ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

مساهمة في دراسة بعض الخصائص الفيزيائية و الميكانيكية للبيتون الرغوي

Contribution in Study of some physical and mechanical properties of foamed concrete

1215   0   26   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2015
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

شهد مجال صناعة البيتون تقدمًا و تطورًا كبيرًا حيث تم استحداث أنواع عديدة منها البيتون الرغوي، الذي يعرّف بأنّه بيتون ناتج عن خلط الاسمنت و الرمل مع مادة راغية تجعله أخف وزناً من البيتون العادي. تهدف هذه الدراسة لإنتاج هذا النوع من البيتون و دراسة بعض خصائصه الفيزيائية و الميكانيكية. تم تصميم الخلطة البيتونية من أجل أربع كثافات تصميمية مطلوبة (1000, 1300, 1600, 1900 kg/m3) و عيار اسمنت (350kg/m3) و نسبة الماء إلى الاسمنت (w/c=0.5). تم اجراء اختبارات مختلفة لتحديد بعض خصائص البيتون الناتج كالكثافة و المقاومة على الضغط و المقاومة على الشد بالانفلاق. بينت النتائج امكانية إنتاج بيتون رغوي بمجال واسع للكثافة و المقاومة. تراوحت قيم الكثافة الجافة للبيتون الرغوي ما بين (870-1773 kg/m3) ، و قيم المقاومة على الضغط ما بين (2.95-16.2 Mpa)، في حين سجلت المقاومة على الانفلاق قيماً تراوحت ما بين (0.32-1.76 Mpa) .


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة البحث في إنتاج ودراسة بعض الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للبيتون الرغوي، وهو نوع من البيتون يتميز بخفة وزنه مقارنة بالبيتون التقليدي. تم تصميم الخلطة البيتونية لأربع كثافات تصميمية (1000، 1300، 1600، 1900 كجم/م²) مع نسبة ماء إلى اسمنت 0.5٪ وعيار اسمنت 350 كجم/م². أظهرت النتائج إمكانية إنتاج بيتون رغوي بمجال واسع للكتافة والمقاومة، حيث تراوحت الكثافة الجافة بين 870 و1773 كجم/م²، والمقاومة على الضغط بين 2.95 و16.2 ميجا باسكال، والمقاومة على الشد بالانفلاق بين 0.32 و1.76 ميجا باسكال. تم استخدام مواد مختلفة مثل الاسمنت، الرمل، والمادة الراغية لإنتاج الخلطات البيتونية، وتم اختبار العينات على الكثافة الجافة، المقاومة على الضغط، والمقاومة على الشد بالانفلاق. أظهرت النتائج أن زيادة نسبة المادة الراغية تؤدي إلى انخفاض الكثافة الجافة والمقاومة على الضغط والشد بالانفلاق، وتم إيجاد علاقات رياضية تربط بين هذه المتغيرات.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة في مجال البحث عن مواد بناء خفيفة الوزن وذات خصائص ميكانيكية جيدة. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم التطرق إلى تأثير الظروف البيئية المختلفة مثل الرطوبة ودرجات الحرارة على خصائص البيتون الرغوي. ثانياً، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل أنواعًا أخرى من المواد الراغية لمعرفة تأثيرها على الخصائص الميكانيكية. ثالثاً، لم يتم التطرق إلى تكلفة الإنتاج ومدى جدواه الاقتصادية مقارنة بالبيتون التقليدي. هذه النقاط يمكن أن تكون مواضيع لدراسات مستقبلية لتحسين فهمنا لهذا النوع من البيتون.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟

    الهدف الرئيسي هو إنتاج ودراسة بعض الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للبيتون الرغوي.

  2. ما هي الكثافات التصميمية التي تم اختبارها في الدراسة؟

    تم اختبار أربع كثافات تصميمية: 1000، 1300، 1600، 1900 كجم/م².

  3. ما هي النتائج الرئيسية المتعلقة بالمقاومة على الضغط؟

    تراوحت المقاومة على الضغط بين 2.95 و16.2 ميجا باسكال.

  4. كيف تؤثر نسبة المادة الراغية على خصائص البيتون الرغوي؟

    زيادة نسبة المادة الراغية تؤدي إلى انخفاض الكثافة الجافة والمقاومة على الضغط والشد بالانفلاق.


المراجع المستخدمة
ACI Committee 213R-03, "Guide for Structural Lightweight Aggregate Concrete", American Concrete Institute, 2003, 38
Building and constructer research center, "Foamed Concrete", June 2014. <http://www.hbrc.edu.eg/>.12
BYUN, K. J; SONG, W; PARK, S. S; SONG, Y. C. " Development of structural lightweight foamed concrete using polymer foam agent ".June 2014. <http://www.parkss87.com.ne.kr/foam.pdf> , 9
قيم البحث

