 |
| الخرسانة الفيروسمنت |عالم الهندسة | Ferro-Cement |
اعزائنا الكرام متابعي وزائري موقع عالم الهندسة Engineering World نقدم لكم مقال عن الخرسانة الفيروسمنت Ferro Cement تعتبر الخرسانة الفيروسمنت أحد أنواع الخرسانة المسلحة حيث يتم استخدام شبكة من الحديد الصلب المجلفن داخل الخرسانة لزيادة قوة التحمل والمتانة وكان اول استخدام للفيروسمنت يعود إلى القرن التاسع عشر وتحديداً في عام 1848م عندما قام المخترع الفرنسي جوزيف لامبيرت بتطوير هذا النوع من الخرسانة وفي البداية كان استخدام الفيروسمنت يقتصر على المنشآت البحرية وبناء السفن والقواعد البحرية والأحواض وذلك بسبب مقاومتها للمياة والاملاح العالية ثم بعد ذلك تم استخدام الفيروسمنت في مشاريع الانشاءات ومجال الهندسة المدنية بشكل عام وخاصةً في المناطق التي تعاني من المناخ القاسي أو التي تتعرض للتآكل الكيميائي حيث يمكن استخدامها لصنع الجسور والأرصفة والحوائط والأسوار وغيرها من الهياكل المعرضة لعوامل التآكل وفي الوقت الحاضر يتم استخدام الفيروسمنت في مجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك صناعة الأثاث والديكور والزينة وصناعة السفن والقوارب وبالتالي فهي تستخدم بشكل شائع في الأعمال البحرية كما أنها قوية ومتينة وتتحمل الظروف الجوية القاسية والتآكل الكيميائي مما يجعلها خيارًا مثال ايضاً في الاعمال الانشائية وتستخدم الخرسانة الفيروسمنت في البناء لتصميم الجدران والأسطح والأعمدة والأسوار والأسوار الخارجية والأرضيات والأسقف والأسطح والأسطح البحرية والأشكال المعقدة الأخرى التي يتطلب تصميمها قوة خاصة كما ان استخدام الخرسانة الفيروسمنت يتطلب معرفة تصميم الهيكل والمواد الصحيحة لتحقيق النتائج المطلوبة ويتطلب أيضًا خبرة في إنتاج الخليط الصحيح وتحديد الكميات المناسبة من المواد المستخدمة ويمكن استخدام الخرسانة الفيروسمنت في البناء السكني والصناعي والتجاري والبحري والعسكري وغيرها من المجالات وهي تعتبر بديلاً مثاليًا لأنواع الخرسانة الأخرى في بعض الحالات وتوفر الوقت والجهد في البناء وتوفر تكاليف الصيانة في المستقبل.
تاريخ الخرسانة الفيروسمنت Ferro Cement
تم اختراع الخرسانة الفيروسمنت Ferro-Cement في القرن التاسع عشر على يد المهندس الفرنسي جوزيف لومييه تحديداً في عام 1848م ولكنها لم تحظ بشهرة واسعة حتى بداية القرن العشرين حيث استخدمت في إنشاء القوارب والسفن والأبنية والجسور والبنية التحتية الأخرى وقد أثبتت الخرسانة الفيروسمنت فعاليتها ومتانتها في العديد من التطبيقات ولا تزال تستخدم حتى يومنا هذا في العديد من المشاريع الهندسية وهي تعتبر نوعًا من انواع الخرسانة المسلحة حيث يتم استخدام شبكة من الحديد الصلب المجلفن داخل الخرسانة لزيادة قوة التحمل والمتانة .
مكونات الخرسانة الفيروسمنت
- الأسمنت : يتم استخدام الأسمنت العادي ولا يوجد أي تعديل في صيغة الأسمنت.
- المياه : تستخدم المياه كمادة خلط للأسمنت والألياف.
- الركام : يتم استخدام الركام العادي الذي يتم استخدامه في الخرسانة التقليدية.
