اعزائنا الكرام متابعي وزائري موقع عالم الهندسة Engineering World نقدم لكم مقال عن الخرسانة البوليمرية Polymeric concrete تعتبر الخرسانة البوليمرية واحدة من التقنيات الحديثة في مجال الهندسة المدنية، حيث تم تطويرها لتحسين خصائص الخرسانة التقليدية وتوفير العديد من المميزات والفوائد الهامة في هذا المقال، سنتحدث بشكل مفصل عن الخرسانة البوليمرية ومكوناتها وخصائصها واستخداماتها.
تعتبر الخرسانة البوليمرية تقنية هندسية حديثة ومبتكرة ، تتميز بخصائص ممتازة واستخدامات واسعة في مجال الهندسة المدنية وبفضل مزاياها الكبيرة، فإنها تشكل بديلاً جيداً للخرسانة التقليدية في العديد من التطبيقات بالإضافة إلى ذلك، فإن الخرسانة البوليمرية تساهم في الحفاظ على البيئة والصحة العامة، حيث أنها تحتوي على مواد صديقة للبيئة وبفضل هذه الفوائد المتعددة، فإن الخرسانة البوليمرية تشكل خيارًا جيدًا للاستخدام في مجال الانشاءات .
ما هي الخرسانة البوليمرية ؟
الخرسانة البوليمرية هي مادة بناء حديثة تتكون من مواد بوليمرية ومواد ملئية مثل الرمل والزلط والماء والمواد المضافة، وتتميز بخصائص ممتازة مثل الصلابة والمتانة والمقاومة للتآكل والتآكل والحرارة والأشعة فوق البنفسجية.
ماهي مكونات الخرسانة البوليمرية ؟
- الراتنج البوليمري : وهو المادة الرئيسية في الخرسانة البوليمرية، ويمكن استخدام أنواع مختلفة من الراتنجات البوليمرية مثل الإيبوكسي والبولي يوريثين.
- المواد الملئية : وتشمل الرمل والزلط والمواد المضافة الأخرى مثل الألياف الزجاجية والصلبة ومواد التشحيم والمواد المانعة للتآكل.
- المواد المضافة : وتستخدم للحصول على خصائص معينة في الخرسانة البوليمرية، مثل تحسين المقاومة للحرارة والتآكل وتحسين الخواص الميكانيكية، وتشمل المواد المضافة البلاستيكية والمعادن والألياف الزجاجية والألياف الصلبة والمواد المانعة للحريق.
ماهي خواص الخرسانة البوليمرية ؟
تتميز الخرسانة البوليمرية بعدة خصائص مميزة، وهي:
- المتانة : تتميز الخرسانة البوليمرية بمقاومتها العالية للحرارة والتآكل والتآكل والأشعة فوق البنفسجية، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في الظروف القاسية.
- الصلابة : تتميز الخرسانة البوليمرية بصلابتها العالية، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في الأسطح التي تتعرض للتآكل والاحتكاك المستمر.
- مقاومة للحريق : تتميز الخرسانة البوليمرية بمقاومتها للحريق، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في المباني والمنشآت التي تتطلب مواد مقاومة للحريق.
- سهولة الصيانة : تتطلب الخرسانة البوليمرية صيانة أقل من الخرسانة التقليدية، نظرًا لمقاومتها للتآكل والتآكل.
ماهي استخدامات الخرسانة البوليمرية ؟
- الأسطح الصلبة: يمكن استخدام الخرسانة البوليمرية لتغطية الأسطح الصلبة مثل الأرصفة والأحواض والأسطح الصناعية.
- المباني : يمكن استخدام الخرسانة البوليمرية في بناء الجدران والأسقف والأرضيات في المباني.
- الأعمدة والأساسات : يمكن استخدام الخرسانة البوليمرية في بناء الأعمدة والأساسات في المنشآت الصناعية والتجارية.
- الجسور: يمكن استخدام الخرسانة البوليمرية في بناء الجسور والممرات الجوية.
