خرسانة الركام الثقيل

ما هي خرسانة الركام الثقيل؟

خرسانة الركام الثقيل كما يمكن رؤيتها من الاسم هي خرسانة تحتوي على ركام يمتلك كثافة عالية نسبيًا (المكوّن الرئيسي) وهو أمر أساسي في حالة تكون الخرسانة عالية الكثافة ضرورية. بشكل عام، يُعتبر الركام ذو الثقل النوعي الذي يبلغ 2400 كجم لكل متر مكعب أعلى وزنًا ثقيلًا.

قد تحتوي خرسانة الركام الثقيل على نسبة عالية من الأسمنت وقد تظهر زيادة في الانكماش، نظرًا للكثافة العالية للركام، فإنَّه يميل إلى الفصل ويمكن أن يكون الركام الخشن المستخدم فقط من الركام المعدني عالي الكثافة أو خليط من الركام المعدني وجزيئات الصلب أو جزيئات الصلب فقط، وقد أظهرت التجارب أنه إذا تم استخدام القطع التكعيبية الملساء من الفولاذ أو خام الحديد فقط كركام خشن، فإنَّ قوة الضغط أن لا تزيد عن 21 ميجا باسكال بغض النظر عن نسبة الماء إلى الإسمنت.

كثافة الخرسانة التي يمكن الحصول عليها بناءً على النوع الكلي على سبيل المثال، ستكون كثافة الخرسانة 3900 كجم لكل متر مكعب وهي أعلى بحوالي 60 في المائة من كثافة الخرسانة العادية، وعند استخدام الماغنتيت وستكون كثافة الخرسانة حوالي 3500 كجم لكل متر مكعب، كما أنه عند استخدام الباريت بنسبة 45 في المائة مقارنة بكثافة الخرسانة العادية. علاوة على ذلك، يمكن إنتاج الخرسانة الثقيلة للغاية عن طريق استخدام ركام الصلب.

هناك أنواع مختلفة من المعادن في تكوين الركام الثقيل الذي يشمل إما الاصطناعية أو الطبيعية. تُهيمن تركيبات الركام المعدني الطبيعي على المعادن مثل المغنتيت والهيماتيت والسربنتين والإلمنيت والباريت. تشمل أمثلة الركام الصناعي الصلب والحديد وزخرفة البورون والفوسفور.علاوة على ذلك، يتكوّن الركام الثقيل الخشن من الخام المسحوق أو المنتجات الاصطناعية أو المخاليط من كليهما بينما يتكوّن الركام الثقيل الناعم من معادن عالية الكثافة ورمل صناعي أو طبيعي، أيضاً يمكن تحقيق الجبص عالي الكثافة والملاط عند الحاجة باستخدام الركام الثقيل الناعم.

خصائص الركام الثقيل:

هنا سنتناول الخصائص الفيزيائية لفئة مختلفة من الركام الثقيل وهي فئة المواد والمكونات السائدة للكثافة الحبيبية (كيلو غرام لكل متر مكعب) والتركيب الكيميائي للمعادن الأساسية، حجر مُكسّر مكوّن من خام حديد مائي ليمونيت، حجر مُكسّر مكوّن من خام حديد مائي عادي، حجارة من الحصى أو الحجر مكوّن من مسحوق الباريت، حجر مُكسّر مكوّن من خام حديد إلمينيت، حجر مُكسّر مكوّن من خام حديد هيماتيت، حجر مُكسّر مكوّن من حديد خام مغنتيت، مواد اصطناعية (خردة) صلب ومواد صناعية من الفوسفور.

مواصفات الركام الثقيل:

تغطي المواصفة القياسية لركام خرسانة الحماية من الإشعاع التطبيق الكلي الخاص في الدرع الإشعاعي الخرساني الذي يعتبر الكثافة أو التركيب الكبير أو كليهما من الاعتبارات الرئيسية. إنَّ التسميات الوصفية القياسية لمكونات الركام للخرسانة الواقية من الإشعاع (تمت إعادة الموافقة عليه 1997)، وهو عبارة عن تسمية توفر شرحًا دقيقًا للمحتويات الاصطناعية والموجودة بشكل طبيعي للركام المستخدم في الخرسانة الواقية من الإشعاع.

وفقًا للمواصفات القياسية لركام خرسانة الحماية من الإشعاع التطبيق الكلي فإنَّه يجب أن يلبي كل من الركام الثقيل والخشن للوزن الثقيل متطلبات درجات الخرسانة العادية للمواصفات القياسية للخرسانة. واعتمادًا على المواصفة القياسية لركام خرسانة الحماية من الإشعاع التطبيق الكلي، لا يُسمح للجاذبية النوعية الكلية أن تختلف بأكثر من 3 في المائة بين الشحنة المتتالية ومتوسط الثقل النوعي للشحنة الإجمالية يجب ألا يكون أقل من الحد الأدنى للجاذبية النوعية المطلوبة. يتم تنفيذ طرق الاختبار وأخذ العينات وفقًا للمواصفات القياسية للخرسانة مع عدد من الاستثناءات على سبيل المثال للحصول على عدد كافٍ من الجسيمات وحجم العينة المطلوب يتم أخذ كمية أكبر من المواد.

استخدامات الركام الثقيل:

تطبيق الركام الثقيل: هناك أعداد مختلفة من تطبيقات الركام الثقيل. نظرًا لأن ركام الوزن الثقيل هو المكوّن الرئيسي والأهم للخرسانة ثقيلة الوزن، سيكون من الأسهل بكثير فهم أهمية هذا النوع من الركام من خلال تطبيق الخرسانة الثقيلة. حيث أن التطبيقات المُختلفة لمجموع الوزن الثقيل هي.

الحماية من الإشعاع التي تشمل قنبلة نووية أو قنبلة مأوى أو طبي والهيكل البحري والصابورة. جاما والأشعة السينية نوعان من الإشعاع يجب مراعاتهما أثناء تصميم درع الإشعاع الخرساني والأوزان المضادة والتطبيق الذي تتطلب نسبة عالية من الكتلة إلى الحجم وقد يكون من المفيد تخفيف الإهتزاز والصوت.

مزايا الركام الثقيل:

يجب الاهتمام بمزايا وخصائص الركام الثقيل حيث أنه ركام الوزن الثقيل المستحب لإنتاج الخرسانة الثقيلة هي من المفيد أن يكون كل من المواد الخشنة والعشوائية نظيفة وقوية وخاملة ولا تمتلك تقريبًا مواد ضارة قد تؤدي إلى تأثيرات ضارة على القوة وتزيد من المياه للخلط.