إسمنت مائي

}

لمحــة تاريخــــية

== مقدمــة == لقد شهدت المنشأت الفنية قفزة نوعية تطورت من خلالها عناصر البناء بظهور نظريات جديدة قامت على أنقاذ نظريات تقليدية بسيطة وذلك بتطويرها وتكييفها مع العنصر المستحدثة حيث لم تكن الأعمال المخبرية إلا وسيلة لإدخال الباحثين المختصين و الطلبة في الدراسة المخبرية لتقريبهم بشكل جيد من العمل الميداني وذلك للحصول على مقاييس تقنية خصوصا والإقتصادية عموما لمطلوبة في جميع الأعمال .

_فكر الرومان بإقامة أعمال إنشائية تحت الماء فقاموا بإستخدام مادة رابطة مشابهة للخرسانة إسمها pouzzolane نسبة لقرية بوزولوني قرية فيزيوفير وجد الرماد البركاني لأول مرة . - وتستعمل تسمية الإسمنت البوزوليني إلى يومنا هذا و يعتبر نوع من أنواع الإسمنت .

-و قد حدث تدهور كبير في نوعية الإسمنت وإستمر الأمر حتى القرن الثامن عشر.في هذا القرن توصل الإنسان بالفعل إلى إنتاج مادة بناء إسماها بالخرسانة وهي مؤلفة من خليط إصطناعي للحصويات مع مادة رابطة مائية حيث تتفاعل مع الماء وتشكل رابطا صلبا وتكسب الحصويات مقاومة جيدة و شكلا ثابت للصفات والخواص تحت تأثير العوامل الخارجي .

- و في سنة 1756م إستعمل العالم الإنجليزي John smeaton هذا النوع الجديد في إعادة بناء منارة إدستون على ساحل البحر. - وتبع هذا الإكتشاف تطور لأنواع أخرى من الإسمنت المائي مثل الذي ابتكره جوزيف باركر وذلك بتكليس عقد الحجر الجيري الطيني . دراسة مرجعــية - تعتبر الدراسة المرجعية مهمة وضرورية لكل بحث علمي بحيث يتم من خلاله معرفة المستوى المعرفي الحالي وآخر الأبحاث المتوصل إليها من أجل إستوعاب النتائج وتفسيرها ومقاومتها بالأوضاع الراهنة في ميدان العلمي . تقديم المشروع: - سنتطرق في بحثنا هذا لدراسة تأثير حصويات التهديم على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للخرسانة الرملية من حيث التركيبة ، شروط تحقيق الديمومة والمقاومة والإقتصاد والكلفة وتأتي هذه الدراسة نتيجة لما خلفته الكوارث الطبيعية من فضلات خرسا نية ناتجة عن تهدم البنايات القديمة وإتلاف الأرصفة جعل من المهم التفكير في طريقة تمكننا من إستغلال بقايا التهديم وخاصة الرمل في إنجازات البناء فقمنا بدارسة متواضعة حول تأثير رمل خرسانة التهديم على الخرسانة الرملية .

الخرسانـــة الرمليـــة

- تعريف الخرسانة الرملية : تعرف بـ:béton de sable وهي عبارة عن خليط ممزوج بشكل متجانس وتعتبر خرسانة دقيقة أو خرسانة مجهرية ولها تركيب حبيgranulomètrie) ) يختلف عن الخرسانة العادية بحيث تتميز بمقاومتها العالية وبمركباتها ذات التركيز العالي تتكون غالبا من مقدار كبير من الرمل مهما كانت نوعيته إضافات ودقيقة d`addition) (fines ومحسنات الخلط

) adjuvant ( وطبعا الإسمنت والماء وحسب الضرورة ومقدار معين من الحصى أو البرادة أو ملونات . - سنرى في هذا الجانب الخرسانة الرملية تقدم مكوناتها وخصائصها وكذلك بعض الإستعمالات.

- مركبات الخرسانة الرملية: خرسانة الرملية مكونة من الرمل, الإضافات الدقيقة، الإسمنت, الماء وحسب الاحتياج للحصى, البرادة ومحسنات الخلط.

-الإسمنت :

- == تعريف الإسمنت ==:

-هو رابط هيدروليكي قابل للأخذ في الماء ، يكون على شكل مسحوق ناعم يشكل مع الماء عجينة تقوم بعملية الأخذ تدريجيا مع الوقت ، هذا التصلب ناتج عن تمييه عدة عناصر معدنية هي سيليكات و ألومينات الكالسيوم ، إختيار الإسمنت يكون بناءا على درجة المتانة و الخصائص و مطابقا للمواصفات القياسية NFP15-301 .

