اختبار ملء الصندوق للخرسانة ذاتية الدمك

الخرسانة ذاتية الدمك تحت اختبار ملء الصندوق:

لعدة سنوات ابتداء من عام 1983، كانت مشكلة متانة الهياكل الخرسانية موضوعًا رئيسيًا للاهتمام في اليابان. بحيث يتطلب إنشاء هياكل خرسانية متينة ضغطًا مناسبًا من قبل العمال المهرة. ومع ذلك، أدى الانخفاض التدريجي في عدد العمال المهرة في صناعة البناء في اليابان إلى انخفاض مماثل في جودة أعمال البناء.

كان أحد الحلول لتحقيق هياكل خرسانية متينة ومستقلة عن جودة أعمال البناء هو استخدام الخرسانة ذاتية الدمك، والتي يمكن ضغطها في كل ركن من أركان القوالب، فقط عن طريق وزنها الخاص ودون الحاجة إلى الضغط الاهتزازي. وتم اقتراح ضرورة هذا النوع من الخرسانة من قبل أوكامورا في عام 1986.

تم إجراء دراسات لتطوير الخرسانة ذاتية الدمك، بما في ذلك دراسة أساسية حول قابلية تشغيل الخرسانة، بواسطة أوزاوا ومايكاوا في جامعة طوكيو. وتم الانتهاء من النموذج الأولي للخرسانة ذاتية الدمك لأول مرة في عام 1988 باستخدام مواد موجودة بالفعل في السوق.

كان أداء النموذج الأولي مُرضيًا فيما يتعلق بالجفاف والانكماش المتصلب وحرارة الترطيب والكثافة بعد التصلب وغيرها من الخصائص. بحيث سميت هذه الخرسانة، بالخرسانة عالية الأداء وتم تعريفها على النحو التالي في المراحل الثلاث للخرسانة:

1. الخرسانة ذاتية الدمك الطازجة: قابل للضغط ذاتيًا.
   
2. الخرسانة ذاتية الدمك ذات العمر المبكر: لتجنب العيوب الأولية.
   
3. الخرسانة ذاتية الدمك بعد التصلب: للحماية من العوامل الخارجية.
   

في نفس الوقت تقريبًا، تم تعريف الخرسانة عالية الأداء على أنها خرسانة ذات متانة عالية نظرًا لانخفاض نسبة الماء إلى الأسمنت. ومنذ ذلك الحين، تم استخدام مصطلح الخرسانة عالية الأداء في جميع أنحاء العالم للإشارة إلى الخرسانة عالية المتانة. لذلك، قام المؤلفون بتغيير مصطلح الخرسانة المقترحة إلى الخرسانة عالية الأداء ذات الضغط الذاتي.

ما هو اختبار ملء الصندوق للخرسانة ذاتية الدمك:

يُعرف اختبار ملء الصندوق أيضًا بِاسم اختبار كَاجيما ويستخدم لقياس قدرة الملء للخرسانة ذاتية الدمك بأقصى حجم للركام يبلغ 20 مم. حيث يتكون الجهاز من وعاء شفاف بسطح مستو وسلس. يوجد في الحاوية 35 عائقًا مصنوعة من الأنابيب البلاستيكية بقُطر 20 مم ومركز مسافة إلى المركز 50 مم.

في الجانب العلوي يوجد أنبوب ملء قُطره 100 مم ارتفاع 500 مم، مع قمع بارتفاع 100 مم. وتمتلئ الحاوية بالخرسانة من خلال أنبوب التعبئة هذا، ويعتبر اختلاف الارتفاع بين جانبي الحاوية مقياسًا لقدرة الملء.

دواعي استخدام اختبار ملء الصندوق للخرسانة ذاتية الدمك:

يعرّف تقرير معهد الخرسانة الأمريكي أن الخرسانة المضغوطة ذاتيًا، خرسانة عالية التدفق وغير منفصلة يمكن أن تنتشر في مكانها وتملأ القوالب وتغليف التسليح دون أي دمج ميكانيكي. نظرًا لسهولة صب الخرسانة في مناطق الوصول القوية والمعقدة، فإنّ تطبيق الخرسانة المضغوطة ذاتيًا في صناعة البناء ينمو بسرعة.

يمكن قياس قابلية تشغيل الخرسانة المضغوطة ذاتيًا الطازجة من خلال قدرة الملء والقدرة على المرور ومقاومة الفصل واللزوجة. بحيث يتضمن هذا الفصل تعريف وتاريخ الخرسانة المضغوطة ذاتيًا متبوعًا بمعلمات مهمة على ريولوجيا الخرسانة المضغوطة ذاتيًا، والنماذج الريولوجية الشائعة وجهاز اختبار الريولوجيا.

سيتم مناقشة الخصائص الرئيسية للخرسانة المضغوطة ذاتيًا الجديدة بما في ذلك قدرة الملء والقدرة على النجاح ومقاومة الفصل والقدرة على الإنهاء خلال اختبار ملء الصندوق على الخرسانة المضغوطة ذاتيًا الجديد في القسم التالي. أيضًا، تتم معالجة تأثيرات العوامل المختلفة مثل نوع الركام وأنواع الحشو على الانسيابية وقابلية التشغيل للخرسانة المضغوطة ذاتيًا خلال هذا الاختبار.

تقييم اختبار ملء الصندوق للخرسانة ذاتية الدمك:

يصعب إجراء هذا الاختبار في الموقع بسبب الهيكل المعقد للجهاز والوزن الكبير للخرسانة. بحيث يعطي انطباعًا جيدًا عن خصائص الضغط الذاتي للخرسانة. حتى المزيج الخرساني ذو القدرة العالية على الملء سيكون ضعيفًا إذا كانت قدرة التمرير ومقاومة الفصل ضعيفة.

معدات اختبار ملء الصندوق للخرسانة ذاتية الدمك:

1. صندوق من مادة صلبة غير ماصة.
   
2. سكوب 1.5 إلى 2 لتر.
   
3. مسطرة.
   
4. ساعة التوقيف.
   

إجراء اختبار ملء الصندوق للخرسانة ذاتية الدمك:

1. يلزم حوالي 45 لترًا من الخرسانة لإجراء الاختبار، ويتم أخذ عينات منها بشكل طبيعي. بحيث يتم ضبط مستوى الجهاز على أرض ثابتة، والتأكد من أن البوابة المنزلقة يمكن أن تفتح بحرية ثم تغلقها.
   
2. تبليل السطح الداخلي للجهاز، والقيام بإزالة أي فائض من الماء، وملء الجهاز بعينة الخرسانة.
   
3. ملء الحاوية عن طريق إضافة كل 5 ثوانٍ مغرفة واحدة مع 1.5 إلى 2 لتر من الخرسانة الطازجة في القمع حتى تغطي الخرسانة للتو العقبة الأولى.
   
4. القيام بقياس الارتفاع بعد استراحة الخرسانة، الارتفاع في الجانب الذي تملأ فيه الحاوية في مكانين وحساب المتوسط ​​(H1). وفعل هذا أيضًا على الجانب المقابل (H2).
   
5. يجب أن يتم تنفيذ العملية بالكامل في غضون 8 دقائق.
   

تفسير نتيجة اختبار ملء الصندوق للخرسانة ذاتية الدمك:

إذا كانت الخرسانة تتدفق بحرية مثل الماء، فستكون أفقية عند السكون، لذا فإن متوسط ​​نسبة الملء تساوي 100%. لذلك فإنّ أقرب قيمة اختبار، ارتفاع الملء، يجب أن تكون 100%، وتكون أفضل خصائص الضغط الذاتي للخرسانة.