الهندسةالهندسة المدنية

تطبيقات الخرسانة المسلحة بالألياف في الأرصفة

اقرأ في هذا المقال
  • ما هي تطبيقات الخرسانة المسلحة بالألياف في الأرصفة
  • تطبيق الخرسانة المسلحة بالألياف الفولاذية في الأرصفة
  • تطبيق الخرسانة المسلحة بألياف البوليمر في الأرصفة

ما هي تطبيقات الخرسانة المسلحة بالألياف في الأرصفة؟

هناك تطبيقات مختلفة للخرسانة المسلّحة بالألياف وأحدها في بناء الأرصفة الخرسانية. يتم تعريف الخرسانة المسلّحة بالألياف (FRC) على أنها مادة مركّبة تتكون من الخرسانة المسلّحة بألياف قصيرة الطول بشكل عشوائي ومشتت بشكل موحّد. يمكن أن تكون الألياف مصنوعة من الفولاذ أو البوليمر أو المواد الطبيعية. لا تعتبر الأقمشة المنسوجة والأسلاك الطويلة والقضبان والشبكات السلكية المستمرة أليافًا منفصلة.

تعتبر الخرسانة المسلّحة بالألياف (FRC) مادة ذات خصائص محسّنة وليس كخرسانة أسمنتية مسلّحة بينما يتم توفير التسليح لتقوية الخرسانة المحلية في منطقة التوتر. نظرًا لأنه في الخرسانة المسلّحة بالألياف (FRC)، يتم توزيع الألياف بشكل موحّد في الخرسانة، فهي تتمتع بخصائص أفضل لمقاومة الضغوط الداخلية بسبب الانكماش.

نظرًا لأن الألياف تعمل على تحسين خصائص المواد المحددة للخرسانة، فإنّ مقاومة الصدمات وقوة الانثناء والمتانة الخرسانية ومقاومة التعب والليونة تتحسن أيضًا. الألياف المستخدمة بشكل عام في الأرصفة الخرسانية الأسمنتية هي ألياف فولاذية وألياف بوليمر عضوية مثل البولي بروبيلين والبوليستر.

تطبيق الخرسانة المسلحة بالألياف الفولاذية في الأرصفة:

تم استخدام الألياف الفولاذية لفترة طويلة في تشييد الطرق وكذلك في الأرضيات، خاصة عند توقع حدوث تآكل شديد. تعتبر المواصفات والتسميات مهمة للمواد التي سيتم استخدامها حيث يتم دعوة المناقصات بناءً على المواصفات وتسميات العناصر. في العمل الذي تم فيه استخدام الخرسانة المسلّحة بالألياف الفولاذية للتراكبات تمامًا مثل الأرضيات، يمكن اعتماد التسميات التالية للخرسانة ذات السماكة الصغيرة.

توفير وَوضع الخرسانة المسلّحة بالألياف الفولاذية 40 مم مهم في الرصيف الخرساني في الألواح التي لا تزيد مساحتها عن 1.5 متر مربع. تتكون الخرسانة المسلّحة بالألياف من ألياف فولاذية عند 40 كجم لكل متر مكعب من الخرسانة الأسمنتية 1 إلى 1.95 إلى 1.95 (1 أسمنت إلى 1.95 خشن) والرمل بمعامل النعومة 2.42 إلى 1.95 والركام الحجري 10 مم ومقياس النعومة 5.99 فوق السطح الموجود.

ملاط ​​الأسمنت والدمج والتشطيب ولكن باستثناء تكلفة ألياف الفولاذ التي يجب دفعها بشكل منفصل، كاملة حسب توجيه المهندس المسؤول (يجب أن يكون الأسمنت المستخدم بدرجة كسر M45 ويجب غسل الرمل والركام). تم تقديم العنصر الثاني من الألياف بشكل منفصل كتوفير وخلط ألياف فولاذية بقُطر 0.45 مم في الخرسانة الأسمنتية المقطعة حسب الأصول إلى قطع لا يزيد طولها عن 25 مم.