المكونات الأساسية للإسمنت : يتكون الإسمنت من -

1- الكلنكر:

هو ناتج يتحصل عليه من الطبخ حتى الإنصهار الجزئي لخليط متجانس متكون من الكلس والغضار ، إن نوعية الكلنكر تحدد الخاصية الأساسية للإسمنت. ( المقاومة ،سرعة الزيادة في المقاومة......) يتألف الكلنكر أساسا من أربعة معادن: -سيليكات الكالسيوم الثلاثية بسبة 50-%70 -سيليكات الكالسيوم الثنائية بنسبة 10%-30 -ألومينات الحديد رباعي الكالسيوم بنسبة 5%-15 -ألومينات ثلاثي الكالسيوم بنسبة 2-15 % 2- خبث الأفران العالية : إن معدن الحديد الخام هو خليط من أكسيد الحديد ومواد أخرى غنية بالكلس و السلسين والألومين ويضاف في الأفران العالية فحم الكوك إلى معدن الحديد الخام ونتحصل في أسفل الفرن على سائلين مختلفين الكثافة : -الفونت . -المواد المتبقية الخفيفة المسماة بالخبث . يتألف خبث الأفران من العناصر التالية بنسب : -الألومين . -السلسين . -الكلس .

-العوامــل المؤثرة على المقاومــة: تعتبر مقاومة الخرسانة أهم مميزة في البناء وتتعلق بتغير وإختلاف عوامل كثيرة ومتباينة ولتعدد وتداخل هذه العوامل في إنتاج الخرسانة فإنها مقاومتها تتأثر مباشرة نتيجة إختلاف هذه العوامل في الأنواع المختلفة من الخرسانة وتتمثل هذه التأثيرات فيما يلي: 01-تأثير المواد مكونات للخرسانة. 02-تأثير نسبة مكونات الخلطات الخرسانية. 03-تأثير درجة الدمك الخرسانة الطازجة. 04-تأثير ظروف المعالجة في المرحلة تصلب الخرسانة . 05-تأثير العمر وظروف التحميل. - تأثير المواد المكونة للخرسانة : -تأثير الإسمنت: تزداد مقاومة الخرسانة على الضغط بشكل تناسبي كلما إزدادت مقاومة العجينة الإسمنتية ويمكننا الحصول على مقاومات مختلفة للخرسانة تبعا لاختلاف التركيب الميزولوجي للإسمنت . وعموما فإن الإسمنت الذي يحتوي على نسبة عالية من السيليكات ثنائي الكلسيوم وحيث تكون مقاومته اقل حتى لو قيست في أعمار متقدمة بعد إستمرار معالجتها بالرطوبة كما أن الإسمنت الذي يحتوي على ألومينات ثلاثي الكالسيوم يؤثر كثيرا للحصول على درجة نعومته اقل ويؤثر اختلاف التركيب الكيميائي ودرجة النعومة بين أنواع معينة من الإسمنت على المقاومة تأثيرا كبيرا ويظهر التأثير لهذه التغييرات في خمسة أنواع قياسية التي حددتها الجمعية الأمريكية للإختبار والمواد. -تأثير الحصويات:

تؤثر الحصويات في المقاومة على الضغط بواسطة العوامل التالية: -التركيب الحبي للحصويات . -شكل الحصويات . -السطح النوعي للحصويات . -المقاومة الميكانيكية للحصويات . -المقاس الأعظمي للحصويات المستعملة.

وبشكل أساسي فإن النسبة بين وزن الرمل ووزن الحصويات كلها S/AG أو S/S+G فإذا استطعنا أن نختار بنسبة ملائمة لـ S/SG وللإحتفاظ بهذه النسبة ضمن الحدود الموصى بها في المواصفات الفنية المعتمدة فإننا نستطيع أن نوفر بشكل كبير في كمية الاسمنت اللازمة وفي الوقت نفسه نضمن مقاومة ميكانيكية ثابتة وذات تفاوت أصغري إحصائيا. إضافة إلى هذا نرى أن الخرسانة المصنعة من الحصويات ذات تركيب حبي خشن تعطي مقاومة على الضغط للخرسانة أكبر نسبيا من الخرسانة بإستخدام حصويات ناعمة . نلاحظ أيضا أن المقاومة على الضغط للخرسانة المصنعة من الحصويات ذات معامل بشكل كروي أو دائري مرتفعة أكثر من مقاومة الخرسانة المصنعة من حصويات ذات شكل دائري أو صفائحي. مهما كان نوع الحصويات صغير أو أكثر فان الحد الأعلى للإجهاد على الضغط للخرسانة حوالي 350كغ/سم2. - تأثير الشوائب:

كي نحصل على خرسانة ذات خواص ميكانيكية مرتفعة يجب أن تخلو الحصويات من البقايا الحيوانية أو النباتية أو الغضار أو الأملاح المعدنية المنحلة أو البترول أو الزيوت.

-تأثير ماء الخلطة:

يحقق ماء الخلطة غرضين أساسين هما :

-يشارك الماء في عمليات التفاعلات الكيمائية المنتشرة داخل كتلة الخرسانة الطازجة والتي تنجم عنها الخرسانة المتصلبة ذات المقاومة المطلوبة. -يشارك الماء في الخلطة بدور تأمين سهولة تشغيل الخرسانة وصبها في مكانها المحدد. -نجد دائما وجود كمية إضافية من الماء داخل الخلطة حيث تبقي بعد إنهاء عملية التفاعل على شكل ماء حر تخرج من الخلطة عبر التبخر تاركة في داخل الخرسانة مسامات شعرية وبهذا كلما كبرت هذه المسامات بزيادة كمية الماء قلت المقاومة للخرسانة على الضغط. -عمر الخرسانة : تزداد مقاومة الخرسانة مع الزمن حيث تكسب الخرسانة المصنوعة من الإسمنت البورتلاندي العادي معظم مقاومته خلال 28يوم الأولى من صبه بعد ذلك تتباطىء المقاومة حتى درجة الثبات بعد فترة من الزمن. تتعلق سرعة تصلب الخرسانة بتركيب الإسمنت الكيميائي ودرجة نعومته وبدرجة حرارة الوسط المحيط ورطوبته فمن اجل الخرسانة مصنعة بالإسمنت بورتلاندي عادي يمكننا تقرير مقاومة الخرسانة المنسوبة إلى مقاومته عن28يوم Fc28 بإستخدام العلاقة التجريبية التالية:

Ft:تقدر بالأيام. ويعتمد الكود العربي الجدول التالي من أجل تصحيح مقاومة الخرسانة تبعا لمقاومتها بعد 28يوم:

أهم الخصائص(Propriétés Essentielles) :

== خصائص عامة ==: • من بين مميزات خرسانة الرمل هي الحاجة الكبيرة للماء مقارنة بالخرسانة العادية وهذا يترجم بالنسبة E/C الكبيرة ما بين 0.6 إلى 0.7 حيث أن هذه النسبة في الحالة العادية تقارب 0.5 هذه الخاصية تعود إلى نعومة الخليط (finesse) . • إضافة إلى ذلك فإن التركيب الحبي يلعب دور كبير في الحاجة للماء حيث أنه كلما كان الرمل غني بالعناصر الكبيرة كلما كانت الحاجة للماء أقل أي تتحسن التشغيلية وهو ما يترجم في العلاقة بين معامل النعومة والتشغيلية . • نعومة الإضافات : كلما كانت الإضافات ناعمة ودقيقة كلما كانت فعالة في رفع تراصية (Compacité) الخليط, وبذلك زيادة المقاومة وهذا مهما كان نوع الرمل

خصائص نوعية) (Caractéristiques Spécifiques: الانكماش والزحف(Le retrait et le fluage) :

فيما يخص الانكماش إذا عزلنا المادة عن المحيط الخارجي فإن الانكماش ذاتي التجفيف لخرسانة الرمل (Le retrait d'autodéssication) يكون مقارب للخرسانة العادية, لكن إذا تركنا الخرسانة تجف في محيط غير معزول فإن إنكماش خرسانة الرمل يصل إلي قيم مضاعفة لتلك في الخرسانة العاديةهذه الظاهرة يمكن أن تتعلق بتوزيع ومقاسات الفراغات المختلفة داخل المادتين . نلاحظ الظاهرة نفسها بالنسبة للزحف مرتبط بهيكل المادة (Structure de (matériau) الذي يتأكد من جهة أخرى بقيم معامل يونغ المختلف كثيرا بين خرسانة الرمل والخرسانة العادية ،حيث معامل خرسانة الرمل أقل . نشير إلى أن هذه التجارب كانت على خرسانات بمقاومة متساوية 25MPa وفي حالة زحف خرسانة الرمل أكثر مقاومة ليس لها نفس التصرف حيث هذه الأخيرة لها زحف أقل ومقارب للخرسانة العادية.المسامية(La Porosité) : عامة خرسانة الرمل أكثر مسامية من الخرسانة العادية, مقاسات وعدد الفراغات تختلف عن تلك في الخرسانة العادية, حيث أنها أكثر وأصغر وباتجاه واحد, وعددها الكبير يؤدي إلي احتمال أكبر لتداخلها نظرا لمقاسها الصغير . هذا التوزيع المتميز للفراغات هو ما يساعد على النتائج الجيدة لتجارب الديمومة .