القماش الخرساني

ما هو القماش الخرساني؟

القماش الخرساني: عبارة عن نسيج مشرّب بالأسمنت مرن. تطورت الخرسانة بشكل كبير وجذري منذ وقت طويل. تم العثور على تقنيات وطرق ومواد جديدة واختراعها لتناسب المتطلّبات. ظهرت الابتكارات مثل الخرسانة البكتيرية والخرسانة الخضراء وغيرها في الأيام الأخيرة واحدة من تكنولوجيا الخرسانة التي تطورت في شكل قماش خرساني. القماش الخرساني عبارة عن نسيج مرن مُشبع بالأسمنت. يتصلّب عند ترطيبه لتشكيل طبقة خرسانية رقيقة ومتينة ومقاومة للحريق ومقاومة للماء

تعود شعبية القماش الخرساني إلى خصائصه الفيزيائية بشكل أساسي المرونة. مثل قطعة قماش ناعمة، يمكن استخدام قطعة قماش خرسانية لتغطية سطح هيكل غير منتظم. القماش الخرساني يأخذ شكل المظهر الخارجي للهيكل. لا تحتاج هذه الخرسانة إلى مصنع أو معدات خلط. يأتون على شكل لفات، ما عليك سوى نشر الدور في المكان المطلوب وسقيه. القماش الخرساني مصنوع من مصفوفة ليفية ثلاثية الأبعاد، مكونة من خليط خرساني خاص. يتم عمل طبقة كلوريد متعدد الفاينيل (PVC) في السطح السفلي لجعلها مقاومة للماء.

على الجانب الآخر من القماش الخرساني يتم إضافته بألياف خيوط البولي إيثيلين والبولي بروبيلين. تركيب القماش الخرساني أسرع 10 مرات من الخرسانة التقليدية. يمكن تثبيته بسهولة أو تثبيته أو تثبيته على أي مضيف بواسطة المسامير أو المواد اللاصقة. يمكن حملها بسهولة من قبل الإنسان ممّا يُلغي استخدام الآلات في الموقع. سيتم مناقشة عملية صنع القماش الخرساني والخصائص والمواد والتطبيقات في البناء.

تاريخ صُنع القماش الخرساني:

تم العثور على تقنية القماش الخرساني لاستخدام ملاجئ الطوارئ. لم يتم تسويق هذه التقنية لأعمال أخرى. أجريت أبحاث لاحقة على القماش الخرساني وتم تقديم منتج رائع في مجال البناء. تم اقتراح مفهوم القماش الخرساني لأول مرة من قِبَل المهندسين (Brewen and Crawford) في عام 2005. في وقت لاحق تم إجراء البحث ووجدت شركة الهندسة البريطانية المادة الثورية المسماة بقطعة قماش خرسانية أو قماش خرساني. إنّه منتج عصر جديد في مجال البناء.

الخواص المادية للقماش الخرساني:

الخاصية المادية للخرسانة هي قوتها وخصائصها الفيزيائية:

أولاً: قوة القماش الخرساني

1- قوة الضغط للقماش الخرساني:

مطلوب قوة عالية مبكّرة لِلقماش الخرساني. يعتمد اختبار مقاومة الانضغاط على القماش الخرساني على الجمعية الأمريكية لاختبار المواد. تم الحصول على مقاومة ضغط تبلغ 38 ميجا باسكال في اليوم السابع. تم تسجيل مقاومة الضغط لليوم العاشر عند 40 ميجا باسكال ثم كان معامل يونج للضغط لمدة 10 أيام 500 ميجا باسكال.

2- اختبار الانحناء على القماش الخرساني:

إنّها قدرة المادة على مقاومة قوى الانحناء. الحد الأدنى من إجهاد الانحناء لمدة 7 أيام هو 3.3 ميجا باسكال ومعامل الانحناء هو 180 ميجا باسكال.

3- اختبار مقاومة المواد الكاشطة للقماش الخرساني:

المقاومة التي يبذلها الجسم لعمل الكشط هي مقاومة التآكل. وفقًا لطريقة الاختبار القياسية لمقاومة التآكل للحجر ذي الأبعاد المعرّضة لحركة الأقدام، الطريقة القياسية المستخدمة لحساب مقاومة المواد الكاشطة، فقد القماش الخرساني وزنًا أقل بنسبة 60% مقارنة بالرخام على مدار 2000 دورة متكررة.

الخصائص الفيزيائية للقماش الخرساني:

1- سماكة القماش الخرساني:

يتوفر القماش الخرساني عادة بسماكات 3، 5 مم، 8 مم و 13 مم. نظريا لا يوجد حد في سُمك القماش الخرساني. يمكن أن يتراوح السُمك النموذجي بين 2 إلى 15 ملم. العوامل التي تَحدّ من سُمك القماش الخرساني هي قدرته على اختراق السائل أو الماء من خلاله إلى القاعدة السفلية والداخلية للمادة للترطيب.

2- ضبط الوقت للقماش الخرساني:

يُعرف الوقت الذي تتطلبه قطعة القماش الخرسانية من نهاية الخلط إلى المجموعة الأولية من القماش الخرساني باسم ضبط الوقت. بالنسبة للقماش الخرساني، يجب أن يكون وقت الإعداد الأولي أكبر من أو يساوي 120 دقيقة ووقت الإعداد النهائي أكبر من أو يساوي 240 دقيقة. يمكن للقماش الخرساني أن يحقق 70 إلى 80% من قوته خلال 24 ساعة من الترطيب.

3- كثافة القماش الخرساني:

قبل ترطيب القماش الخرساني، تكون الكثافة 1500 كجم لكل م 3 وبعد الترطيب تزداد الكثافة الجافة من 30 إلى 35% بمدى 1952-2050 كجم لكل م 3.

عملية صنع القماش الخرساني:

سيتم شرح عملية وضع، ترطيب، وتحقيق قوة القماش الخرساني في الخطوات التالية.

1- تحضير الطبقة السفلية للقماش الخرساني:

يجب تحضير الطبقة السفلية التي سيتم وضع القماش الخرساني عليها بشكل صحيح بحيث تأخذ قطعة القماش الخرسانية شكل مضيفها. لذلك، يجب العناية بشكل صحيح بأي نوع من الصخور أو المناطق غير المستوية الشكل أو النباتات. يجب تحضير السطح المضغوط والأملس قبل وضع القماش الخرساني.

2- وضع القماش الخرساني:

يتم وضع القماش الخرساني على الطبقة السفلية المعدة. يتم تداخل قطعة قماش على الأخرى للحصول على رابطة قوية. يتم وضع الطبقة المطلية بطبقة كلوريد متعدد الفاينيل (PVC) في الجزء السفلي بحيث لا تتسرّب المياه التي يتم توفيرها لترطيب القماش الخرساني من خلالها ويتم فقد الماء. توضع الطبقة الليفية في الأعلى أو لأعلى.

3- قطع القماش الخرساني:

بعد وضع القماش الخرساني، يتم قطع القماش الخرساني الإضافي الذي يتجاوز مساحة التركيب المطلوبة. يجب أن يتم هذا القطع باستخدام أدوات القطع شائعة الاستخدام.

4- تثبيت القماش الخرساني:

يجب تثبيت قطعة القماش الخرسانية أو تثبيتها على المادة المضيفة بحيث لا يتم إزاحتها. بالنسبة للتربة، يتم استخدام مسامير المضيف أو المراسي أو البراغي. كما تستخدم المواد اللاصقة ذات الأسطح الصلبة.

5- ترطيب القماش الخرساني:

يمكن ترطيب القماش الخرساني باتباع طريقتين:

* غمر القماش الخرساني:

في هذه الطريقة، تُغمس قطعة القماش الخرسانية في الماء لمدة لا تقلّ عن 90 ثانية وتوضع.

* رش القماش الخرساني:

توضع قطعة القماش الخرسانية ويتم رش الماء عليها. يجب الحرص على عدم استخدام النفث المباشر لمياه الضغط لأنه يغسل المادة الأسمنتية من الألياف. يمكن استخدام المياه المالحة أو غير المالحة لترطيب القماش الخرساني. نسبة الماء إلى الأسمنت هي 1 إلى 2 بالوزن.

6- إعادة الرش أو المعالجة للقماش الخرساني:

يتم توفير الكمية المطلوبة من الماء للملابس الخرسانية في المرة الأولى فقط، ولكن بسبب درجة الحرارة الدافئة أو عند وضعها على الأسطح شديدة الانحدار أو الرأسية، يتم فقد كمية من الماء. للتجديد، يتم الرش بعد ساعة أو ساعتين.

تطبيق القماش الخرساني في أعمال البناء:

تم استخدام القماش الخرساني في العديد من مجالات الهندسة المدنية، ومن الاستخدامات الشائعة:

1- قماش خرساني لحماية المنحدرات:

عادة ما يتم تثبيت منحدرات السدود والطرق والجسور مع الكمأة لحمايتها من تآكل التربة وتقليل قوة القص الناجم عن العديد من العوامل، ولكن تكلفة صيانة الكمأة تكون أكثر. يتم استخدام القماش الخرساني على المنحدرات لتثبيت المنحدرات، والتحكّم في التآكل لحماية المنحدرات الدائمة والمؤقتة.

2- تطبيقات التعدين للقماش الخرساني:

يجب حماية السطح الداخلي للمنجم من الكسر. في هذه الأماكن عادة ما يتم استخدام الخرسانة المرشوشة. باستخدام قطعة قماش خرسانية في المناجم، يمكن تقليل التكلفة بنسبة 20% مقارنة بالخرسانة المرشوش.

3- تعليق التربة باستخدام القماش الخرساني:

أحد استخدامات القماش الخرساني في قطاع الدفاع هو أنه يمكن استخدامه كتعليق التربة. أماكن مثل مهبط طائرات الهليكوبتر، بسبب تيار الهواء المضطرب الناتج عن دوار المروحية، يتم نشر جزيئات التربة الفضفاضة في الهواء. يمكن أن يؤثر ذلك سلبًا على البشر والحياة البرية والآلات. يمكن استخدام هذا القماش الخرساني حول مهبط طائرات الهليكوبتر الذي يتحكّم في نشر التربة الرخوة.

4- تطبيقات القماش الخرساني في الحفر:

تستخدم الخنادق لقنوات المياه أو يمكن تبطين مياه الصرف بقطعة قماش خرسانية تحمي المياه المتسربة من الخنادق. تركيبه سريع وأقل تكلفة مقارنة بالطريقة التقليدية.

5- تطبيقات القماش الخرساني في حماية الأنابيب:

عادة ما تتعرّض خطوط الأنابيب البريّة وتحت الماء للتآكل أو التأثيرات المباشرة. للتغلّب على ذلك، يمكن استخدام القماش الخرساني كطلاء للأنابيب التي توفّر الحماية ضد التآكل والصدمات. يوفر درعًا قويًا فائقًا.

مزايا القماش الخرساني:

1. محمولة: يسهل حملها ونقلها ونشرها بدون معدّات متخصصة.
   
2. سريع التطبيق: يمكن ترطيب قطعة قماش خرسانية إمّا عن طريق رشها أو غمرها بالكامل في الماء. بمجرد ترطيبها، تظل قابلة للعمل لمدة أربع ساعات وتتصلب إلى 80% في غضون 24 ساعة. يمكن تقليل هذا الوقت عن طريق إضافة مسرعات إلى المزيج الجاف عند نقطة التصنيع.
   
3. سهل الاستخدام: يمكن قص القماش الخرساني الجاف أو تفصيله باستخدام أدوات يدوية بسيطة. يمكن إصلاحه أو ترقيته بسهولة باستخدام منتجات الأسمنت الحالية.
   
4. مرن: يمكن تثبيت هذا بسهولة أو تثبيته قبل الإعداد.
   
5. قوي: يعمل تقوية الألياف على منع التصدع، ويمتص الطاقة من الصدمات ويوفّر وضع فشل مستقر.
   
6. مقاوم للماء: دعامة طبقة كلوريد متعدد الفاينيل PVC على سطح واحد تضمن أن القماش الخرساني مقاوم للماء تمامًا.
   
7. الترطيب: يحدث الترطيب عن طريق ملء الكيس بالماء. يتم دعم الترطيب بواسطة مصفوفة الألياف، والتي تساعد الماء في الأسمنت.
   
8. الإعداد: يعالج القماش الخرساني شكل الهيكل السفلي الذي يوضع عليه وبعد 24 ساعة يصبح الهيكل جاهزًا للاستخدام.
   
9. قابل للتكيف: يتم توفير القماش الخرساني حاليًا على لفات بعرض 1.2 متر ولكن يمكن تصنيعها بعرض لفة يصل إلى 5 أمتار. يمكن إنتاج القماش بسماكات تتراوح من 5 إلى 20 مم.
   
10. متين: القماش الخرساني مقاوم كيميائيًا ولن يتحلّل في الأشعة فوق البنفسجية.
    
11. مقاومة للحريق: القماش الخرساني مادة أساسها السيراميك ولن تحترق.