ما هو الرصيف الخرساني؟
الرصيف الخرساني: الذي يُطلق عليه أحيانًا الرصيف الصلب هو طبقة خرسانية تتلامس مع حركة المرور مباشرة وتستخدم لأغراض وتطبيقات مختلفة. يمكن تعديل وتغيير الخرسانة المستخدمة في الأرصفة بطرق مختلفة حسب المتطلّبات. كما أنه لا يجب أن يكون الرصيف الخرساني قويًا ودائمًا فحسب، بل يجب أن يكون قابلاً للتطبيق وفعالًا من حيث التكلفة لأنه يكون عرضة للظروف البيئية القاسية.
كانت الأرصفة الخرسانية في اليابان تغطي حوالي 30% من الطرق المعبّدة في الماضي. ومع ذلك، بلغت نسبة الرصف الخرساني حوالي 6% فقط في السنوات الأخيرة. هذا المعدّل أقل مقارنة بدول أوروبا والولايات المتحدة. يُعتقد أن سبب عدم تطبيق الرصيف الخرساني على نطاق واسع في اليابان هو تكلفة أولية أعلى والانفتاح اللاحق لحركة المرور وارتفاع مستوى الضجيج وانخفاض مستوى الراحة في السيارات التي تسير عليها مقارنة بالرصيف الإسفلتي.
حيث يتم إعادة تقييم ميزة الرصف الخرساني، والتي قد تتطلّب صيانة أقل على المدى الطويل، من وجهة نظر تكلفة دورة الحياة. علاوة على ذلك، فإنّ تطوير تقنية جديدة للخرسانة، مثل الخرسانة المبكّرة القوة والخرسانة السابقة، قد يجعل من الممكن فتح الطريق في مرحلة مبكّرة من البناء، وكذلك تحسين ضوضاء الإطارات. تُعَدّ الطرق مكونًا مهمًا للبنية التحتية لدعم الصناعة ومعيشة الناس. يمكن استخدام الرصف الخرساني في ضمان سلامة وأمن المجتمع في السنوات القادمة.
توفّر الأرصفة الخرسانية العديد من المزايا التي لا تمتلكها تصميمات الرصف البيتوميني، على سبيل المثال، فهي مناسبة بشكل كبير لأحمال النقاط الكبيرة وتحمل انسكاب الديزل والمواد العدوانية الأخرى ومناسبة للحالات التي تكون فيها قوة الطبقة الفرعية منخفضة وتقاوم درجات الحرارة العالية و العديد من الفوائد.
التجهيز لعملية الرصف الخرساني:
الخرسانة مادة أساسية لمدارج المطارات والطرق السريعة والشوارع. تستخدم الأرصفة الخرسانية لتلبية احتياجات الرصف العامة مثل الممرات ومواقف السيارات والملاعب. يعتمد تحديد المواد القائمة على الأسمنت الأفضل لاستخدامها على المشروع. التربة الأسمنتية والتربة المعدلة بالاسمنت (CMS)، القاعدة المعالجة بالاسمنت، الاستصلاح الكامل العمق (FDR) من بين الخيارات المتاحة. بحيث يتم القيام بعرض أو تنزيل ورقة حقائق حول حلول الرصف المتكاملة.
منذ اكتمال أول قطاع من الرصف الخرساني في عام (1893)، تم استخدام الخرسانة على نطاق واسع لرصف الطرق السريعة والمطارات وكذلك الشوارع التجارية والسكنية. للتحضير للرصف، يجب أن يتم تسوية الأرضية السفلية، التربة الأصلية التي تم بناء الرصيف عليها وضغطها. غالبًا ما يُتّبَع تحضير الأرضية السفلية وضع قاعدة سفلية، وهي طبقة من المادة تقع أسفل الخرسانة مباشرةً. تتمثل الوظيفة الأساسية للقاعدة الفرعية في منع إزاحة التربة من أسفل الرصيف.
يمكن أن تُصنع القواعد الفرعية من مواد حبيبية أو مواد معالجة بالأسمنت أو خرسانة خفيفة أو مواد مفتوحة، عالية النفاذية ثابتة أو غير مستقرّة. بمجرد أن تتصلّب القاعدة الفرعية بدرجة كافية لمقاومة التشويش أو التشويه الناتج عن حركة البناء، يتم وضع المسامير أو التيارات أو حديد التسليح ومحاذاة بشكل صحيح استعدادًا للرصف. هناك طريقتان للرصف بالخرسانة، الشكل المنزلق والشكل الثابت. في الرصف المنزلق، تسير الآلة فوق المنطقة المراد رصفها، على غرار القطار الذي يتحرّك على مجموعة من المسارات.
يتم ترسيب الخرسانة الطازجة أمام آلة الرصف والتي تقوم بعد ذلك بنشر الخرسانة وتشكيلها وتوحيدها وقددها وتعويمها في عملية واحدة مستمرة. تتطلّب هذه العملية تنسيقًا وثيقًا بين وضع الخرسانة والسرعة الأمامية للرصف. في الرصف الثابت، يتم وضع الأشكال المعدنية الثابتة ومحاذاة على أساس متين ومثبتة بشكل صارم. يتم الانتهاء من التحضير والتشكيل النهائي للطبقة التحتية أو القاعدة الفرعية بعد تعيين النماذج. يتم تنظيف القوالب وتزييتها أولاً للتأكد من خروجها من الخرسانة بعد تصلّب الخرسانة.
بمجرد أن يتم ترسيب الخرسانة بالقرب من موقعها النهائي على الطبقة السفلية، يتم الانتهاء من الانتشار بواسطة مفرشة ميكانيكية تُركّب فوق الأشكال المحدّدة مُسبقًا والخرسانة. آلة الرش متبوعة بآلة واحدة أو أكثر تعمل على تشكيل الخرسانة وتوحيدها وإنهائها. بعد أن تصل الخرسانة إلى القوة المطلوبة، تتم إزالة الأشكال ويبدأ علاج الحواف على الفور.
ما هي أنواع الأرصفة الخرسانية؟
هناك أنواع مختلفة من الرصف الخرساني يتم استخدامها في تطبيقات مختلفة. فيما يلي الأنواع المختلفة للأرصفة الخرسانية وتطبيقاتها ومزاياها:
- الرصيف الخرساني غير مقوى المفصول.
- الرصيف الخرساني المسلّح المتقاطع.
- الرصيف الخرساني المقوى بشكل مستمر.
1- الرصيف الخرساني غير المسلّح المفصول:
يتكون الرصيف الخرساني غير المسلّح المفصول من عمل دفعي لطبقات بلاطة خرسانية، وهي وحدات مربعة صغيرة، متّصلة باستخدام قضبان ربط ومسامير أو وصلات يتم توفيرها لمنع التشققات. لذلك، فإنّ التخطيط المشترك لتفاصيل الرصيف الخرساني غير المقوى المفصول مهم لأنه يؤثر على تصميم وبناء وخدمات الرصيف الخرساني. يعتمد نجاح الأرصفة الخرسانية غير المسلّحة المفصلية على قوة الشد وقدرة الانحناء للخرسانة المستخدمة والتي يجب أن تتحمل التشقق وتدعم الأحمال المفروضة.
يعتمد حجم القطع أو الألواح الخرسانية على إجهاد الانكماش الخرساني الناتج عن تصلُّب الخرسانة. يخلق إجهاد الانكماش قوة شد في الخرسانة وقد يتسبب في حدوث تشققات ما لم تكن قوة الشد للخرسانة أكبر من إجهادات الشد الناتجة عن سلالات الانكماش. يُعتبر تصميم وتفصيل وتباعد الفواصل في الأرصفة الخرسانية غير المسلّحة المفصلية أمرًا مهمًا إلى حد كبير ويجب تنظيم المفاصل بطريقة تنتج ألواح بلاطة مربعة. يمكن الحصول على هذا عندما يتم تحقيق 90 درجة بين المفاصل الطولية والمفاصل المستعرضة.
بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديد فترات الوصلات في الرصيف الخرساني غير المسلّح المفصل بواسطة سُمك لوح الخرسانة. يزداد تباعد المفاصل مع زيادة سماكة البلاطة والعكس صحيح. يوصى باستخدام مسامير فولاذية في المفاصل وإلّا ستنخفض قدرة المفاصل على احتواء الحركات، وفي النهاية يجب زيادة سماكة البلاطة. يوفر الجدول 1، الذي تم أخذه مع تغييرات طفيفة من الجمعية الأمريكية لرصف الخرسانة، إرشادات حول تحديد التباعد في الأرصفة الخرسانية.
الجدول 1: التباعد بين وصلات الرصف الخرساني.
| سُمك الرصيف، (سم) | أقصى تباعد موصى به للفواصل، ركام الحجر الجيري (م) | أقصى مسافة موصى بها بين الوصلات والحصى والحجر المسحوق (م) |
| 15 | 5.4 | 4.5 |
| 20 | 5.9 | 4.9 |
| 25 | 6.4 | 5.3 |
| 30 | 7.2 | 6 |
1- تطبيقات الأرصفة الخرسانية غير المسلّحة المفصولة:
يمكن استخدام الألواح الخرسانية غير المسلّحة المفصولة في تطبيقات مختلفة تشمل ممر المطار ومآزر المطار والساحة الصناعية.
2- الرصيف الخرساني المسلّح المتقاطع:
الرصيف الخرساني المسلّح المتقاطع هو نسخة معدّلة أو مطورة من الرصيف الخرساني غير المسلّح المفصول. يتم استخدامه بدلاً من الرصيف الخرساني العادي عندما يكون هناك شك بشأن المواد والتصنيع والتسوية التفاضلية المتوقعة. لا يقتصر الأمر على أن سُمك الرصيف الخرساني المسلّح الموصل يكون أرقّ فحسب، بل إنّ تباعد مفاصلها أكبر أيضًا مقارنةً بالرصيف الخرساني العادي المفصل. بشكل عام، يتم استخدام بلاطة خرسانية مسلّحة بطول 10 أمتار ولكن هناك حالات يمكن أن يصل طول البلاطة فيها إلى 20 مترًا.
يمكن تصميم رصيف الخرسانة المسلّحة المتقاطعة على شكل ألواح خالية من الشقوق أو ألواح متصدّعة. يتحكّم التعزيز الفولاذي المدمج في التشقق ويحسن صلابة البلاطة الخرسانية. بشكل عام، يتم تثبيت قضبان فولاذية في منتصف البلاطة ولكن بعض المصممين يحددون التعزيزات في كلا وجهي الألواح. إنّ الميزة الأكثر بروزًا لتركيب القضبان الفولاذية في منتصف الرصيف الخرساني المسلّح المتقاطع هي موازنة اللحظات الإيجابية والسلبية بالتساوي ونتيجة لذلك يُسمح للبلاطة بالثني قبل التصدّع.
يضاف إلى ذلك أن تطبيق الوصلات المسنّنة في الرصيف الخرساني المسلّح المفصل أمر لا بد منه لأن التباعد كبير، ممّا يعني أنه لا يمكن التحكّم في الحركة في المفصل إذا لم يتم استخدام روابط وتد. بشكل عام، يتم استخدام سُمك بلاطة الرصف البالغ 150 مم ويتأثر بعدد من المعلمات العملية مثل الغطاء الخرساني المطلوب.
1- تطبيقات الرصيف الخرساني المسلح المتقاطع:
يتم استخدام الرصيف الخرساني المسلّح المتقاطع في حالة توقع أحمال مركزة ضخمة ويَشُكّ المصمّم في القوى العاملة التي ستقوم ببناء الرصيف الخرساني.
3- الرصيف الخرساني المقوى بشكل مستمر:
يتم بناء هذا النوع من الرصيف الخرساني مثل بلاطة طويلة ويتم وضع قضبان التسليح في منتصف البلاطة. يتم استخدام التعزيزات الطولية، التي يتم الحفاظ عليها في موضعها بواسطة قضبان التسليح المستعرضة، للحد من شقوق الانكماش. يتم بدء التشققات في الرصيف الخرساني المسلّح المستمر بطريقة عشوائية. من الضروري توفير المراسي في نهاية الألواح الخرسانية المسلّحة المستمرة وإلّا سيتم تشكيل تموّج أو نتوء ضخم في بداية المواد البيتومينية بسبب الحركات الناتجة عن تقلّبات درجات الحرارة.
تتأثر عملية رصف الخرسانة المسلّحة المستمرة بشكل كبير بتباعد الشقوق التي يتم التحكّم فيها عن طريق التعزيز الطولي. بشكل عام، يتم تحديد نسبة التعزيز الطولي المستخدمة في رصف الخرسانة المسلّحة المستمرة لتكون 6 بالمائة من مساحة المقطع. إذا كانت التباعد بين الشقوق صغيرة إلى حد كبير، فمن المحتمل أن الكتل الخرسانية تفشل في القص. هناك أنواع مختلفة من التشطيبات التي يمكن تطبيقها على سبيل المثال الخرسانة الهمسية ودورة التآكل البيتومينية الرقيقة على سطح تشطيب سطح الرصيف الخرساني المسلّح المستمر.
1- تطبيقات الرصيف الخرساني المقوى بشكل مستمر:
يمكن استخدام الأرصفة الخرسانية المعززة بشكل مستمر لبناء مدارج المطارات ومشاريع الطرق السريعة وهي فعالة من حيث التكلفة على وجه التحديد عند وجود كمية هائلة من الركام في الموقع.
