الرئيسية / الفعاليات العلمية / مقالات / خرسانة صديقة للبيئة: الخرسانة الخلوية المشبعة(AAC)

خرسانة صديقة للبيئة: الخرسانة الخلوية المشبعة(AAC)

د. رنا حامد شبر
الاستدامة هي طريقة تستخدم لتطوير الحياة البشرية باستخدام الموارد الطبيعية. الجوانب الأساسية للاستدامة هي البيئية والاجتماعية والاقتصادية. وبالتالي حاول العديد من الباحثين استخدام مواد مناسبة بتقنيات جديدة لتوسيع مفهوم الاستدامة. بالإضافة إلى ذلك ، تقليل تأثير الكربنة واستهلاك الطاقة. تصنف الخرسانة الخلوية المشبعة على أنها خرسانة خفيفة الوزن للغاية تتكون من الأسمنت والماء والركام الناعم (الرمل والرماد المتطاير) ومسحوق الألمنيوم ذو البنية الخلوية المتميزة. الخرسانة الخلوية المشبعة لديها 1/5 من وزن الخرسانة العادية مع كثافة تتراوح من 0.4 إلى 0.8 جم / سم3 مع قوة ضغط من 2 إلى 7 ميجا باسكال. تعتبر فقاعات الهواء المحصورة هي السبب الرئيسي لتعزيز خواصها الفيزيائية ولكنها ضعيفة في الشد لذلك ينبغي تسليح هذه المواد. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر الخرسانة الخلوية المشبعة من مواد البناء الصديقة للبيئة ويتم تصنيعها عن طريق المعالجة بالبخار للمواد الخام. إنها مصطلح يطلق على المواد المتجانسة ذات الحبيبات الدقيقة والتي تحتوي على فراغات صغيرة غير متصلة. يتم إنتاجها عن طريق إدخال فقاعات الغاز في الخلطة التي تتكون من الأسمنت مع الرمل اوالرماد المتطاير. في مرحلة الخلط ، يضاف مسحوق الألمنيوم (Al) ليتفاعل مع المحلول الكاوي الذي يتطور أثناء تفاعل الماء لتكوين فقاعات غاز الهيدروجين. خلال الترطيب ، ينتج الأسمنت المواد الهلامية من هيدرات سيليكات الكالسيوم وهيدرات ألومينات الكالسيوم مع هيدروكسيد الكالسيوم.
□(□(“2Al ” □(+) “3Ca(OH)₂ +6H₂O” ) →)□(” 3CaO.Al₂O₃•6H₂O+3H₂” )………..…………….……….. [1]
بعد التصلب الأولي ، يجب وضع العينة في الأوتوكلاف ومعالجتها تحت نطاق بخار عالي الضغط من 4 إلى 16 نيوتن / م2 عند 180 – 210 درجة مئوية لمدة 8 – 16 ساعة. يؤثر علاج الضغط العالي بالبخار على الأسمنت عند إضافة السيليكا المطحونة جيدًا ، وذلك بسبب التفاعلات الكيميائية بين السيليكا وكالسيوم OH)2) المنطلق على ترطيب C3S. ان العلاج الكافي في الأوتوكليف يسبب محايدًا للـ tobermorite-11Å و C-S-H المتبلور ، وهما المعادن الهيكلية الرئيسية لـلخرسانة الخلوية المشبعة. نتيجة لذلك ، فان الفراغات تتكون أكثر من 80 ٪ من إجمالي الحجم [6-8]. ان درجة الحرارة المثالية للاوتوكليف حددت من قبل نيفيل والتي هي حوالي 177 درجة مئوية مع ضغط بخار قدره 8 بار. تستخدم الخرسانة الخلوية المشبعة للاغراض الهيكلية وغير الهيكلية مما يقلل من الوزن الكلي للمنشأ. وبالتالي ، يمكن تقليل كمية التسليح بسبب الوزن الخفيف للخرسانة. ان الخرسانة الخلوية المشبعة لديها عملية تصنيع خالية من التلوث (صفر انبعاث الغازات) وانما انبعاث بخار فقط. بالاضافة الى ان استهلاك الطاقة لإنتاج الخرسانة الخلوية المشبعة أقل من مواد البناء الأخرى. ومن المزايا الأخرى أنها تحتوي على نسبة أعلى من القوة ، وقدرة تحمل أفضل للشد ، ومعامل أقل للتمدد الحراري وخصائص عزل حراري وصوت متفوقة بسبب وجود فراغات الهواء في الخرسانة. كما أنها تستخدم عادةً لتقليل انبعاثات الكربون ، سهلة النقل والبناء السريع ، وبالتالي تقليل تكاليف الصيانة الصناعية لدرجة حرارة المبنى.
من ناحية أخرى ، يعتبر الكراك بعد التثبيت من عيوب الخرسانة الخلوية المشبعة ، التي يمكن إزالتها عن طريق تقليل قوتها والتأكد من أن الكتل جافة أثناء التثبيت. كما أنه يحتاج إلى معالجة متأنية أكثر من الطوب الطيني لتجنب أي كسر بسبب هشاشته. بالإضافة إلى ذلك ، لها تكلفة أولية أعلى من الخرسانة التقليدية. وفقًا لجمعية بورتلاند للأسمنت ، فإن الخرسانة الخلوية المشبعة لديها نطاق إجهاد القص المسموح به من 0.05 إلى 0.15 ميجا باسكال مع قوة ضغط من 2.06 إلى 6.20 ميجا باسكال. بينما الخرسانة التقليدية لديها إجهاد قص بحدود 0.28 ميجا باسكال مع قوة ضغط حول 10.34 ميجا باسكال.
An autoclave machine

شاهد أيضاً

الكشف عن الثروات المعدنية الثمينة في العراق باستخدام تكنلوجيا التحسس النائي – جبل السنام

د. حسين شاكر البحراني دكتوراه هندسة بيئية واستشعار عن بعد [email protected]   تعتبر تكنلوجيا التحسس …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *