ما هي الخرسانة المضغوطة ذاتيًا؟
تتميز الخرسانة المضغوطة ذاتيًا، والمعروفة أيضًا باسم الخرسانة ذاتية الدمج، بالسيولة العالية. بفضل هذه الخاصية، ينتشر في قوالب الخرسانة دون الحاجة إلى معدات الاهتزاز. كما يتم توزيع هذه الخرسانة غير المنفصلة حسب وزنها، مع الحفاظ على خصائص الخرسانة العادية مثل المتانة والقوة.
تشتمل بعض الخلائط الخرسانية ذاتية الدمج على مواد مضافة مثل الملدن الفائق ومعدلات اللزوجة لتقليل النزيف والفصل. عندما تنفصل الخرسانة، تفقد قوتها وينتج عنها وجود مناطق خلية نحل في جميع أنحاء السطح. ومع ذلك، فإنّ الخرسانة المصممة بشكل جيد للضغط الذاتي لن تنفصل بفضل المرونة والاستقرار.
ما هي مواد الخرسانة المضغوطة ذاتيًا؟
هناك تغييرات كبيرة لوحظت في المواد الخرسانية، كما شهدت خصائص الخرسانة المبتكرة ثورة من خلال التعدي على التكنولوجيا الفائقة. وبدلاً من التغييرات الجديدة في المواد المستخدمة في صناعة الخرسانة، يبدأ التعديل في الخرسانة من قوة الخرسانة التقليدية ويتم تتبعها ببطء بواسطة الخرسانة عالية القوة والخرسانة عالية الأداء. في الآونة الأخيرة، حقق استغلال نفايات المنتجات الثانوية في الخرسانة المضغوطة ذاتيًا (SCC) اهتمامًا كبيرًا بين الباحثين بسبب الميزات العملية والمفيدة.
ركزت معظم الأعمال السابقة على دمج الخرسانة المضغوطة ذاتيًا مع المواد الأسمنتية التكميلية مثل الرماد المتطاير ورماد قاع الفحم وأبخرة السيليكا وخبث أفران الزجاج الحبيبي المطحون ورماد قشر الأرز. كما تم استخدام الخرسانة بهذه المواد الأسمنتية على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. بحيث تستخدم هذه المواد كمضافات معدنية في الخرسانة وتقوي المتانة وخصائص الخرسانة.
تتزايد التطبيقات الخرسانية مع مرور الوقت نظرًا لأدائها الهيكلي المتفوق، وملاؤمتها للبيئة وتأثيرها المنخفض على استخدام الطاقة. من خلال هذا الفهم، تشير هذه المقالة إلى فكرة المواد الأسمنتية في الخرسانة، وخاصية المواد للخرسانة المضغوطة ذاتيًا التي تمتلك العديد من الميزات الإيجابية مثل المتانة وقابلية التدفق والأداء العام للخرسانة. بحيث يمكن ملاحظة أن المواد الأسمنتية لها فائدة عالية وتؤدي إلى إمكانية المعالجة.
مع ذلك، من المهم أن نفهم أن هذه المواد باهظة الثمن نسبيًا. وبالتالي، فإنّ هذا هو السبب الرئيسي وراء قلة اعتمادها مقارنة بالإضافة كمخاليط في الأسمنت البورتلاندي. للخرسانة المضغوطة ذاتيًا متطلبات مادية مماثلة للخرسانة التقليدية، ولكنها تتطلب مواد مضافة لتعزيز قابلية التشغيل. سيتم مناقشة أنواع المواد المطلوبة وخصائصها للخرسانة ذاتية الضغط أدناه. فيما يلي المواد المستخدمة في الخرسانة المضغوطة ذاتيًا:
1- الأسمنت المستخدم للخرسانة ذات الضغط الذاتي:
جميع أنواع الأسمنت المطابقة لمواصفة تقييم الأسمنت والتحقق من ثبات الأداء مناسبة، حيث أنه يعتمد اختيار نوع الأسمنت على المتطلبات العامة للخرسانة، مثل القوة والمتانة وما إلى ذلك، وقد يتسبب محتوى ثلاثي ألمونيات الكالسيوم الذي يزيد عن 10% في حدوث مشكلات تتعلق بضعف قابلية الاحتفاظ بالعمل.
المحتوى النموذجي للأسمنت هو 350-450 كجم لكل م 3 ويمكن أن يكون أكثر من 500 كجم لكل م 3 خطراً ويزيد من الانكماش. حيث أنه قد يكون أقل من 350 كجم لكل م 3 مناسبًا فقط مع تضمين مواد حشو دقيقة أخرى، مثل الرماد المتطاير والبوزولانا.
2- الركام المستخدم للخرسانة ذات الضغط الذاتي:
1- الرمل المستخدم للخرسانة ذات الضغط الذاتي:
جميع رمال الخرسانة العادية مناسبة للخرسانة ذات الضغط الذاتي، حيث أنه يمكن استخدام الرمال المكسرة أو المدورة ويمكن استخدام الرمال الصليدية أو الجيرية. تعتبر كمية الغرامات التي تقل عن 0.125 مم مسحوقًا وهي مهمة جدًا لريولوجيا الخرسانة ذات الضغط الذاتي. كما يجب تحقيق الحد الأدنى من الغرامات (الناشئة عن المواد الرابطة والرمل) لتجنب الفصل.
2- الركام الخشن المستخدم للخرسانة ذات الضغط الذاتي:
جميع أنواع الركام مناسبة، بحيث الحجم الأقصى الطبيعي بشكل عام هو 16 – 20 ملم. ومع ذلك فقد تم استخدام حجم الجسيمات التي تصل إلى 40 مم في الخرسانة ذات الضغط الذاتي. الاتساق في الدرجات له أهمية حيوية، فيما يتعلق بخصائص الأنواع المختلفة من الركام.
يميل الركام المسحوق إلى تحسين القوة بسبب تشابك الجسيمات الزاوية، في حين يعمل الركام المستدير على تحسين التدفق بسبب انخفاض الاحتكاك الداخلي. بالإضافة إلى ذلك، يكون الركام المصنف بشكل فجوة أفضل كثيرًا من الركام المتدرج باستمرار، والذي قد يواجه احتكاكًا داخليًا أكبر ويقلل من التدفق.
3- المواد المضافة للخرسانة ذاتية الضغط:
أهم المضافات هي الملدنات الفائقة (مخفضات المياه عالية المدى)، والتي تستخدم مع تقليل المياه بنسبة تزيد عن 20%. كما يوفر استخدام عامل تعديل اللزوجة (VMA) مزيدًا من الاحتمالات للتحكم في الفصل عندما تكون كمية المسحوق محدودة. يساعد هذا المزيج على توفير تجانس جيد جدًا ويقلل من الميل إلى الفصل.