ما هي الفوائد الأخرى للخرسانة البوليمرية؟
- الوزن الخفيف : تتميز الخرسانة البوليمرية بالوزن الخفيف، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في المناطق التي تتطلب توفير وزن أقل كالمناطق الصناعية والأسطح المعلقة.
- السرعة في الصب : يمكن صب الخرسانة البوليمرية بسرعة، حيث يمكن أن يتم صبها في فترة زمنية أقل من الخرسانة التقليدية، مما يوفر الوقت والمال .
- الاستجابة الكيميائية : تتفاعل الخرسانة البوليمرية بشكل كيميائي مع المواد الملئية، مما يجعلها أكثر متانة ومقاومة للتآكل والتآكل.
- القابلية للتخصيص : يمكن تخصيص الخرسانة البوليمرية لتلبية الاحتياجات المحددة للمشروع، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في العديد من التطبيقات.
- الاستدامة : تتميز الخرسانة البوليمرية بالاستدامة، حيث تستخدم مواد بوليمرية قابلة للتحلل وتستخدم أقل كميات من الموارد الطبيعية مثل الرمل والزلط.
- الحد من تكاليف الصيانة : تحتاج الخرسانة البوليمرية إلى صيانة أقل من الخرسانة التقليدية، مما يؤدي إلى تقليل تكاليف الصيانة وتوفير المال.
ما هي المواد البوليمرية التي تستخدم في صنع الخرسانة البوليمرية؟
- الايبوكسي (Epoxy) : وهي مادة بوليمرية ثنائية التكوين، وتتميز بالصلابة العالية والمقاومة للتآكل والتآكل، وتستخدم في تطبيقات الأسطح الصلبة والأرضيات الصناعية.
- البولي يوريثان (Polyurethane) : وهي مادة بوليمرية ثنائية التكوين، وتتميز بالمرونة والقابلية للتحمل، وتستخدم في تطبيقات الأرضيات والأسطح الرياضية.
- البوليمرات المعدلة بالسيليكون (Silicone-modified polymers) : وهي مواد بوليمرية تحتوي على سيليكون، وتتميز بالمرونة والمقاومة للتآكل والتآكل، وتستخدم في تطبيقات الأسطح الصلبة والأرضيات الصناعية.
- الأكريليك (Acrylic) : وهي مادة بوليمرية تتميز بالمرونة والمقاومة للتآكل والتآكل والأشعة فوق البنفسجية، وتستخدم في تطبيقات الأرضيات والأسطح الرياضية والمرافق العامة.
- السيليكون (Silicone) : وهي مادة بوليمرية تتميز بالمرونة والمقاومة للتآكل والتآكل والأشعة فوق البنفسجية، وتستخدم في تطبيقات الأسطح الخارجية والتطبيقات العامة.
- البوليستر (Polyester) : وهي مادة بوليمرية تتميز بالصلابة والمقاومة للتآكل والتآكل، وتستخدم في تطبيقات الأسطح الصلبة والأرضيات الصناعية.
ومن الممكن أيضًا استخدام مزيج من المواد البوليمرية المختلفة للحصول على خصائص محسنة للخرسانة البوليمرية ويتم اختيار المادة البوليمرية المناسبة بناءً على المتطلبات الفنية والتطبيقات المحددة للمشروع.
ما هي الخصائص التي يجب أن تتوفر في المادة البوليمرية المستخدمة في الخرسانة البوليمرية؟
تختلف المتطلبات الفنية والخصائص المطلوبة من المادة البوليمرية المستخدمة في الخرسانة البوليمرية باختلاف التطبيقات ومتطلبات المشروع. ومع ذلك، فإن هناك عدة خصائص أساسية يجب توافرها في المادة البوليمرية المستخدمة في الخرسانة البوليمرية، ومنها:
- المقاومة للتآكل : يجب أن تتمتع المادة البوليمرية بمقاومة جيدة للتآكل والتآكل الناجم عن العوامل البيئية والكيميائية مثل الأحماض والمواد الكيميائية الأخرى.
- المتانة : يجب أن تتمتع المادة البوليمرية بمتانة عالية لتحمل الضغوط والاهتزازات التي تتعرض لها الخرسانة البوليمرية.
- الصلابة : يجب أن تكون المادة البوليمرية صلبة بما يكفي لمنح الخرسانة البوليمرية المتانة اللازمة.
- المرونة : يجب أن تتمتع المادة البوليمرية بمرونة جيدة لتحمل التمدد والانكماش الناجم عن تغيرات درجات الحرارة.
- التصاق جيد : يجب أن تتمتع المادة البوليمرية بالتصاق جيدة للمواد الملئية المستخدمة في الخلطة الخرسانية البوليمرية.
- القابلية للخلط : يجب أن تكون المادة البوليمرية قابلة للخلط بشكل جيد مع المواد الملئية الأخرى في الخلطة الخرسانية البوليمرية.
- الاستقرار الحراري : يجب أن تتحمل المادة البوليمرية درجات الحرارة العالية والمنخفضة دون أن تتأثر خصائصها الميكانيكية.
- الصحة والسلامة : يجب أن تكون المادة البوليمرية آمنة للاستخدام وتتوافق مع المعايير واللوائح الصحية والبيئية المحلية والدولية.
ومن المهم الاختيار الصحيح للمادة البوليمرية المناسبة للتطبيق المحدد وتلبية المتطلبات الفنية والمواصفات المحددة للمشروع.
ما هي المعايير واللوائح الصحية والبيئية المحلية والدولية التي يجب توافرها في المادة البوليمرية؟
تختلف المعايير واللوائح الصحية والبيئية المحلية والدولية التي يجب توافرها في المادة البوليمرية المستخدمة في الخرسانة البوليمرية باختلاف المنطقة الجغرافية والتطبيقات والمواصفات المحددة للمشروع. ومع ذلك، فإن هناك عدد من المعايير واللوائح العالمية التي يمكن الاستناد إليها للتأكد من توافر الشروط الصحية والبيئية اللازمة في المادة البوليمرية، ومنها:
- معايير الاتحاد الأوروبي (EU Standards) : تضم معايير الكود الأوروبي للمتطلبات الصحية والبيئية الصارمة للمواد البوليمرية.
- معايير الاتحاد الأمريكي (ASTM Standards) : تحدد معايير الكود الأمريكي لمواصفات الجودة والأداء للمواد البوليمرية المستخدمة في الخرسانة البوليمرية.
- معايير الهيئات الدولية (ISO Standards) : تحدد معايير الكودات الدولية العالمية لمتطلبات الجودة والأداء للمواد البوليمرية.
- اللوائح البيئية (Environmental Regulations) : تشمل اللوائح البيئية متطلبات للحد من التأثير البيئي للمواد البوليمرية، وتشمل على سبيل المثال تقليل استخدام المواد الضارة وتشجيع إعادة التدوير.
- اللوائح الصحية (Health Regulations) : تشمل اللوائح الصحية متطلبات للحد من المخاطر الصحية المحتملة للمواد البوليمرية، وتشمل على سبيل المثال الحد من الانبعاثات الضارة والمواد الكيميائية الخطرة.
ومن المهم الالتزام بالمعايير واللوائح الصحية والبيئية المحلية والدولية المناسبة للمنطقة الجغرافية والتطبيقات والمواصفات المحددة للمشروع، والتأكد من تلبية المتطلبات اللازمة لتوفير بيئة صحية وآمنة ومستدامة.
كيف يمكن التأكد من تلبية المتطلبات اللازمة للمواد البوليمرية؟
يمكن التأكد من تلبية المتطلبات اللازمة للمواد البوليمرية المستخدمة في الخرسانة البوليمرية من خلال إجراء بعض الاختبارات والتحاليل المختلفة. ومن بين هذه الاختبارات والتحاليل:
- اختبارات المتانة والصلابة: يتم قياس المتانة والصلابة للمادة البوليمرية بعد تصنيعها للتأكد من قدرتها على تحمل الضغوط والاهتزازات.
- اختبارات المرونة: يتم قياس المرونة للمادة البوليمرية للتأكد من قدرتها على تحمل التمدد والانكماش الناجم عن تغيرات درجات الحرارة.
- اختبارات المقاومة للتآكل: يتم إجراء اختبارات المقاومة للتآكل للتأكد من قدرة المادة البوليمرية على مقاومة التآكل الناجم عن العوامل البيئية والكيميائية.
- اختبارات التصاق: يتم إجراء اختبارات للتأكد من التصاق المادة البوليمرية بالمواد الملئية الأخرى في الخلطة الخرسانية البوليمرية.
- اختبارات الاستقرار الحراري: يتم إجراء اختبارات لتحديد درجة استقرار المادة البوليمرية في درجات الحرارة العالية والمنخفضة.
- التحليل الكيميائي: يتم إجراء التحليل الكيميائي للمادة البوليمرية لتحديد تركيبها الكيميائي والتأكد من خلوها من المواد الضارة.
- الاستجابة للحريق: يتم إجراء اختبارات للتأكد من قدرة المادة البوليمرية على الاستجابة للحريق والحد من انتشار النيران.
ويتم إجراء هذه الاختبارات والتحاليل من قبل مختبرات متخصصة، ويجب الالتزام بالمعايير واللوائح المحددة للمشروع لضمان تلبية المتطلبات اللازمة للمواد البوليمرية.
يمكن تحديد درجة استقرار المادة البوليمرية في درجات الحرارة العالية والمنخفضة عن طريق إجراء اختبارات الاستقرار الحراري. وتتضمن هذه الاختبارات عادة تعرض المادة البوليمرية لدرجات حرارة مختلفة وقياس تأثير هذه الحرارة على خصائص المادة.
ويمكن تحديد درجة استقرار المادة البوليمرية في درجات الحرارة العالية من خلال إجراء اختبار ( OIT ) ، وهو اختبار يقيس مدى تحمل المادة البوليمرية للحرارة العالية وتأثيرها على الاكسدة والتحلل الحراري للمادة ويتم ذلك عن طريق تسخين عينة صغيرة من المادة البوليمرية إلى درجة حرارة عالية وتحديد الوقت اللازم لحدوث تغير في اللون أو الرائحة أو الخصائص الأخرى للعينة.
أما بالنسبة لتحديد درجة استقرار المادة البوليمرية في درجات الحرارة المنخفضة، فيمكن استخدام اختبارات الصلادة والمتانة الانكسارية بعد التعرض للحرارة المنخفضة والاختبارات الديناميكية لقياس مدى تأثير الحرارة المنخفضة على المادة.
ويجب الالتزام بالمعايير واللوائح المحددة للمشروع لتحديد درجة استقرار المادة البوليمرية في درجات الحرارة العالية والمنخفضة ، وضمان تلبية المتطلبات اللازمة للمشروع.
كلمات دلالية [ polymer concrete,concrete,polymeric concrete gutter,concrete technology,geopolymer concrete,polymer concrete pdf,polymer concrete ppt,polymer concrete mix,polymer concrete types,polymer concrete lecture,polymeric sand for concrete pavers,polymer concrete properties,polymer concrete manufacturing process,polymer concrete ppt presentation,american concrete institute,the best way to polymeric sand concrete pavers,الخرسانة,الخرسانة الجيوبوليمرية,الخرسانة,الخرسانة المدعمة بالألياف,الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية,الهندسة المدنية,التصميم الانشائي,الألياف الزجاجية,geopolymer,geopolymer concrete,self compacting concrete,student,sustainable concrete,concrete ]
يمكنك متابعتنا الان علي جوجل نيوز
