسّنات التشغيل المستخدمة في الخليط إلى زيادة التكاليف بشكل كبير للمشاريع ذات النطاق واسع مع زيادة كمية الخرسانة المطلوبة. علاوة على ذلك، بينما يُقلل عدم وجود اهتزاز في إنتاج SCC من الانبعاثات، يجب أن لا تُترك الخرسانة للقيام بأدائها في الخلاط مثل الخرسانة المعيارية.