يُعتبر ترميم العناصر الإنشائية من الأعمال الأكثر حضوراً في عالم البناء، يعود ذلك لقصور في التنفيذ أحياناً، و للظروف القاسية التي تتعرض لها المنشآت الهندسية أحياناً أخرى. تُستخدم في عمليات الترميم و التدعيم مواد خاصة يجب أن تتصف بسرعة التصلب و المقاوم
ة و الديمومة العاليتين و جودة الالتصاق مع السطوح المعدة للترميم.
قمنا في هذا البحث بدراسة تأثير طبيعة مادة الترميم و السطح المقابل على نجاح الترميم و الذي يُعتبر إجهاد الالتصاق من أهم مؤشراته. اعتمدنا في قياس إجهاد الالتصاق على تقنية نزع مادة الترميم عن سطح محدد بتطبيق إجهاد شد مباشر عليه لاقتلاعه عن السطح (Pull Off Adhesion Testing – ASTM D4541).
تُظهر النتائج التي حصلنا عليها الأهمية القصوى لخصائص مادة الترميم و طبيعة السطح على إجهاد الالتصاق المقاس، إذ تراوحت قيم إجهاد الالتصاق على السطوح بين 0.2 و 3Mpa. و تأثرت قيم الإجهاد بعاملين رئيسيين هما مقاومة مادة الترميم المطبقة و قوامها، مع الإشارة إلى أن القوام يجب أن يترافق مع قيم جيدة للمقاومة الميكانيكية و هو ما يستدعي العمل على تحسين القوام من خلال استخدام بعض الملدنات عالية الأداء، أو الإضافات البوليميرية الخاصة كمطاط الستيرين بوتادين (styrene-butadiene rubber SBR).
يقدم هذه البحث وصفاً لسلوك المونة الإسمنتية المعدلة بالبولي إيتيلين و التي تم تعريضها بعد التصلب لدرجات حرارة قريبة من درجة ذوبان البولي إيتيلين. كما يعالج نمذجة هذا السلوك باعتبار المونة بعد تصلبها و تعرضها للحرارة و تبريدها كنظام ثنائي الطور مؤلف م
ن المونة الإسمنتية المتصلبة (رمل و إسمنت و ماء)، و شبكة البولي إيتيلين المتصلب بعد تذويبه بالحرارة و تبريده و إعادة تصلبه. تسمح هذه النمذجة باستنتاج معامل مرونة المونة الإسمنتية المعدلة بالبولي إيتيلين و المعرضة للحرارة و التبريد انطلاقاً من معاملي مرونة المونة الإسمنتية المرجعية، و البولي إيتيلين المتصلب.
و للتحقق من صلاحية هذه النمذجة كنظام ثنائي الطور، تم دراسة سلوك عينات من المونة الإسمنتية المعدلة بالبولي إيتيلين و المعرضة للحرارة، و استنتاج معامل المرونة تجريبياً من منحنيات الإجهاد – التشوه، و مقارنة هذه القيم مع قيم نظرية محسوبة وفق هذه النمذجة باعتبار أن المكونين الأساسيين لهذا النموذج و هما المونة الإسمنتية، و البولي إيتيلين المتصلب بعد الانصهار موزعان ضمن النماذج المقترحة وفق نموذج رياضي تسلسلي، أو نموذج رياضي متوازي أو مزيج بين الاثنين. تتقارب القيم التجريبية المحسوبة مع القيم التي تقدمها النمذجة المقترحة، مما يفسح المجال لاعتماد هذه النمذجة لحساب معامل المرونة رياضياً، و استنتاج بعض الخصائص الميكانيكية الأخرى للمونة أو البيتون من خلال النمذجة الرياضية.
يعالج هذا البحث دراسة السلوك المرن (الإجهاد – التشوه) للمونة الإسمنتية المعدلة بالبولي إيتيلين بهدف الحصول على معامل المرونة E و ذلك بإجراء نمذجة ثلاثية الطور على المادة تسمح باستنتاج خصائصها من خلال خصائص مكوناتها الثلاث منفردة. و للتحقق من صلاحية ا
لنمذجة المقترحة، تم دراسة السلوك المرن لفئتين من عينات المونة الإسمنتية: تمثل الفئة الأولى مونة إسمنتية مرجعية غير معدلة بالبولي إيتيلين، بينما تمثل الفئة الثانية مونة إسمنتية معدلة بالبولي إيتيلين باستبدال وزني للرمل بحبيبات من البولي إيتيلين بنسبة وزنية تساوي 5%. اعتمدنا تقسيم مكونات نموذج المونة الإسمنتية المعدلة بالبولي إيتيلين إلى ثلاثة أطوار: الرمل و العجينة الإسمنتية و البولي إيتيلين، موزعة ضمن النماذج المقترحة وفق نموذج رياضي تسلسلي، أو نموذج رياضي متوازي باعتماد مبدأ عمل العجينة الإسمنتية بالتوازي مع الطورين الآخرين اللذان يعملان بدورهما وفق نموذج رياضي تسلسلي. تمكنا من خلال هذه النمذجة من حساب معامل مرونة نظري للمونة المعدلة و ذلك بمعرفة معاملات المرونة الخاصة بكل طور. و من خلال الحساب التجريبي لمعامل مرونة العينات المصبوبة، قمنا بالتحقق من صلاحية النموذج المقترح. بينت الدراسة توافقاً جيداً بين القيم النظرية المحسوبة وفق النموذج، و القيم التجريبية المحسوبة من العينات المصبوبة.
تعتبر العمليات الصناعية المولّد الأساسي للنفايات، و قد ساهم الوعي البيئي المتزايد في التركيز على المخاوف المتعلقة بمسألة رمي النفايات. و تعتبر إدارة هذه النفايات أحد المخاوف البيئية الرئيسية في العالم، و مع قلة المساحات اللازمة و المستخدمة لطمر النفا
يات، بالإضافة إلى كلفة معالجتها العالية، كانت فكرة إعادة استخدام بعض هذه النفايات حلاً بديلاً لمسألة الطمر أو الحرق. و قد ركزت بعض الدراسات على استخدام بعضها كالإطارات التالفة و الألياف الزجاجية و البلاستيك و نواتج احتراق الفحم و غيرها كإضافات للخلطات البيتونية.
يعالج هذا البحث دراسة استخدام أحد أنواع النفايات البلاستيكية (البولي إيتيلين) كمضاف للمونة الإسمنتية، و ذلك باستبدال أوزان مكافئة من الرمل في عينة المونة النظامية بالمادة البلاستيكية، و مراقبة مدى تأثيرها على خصائص المونة الإسمنتية من حيث المقاومة على الضغط البسيط و الشد بالانعطاف و التشرب الأعظمي بالماء و مقاومة الحرارة المرتفعة. تُظهر نتائج الدراسة انخفاضاً في المقاومة على الشد بالانعطاف و الضغط البسيط مع زيادة نسبة النفايات البلاستيكية، كما تزداد قيمة التشرب بالماء بزيادة نسبة البلاستيك. مع تسجيل نتيجة هامة تتمثل بزيادة ملموسة بالمقاومة على الشد بالانعطاف و الضغط البسيط بعد تعريضها للحرارة المرتفعة.
