اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدإنتاج بيتون خفيف باستخدام حصويات السكوريا المتوافرة في سورية و دراسة خصائصه الفيزيائية و الميكانيكية
Producing lightweight concrete by using Scoria aggregates Available in Syria and study its mechanical and physical properties
1357
0 30
0
(
0
)
نشر من قبل
جامعة تشرين ورقة بحثية
تاريخ النشر
2016
مجال البحث
الهندسة الإنشائية
والبحث باللغة
العربية
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
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.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
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.
قراءة نقدية
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.
أسئلة حول البحث
-
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.
المراجع المستخدمة
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
قيم البحث
اقرأ أيضاً
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.
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) .
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.
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.
في هذا البحث تمت دراسة أثر إضافة ألياف النفايات البلاستيكية الموزعة عشوائيا داخل
التربة على الخواص الجيوتكنيكية للتربة الغضارية. البحث يعتمد المنهجية التجريبية من
خلال عدة مراحل.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
