الرصيف الخرساني المملوء بالخلايا

ما هو الرصيف الخرساني المملوء بالخلايا؟

الرصيف الخرساني المملوء بالخلايا: هو التكنولوجيا التي طورتها أي تي كارجبور (IIT Kharagpur)، والتي أثبتت أنها حل واعد للغاية للمركّبات المحملة بالأحمال الزائدة، ومرافق الصرف الصحي غير الكافية، ومشاكل التشبع بالمياه. حيث يتكون الرصيف الخرساني المملوء بالخلايا من قوالب صب الخرسانة فوق الطبقة السفلية أو القاعدة الفرعية المضغوطة.

يكون الرصيف الخرساني المملوء بالخلايا مملوء بالخرسانة أو الحجارة. حيث أنه تتناول هذه المقالة المكونات وإجراءات البناء ومزايا وعيوب الرصيف الخرساني المملوء بالخلايا.

مكونات الرصيف الخرساني المملوء بالخلية:

1. خلايا بلاستيكية:

تعمل الخلايا البلاستيكية كَشكل وتقوية للرصيف. حيث تصنع الخلايا البلاستيكية من صفائح البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) المستصلحة بسماكة 0.22 مم إلى حوالي 0.25 مم. ويمكن توفير هذه الخلايا البلاستيكية على شكل لفات من الشرائط بعرض 50 مم إلى 100 مم، حسب متطلبات العمق.

يمكن أن تكون الشرائط ملحومة بالحرارة أو مخيطة لتشكيل الخلايا. كما يمكن لحام زوج من الشرائط بفاصل 300 مم. يتم لحام الشريط الثالث للزوج الأول على فترات 300 مم بحيث تقع الغرز في وسط الغرز السابقة. يتم لحام الثالث والرابع مرة أخرى مثل الأولين. يوضح الشكل 4 مخطط خلية.

2. القاعدة الترابية (Subgrade):

تشكل الطبقة السفلية الجزء العلوي بسُمك 300مم من السد. ويتم ضغط الطبقة السفلية للجسر في طبقتين، عادةً إلى مستوى أعلى من السد. إذا كانت تربة الجسر رديئة، فقد يتكون الجزء العلوي 300 مم من الطبقة السفلية من مواد ذات نوعية جيدة من حفر الاستعارة مع تجاوز فحص تحمّل كالفورنيا (CBR) خمسة.

يجب دمك التربة الأرضية حتى تصل إلى 100% على الأقل من أقصى كثافة جافة. كما يجب ضغط التربة القطنية السوداء الممتدة (BCS) إلى 95% على الأقل من أقصى كثافة جافة مع محتوى رطوبة أعلى بنسبة 2% من الحد الأمثل. ومن المتوقع أن تكون تربة الطبقة السفلية للطرق الحالية قد حققت الاستقرار المطلوب بسبب حركة المرور.

يجب إجراء اختبار تحمّل كاليفورنيا (CBR) بكثافة جافة في الموقع ومحتوى رطوبة بعد أربعة أيام من النقع. حيث يتم إجراء اختبار الاختراق المخروطي الديناميكي لتحديد قيم اختبار تحمّل كاليفورنيا للطبقة السفلية بسرعة، ويمكن الحصول على قيم اختبار تحمّل كاليفورنيا المقابلة لظروف الغارقة من سجلات التربة المماثلة.

3. طبقه تحت الاساس (Subbase):

تتكون القاعدة الفرعية من تماسك صخور اللاتري، والمكادام المائي ومكادام المزيج الرطب ومكادام الكسارة ومخاليط رماد الجير المتطاير والتربة المستقرة من الجير وتربة الأسمنت المستقرة، وغيرها مع مثبتات الملكية. حيث يمكن أيضًا استخدام الركام المتاح محليًا مثل المرم والكنكار الممزوج بالرماد المتطاير الجير.

المواد المتاحة محليًا مثل الحصى الطبيعي أو حصى التربة أو المخلوطة مع الكسور التجميعية المناسبة من الحجر أو الحصى أو المستنقعات أو الرمل أو مزيج من هذه المواد اعتمادًا على الدرجة المطلوبة. وإذا كان عدد المركبات التجارية أكثر من خمسين مركبة في اليوم، فمن المستحسن 150 ملم من القاعدة الفرعية الأسمنتية مع قوة لا تقل عن 7 أيام تبلغ 1.5 ميجا باسكال.

يجب أن يتم تزويد القاعدة الفرعية بكتلة حجرية أو خرسانية، أو يجب وضع الطوب على الحافة على جانبي مسار النقل بارتفاع 50 إلى 100 مم فوق الطبقة السفلية أو القاعدة الفرعية للحصر والحماية. ويجب وضع حجر أو كتلة خرسانية أو قرميد على حافة النهاية على جانبي مسار المركبات بظهور 50 إلى 100 مم فوق الطبقة السفلية أو القاعدة السفلية للحصر والحماية.