اقرأ أيضاً

يتناول هذا البحث دراسة الخصائص الميكانيكية للبيتون الخفيف المسلح بالألياف الفولاذية. و قد تم الحصول على البيتون الخفيف باستخدام حصويات السكوريا المتوفرة بكميات كبيرة في الجمهورية العربية السورية. صممت ثلاث خلطات بيتونية بنسب مختلفة من الألياف الفولاذ ية 0.75)% , 0.5,0) (على أساس حجمي). تم إجراء مجموعة من الاختبارات على عينات اسطوانية و موشورية مأخوذة من هذه الخلطات لتعيين الخصائص الميكانيكية للبيتون الناتج و المتمثلة بالمقاومة على الضغط، معامل المرونة، الشد بالانفلاق، و الشد بالانعطاف كما تم إيجاد سلوك البيتون (العلاقة إجهاد-تشوه) تحت تأثير الضغط. بيّنت النتائج ازدياد قيم مقاومة الضغط و مقاومة الشد بالانفلاق و مقاومة الانعطاف بنسب تصل لـ16.9% و 25.6% و 53.6% عند استخدام الألياف الفولاذية على الترتيب. كما أظهرت أهمية استخدام الألياف الفولاذية لتحسين أداء البيتون و تحويل سلوكه الهش إلى سلوك مطاوع.
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/m 3 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 ).
أدت الزيادة الكبيرة في حجم نفايات الهدم البيتونية و تأثيرها على البيئة إلى إعادة النظر في استخدام ركام الهدم البيتوني كبديل جزئي أو كلي عن الحصويات الطبيعية، و العمل على إنتاج بيتون جديد يحقق الخواص المطلوبة لاستخدامه في المنشآت الهندسية. مع التنويه إلى إمكانية تحسين بعض الخصائص الميكانيكية لهذا البيتون من خلال معالجة هذه الحصويات قبل استخدامها، أو تدعيم هذا البيتون بالألياف لتحسين سلوكه الإنشائي. يعالج هذا البحث دراسة استبدال الحصويات الطبيعية المستخدمة في البيتون بحصويات بيتونية معاد تدويرها ناتجة عن ركام الهدم و ذلك وفق نسب استبدال مختلفة تتراوح بين 0%، 25%، 50%، 75%، 100%، و تأثير ذلك على سلوك البيتون مقارنة مع البيتون ذي الحصويات الطبيعية، مع تحديد نسبة الاستبدال المثلى. أظهرت النتائج انخفاض نسبي في مقاومة البيتون على الضغط البسيط، و انخفاض محدود للكتلة الحجمية أيضاً، و تعديل طفيف على سلوك البيتون تحت تأثير التحميل و ذلك بزيادة نسبة استبدال الحصويات الطبيعية بحصويات بيتونية معاد تدويرها.
نفذت هذه الدراسة عام 2011 في موقع بحوث التربة بمحافظة درعا بهدف دراسة بعض الخصائص الفيزيائية و الرطوبية للتربة القرفية التي تقدر مساحتها بنحو 48 ألف كم 2 أي ما يعادل 26 % من مساحة القطر العربي السوري و هي تمثل منطقة زراعة المحاصيل الحقلية و أن دراسة خصائص الترب القرفية تعد أساساً لحسن إدارتها. بينت النتائج أن التربة المدروسة ذات قوام طيني و تتميز بقدرتها العالية على الاحتفاظ بالماء، حيث راوحت السعة الحقلية بين 30 % و 38.85 %، و تحتوي على قيمة عالية من الماء المتاح و الماء القابل للإفادة الضرورين لنمو النبات، فقد بلغت قيمة الماء المتاح كسماكة طبقة مائية في الطبقة السطحية 38,93 مم، أما الماء سهل الإفادة بلغت اتاحته 25,69 مم، و كانت أعلى قيمة للرطوبة الهيجروسكوبية و لنقطة الذبول في العمق الأخير لقطاع التربة المدروس. كما تميزت التربة المدروسة بارتفاع نسبة المسامية الكلية التي راوحت بين 51,78 % و 55,59 %. أما المسامية الهوائية فكانت جيدة حيث راوحت قيمتها بين 9,38 % و 15,47 % في مختلف الأعماق مع انخفاضها في العمق 30- 45 سم إلى %5,15.
أثار التوسع العمراني المتسارع في معظم الدول، و الحاجة إلى أبنية جديدة و بمتطلبات جديدة تتوافق مع النمو السكاني مشكلة كبيرة تتعلق بتأمين المواد الأولية اللازمة لإنتاج بيتون هذه الأبنية، و خصوصاً الحصويات التي تشكل الحجم الأكبر من هذه المواد. كما طرح خ روج عدد كبير من المباني من الخدمة في الآونة الأخيرة مشكلة حقيقية، و هو ما تطلب هدمها و إزالتها لتشكل أنقاضاً من الصعب إدارتها و تخزينها نظراً لأحجامها الكبيرة. استُخدمت هذه الأنقاض في سوريا بشكل محدود، و اقتصر استخدامها على الردم الطرقي و المساهمة في طبقات الأساس الحصوية للطرق و الساحات. إلا أن الاستثمار الجائر للمقالع، و الإساءة إلى المظهر الجمالي لجبالنا و للبيئة بشكل عام، و ضرورة التخلص من هذه الأنقاض أفسح المجال للبحث في إمكانية استخدامها كبديل نسبي للحصويات الطبيعية في البيتون و المنتجات الإسمنتية الأخرى. تمحور العمل في هذا البحث حول إحدى آليات الاستفادة من الحصويات المعاد تدويرها من خلال استخدامها في صناعة البيتون و ذلك من خلال إجراء معالجة أولية لحصويات الأنقاض الناتجة عن الهدم و مزجها بنسب تعكس النسب الفعلية لها في النفايات على أرض الواقع. تبدو نتائج عينات البيتون المصنع من هذه الحصويات و ذلك باستخدامها مع الحصويات الطبيعية بنسب مختلفة، هامة جداً و تعكس الأهمية الاقتصادية و البيئية لاستخدام هذه الحصويات المعاد تدويرها في عمليات البناء مستقبلاً. حيث بينت النتائج أن النسب المقبولة للاستبدال يمكن أن تصل إلى 50%، مع تسجيل قيم للمقاومات المكعبية أكبر من 300kg/cm2 علماً بأن عيار الاسمنت المستخدم في خلطاتنا لم يتجاوز 350kg/cm2، و خصائص البيتون الناتج كانت مقبولة.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا