تطبيقات الرمال المستخدمة في البناء

تطبيقات رمال المسبك المستخدمة في صناعة البناء

يمكن استخدام الرمل المسبك جزئيًا أو كليًا لجميع الأغراض التي يستخدم فيها الرمل التقليدي، ويمكن استخدام رمل المسبك في مجموعة متنوعة من التطبيقات مثل مواد الطرق والخرسانة الأسمنتية والخرسانة الجيوبوليمرية ومدافع الهاون الأسمنتية وكتل الرصف وكتل البناء.

 الرمال في مواد الطرق

يمكن استخدام رمل المسبك المستخدم كمواد لبناء الطرق، حيث وجد أن رمل المسبك المستخدم المعالج باستخدام مادة رابطة هيدروليكية بنسبة 5.50٪ لم تظهر تأثيرات بيئية عن طريق الترشيح وله خصائص ميكانيكية مرغوبة وأوصوا بتطبيق رمل المسبك المستخدم في طبقة القاعدة الفرعية في بناء الطرق، كان مصدر رمل المسبك مخزونًا يبلغ حوالي 150.000 طن من مخزون رمل المسبك في بورجوندي في فرنسا.

أجريت دراسات حول تشغيل رمل المسبك المستخدم كمواد للسد، كما أكد الملء الإنشائي على أن الرمل الذي تم استبداله بنسبة 6٪ من رمل المسبك المستخدم هو الأنسب للحشو الإنشائي والسد والمواد الأساسية للطرق بشكل عام، يُعتقد أن رمل مسابك النفايات المتراصة يمكن أن يتسبب في تسرب المكونات السامة إلى المياه الجوفية، لكن العديد من الأبحاث في هذا الصدد أظهرت أن رمل مسابك النفايات لم يلوث المياه السطحية أو المياه الجوفية، كما أجرى تحليل التركيب الكيميائي وتحليل المادة المرتشحة لرمل المسابك المستخدم، حيث تم طرح تنفيذ رمل مسابك النفايات في تطبيقات تعبئة رصيف الطرق وفراش الأنابيب.

كما تم توفير رمل مسبك النفايات المستخدم من قبل مصنع إعادة التدوير في ملبورن، أستراليا، يتمتع رمل المسبك المستخدم بصفات فائقة مثل تلك الخاصة بالمواد الأساسية الفرعية التقليدية لبناء الطرق، ويمكن أن يقلل استخدام رمل مسابك النفايات من سماكة الطبقة الأساسية الفرعية، وبالتالي يمكن تقليل تكلفة البناء.

استخدام الرمل المسبك

في بناء الأرصفة المرنة أيضًا، يمكن استخدام رمل مسابك النفايات إلى حد ملحوظ، تعتمد ملاءمة رمل مسابك النفايات في الخلائط الإسفلتية على عدة خصائص لرمل مسابك النفايات، بما في ذلك التدرج وشكل الجسيمات والنظافة وقوام السطح، في دراسة حالة حول الطرق المختلفة بخلاف مدافن النفايات للتخلص من رمال المسبك المستهلكة المتولدة من الشركات الصغيرة والمتوسطة ورد أن كلا من الرمل الأخضر والرمل المترابط كيميائيًا يمكن استبداله بشكل مفيد بالرمل البكر في صناعة الإسفلت مع تمديد وشيك لعمر التشغيل المفيد إلى حوالي 60 عامًا.

بصرف النظر عن إطالة العمر التشغيلي، يمكن أيضًا تحقيق وفورات في التكاليف عن طريق استبدال الرمال البكر برمل المسبك المستخدم وتعتبر خلائط الإسفلت المستخدمة في مسابك الرمل المستخدمة مادة آمنة بيئيًا، ليس لها أي آثار ضارة على البيئة المحيطة.

كما تم فحص التأثير البيئي على استخدام رمال المسابك المستخدمة، وفقًا لنتائج البحث الخاصة بالتحقيق في خصائص مخاليط الإسفلت المستخدمة في مسابك الرمل المستخدمة، تم وصف أن استخدام رمل مسابك النفايات في خلائط الإسفلت لم يؤثر بشكل كبير على البيئة المحيطة واقترح أيضًا أنه يمكن استبدال 10 ٪ من الركام مع رمل مسبك النفايات في إنتاج خلائط الإسفلت.

درست إمكانية استخدام الرمل الأخضر من مصبوبات الحديد الرمادي في الخرسانة الإسفلتية عن طريق استبدال الركام الكلي بنسبة 15 و 20 و 30٪ بالوزن، وتم إجراء اختبارات الجاذبية النوعية والجاذبية النوعية النظرية واستقرار مارشال واختبارات تدفق مارشال على عينات الخرسانة الإسفلتية التي تضم رمل المسبك المستخدم وعينة التحكم في الخرسانة الإسفلتية، ومن تحليل البحث تم التأكيد على أن الركام في الخرسانة الإسفلتية يمكن استبداله بالرمل الأخضر الناتج من مصبوبات الحديد الرمادي حتى مستوى استبدال 15٪.

بالنسبة لأساسات الطرق أيضًا، يمكن استخدام رمل المسبك بطريقة فعالة، درست خصائص خلائط أساسات الطرق المصنوعة من الأسمنت ورمل مسابك النفايات وخبث الصلب بنسب مختلفة، وتم اختبار العينات بعد فترات معالجة مختلفة لـ (Proctor) وقوة الانضغاط وقوة الشد غير المباشرة ومعامل المرونة عن طريق الاختبارات الساكنة والديناميكية، من تحليل المخاليط المقيدة هيدروليكيًا المصنوعة من رمل مسابك النفايات وخبث الصلب، يُلاحظ أن رمل المسبك المستخدم مع الأسمنت وخبث الفولاذ أظهر نتائج مرضية وفقًا لمعايير المعايير الفنية للطرق الإيطالية، والخليط المحتوي على 80٪ من الفولاذ يعطي الخبث و 20٪ من رمل مسابك النفايات الخصائص المثلى، ويمكن استخدام رمل المسبك في الحشو الإنشائي والجسور وقاعدة الطريق الفرعية، وخلائط الخرسانة الإسفلتية إما بشكل مستقل أو مع مواد أخرى مثل الأسمنت وخبث الفولاذ.

الرمال في الخرسانة الأسمنتية

غالبًا ما يكون التدرج الرملي لمسبك النفايات خارج الحدود الدنيا للركام الناعم المستخدم في الخرسانة، من الجدير بالذكر أن تصنيف رمل المسبك المستخدم جيد جدًا بحيث لا يلبي مواصفات الركام الناعم وبالتالي، يمكن لرمل مسبك النفايات أن يحل محل الركام الناعم في الخرسانة الأسمنتية إلى حد ما فقط.

الرمال في الخرسانة عامة

في الخرسانة للأغراض العامة، يجد رمل المسبك تطبيقات واسعة النطاق، يعتبر رمل المسبك المستخدم بديلاً فعالاً للركام الناعم في الخرسانة للأغراض العامة التي لها معايير قوة تتراوح من القوة المنخفضة إلى القوة العالية للغاية، وجد العديد من الباحثين أن رمل المسبك المستخدم فعال في تقليل استخدام الركام الناعم في الخرسانة العادية إلى حد كبير، فحص خصائص الخرسانة مع رمال مسبك مستعملة مرتبطة كيميائياً في الخرسانة مع مقاومة انضغاطية مميزة تبلغ 20 ميجا باسكال مع استبدال رمل النهر الطبيعي بـ 0، 5، 10، 15، 20، 25٪ من رمل المسبك المستخدم وذكر أن معاملات القوة من رمل المسابك المستخدم يحتوي على 5-20٪ من رمل المسابك المستخدمة مماثلة لمزيج التحكم مع رمل نهري طبيعي 100٪ بحجم 4.75 ملم كحد أقصى للركام الناعم و 20 ملم جرانيت مطحون كركام خشن.

يمكن لرمل المسبك المستخدم أن يقلل من تكلفة البناء أيضًا إلى حد ما، حيث يمكن تحقيق الخرسانة المصنوعة من رمل النهر و 20 ملم من مجاميع صخور البازلت المكسرة مع قوة ضغط لمدة 28 يومًا تبلغ 20 ميجا باسكال وتخفيض في التكلفة بنسبة 3.39٪ يمكن تحقيقه عن طريق استبدال 50٪ من رمل النهر برمل مسابك النفايات في الخرسانة مزج.

في الخرسانة ذات القوة المتوسطة مع مقاومة ضغط مميزة تساوي أو تزيد عن 30 ميجا باسكال، فإن رمل المسبك هو مادة بديلة فعالة للركام الناعم، دون المساومة على جودة الخرسانة المنتجة، حيث فحصت خصائص الخرسانة ذات مقاومة الانضغاط المميزة البالغة 30 ميجا باسكال المصنوع من رمل الأنهار كركام ناعم و 20 ملم من الحجم الاسمي للركام الصخري الجرانيتي المسحوق، جنبًا إلى جنب مع الرمال الخضراء من مسبك الحديد الرمادي كبديل لرمل النهر عند 0، 10، 20، 30، 40، 50، 60، 70، 80، 90، 100٪، وأفادوا أنه يمكن استبدال ما يصل إلى 70٪ من رمل النهر برمل مسبك للخرسانة مع معايير قوة كافية.