 |
| Shotcrete or Sprayed Concrete - Solutions |
الخرسانة المقذوفة (Shotcrete) هي مادة سريعة التصلب تُستخدم لتدعيم وإصلاح الهياكل الإنشائية دون الحاجة إلى قوالب تقليدية. ويعتمد نجاح تطبيق الماده على التفاعل المتكامل بين كلا من فني الرش فى المقام الأول ، ومعدات الرش، ومكونات الخلطة الخرسانية.
نشأت تقنية الخرسانة المقذوفة في أوائل القرن العشرين على يد "كارل إيثان آكلي" الذي اخترع مسدس الإسمنت عام 1911. ومنذ ذلك الحين، تطورت لتصبح من الطرق الفعالة عالية الأداء في أعمال البناء، خصوصًا في مشاريع الأنفاق. وتُعد الخرسانة المقذوفة طريقة للصب، ومادة إنشائية في آنٍ واحد، وتتميز بصغر حجم الحبيبات القصوى، وارتفاع نسبة المواد الرابطة، واستخدام الإضافات الخاصة.
تطورات حديثة في تكنولوجيا الخرسانة المقذوفة.
تركّزت التحسينات الحديثة على تعزيز الأمان والمتانة والأداء، ومن أبرزها:
- استبدال المسرّعات القلوية بمسرّعات خالية من القلويات لتحسين السلامة والمتانة.
- استخدام أذرع الرش الميكانيكية لحماية العمال في مناطق الحفر.
- استبدال الألياف الفولاذية بألياف صناعية لتحسين مقاومة الأحمال وتقليل التآكل.
- خفض محتوى الإسمنت من 450 كجم/م³ في التسعينات إلى 300-400 كجم/م³ حاليًا مع الاستعاضة الجزئية بمواد مضافة "كرماد الفحم المتطاير".
مكونات الخرسانة المقذوفة وأهمية الإضافات.
فالملدنات الفائقة تقلل الحاجة للماء وتحسن سهولة التشغيل، والمثبطات تطيل زمن التشغيل لتسهيل الأعمال اللوجستية، بينما المسرّعات الخالية من القلويات تعزز القوة المبكرة وتحسن الأمان، ويعد التوافق بين هذه الإضافات أمرًا حيويًا لتحقيق الأداء الأمثل.
أما التسليح بالألياف في الخرسانة المقذوفة فيلعب دورًا مهمًا؛ حيث تقلل الألياف الدقيقة الانكماش المبكر وتحسن مقاومة الحريق، في حين تعزز الألياف الكبيرة مقاومة الانحناء وامتصاص الطاقة، ويمكن الاستغناء عن الشبكات المعدنية في بعض الحالات باستخدام الألياف البوليمرية التي تُعد أخف وزنًا وأقل عرضة للتآكل مقارنة بالفولاذية.
الطرق المستخدمه فى ضخ الخرسانة المقذوفة
- طريقة التدفق الرفيع (Thin Flow): تعتمد على النقل الهوائي للخلطة، وتُستخدم للخرسانة الجافة والرطبة وشبه الجافة.
- طريقة التدفق الكثيف (Dense Flow): تشبه الخرسانة المضخوخة التقليدية وتُستخدم فقط للخرسانة المقذوفة الرطبة.
استخدامات الخرسانة المقذوفة في المشاريع.
- تثبيت الحفريات في أنفاق التعدين وأعمال الحفر والمنحدرات.
- تبطين الأنفاق ذات الأشكال المعقدة.
- التبطين في الأماكن ذات الوصول الصعب.
- العزل المؤقت لمواقع الحفر أثناء التنفيذ.
- العزل الدائم للأنفاق القديمة وحمامات السباحة.
- توفير طبقة حاملة لأغشية العزل.
- أعمال الترميم وإصلاح الخرسانة التالفة في الجسور والأرصفة البحرية.
- ترميم الأسقف والجدران الاستنادية في الإنشاءات.
- إنشاء مناطق التزلج (Skate Parks) في مشاريع اللاندسكيب الترفيهية.
- الأعمال الإبداعية والمعمارية، مثل تشكيل الصخور الصناعية في حدائق الحيوان وتكوين التماثيل والمنحوتات.
- إنشاء المدرجات والمسارح دون الحاجة إلى تغطيات سطحية أو مواد تشطيب تقليدية مثل البلاط أو الرخام.
متطلبات ضرورية في تصميم خلطة الخرسانة المقذوفة.
- زمن التشغيل يجب ألا يقل عن 2-3 ساعات بعد التوصيل.
- القابلية للضخ تعتمد على لزوجة ومتانة الخلطة.
- سهولة الرش مهمة لتحقيق الدمج المثالي مع المسرّعات.
- تصميم الخلطة يؤثر على نسبة الفاقد والغبار الناتج.
خصائص الخرسانة المقذوفة الطازجة.
بعد التصلب، تختلف متانة الخرسانة المقذوفة حسب الغرض، سواء كان لدعم مؤقت أو دائم، وتتأثر بعوامل مثل مقاومة الضغط، نفاذية الماء، مقاومة المواد الكيميائية، ومقاومة الصقيع، كما يمكن تعزيز مقاومة الحريق باستخدام ألياف البولي بروبيلين.
الفرق بين الخرسانه المقذوفه الرطبة والجافة.
أولا: الخرسانه المقذوفة الرطبة.
- تُحضّر مسبقًا وتُرش بحالة لدنة، وتُفضل في التطبيقات عالية الأداء بسبب المتانة وانخفاض الغبار.
- سعة الرش قد تصل إلى 30 م³/ساعة، مع أقل فاقد وأتربة وأضرار بالمعدات.
- تتطلب تجهيزات مسبقة ووقت تشغيل محدود.
- عند تصميم الخلطة للخرسانة المقذوفة الرطبة، يُؤخذ بعين الاعتبار القوة، امتصاص الطاقة، والمتانة.
- يعتمد التصميم على نوع الأسمنت وتدرج الركام ونسبة الماء/الإسمنت (W/C).
- قابلية الضخ تتأثر بمنحنى التدرج وحجم العجينة، كما يؤثر توفر الركام المحلي على التصميم النهائي.
تؤثر رطوبة الركام على كمية الماء المطلوبة في الخلطة، ويجب حساب نسبة الماء/الإسمنت بناءً على حالة رطوبة الركام، سواء كان جافًا تمامًا (OD)، مشبعًا سطحياً (SSD)، أو مبلل السطح (Surface Wet).
تتكون العجينة من المواد الناعمة والماء والهواء، ويُفضل أن تكون كمية المواد الناعمة حوالي 500 كجم/م³، مع حجم مثالي للعجينة يتراوح بين 330-380 لتر/م³، حيث تؤثر جودة العجينة على تماسك الخلطة مع السطح المراد تشطيبه وسهولة الضخ.
أما بالنسبة للماء، فتكون نسبة الماء/الإسمنت المثلى أقل من أو تساوي 0.50 (ويُفضل ≤ 0.46)، حيث إن الزيادة عن 0.42 قد تؤدي إلى مسامية وخلل في المتانة، مع ضرورة احتساب كمية الماء المستهلكة نتيجة التفاعل الكيميائي.
- تُخلط الجافة وتُرش بعد إضافة الماء والمسرّع في الفوهة.
- مناسبة للأعمال الصغيرة والإصلاحات.
- تتميز بعمر تخزين طويل، لكنها تنتج غبارًا مرتفعًا وفاقدًا أكبر.
- تستخدم مكونات عادية برطوبة محسوبة تتراوح بين 2–5%.
- تُضاف مثبطات لمنع التفاعل المبكر مع الماء.
- تُستخدم المسرّعات لتعويض أي تأخير في التفاعل الكيميائي.
مواصفات الجودة للخرسانة المقذوفة.
تُقاس جودة الخرسانة المقذوفة في الأنفاق من خلال قوة الضغط والفئة البيئية، حيث تتراوح الفئات من SC1 إلى SC7 بقوة ضغط تتراوح بين C16/20 وC35/45، مع أخذ ظروف التعرض البيئي في الاعتبار لضمان المتانة. تختلف التطبيقات الموصى بها حسب الفئة، بدءًا من سد الشقوق وصولًا إلى الدعم المؤقت والتبطين النهائي.
وأهمية تخصيص الخلطات حسب المشروع تكمن في تلبية متطلبات الموقع وظروفه البيئية، حيث يجب اختيار المواد وطريقة التطبيق بما يتناسب مع طبيعة الاستخدام، سواء للتثبيت أو التدعيم، مع تحليل الظروف الميدانية لتحديد الخصائص المطلوبة والامتثال للوائح البيئة والصحة والسلامة (EHS) كأمر حتمي.
اختبارات وضبط الجودة للخرسانة المقذوفة.
تشمل مراقبة الجودة للخرسانة المقذوفة فحص المكونات، وفحوصات الموقع، والاختبارات على عينات (Core Tests). وتشمل النقاط الرئيسية:
- يجب فحص كل دفعة من المواد الداخلة للتأكد من مطابقتها للمواصفات.
- التأكد من نقاوة الماء، وتجفيف الركام عند الضرورة، وضبط نسب الخلط.
- مراقبة درجة حرارة الخلطة وزمن الرش.
- قياس نسبة الفاقد المرتد (Rebound Loss) والغبار المتطاير.
- مراقبة سمك الطبقات باستخدام أدوات قياس خاصة.
- تُستخرج من الخرسانة المقذوفة بعد التصلب لتحديد قوة الضغط.
- يجب أن تكون مأخوذة من مناطق ممثلة وغير متأثرة بتجمع المواد أو الفقاعات.
- توضع في الماء لمدة 24 ساعة قبل الاختبار.
- استخدام اختبارات Pull-Off أو الاختبارات الغير متلفة (NDT) مثل الموجات فوق الصوتية (Ultrasound).
- تهدف هذه الاختبارات لضمان تجانس الطبقات وعدم انفصالها عن الركيزة أو عن بعضها البعض.
- استخدام معدات حماية شخصية (PPE) مثل الخوذ، والنظارات الواقية، وأقنعة التنفس.
- تقليل التعرّض للغبار والمسرّعات الكيميائية.
- التدريب المستمر لفنيي الرش على إجراءات التشغيل الآمن.
لا تتردد في إضافة تعليقك، وسنرد عليك بأسرع وقت!