4. الخرسانة:

يمكن لخرسانة الرصف التقليدية بقوة 28 يومًا بقوة 30 ميجا باسكال مع هبوط من حوالي 30 إلى 50 مم ملء الخلية. ويجب استخدام مادة الملدنات الفائقة لتقليل متطلبات المياه للركود المطلوب. يمكن أيضًا استخدام الخرسانة المضغوطة الأسطوانية (RCC)، كما هو محدد في الكودات المعمول بها من مواصفات الطرق الريفية، لملء الخلايا البلاستيكية وضغطها باستخدام بكرة.

إجراءات البناء بخرسانة الرصف المملوءة بالخلايا:

• يجب أن يتم إنشاء الجسر والطوابق السفلية والقاعدة الفرعية وفقًا لمواصفات الطرق.

• يجب توفير حدبة مناسبة حسب الاقتضاء على الطرق الريفية. ويجب توفير طبقة صرف في مناطق هطول الأمطار الغزيرة (هطول الأمطار السنوي يزيد عن 1000 مم) على النحو المنصوص عليه في دليل الطريق.

• يجب وضع حجر أو كتلة خرسانية أو قرميد على حافة النهاية على جانبي مسار المركبات بإسقاط 50 إلى 100 مم فوق الطبقة السفلية أو القاعدة السفلية لحصر وحماية الخرسانة المملوءة بالخلايا.

• يُعد وجود كتف صلب مع قسطرة مناسبة ضروريًا لاستقرار الكتل الخرسانية نظرًا لأن الشاحنات التي تسير بالقرب من الحافة قد تتلف الكتل الخرسانية غير المحصورة.

• يجب أن يكون عرض الكتف الصلب حوالي 0.85 متر على جانبي الرصيف.

• يتم رص قوالب الخلايا البلاستيكية عبر القاعدة السفلية المضغوطة ووضعها تحت ضغط بمسامير حديدية بحيث تكون الخلايا قريبة من المربعات في المخطط.

• يجب أن تمنع خيوط النايلون التي تمر عند 10 مم أسفل قمة الخلايا الخلايا من الانهيار أثناء ملء الخلايا بالخرسانة.

• إذا انفتحت أي غرزة من الخلايا أثناء الشد، فيجب تدبيسها بالقرب من الأعلى والوسط والأسفل.

• تملأ الخرسانة في الخلايا على عمق 120 مم وهو أعلى بحوالي 20 مم من عمق الخلية.

• يجب إزالة المسامير الحديدية بعد ردم الزنازين بالخرسانة. وبالنسبة إلى للخرسانة المسلحة، يجب أن يكون ممران من الأسطوانة في الوضع الثابت متبوعين بتمريرين في الوضع الاهتزازي وممر آخر في الوضع الثابت ضغطًا كافيًا وإنهاءًا جيدًا.

• يعتمد عدد الممرات في الأوضاع الثابتة والديناميكية على نسيج الركام ومحتوى الرطوبة.

• يمكن استخدام هزازات المقلاة لضغط الخرسانة التقليدية التي يبلغ انخفاضها حوالي 30 إلى 40 مم.

• يتم تحديد عدد مرات مرور الأسطوانة وسعة الاهتزازات وعمق الخرسانة الرخوة في الخلايا وكمية الماء المراد إضافتها من التشغيل التجريبي.

• يجب تغطية سطح الخرسانة بحصائر من الجوت الرطب أو قش الأرز لمنع الجفاف أثناء الطقس الحار.

تصلب الرصيف الخرساني المملوء بالخلايا:

نظرًا لأن الحدبة من 3 إلى 3.5% مخصصة للطرق الريفية، يجب أن توفر حصائر الجوت أو جوز الهند الرطب وقش الأرز الرطب خيارًا أفضل لمعالجة المياه وحركة مرور خفيفة للتحرك على السطح. حيث يتراكم الماء على الجانب السفلي من حاوية الطين في طريقة البركة المائية، بينما يصبح الجزء الأعلى جافًا قريبًا.

مزايا الأرصفة الخرسانية المملوءة بالخلايا:

• استخدام البلاستيك المعاد تدويره.

• نظرًا لأن وصلات التمدد أو الانكماش غير مطلوبة، وبالتالي يتم التخلص من صيانة المفاصل.

• يتم تقليل تكلفة البناء بشكل كبير بالمقارنة مع رصف الخرسانة الأسمنتي التقليدي.

• يتم تقليل استهلاك الركام تقريبًا إلى 50% مقارنةً بالأرصفة العادية.

• إذا فشلت الكتلة الفردية، فيمكن استبدالها بسهولة دون بذل الكثير من الجهد وبأقل تكلفة.

عيوب الأرصفة الخرسانية المملوءة بالخلايا:

• تحضير الخلايا مرهق.

• هناك فرص كبيرة لتعرض الخلايا للاضطراب أثناء وضع الخرسانة، وبالتالي فإنّ العناية المناسبة مطلوبة.

• بسبب التقدم البطيء، فإنّ كفاءة الرجال والآلات أقل من البناء العادي.