الملخص

الخرسانة هي ثاني أكثر مادة استخدامًا في العالم بعد الماء، وينتج عن تصنيع طن واحد من الأسمنت انبعاث نحو 600 كجم من ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي. لذلك، يسعى المهندسون المدنيون إلى إيجاد مواد بديلة تحل محل الأسمنت كليًا أو جزئيًا في الخلطات الخرسانية.يتم إنتاج خرسانة صديقة للبيئة باستخدام مواد إسمنتية مكمّلة ونواتج ثانوية صناعية مثل الرماد المتطاير (Fly Ash)، وأبخرة السيليكا (Silica Fume)، ورماد قش الأرز، بالإضافة إلى المضافات الكيميائية.وتُعد الخرسانة ذاتية الدمك (Self-Consolidating Concrete – SCC) من التطبيقات التي أثبتت كفاءتها في الحالة قبل التصلب، حيث يمكنها الانسياب والدمك الذاتي داخل القوالب ذات التسليح الكثيف دون الحاجة إلى اهتزاز داخلي أو خارجي.الهدف الرئيس لهذا البحث هو تحديد الجرعة المثلى من الحفاز المستهلك في خرسانة ذاتية الدمك من الدرجة C30 واستخدامها في كمرات خرسانية مسلّحة بقضبان فولاذية تقليدية وقضبان GFRP. وقد أظهرت دراسة جارية في كلية الهندسة أن الجرعة المثلى للاستبدال الجزئي للأسمنت باستخدام الحفاز المستهلك تبلغ 9% [1]..تركّز الدراسة على تحديد كمية قضبان GFRP اللازمة لتحقيق قدرة تحمّل مكافئة لتلك التي توفرها قضبان التسليح التقليدية في الكمرات الخرسانية المسلحة. ويتم التصميم وفق متطلبات ACI 440.6M-08 و ACI 440.1R-15..وسيتم تقييم الكمرات الخرسانية المسلحة تحت تأثير التحميل الرتيب (Monotonic Loading)، مع إجراء مقارنة بين الكمرات المسلحة بالفولاذ وتلك المسلحة بـ GFRP.يسهم هذا البحث في تحويل المواد المهدرة إلى مواد خام من خلال تطوير تقنيات جديدة لإنتاج منتجات ذات قيمة مضافة. وتُبرر هذه المبادرة من النواحي الاقتصادية والاجتماعية والبيئية. كما سيلبي المشروع المتطلبات الأساسية للاستدامة والسلامة وقابلية الخدمة، إضافةً إلى دعم الإدارة المستدامة للنفايات واستخدام المواد المستدامة في قطاع البناء.

الأهداف

1. تطوير خرسانة من الدرجة C30 قائمة على الحفاز المستهلك بنسبة جرعة مثلى تبلغ 9% من الحفاز المستهلك (SC) كبديل جزئي للأسمنت.

2. تطوير خرسانة ذاتية الدمك (SCC) من الدرجة C30 قائمة على الحفاز المستهلك باستخدام الجرعة المثلى من الحفاز المستهلك لضبط نسبة الماء إلى الأسمنت والملدّن الفائق.

3. تحديد الخصائص الميكانيكية قصيرة الأمد للخرسانة ذاتية الدمك من الدرجة C30 القائمة على الحفاز المستهلك، بما في ذلك خصائص المقاومة ومعامل المرونة.

4. صب كمرات خرسانية مسلّحة من الدرجة C30 من خرسانة SCC القائمة على الحفاز المستهلك باستخدام قضبان تسليح تقليدية.

5. نمذجة كمرات خرسانية مسلّحة من الدرجة C30 من خرسانة SCC القائمة على الحفاز المستهلك باستخدام قضبان GFRP.

6. تحديد السلوك الانحنائي للخرسانة ذاتية الدمك القائمة على الحفاز المستهلك والمسلّحة بقضبان تسليح تقليدية وقضبان GFRP.

جهة التمويل:
وزارة التعليم العالي والبحث العلمي والابتكار