كلية الهندسة

المدرس محمد راجي محمد الالوسي

كلية الهندسة – قسم الهندسة المدنية

المقدمة

يعتبر الاقتصاد في قطاع البناء اليوم موضوع بالغ الاهمية ،حيث تعتبر البلاطات الخرسانية المسلحة اعضاء انشائية شائعة الاستخدام في الابنية الخرسانية وبما ان احدى المكونات الرئيسية للبلاطات الخرسانية هي الخرسانة لذا فان الخرسانة تلعب دورا حيويا وعلى نطاق واسع في قطاعي البناء والصناعة.  وبالنظر للحاجة الماسة لاستخدام المزيد من الخرسانة في البناء الانشائي، فان الاقتصاد في استخدام الخرسانة لا يزال بحاجة الى مزيد من الطرق المبتكرة. أحد اهم هذه الطرق هي استخدام نظام البلاطة الخرسانية مع كرات بلاستيكية (تلك الناتجة من مواد النفايات البلاستيكيةمثل كرات البولي بروبلين) كما موضح في الشكل ادناه:

 بلاطات خرسانية مع فقاعات

تعريف:

هي عبارة عن بلاطات مسطحةو مجوفةتمتد بالاتجاهين الطولي والعرضي، حيث يتم دمج كرات بلاستيكيةمجوفة منتجة من نفايات المواد البلاستيكية لتحل محل الخرسانة تقريبافي منتصف البلاطة الخرسانية، وبالتالي يتم التخلص من الخرسانة الموجودة في منتصف البلاطات التقليدية والتي لا يكون لها دور اساسي او لا تساهم في الأداء الهيكلي، وبالتالي تقليل الوزن الذاتي للمنشأ بشكل كبير. حيث تتمثل وظيفة الكرات البلاستيكية في تقليل الحمل الميت للبلاطة عند  مقارنتها بالبلاطات التقليدية وبنفس السمك مع عدم وجود تأثير على سلوك الانحراف أو قوة الانحناء. بالاضافة الى ذلك، فان مناطق الهواء للكرات المجوفة توفر عزلا حراريا و صوتيا حيث يمكن ملئها بالرغوة فضلا عن ميزتها الذاتية في تحسين الحماية من الحرائق والعزل الصوتي.

انخفاض الكلفة الإجمالية

ان استخدام هذه التقنية لربط الكرات الهوائية وحديد التسليح والخرسانة في بلاطة خرسانية انشائية ثنائية الاتجاه يؤدي الى خفض الخرسانة الانشائية المستخدمة بنسبة تصل الى 35%. والذي بدوره يمكن ان يخفض تكاليف البناء بنسبة 10% عندما يقترن خفض الخرسانة الانشائية بسمك البلاطات المخفض، و كذلك الاسس والاعمدة الأصغر.

سرعة الانشاء

في حال عدم توفر قوالب الصب و جسور الهبوط فان استخدام البلاطات ذوات الفقاعات يؤدي الى سرعة انجاز تصل الى 20% اسرع من طرق البناء التقليدية، بغض النظر عن حجم المشروع أو شكله أو درجة تعقيده.كمثال على ذلك، تم استخدام هذه التقنية في بناء مبنى علوم الحياة في جامعة يورك في امريكا، حيث تم خفض اجمالي وقت البناء للهيكلمن بداية التصميم إلى الانتهاء من الهيكل الى  12 شهرًا.

ايجابيات استخدام البلاطات ذوات الفقاعات

يوفر استخدام هذه التقنية العديد من المزايا في تصميم المباني وأثناء عملية البناء. حيث توفر هذه الطريقة عدد من السمات الخضراء ومن ضمنها التقليل الاجمالي لكميات مواد البناء و استخدام المواد المعاد تدويرها و تخفيض الطاقة المستهلكة و الخفض من انبعاث ثاني أكسيد الكربون و قلة الحاجة الى النقل واستخدامالمعدات مما يميزها عن تقنيات البناء الخرسانية الأخرى من حيث صداقتها للبيئة. الكرات البلاستيكية المجوفة والناتجة عن نفايات المواد البلاستيكية  عادة ما تكون مصنوعة من مادة غير مسامية وليس لها تفاعل كيميائي مع الخرسانة أو قضبان التسليح. حيث تكون هذه الكرات قوية ومتينة كفاية لدعم الاشياء ذات الحجم المتراوح بين 180ملم الى 450 ملم. بناءا على ذلك، سيختلف سمك البلاطة من 230 ملم إلى 600 ملم. المسافة بين الكرات يجب ان لا تقلعن 9/1  من قطر الكرة، اما الاقطار الاسمية للكرات التي يمكن استخدامها فهي : 180 ، 225 ، 270 ، 315 ، 360 ملم حيث ان شكلها قد يكون كروي او اهليجي.

يمكن تلخيص فوائد استخدام هذه الطريقة في انتاج البلاطات الخرسانية على الاصعدة التالية:

أ. هيكليا

1.     وزن أقل مقارنة بالبلاطة الخرسانية التقليدية.

2.     زيادة المقاومة.

3.     حاجة أقل للعتبات الخرسانية

4.     حاجة أقل لوجود الأعمدة لدعم البلاطة.

5.     حرية أكبر في اختيار الشكل

6.     عمق أقل للاساس كنتيجة مباشرة لتقليليل الأحمال الميتة

ب. إنشائيا

1.     الطلب لتوفر معدات خفيفة الوزن أقل.

2.     سهولة دمج القنوات والأنابيب في البلاطة.

3.     يحتاج الى جهد وعمل أقل في موقع البناء.

ج. هندسياً

1.     يعتبر نظام وأعمدة البلاطات المسطحة ثنائية المحور مثالية للهياكل ذات المقاومة العالية ضد الانفجارات.

2.     تعمل هذه البلاطات مع نظام الأعمدة كجزء مرن ينقل القوى الأفقية إلى الهياكل العمودية الصلبة

المستخدمةللتصاميم المقاومة للزلازل.

د. بيئياً

1.     استهلاك  اقل للمواد والطاقة.

2.     الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون حتى 40 كجم / م2.

3.     1 كجم من البلاستيك يحل محل 100 كغم من الخرسانة.

4.     كل مكون قابل لإعادة التدوير.

ه. اقتصاديأ

1.     التوفير في المواد المستخدمة في البناء.

2.     تقليل تكاليف النقل.

3.     وقت انجاز البناء يكون أسرع.

4.     يمكن أن تكون المباني أكثر مرونة وسهولة في الإنشاء والتركيب.

المراجع:

https://www.constructionplacements.com/economic-construction-of-slabs-using-bubble-deck-technology/#gsc.tab=0