 |
| الخرسانة الجيرية |
اعزائنا الكرام متابعي وزائري موقع عالم الهندسة Engineering World نقدم لكم مقال عن الخرسانة الجيرية Limestone concrete وهي عبارة عن خليط من الحجر الجيري والإسمنت البورتلاندي والرمل والمياه وتستخدم على نطاق واسع في البناء والهندسة المدنية وفيما يلي نتحدث بشكل مفصل عن تاريخ وخواص ومزايا وعيوب واستخدامات ونسب الخلط للخرسانة الجيرية .
تاريخ نشأة وتطور الخرسانة الجيرية
يعود تاريخ استخدام الخرسانة الجيرية إلى العصور القديمة حيث كانت تستخدم في بناء المنشآت والمباني الهامة وكانت الحضارات القديمة مثل الرومان والإغريق يستخدمون الحجر المسحوق مع الجير والماء لإنشاء مواد بناء قوية وفي العصور الوسطى استخدم العرب الجبس المحروق بدلاً من الجير لإنشاء الخرسانة وفي القرن التاسع عشر نشر المهندس الفرنسي لويس فيكتور دو نورمان ورقة بحثية عن استخدام الخرسانة الجيرية في مجال البناء وأثبتت التجارب التي أجراها نجاح استخدام الخرسانة الجيرية في إنشاء المباني والهياكل الإنشائية ولكن تاريخ اكتشاف وتطوير الخرسانة الجيرية كما هي معروفة اليوم يعود إلى القرن التاسع عشر وفيما يلي نستعرض بعض المحطات الرئيسية في تاريخ الخرسانة الجيرية :
اخترع الباحث البريطاني جون سميث في عام 1796م مادة تسمى (( ملاط الجير )) والتي تحتوي على مزيج من الحجر الجيري والمياه والرمل واستخدمت في إنشاء الجدران والأساسات و في العام 1824م اخترع الكيميائي البريطاني جوزيف أسبدين مادة تسمى (( الإسمنت البورتلاندي )) والتي تتكون من مزيج من الحجر الجيري والطين، وتعد الآن أحد أهم المكونات في صناعة الخرسانة وفي عام 1845 اخترع العالم الفرنسي جوزيف لومييه مادة تسمى (( الخرسانة الجيرية )) والتي تحتوي على مزيج من الحجر الجيري والإسمنت البورتلاندي والرمل والماء واستخدمت في الإنشاءات بديلًا عن الطوب والحجر التقليدي وفي العقود التالية شهدت صناعة الخرسانة الجيرية تطورًا كبيرًا حيث تم تحسين تركيباتها وخصائصها الفيزيائية والميكانيكية وفي العقد الأخير شهدت صناعة الخرسانة الجيرية تطورًا إضافيًا حيث تم تطوير مواد خام جديدة لتحسين جودة الخرسانة وزيادة متانتها ومقاومتها للعوامل الخارجية كما تم تطوير تقنيات جديدة لإنتاج الخرسانة الجيرية بطرق أكثر فعالية واستدامة وفي الوقت الحالي تعد الخرسانة الجيرية واحدة من أهم المواد الإنشائية المستخدمة في العالم وتستخدم في إنشاءات متنوعة ويتم اليوم تطوير تقنيات جديدة لإنتاج الخرسانة الجيرية باستخدام مواد خام متجددة وصديقة للبيئة وتحسين خصائصها الفيزيائية والميكانيكية والبيئية مما يجعلها خيارًا مثاليًا للإنشاءات المستدامة في المستقبل .
خواص الخرسانة الجيرية
- مقاومة عالية للتآكل والتحمل الحراري والرطوبة.
- قدرة جيدة على تحمل الضغط والشد والانحناء.
- سهولة التشكيل والصب في الأشكال المختلفة.
- مقاومة للحريق والأشعة فوق البنفسجية.
- يمكن تعديل خصائصها بسهولة من خلال تغيير نسب الخلط.
