يعتبر البيتون عنصراً أساسياً في عملية البناء و بما أنّ الوزن الذاتي للمبنى يشكل الجزء الأكبر من الحمولات المؤثرة عليه، لذلك جاء الهدف من البحث حول إنتاج بيتون خفيف محقق لتعريف الكود ACI 213R-03 للبيتون الخفيف الإنشائي (بيتون بكثافة لا تتجاوز 1920kg/m3 و مقاومة على الضغط لا تقل عن 17.2MPa) و باستخدام مواد محلية (السكوريا) المتوفرة بكثرة في سورية و دراسة بعض خصائصه الفيزيائية و الميكانيكية.
تم تصميم عدة خلطات بيتونية مصنعة بتراكيب مختلفة من حصويات السكوريا من أجل عيار ثابت للإسمنت (c=450 kg/m3) و نسبة ماء إلى الاسمنت ثابتة (w/c=0.36). حُضرت مجموعة من العينات المكعبية و الاسطوانية من هذه الخلطات، ثمّ أجريت مجموعة من الاختبارات على هذه العينات لتعيين بعض الخصائص الفيزيائية و الميكانيكية للبيتون الناتج كالكثافة و المقاومة على الضغط و المقاومة على الشد بالانفلاق. تراوحت قيم الكثافة للبيتون الناتج ما بين (1752-1917 kg/m3) و قيم المقاومة الاسطوانية على الضغط بعمر 28 يوماً ما بين (22.2-32.8Mpa) أما قيم المقاومة على الشد بالانفلاق فقد تراوحت ما بين (2.3-3.2Mpa).
بيّنت الدراسة إمكانية إنتاج بيتون خفيف محقق لمتطلبات الكثافة و المقاومة للبيتون الخفيف الإنشائي حسب توصيف الكود ( ACI 213R-03 ).
This research deals with producing structural lightweight aggregates concrete (the
density is less than 1920kg/m3 and compressive strength is more than 17.2Mpa according
to ACI 213R-03) by using scoria aggregates. Several concrete mixes have been designed
with different proportions of scoria aggregates. The cement content (c=450 kg/m3), the
ratio (w/c = 0.36) were kept constant in all the mixes.
Different tests were performed to determine some properties of product concrete
such as density, compressive strength and splitting tensile strength. The density of product
concrete was in the range of (1752-1917 kg/m3), compressive strength was in the range of
(22.2-32.8Mpa), and the splitting strength was in the range of (2.3-3.2Mpa). The study
demonstrated the possibility of production concrete achieved the Requirements of the
American code ACI 213R-03 for structural lightweight concrete.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة إنتاج بيتون خفيف باستخدام حصويات السكوريا المتوفرة في سوريا ودراسة خصائصه الفيزيائية والميكانيكية. تم تصميم عدة خلطات بيتونية باستخدام حصويات السكوريا مع الحفاظ على نسبة ثابتة للإسمنت والماء. أجريت اختبارات على العينات لتحديد الكثافة، المقاومة على الضغط، والمقاومة على الشد بالانفلاق. أظهرت النتائج أن البيتون الناتج يحقق متطلبات الكود الأمريكي للبيتون الخفيف الإنشائي (ACI 213R-03) من حيث الكثافة والمقاومة. تراوحت الكثافة بين 1752-1917 كجم/م³، والمقاومة الاسطوانية على الضغط بين 22.2-32.8 ميجا باسكال، والمقاومة على الشد بالانفلاق بين 2.3-3.2 ميجا باسكال. خلصت الدراسة إلى إمكانية إنتاج بيتون خفيف إنشائي باستخدام حصويات السكوريا المتوفرة محلياً، مع توصيات بإجراء دراسات إضافية لمعرفة ديمومة البيتون وجدواه الاقتصادية.
Critical review
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة نحو استغلال الموارد المحلية في سوريا لإنتاج مواد بناء خفيفة الوزن وفعالة. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم تتناول الدراسة بشكل كافٍ تأثير العوامل البيئية على ديمومة البيتون الخفيف، وهو جانب مهم يجب دراسته لضمان استخدامه في مختلف الظروف المناخية. ثانياً، لم يتم التطرق إلى الجدوى الاقتصادية بشكل مفصل، وهو أمر حيوي لتبني هذا النوع من البيتون على نطاق واسع. وأخيراً، يمكن أن تكون هناك حاجة لدراسات إضافية لاختبار خصائص البيتون عند تدعيمه بألياف لتحسين أدائه الميكانيكي.
Questions related to the research
-
ما هي المواد المستخدمة في إنتاج البيتون الخفيف في هذه الدراسة؟
تم استخدام حصويات السكوريا المتوفرة في سوريا مع نسبة ثابتة من الإسمنت (450 كجم/م³) والماء (نسبة الماء إلى الإسمنت 0.36).
-
ما هي الخصائص الفيزيائية والميكانيكية التي تم اختبارها في البيتون الخفيف؟
تم اختبار الكثافة، المقاومة على الضغط، والمقاومة على الشد بالانفلاق. تراوحت الكثافة بين 1752-1917 كجم/م³، والمقاومة الاسطوانية على الضغط بين 22.2-32.8 ميجا باسكال، والمقاومة على الشد بالانفلاق بين 2.3-3.2 ميجا باسكال.
-
هل حقق البيتون الخفيف الناتج متطلبات الكود الأمريكي للبيتون الخفيف الإنشائي؟
نعم، حقق البيتون الخفيف الناتج متطلبات الكود الأمريكي (ACI 213R-03) من حيث الكثافة والمقاومة.
-
ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة؟
أوصت الدراسة بإجراء دراسات إضافية لمعرفة ديمومة البيتون المقترح استخدامه في المنشآت الهندسية، وكذلك دراسة الجدوى الاقتصادية لاستخدام هذا النوع من البيتون، وإجراء دراسات مستقبلية للخصائص الميكانيكية لهذا البيتون المدعم بألياف.
References used
ACI Committee 213R-03, "Guide for Structural Lightweight Aggregate Concrete",American Concrete Institute, 2003, 38
Yasar, E; Atis, C; Kilic, A; Gulsen,H. " Strength properties of lightweight concrete made with basaltic pumice and fly ash", Materials Letters, Vol.57, 2003, 2267– 2270
Hossain, A. " Blended cement and lightweight concrete using scoria: mix design, strength, durability and heat insulation characteristics", International Journal of Physical Sciences, Vol. 1, No.1, 2006, 5-16