- الألياف : يتم استخدام الألياف الزجاجية أو الألياف الدقيقة المعدنية مثل الفولاذ والنحاس وهي تعمل على تحسين خصائص المواد المركبة الناتجة عند استخدام الخرسانة الفيروسمنت مثل المتانة والمقاومة للتآكل والصدمات والحرارة.
مزايا وعيوب استخدام الخرسانة الفيروسمنت Ferro Cement
توجد العديد من المزايا والعيوب لاستخدام الخرسانة الفيروسمنت Ferro Cement ومنها :
- متانة وقوة عالية : تتميز الخرسانة الفيروسمنت بمتانتها وقوتها العالية، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في العديد من التطبيقات الهندسية.
- سهولة التصنيع : يمكن صنع الخرسانة الفيروسمنت بسهولة وبتكلفة منخفضة، ولا تتطلب معدات خاصة للتصنيع.
- مقاومة للتآكل : تتميز الخرسانة الفيروسمنت بمقاومتها للتآكل والصدأ، مما يجعلها مثالية للاستخدام في المناطق الساحلية أو المعرضة للتعرض لعوامل الطقس القاسية.
- قابلة للتشكيل : يمكن تشكيل الخرسانة الفيروسمنت بسهولة، وهذا يتيح للمهندسين والمصممين إمكانية إنشاء تصاميم مختلفة ومبتكرة.
- الوزن : قد تكون الخرسانة الفيروسمنت أكثر وزنًا منوعا ما وهذا يعني أنها قد تتطلب دعمًا إضافيًا في الهياكل الكبيرة.
- الصعوبة في التعديل والاصلاح : يمكن أن تكون الخرسانة الفيروسمنت صعبة التعديل والإصلاح في حالة تعرضها للتلف وقد يتطلب ذلك إجراءات إصلاح مكلفة.
- الحساسية للتصدع : يمكن أن تكون الخرسانة الفيروسمنت حساسة للتصدع في حالة عدم تنفيذ عملية تصنيعها بشكل صحيح ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تدهور الهيكل المبني عليها.
الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للخرسانة الفيروسمنت Ferro Cement
تتميز الخرسانة الفيروسمنت Ferro Cement بالعديد من الخصائص الفيزيائية والميكانيكية المميزة ومن أهم هذه الخصائص :
- المتانة والقوة : تتميز الخرسانة الفيروسمنت بمتانتها وقوتها العالية وهي قادرة على تحمل الضغوط والأحمال الثقيلة بشكل كبير .
- الصلابة : تتميز الخرسانة الفيروسمنت بصلابتها وثباتها، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في تطبيقات البناء الصلبة.
- المرونة : رغم صلابتها، إلا أن الخرسانة الفيروسمنت تتمتع بالمرونة، مما يجعلها قادرة على تحمل الاهتزازات والتحركات الطفيفة دون أن تتكسر أو تتلف.
- الاستجابة للتحميل : تتميز الخرسانة الفيروسمنت بالقدرة على الاستجابة للتحميل وتوزيعه بشكل صحيح، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في الهياكل الكبيرة والمعرضة للأحمال الثقيلة.
- مقاومة التآكل : تتميز الخرسانة الفيروسمنت بمقاومتها للتآكل والصدأ، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في المناطق الساحلية أو المعرضة للتعرض لعوامل الطقس القاسية.
المجالات والتطبيقات التي تستخدم فيها الخرسانة الفيروسمنت Ferro Cement
- السفن والقوارب الصغيرة والكبيرة واليخوت البحرية .
- الأبنية المختلفة مثل الجدران، والأساسات، والأعمدة والجسور والأسوار والحوائط الداخلية والخارجية.
- التجهيزات الصناعية مثل الخزانات والأحواض والأنابيب.
- الأعمال الزراعية مثل الخزانات والأحواض والمسابح.
- التجهيزات الكهربائية والإلكترونية مثل الصناديق والأغطية.