مزايا الخرسانة الجيرية
- تُستخدم في العديد من المشاريع الإنشائية والبنائية مثل الجسور والأعمدة والجدران والأرضيات والأساسات والمساجد والحدائق والمبانيات السكنية والتجارية والصناعية وغيرها .
- تستخدم كبديل للخرسانة العادية في المناطق التي توجد فيها صخور الحجر الجيري بكميات كبيرة مما يقلل من التكلفة ويحافظ على الموارد الطبيعية .
- يمكن تعديل خصائصها بسهولة من خلال تغيير نسب الخلط، مما يتيح للمهندسين والمقاولين تصميم خرسانة بخصائص محددة تناسب احتياجات المشروع .
عيوب الخرسانة الجيرية
- تحتوي الخرسانة الجيرية على نسبة عالية من الكربونات مما يجعلها عرضة للتآكل في بعض الظروف البيئية مثل التعرض للأحماض والمواد الكيميائية الأخرى .
- تحتاج إلى الاهتمام بعملية التصنيع والتكوين بشكل صحيح والتأكد من توفر الشروط اللازمة لتفاعل المواد المكونة لها وإلا فقد تتأثر خصائصها الفيزيائية والميكانيكية .
- تكون الخرسانة الجيرية أكثر سمكًا من الخرسانة العادية مما يجعلها أكثر صعوبة في التطبيق في الأماكن التي يتطلب استخدام الخرسانة العادية .
استخدامات الخرسانة الجيرية
- يمكن استخدامها في العديد من المشاريع الإنشائية والبنائية مثل الجسور والأعمدة والجدران والأرضيات والأساسات والمساجد والحدائق والمبانيات السكنية والتجارية والصناعية وغيرها.
- تستخدم عادة في المناطق التي توجد فيها صخور الحجر الجيري بكميات كبيرة ويمكن استخدامها كبديل للخرسانة العادية في هذه المناطق لتقليل التكلفة.
- تستخدم في بناء المنشآت الزراعية والحيوانية ومشاريع تطوير الأراضي.
- تستخدم في بناء الحوائط الداخلية والخارجية في المباني السكنية والتجارية والصناعية.
نسب الخلط للخرسانة الجيرية
تختلف نسب الخلط للخرسانة الجيرية بناءً عن نوع العملية أو المشروع الذي يتم استخدامها فيه ومع ذلك، فإن النسب الأكثر استخدامًا هي:
- الإسمنت البورتلاندي : يستخدم عادة بنسبة تتراوح بين 10-15% من وزن الحجر الجيري .
- الرمل : يستخدم بنسبة تتراوح بين 25-35% من وزن الحجر الجيري .
- المياه : يستخدم عادة بنسبة تتراوح بين 15-20% من وزن الحجر الجيري .
تتميز الخرسانة الجيرية بعدة خصائص فيزيائية وميكانيكية ومن أهم هذه الخصائص :
- المقاومة الضاغطة : تعتبر الخرسانة الجيرية قوية المقاومة الضاغطة حيث تتحمل قوة الضغط بشكل جيد ويتراوح متوسط مقاومتها الضاغطة بين 20 و 40 ميجاباسكال .
- مقاومة الشد : تتمتع الخرسانة الجيرية بمقاومة شد معتدلة ولا يتمتع الحجر الجيري بمقاومة شدية عالية ولذلك يمكن إضافة مواد أخرى مثل الألياف الزجاجية أو البوليمرية لزيادة مقاومة الخرسانة للشد .
- الوزن النوعي : تتميز الخرسانة الجيرية بالخفة نسبيًا مقارنة بالخرسانة التقليدية المصنوعة من الركام الطبيعي حيث يتراوح وزنها النوعي بين 2200 و 2500 كيلو جرام لكل متر مكعب .
- الامتصاص : تتميز الخرسانة الجيرية بقدرتها على امتصاص الرطوبة ويمكن استخدامها في المناطق الرطبة أو المواقع التي تتعرض للأمطار بشكل مستمر .
- مقاومة التآكل : تعتبر الخرسانة الجيرية مقاومة للتآكل والتآكل الكيميائي نسبيًا، وهذا يجعلها مناسبة للاستخدام في المناطق الساحلية أو المعرضة للمواد الكيميائية .
- العزل الحراري : تتمتع الخرسانة الجيرية بخصائص العزل الحراري الممتازة حيث تقلل من تحويل الحرارة إلى الداخل والخارج وتوفر بيئة مريحة داخل المباني في الفصول الباردة والحارة .
- العزل الصوتي : تتمتع الخرسانة الجيرية بخصائص العزل الصوتي الممتازة حيث تقلل من انتقال الضوضاء بين الغرف داخل المباني .
- المرونة : تتمتع الخرسانة الجيرية بمرونة جيدة، وهذا يجعلها مقاومة للتشققات والتصدعات والتلف الناتج عن التغيرات الحرارية والتحملات الديناميكية .
- اللدونة : تتميز الخرسانة الجيرية بلدونتها الممتازة وهذا يجعلها سهلة الصب والتشكيل والتشطيب، ويمكن الحصول عليها بأشكال وأحجام وألوان مختلفة .
- الاستدامة : تعتبر الخرسانة الجيرية مادة إنشائية مستدامة حيث يمكن إعادة استخدامها وإعادة تدويرها بعد نهاية عمرها الافتراضي وتساهم في تقليل النفايات الإنشائية والحفاظ على البيئة .
الفرق بين الخرسانة الجيرية والخرسانة العادية
المكونات :
تتكون الخرسانة الجيرية من الحجر الجيري والإسمنت البورتلاندي والرمل والماء في حين تتكون الخرسانة العادية من الإسمنت البورتلاندي والرمل والحصى والماء .
- الخصائص : تمتاز الخرسانة الجيرية بمقاومتها العالية للتآكل والتحمل الحراري والرطوبة وتحمل الضغط والشد والانحناء بينما تمتاز الخرسانة العادية بمقاومتها العالية للضغط والشد والانحناء ولكنها أقل مقاومة للتآكل والتحمل الحراري والرطوبة من الخرسانة الجيرية.
- التطبيقات : تستخدم الخرسانة الجيرية بشكل رئيسي في المشاريع الإنشائية والبنائية التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل والتحمل الحراري والرطوبة مثل المنشآت الصناعية والمباني السكنية والتجارية والمساجد والجسور والأعمدة والجدران والأرضيات والأساسات والحدائق والمشاريع الزراعية والحيوانية بينما تستخدم الخرسانة العادية في مجموعة متنوعة من المشاريع الإنشائية والبنائية بما في ذلك المباني السكنية والتجارية والصناعية والجسور والأعمدة والجدران والأرضيات والأساسات والطرق والمطارات وغيرها .
- المميزات : تتميز الخرسانة الجيرية بمقاومتها العالية للتآكل والتحمل الحراري والرطوبة وإمكانية تعديل خصائصها بسهولة من خلال تغيير نسب الخلط بينما تتميز الخرسانة العادية بقوة ضغطها العالية وسهولة صبها وتشكيلها وتكلفتها المنخفضة .
- العيوب : تحتوي الخرسانة الجيرية على نسبة عالية من الكربونات مما يجعلها عرضة للتآكل في بعض الظروف البيئية مثل التعرض للأحماض والمواد الكيميائية الأخرى بينما قد تتأثر الخرسانة العادية بالتآكل على المدى الطويل وليست مقاومة للتآكل بنفس المستوى الذي تتميز به الخرسانة الجيرية.
- نسب الخلط : تختلف نسب الخلط للخرسانة الجيرية والخرسانة العادية بناءًا على النوع والمشروع الذي يتم استخدامها فيه ويجب على المهندس المعماري أو المصمم الإنشائي اختيار النسب المناسبة للحصول على الخصائص المطلوبة للخرسانة المستخدمة في المشروع. ويمكن استشارة خبير في الخرسانة لتحديد النسب المثلى للخلط في المشروع المحدد .
استخدامات الخرسانة الجيرية
- الجسور: تستخدم الخرسانة الجيرية في بناء الجسور بسبب مقاومتها للتآكل والتحملات الديناميكية والمياه العذبة والمالحة وتوفر الخفة النسبية لوزنها تقليل تحميل الجسر.
- المباني السكنية والتجارية : تستخدم الخرسانة الجيرية في بناء المباني السكنية والتجارية بسبب قدرتها على تحقيق العزل الحراري والصوتي والمقاومة للرطوبة.
- المنشآت الصناعية : تستخدم الخرسانة الجيرية في إنشاء المنشآت الصناعية والمصانع، حيث تتميز بمقاومة للتآكل والتحملات الديناميكية والكيميائية، ويمكن استخدامها في إنشاء الأرضيات والجدران والأعمدة والأسطح المنحنية.
- المشاريع العامة والتحتية : تستخدم الخرسانة الجيرية في إنشاء المشاريع العامة والتحتية مثل المطارات والموانئ والمحطات الحرارية والنووية والمحطات الكهربائية والأنفاق والطرق السريعة، حيث تتميز بمقاومتها للتآكل والتحملات الديناميكية والحرارية والرطوبة.
- المنشآت البحرية : تستخدم الخرسانة الجيرية في إنشاء المنشآت البحرية مثل الأرصفة والموانئ والمراسي والأحواض الجافة والمباني البحرية حيث تتميز بمقاومتها للتآكل الناتج عن التعرض للمياه المالحة والحرارة والتحملات الديناميكية.
- المشاريع الزراعية : يمكن استخدام الخرسانة الجيرية في المشاريع الزراعية مثل بناء السدود والخزانات الزراعية والآبار والأنفاق الزراعية حيث تتميز بمقاومتها للتآكل الناتج عن التعرض للمياه والتربة والأسمدة.
- المشاريع الفنية : يمكن استخدام الخرسانة الجيرية في المشاريع الفنية والتصميمات المعمارية مثل النوافير والتماثيل والتصاميم الديكورية حيث يمكن تشكيلها بأشكال وأحجام مختلفة وصبها بطريقة ملائمة للتصميم المطلوب.
ولذلك يمكن استخدام الخرسانة الجيرية في العديد من المشاريع الإنشائية المختلفة وتتميز بخصائص فيزيائية وميكانيكية ممتازة تجعلها مادة إنشائية مثالية للاستخدام في العديد من التطبيقات.
المراجع العربية والاجنبية عن استخدامات الخرسانة الجيرية
- تأثير إضافة الحجر الجيري المسحوق على خصائص الخرسانة العادية، مجلة الهندسة المدنية والبيئية، جامعة المنصورة، 2019.
- تأثير إضافة الحجر الجيري على خصائص الخرسانة العادية والخرسانة الحرارية"، مجلة الهندسة المدنية والمعمارية، جامعة الفيوم، 2018.
- دراسة تأثير إضافة الحجر الجيري على خصائص الخرسانة العادية، مجلة الهندسة المدنية والمعمارية، جامعة المنصورة، 2017.
- الخرسانة الجيرية: مفهومها واستخداماتها في الإنشاءات، مجلة المملكة العربية السعودية للهندسة المدنية، جامعة الملك سعود، 2019.
- تأثير إضافة الحجر الجيري على خصائص الخرسانة، مجلة الهندسة المدنية والمعمارية، جامعة الملك عبد العزيز، 2018.
- تحسين خصائص الخرسانة باستخدام الحجر الجيري المسحوق، مجلة العلوم والتكنولوجيا، جامعة الملك فيصل، 2017.
- مراجع إماراتية:"تأثير إضافة الحجر الجيري على خصائص الخرسانة في الإمارات العربية المتحدة"، مؤتمر الهندسة المدنية والمعمارية، جامعة الإمارات العربية المتحدة، 2020.
- تحسين خصائص الخرسانة باستخدام الحجر الجيري المسحوق في الإمارات العربية المتحدة، مجلة الهندسة المدنية والمعمارية، جامعة زايد، 2019.
- تأثير إضافة الحجر الجيري على مقاومة الخرسانة في مناطق البيئة الرطبة، مجلة الهندسة المدنية والمعمارية، جامعة الشارقة، 2018.
- تأثير إضافة الحجر الجيري على خصائص الخرسانة في الأردن، مؤتمر الهندسة المدنية والمعمارية، جامعة اليرموك، 2021.
- تأثير إضافة الحجر الجيري المسحوق على خصائص الخرسانة العادية في الأردن، مجلة الهندسة المدنية والمعمارية، جامعة العلوم والتكنولوجيا الأردنية، 2020.
- "تحسين مقاومة الخرسانة باستخدام الحجر الجيري في الأردن"، مجلة الهندسة المدنية والمعمارية، جامعة اليرموك، 2019.
- تأثير إضافة الحجر الجيري على خصائص الخرسانة في سورية، مؤتمر الهندسة المدنية والمعمارية، جامعة حلب، 2021.
- "تأثير إضافة الحجر الجيري المسحوق على خصائص الخرسانة العادية في سورية"، مجلة الهندسة المدنية والمعمارية، جامعة تشرين، 2020.
- تحسين مقاومة الخرسانة باستخدام الحجر الجيري في سورية، مجلة الهندسة المدنية والمعمارية، جامعة حلب، 2019.
مراجع اميريكية وبريطانية واوروبية عن الخرسانة الجيرية Limestone concrete
- Limestone Filler Cement in Low-Cement Concrete, ACI Materials Journal, American Concrete Institute, 2018.
- The Use of Limestone in Portland Cement: A State-of-the-Art Review, National Institute of Standards and Technology, U.S. Department of Commerce, 2015.
- Durability of Limestone Concrete in Freeze-Thaw Cycles, Journal of Materials in Civil Engineering, American Society of Civil Engineers, 2012.
- The Use of Limestone in Concrete, Cement and Concrete Composites, Elsevier, 2018.
- Influence of Limestone Powder on Properties of Concrete", Construction and Building Materials, Elsevier, 2017.
- "Durability of Limestone Aggregate Concrete in Marine Environment", Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Construction Materials, Thomas Telford Ltd, 2013.
- Limestone Filler as a Partial Replacement of Portland Cement in Concrete: A Review, Cement and Concrete Research, Elsevier, 2016.
- Influence of Limestone Powder and Fly Ash on the Microstructure and Mechanical Properties of Concrete, Materials and Design, Elsevier, 2015.
- Durability of Limestone Concrete in Sulphate-Rich Environment, Journal of EnvironmentalEngineering and Landscape Management, Taylor & Francis, 2013.
كلمات دلالية [ الخرسانة,الخرسانة الحيوية,خرسانة,الخرسانة الحية,الخرسانة الجاهزة,الفرق بين الخرسانة الجاهزة وخرسانة الخلاطة من,خرسانة جاهزة,مصنع الخرسانة الجاهزة,معالجة الخرسانه,مصانع الخرسانة الجاهزة,مصنع الخرسانة,تفتيت الخرسانة,أسعار الخرسانة,مصانع الخرسانة,الصدأ وسقوط الخرسانة,تزهير الخرسانه,صب الخرسانه,مصانع الخرسانة في المدينة,ترميم الاسقف الخرسانية,تفتت الخرسانه,تمليح الخرسانه,امن بلا شروخ سقوط الخرسانة,ازاي تعالج السقف من الصدأ وسقوط الخرسانة,concrete,limestone,liquid limestone,diy limestone concrete fabric planter,concrete services,roman concrete,portland limestone cement,concrete tv,concrete countertop,limestone countertop,concrete pot,clc concrete,concrete countertops,limestone countertops,foam concrete,paint concrete,foam concrete panel,limestone cement,geopolymer concrete,decorative concrete,2smooth concrete,2 smooth concrete,concrete planter,aerated concrete ]
يمكنك متابعتنا الان علي جوجل نيوز