على الرغم من أن عنصر الخرسانة المسلّحة بالألياف الفولاذية قد تم تزويده بمزيج تصميم من الخرسانة، والذي يكاد يكون من 1 إلى 2 إلى 2، يمكن الآن استخدامه من خليط من قوة كسر M30 أو M35. نظرًا لأنه كان من المقرر تقييد السماكة في العنصر المنفذ، فقد كان حجم الركام الحجري المستخدم 10 مم وما دون. ومع ذلك، في حالة الخرسانة التي يزيد سُمكها عن 75 مم، يمكن استخدام أنواع ركام حجرية من 20 مم.

تم تنفيذ البناء منذ أكثر من عقد من الزمان. لوحظ أن أداء الخرسانة مرضية حتى بعد سنوات عديدة من البناء. حتى، لم يُلاحظ أيّ تآكل في ألياف الفولاذ. في الواقع، تم عمل صب الخرسانة تمامًا مثل عنصر الأرضيات في هذه الحالة فوق سطح صلب موجود بالفعل. في مثل هذه الحالة، يجب أيضًا توفير طبقة ربط مثل طبقة من ملاط ​​الأسمنت. تم توفير الخرسانة المسلّحة بالألياف في ألواح صغيرة مع الأخذ في الاعتبار قابلية التشغيل.

على الرغم من أن الخرسانة المجففة من الماء لم يتم إجراؤها باستخدام الخرسانة المسلّحة بالألياف الفولاذية، إلّا أن نفس الشيء ممكن أيضًا. الخرسانة منزوعة الماء بالتفريغ، على الرغم من أنه لا يمكن عملها بسماكة صغيرة مثل 40 أو 50 مم ولكن يمكن استخدامها إذا كان سُمكها 100 مم أو أكثر.

تطبيق الخرسانة المسلحة بألياف البوليمر في الأرصفة:

يتم استخدام الألياف البوليمرية الآن بسبب عدم وجود مخاطر تآكل بها وكذلك كونها فعالة من حيث التكلفة. الألياف البوليمرية المستخدمة عادة تكون إمّا من البوليستر أو البولي بروبلين. تم استخدام الخرسانة المسلّحة بألياف البوليمر في موقعين مع الخرسانة الجاهزة وعملية نزع الماء بالتفريغ. يمكن استخدام التسمية في الأعمال كما هو وارد هنا.

توفير وتركيب الخرسانة الجاهزة من الأسمنت المسلّح بالألياف من درجة M35 (يجب أن يكون للخرسانة أيضًا قوة انثناء لقضيب اختبار العمل بحد أدنى 40 كجم لكل متر مربع في 28 يومًا) في المنحدرات المطلوبة والحدبة في الألواح، يجب تشكيل عند نقاط الصرف كما هو مطلوب باستخدام مواد اسمنتية لا تقل عن 435 كجم لكل سائل من الخرسانة الجاهزة من مصنع الخلط المكافئ لجميع الخيوط والمصاعد.

يجب أن تكون الخلطة للخرسانة المسلحة بألياف البوليمر مخلوطة مع (Fibercom-CF و Fiber Mesh و Recron) أو ما يعادله (100% ألياف تركيبية مقاس 12 مم طويلة) على أن يتم خلطها كل 900 جرام لكل نائب من الخرسانة مع تشطيب مع اهتزاز ذراع التسوية وعملية نزع الماء بالتفريغ والطفو والمجرفة والمكنسة والمعالجة العادية وما إلى ذلك، كاملة وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة القياسية ووفقًا لتوجيه المهندس المسؤول.

يتم ترتيب المعدات ذات الصلة من قبل المقاول، وتدفع تكلفة التمركز والإغلاق والحفر وما إلى ذلك بشكل منفصل، ويتم اعتماد مزيج التصميم من المهندس المسؤول. في كلا الموقعين، تم استخدام الخرسانة المجففة من الماء. كلا الموقعين لاستخدامهما في وقوف السيارات. في موقع ما، تم استخدام الخرسانة المسلّحة بالألياف فوق الخرسانة الأسمنتية القاعدية من مزيج خفيف من 1 إلى 4 إلى 8.

عندما يتم نزع الماء من الخرسانة، لا توجد مشكلة في خروج الماء على السطح أثناء عملية الدمك، ولكن عندما يتم ذلك فوق مدماك منظّم، يتم نقع الكثير من الماء الخرساني بواسطة مدماك منظّم وبالتالي تفقد الخرسانة الماء إلى المدماك المنظّم. إنّ الماء الذي يخرج أثناء عملية نزح المياه والدمك، ليست بنفس الكمية كما في حالة الخرسانة الخالية من الدهن. يبدو أنه من الأفضل توفير الخرسانة الأساسية من المدماك المنظّم كقاعدة.