نسب الخلط للخرسانةالفيروسمنت Ferro Cement
تختلف نسب الخلط للخرسانة الفيروسمنت Ferro Cement وفقاً للاستخدام المقصود والشروط البيئية والتحمل المطلوب ومن أجل الحصول على النتائج الملائمة تحتاج إلى الاتباع للأنظمة القياسية المعتمدة في كل دولة وتوصيات المهندس المشرف على المشروع ومع ذلك يمكن تقديم مثال لنسب الخلط للخرسانة الفيروسمنت على النحو التالي :
- الأسمنت البورتلاندي : 1 جزء
- الرمل : 2-3 أجزاء
- الحديد : 1-2 أجزاء
- الماء : حتى تصل الخلطة إلى القوام المطلوب
المعايير والمواصفات الفنية التي يجب اتباعها عند تنفيذ الخرسانة الفيروسمنت
- ASTM C1167 : هذه المواصفة تتعلق بتحضير الخرسانة الفيروسمنت للاستخدام في التطبيقات الإنشائية.
- ACI 549R-97 : هذه المواصفة تحدد متطلبات الخرسانة الفيروسمنت للاستخدام في الهياكل المعرضة للعوامل البيئية القاسية.
- BS 8110 : هذه المواصفة تعرف على المتطلبات الأساسية لتصميم الهياكل المصنوعة من الخرسانة، بما في ذلك الخرسانة الفيروسمنت.
- ACI 549.2R-94 : هذه المواصفة توضح الإجراءات المطلوبة لتصميم وبناء الهياكل المصنوعة من الخرسانة الفيروسمنت.
- ASTM C1322 : هذه المواصفة تحدد الطريقة المعيارية لاختبار الخرسانة الفيروسمنت.
- ASTM C1446 : هذه المواصفة تتعلق بتصنيع الخرسانة الفيروسمنت المسلحة، وتوضح المتطلبات الأساسية المتعلقة بالتصنيع والاختبارات.
اختبارات الخرسانة الفيروسمنت
- اختبار الانحناء : يستخدم هذا الاختبار لتحديد مقاومة الخرسانة الفيروسمنت للانحناء. ويتم ذلك عن طريق وضع قضيب من الخرسانة الفيروسمنت على دعامتين وتطبيق القوة على المنتصف لتحديد الانحناء.
- اختبار الضغط : يستخدم هذا الاختبار لتحديد مقاومة الخرسانة الفيروسمنت للضغط. ويتم ذلك عن طريق وضع قطعة من الخرسانة الفيروسمنت تحت آلة الاختبار وتطبيق الضغط عليها لتحديد مقاومتها للضغط.
- اختبار التسرب : يستخدم هذا الاختبار لتحديد مدى مقاومة الخرسانة الفيروسمنت للتسرب. ويتم ذلك عن طريق وضع قطعة من الخرسانة الفيروسمنت تحت ضغط الماء وتحديد مدى تسرب الماء من خلالها.
- اختبار الانحناء المجهد : يستخدم هذا الاختبار لتحديد مقاومة الخرسانة الفيروسمنت للانحناء المجهد ويتم ذلك عن طريق وضع قطعة من الخرسانة الفيروسمنت تحت آلة الاختبار وتطبيق الضغط والانحناء عليها لتحديد مدى مقاومتها للانحناء المجهد.
- اختبار الاستدامة : يستخدم هذا الاختبار لتحديد مدى استدامة الخرسانة الفيروسمنت ومقاومتها للتآكل والتآكل في البيئات القاسية.
يجب الالتزام بالإجراءات الصحيحة لإجراء الاختبارات واتباع المعايير المعتمدة لضمان النتائج الدقيقة وتحسين جودة الخرسانة الفيروسمنت.
- المملكة العربية السعودية : المواصفة القياسية السعودية (SASO) للخرسانة.
- الإمارات العربية المتحدة : المواصفات القياسية الإماراتية (ESMA) للخرسانة.
- قطر : المواصفات القياسية القطرية (QCS) للخرسانة.
- عمان : المواصفات القياسية العمانية (GSO) للخرسانة.
- البحرين : المواصفات القياسية البحرينية (BS) للخرسانة.
- الأردن : المواصفات القياسية الأردنية (JS) للخرسانة.
- لبنان : المواصفات القياسية اللبنانية (LNS) للخرسانة.
- مصر : المواصفات القياسية المصرية (EOS) للخرسانة.
- تركيا : المواصفات القياسية التركية (TS) للخرسانة.
يجب الالتزام بالمواصفات القياسية المعتمدة في كل دولة واتباعها بدقة لتحقيق جودة عالية للخرسانة الفيروسمنت والتأكد من توافقها مع المعايير الدولية. كما ينبغي الالتزام بالإجراءات الوقائية اللازمة لتجنب المخاطر الصحية والبيئية المحتملة عند استخدام الخرسانة الفيروسمنت، مثل ارتداء القفازات والنظارات الواقية.
الكودات العربية والعالمية المستخدمة في الخرسانة الفيروسمنت
- الكود الأوروبي EN 1504 : يتضمن هذا الكود مجموعة من المواصفات الفنية والإرشادات لإصلاح الخرسانة وترميمها باستخدام الخرسانة الفيروسمنت.
- الكود الأمريكي ACI 549R-97 : يتضمن هذا الكود الإرشادات والمتطلبات الفنية لتصميم وتنفيذ الهياكل المصنوعة من الخرسانة الفيروسمنت في البيئات القاسية.
- الكود البريطاني BS 5493 : يتضمن هذا الكود المتطلبات الأساسية لتصميم وتنفيذ الهياكل المصنوعة من الخرسانة الفيروسمنت، بما في ذلك الخرسانة الفيروسمنت المسلحة.
- الكود الأسترالي AS 3850 : يتضمن هذا الكود المعايير الفنية لتصميم وتنفيذ الهياكل المصنوعة من الخرسانة الفيروسمنت، بما في ذلك الخرسانة الفيروسمنت المسلحة.
- الكود السعودي SASO 1578 : يتضمن هذا الكود المتطلبات الأساسية لتصميم وتنفيذ الهياكل المصنوعة من الخرسانة الفيروسمنت في المملكة العربية السعودية.
- الكود الإماراتي ESMA 81-9 : يتضمن هذا الكود المتطلبات الأساسية لتصميم وتنفيذ الهياكل المصنوعة من الخرسانة الفيروسمنت في الإمارات العربية المتحدة.
- الكود القطري QCS 2014 : يتضمن هذا الكود المتطلبات الأساسية لتصميم وتنفيذ الهياكل المصنوعة من الخرسانة الفيروسمنت في قطر.
- الكود المصري ECP 203 : يتضمن هذا الكود المتطلبات الأساسية لتصميم وتنفيذ الهياكل المصنوعة من الخرسانة الفيروسمنت في مصر.
المشاريع التي تم استخدام الخرسانة الفيروسمنت فيها كمادة بناء اساسية
- سد الجزيرة في مصر : تم استخدام الخرسانة الفيروسمنت في بناء سد الجزيرة، الذي يعتبر أحد أكبر السدود في العالم حيث تم استخدامها في تطبيق طبقات العزل والحماية.
- سد الأصفر في الصين : تم استخدام الخرسانة الفيروسمنت في بناء سد الأصفر الذي يعتبر أحد أكبر السدود في العالم، حيث تم استخدامها في بناء الجدران الخرسانية والأساسات.
- جسر ملقا في ماليزيا : تم استخدام الخرسانة الفيروسمنت في بناء جسر ملقا، الذي يعتبر أحد أطول الجسور في العالم، حيث تم استخدامها في بناء الكثير من الأجزاء الهيكلية للجسر.
- محطة توليد الطاقة النووية في فنلندا : تم استخدام الخرسانة الفيروسمنت في بناء محطة توليد الطاقة النووية في فنلندا، حيث تم استخدامها في بناء الجدران والأساسات والأعمدة.
- محطات معالجة المياه العادمة في الإمارات : تم استخدام الخرسانة الفيروسمنت في بناء محطات معالجة المياه العادمة في الإمارات حيث تم استخدامها في تطبيق طبقات العزل والحماية.
- ترميم برج بيزا المائل في إيطاليا : تم استخدام الخرسانة الفيروسمنت في ترميم برج بيزا الشهير في إيطاليا حيث تم استخدامها في تقوية الأساسات والجدران.
يستخدم الخرسانة الفيروسمنت في المشاريع التي تتطلب متانة ومقاومة عالية للعوامل البيئية والتآكل، مثل السدود والجسور والمرافق الصناعية ومحطات توليد الكهرباء ومحطات المعالجة والصرف الصحي، وأيضًا في ترميم المنشآت القديمة والمتضررة.
- كتاب "الخرسانة المسلحة والخرسانة الخفيفة والخرسانة المعززة بالألياف" للدكتور عمر المصري والدكتور صالح الزعبي.
- كتاب "Ferrocement: Characteristics, Applications and Problems" للكاتب الهندي D.P. Sharma.
- الموقع الرسمي لجمعية الخرسانة الفيروسمنت Ferrocement Society.
- مقال "Ferrocement Technology and its Applications in Construction Industry" المنشور على موقع ResearchGate.
- موقع "Construction Materials for Low-cost Housing in Developing Countries" الذي يحتوي على معلومات حول استخدام الخرسانة الفيروسمنت في الإسكان ذو التكلفة المنخفضة في الدول النامية.
- مقال "Ferrocement: A Versatile Construction Material" المنشور على موقع The Constructor.
- كتاب "Ferrocement Boat Construction: A Handbook for Small Boats" للكاتب الأمريكي Colin Brookes.
- موقع "Ferrocement Works" الذي يحتوي على معلومات حول استخدام الخرسانة الفيروسمنت في مشاريع الديكور والأثاث.
- كتاب "الخرسانة المعززة بالألياف (الخرسانة الفيروسمنت) وتطبيقاتها في مجال البناء" للدكتور عمر فتحي عبد الحميد.
- مقال "الخرسانة المعززة بالألياف (الخرسانة الفيروسمنت) وتطبيقاتها في مجال البناء" المنشور على موقع المهندسون العرب.
- مقال "الخرسانة المعززة بالألياف (الخرسانة الفيروسمنت) ومزاياها في مجال البناء" المنشور على موقع بيتي.
- مقال "الخرسانة الفيروسمنت: تقنية حديثة للبناء" المنشور على موقع الأهرام.
- كتاب "تطبيقات الخرسانة المعززة بالألياف" للدكتور محمد علي البشبيشي.
- مقال "الخرسانة الفيروسمنت: تقنية بناء مستقبلية" المنشور على موقع العربية نت.
- مقال "الخرسانة المعززة بالألياف (الخرسانة الفيروسمنت): تطبيقات المستقبل في البناء" المنشور على موقع صحيفة الشرق.
- مقال "الخرسانة الفيروسمنت: تقنية مستقبلية في صناعة البناء" المنشور على موقع المصري اليوم.
- موقع Ferrocement.net : يحتوي على معلومات ومقالات ومصادر حول الخرسانة الفيروسمنت ويقدم أيضًا دورات تدريبية ومنتدى للمناقشة.
- موقع Ferrocement Works: يتمحور حول استخدام الخرسانة الفيروسمنت في مشاريع الديكور والأثاث، ويحتوي على معلومات وأفكار ومشاريع متعددة.
- موقع Ferrocement Society: يهدف إلى تعريف الجمهور بالخرسانة الفيروسمنت وتشجيع استخدامها، ويحتوي على مقالات ونشرات ودورات تدريبية.
- موقع The Constructor: يحتوي على مقالات ومواد تعليمية حول العديد من المواضيع المتعلقة بالبناء، بما في ذلك الخرسانة الفيروسمنت.
- موقع ResearchGate: يحتوي على العديد من الدراسات العلمية والأبحاث المنشورة حول الخرسانة الفيروسمنت وتطبيقاتها.
- موقع The Ferro-cement Group على Facebook: يوفر منصة للمناقشة والتفاعل حول موضوع الخرسانة الفيروسمنت وتبادل الخبرات والأفكار.
يمكنك متابعتنا الان علي جوجل نيوز
كلمات دلالية :