تم عمل الأخدود في حالة واحدة قبل تثبيت الخرسانة وأيضًا تم صب الألواح بفواصل التمدد في اتجاه واحد. لم يلاحظ أي شقوق في الاتجاه الذي تم فيه توفير فواصل التمدد بافتراض أن هذا هو الاتجاه الطولي. في الاتجاه الجانبي، لم يتم توفير وصلات وكان عرض هذه اللوحة حوالي 12 مترًا. كما هو معروف أن عرض 12 مترًا طويل جدًا بحيث لا يمكن التمدد والانكماش.

وقد لوحظ أنه عند حوالي ثلث عرض اللوح، تتطور هذه الشقوق أي أن حجم اللوح من جانب واحد يبلغ حوالي 4 أمتار ومن الجانب الآخر حوالي 8 أمتار. من مراقبة الموقع، يُستنتج بالتالي أن اللوحة يجب أن يكون حجمها حوالي 4 م × 4 م في ظروف درجة الحرارة، ولكن يمكن أيضًا إجراء تباين طفيف وفقًا لظروف الموقع. في حالة أخرى، قام المقاول بتأخير قطع الأخاديد وبعد ذلك تم شغل المنطقة بسبب بعض المتطلّبات الملحّة.

تطورت الشقوق في كلا الاتجاهين. كانت الشقوق في الطابور تقريبًا. في وقت لاحق تم عمل الأخاديد من خلال القواطع. وقد لوحظ أن مسافة الشقوق في أحد الجانبين كانت قريبة من 4 أمتار تقريبًا وعلى الجانب الآخر حوالي 7 إلى 9 أمتار (الشكل 5). وبالتالي من دراسة الحالة هذه أيضًا، يمكن الاستدلال على أن الأخاديد إذا صنعت في ألواح بحجم 4 م × 4 م، فسيكون ذلك مناسبًا.

في كلتا الحالتين، لم يتم عمل أخاديد جانبية، حيث لم يكن العمل مشكلة بسبب استخدام عملية نزع الماء بالتفريغ. في كلتا الحالتين، لوحظت شقوق في الخطوط الأفقية تشير إلى أن الأخاديد في الاتجاه الآخر ضرورية أيضًا. من هذا المنطلق، من الضروري وضع الخرسانة المسلّحة بألياف البوليمر في ألواح أو أخاديد بحيث تعمل الخرسانة كما في الألواح. من السهل قطع الأخاديد حيث يمكن صنعها بعد صب الخرسانة.

ولكن لا ينبغي تأجيلها لفترة طويلة، ويجب أن يتم ذلك قبل أن تحقق الخرسانة القوة المطلوبة. يمكن الاحتفاظ بحجم الألواح حوالي 4 م × 4 م. وبالتالي، فإنّ الخرسانة المسلّحة بالألياف لها ميزة على الخرسانة العادية خاصة في حالة الأرصفة الخرسانية الأسمنتية. يتم استخدام الألياف البوليمرية مثل البوليستر أو البولي بروبلين نظرًا لكونها فعالة من حيث التكلفة بالإضافة إلى مقاومة التآكل على الرغم من أن الألياف الفولاذية تعمل أيضًا بشكل مرضٍ تمامًا لفترة طويلة.

يبدو أن الخرسانة المسلّحة بالألياف يجب أن توضع على قاعدة خرسانية من خليط خفيف مثل الخرسانة الأسمنتية بنسبة 1 إلى 4 إلى 8 بدلاً من الخرسانة فوق المدماك المنظّم وتزويدها بأخاديد في ألواح تبلغ مساحتها حوالي 4 م × 4 م لتجنب شقوق التمدد والانكماش. يمكن عمل الأخاديد بعد صب الخرسانة من خلال القواطع.

المصدر
Steel fibre reinforced concrete for road pavement applicationsApplications of Fiber Reinforced Concrete in PavementsTheory and applications of Fibre Reinforced Concrete (FRC)Fiber-reinforced concrete – Advantages, types and applications

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى