جميعنا نعلم ما هو الاسمنت الذي يعتبر من أهم مواد البناء الداخل في الخرسانة المسلحة وغيرها وفق خلطات معينة. لكن انتشر مؤخراً نوع آخر من الاسمنت عالي الأداء والجودة. وسوف يكون هو المستقبل وهنا سوف نقدم كل ما تود معرفته عن الاسمنت ذو الاداء الفائق UHPC وهو النوع الذي فتح المجالات واسعة أمام استخدام الاسمنت بطريقة غير تقليدية.
ما هو الاسمنت ذو الاداء الفائق
.هل سمعت من قبل عن الاسمنت ذو الاداء الفائق أو الاسمنت عالي الأداء؟ سوف نقدم هنا كل ما تود معرفته عن الاسمنت ذو الاداء الفائق UHPC فهي مادة حديثة وقوية مصنوعة من الرمل الناعم للغاية والاسمنت والسيليكا والألياف المضافة. والتي تدخل في هيكل مواد البناء. وتتميز العناصر المصنوعة من الاسمنت عالي الاداء أنها كثيفة وخالية من أي شقوق. بحيث لا يمكن حتى للماء اختراقها.
- أصبح الاسمنت ذو الاداء الفائق ذو شعبية كبيرة خلال فترة قصيرة. ويتم استخدامه في الهياكل الخرسانية وتطبيقات البناء التي تتطلب خصائص مواد عالية القوة وخصائص متانة عالية وهو ما تغلبت فيه على الخرسانة التقليدية.
- لنتعمق أكثر في كل ما تود معرفته عن الاسمنت ذو الاداء الفائق UHPC سوف نعود إلى البدايات. فقد تم ابتكار هذا النوع من الاسمنت للمرة الأولى على يد فيلق من المهندسين بالجيش الأمريكي. في نهاية الثمانينات ومع الوقت تم تسويقه من قبل شركة فرنسية في التسعينيات
.وقد اكتملت رؤية مصطلح “الخرسانة فائقة الأداء” في عام 1994 ليبدأ في الانتشار رويداً رويداً في العالم بأكمله. خاصة في مجال الهندسة المدنية.
تركيبة الاسمنت العالي الأداء
يتكون اسمنت UHPC من مجموعة من المكونات يتم مزجها بنسب معينة مدروسة. ثم تعريضها لعوامل فيزيائية تساعد في الحصول على الناتج المطلوب. ونعرض هنا أهم المواد الداخلة في التركيب والتي تكسبه الخصائص المميزة.
- رمل السيليكا الناعم: والذي يشكل حوالي 40% من الوزن الكلي.
- الاسمنت البورتلاندي: يحتوي الاسمنت ذو الاداء الفائق على حوالي 29% من الاسمنت البورتلاندي.
- الرماد المتطاير: أحد أكثر المواد المتممة للتركيبات. والذي يعمل على زيادة الخصائص الميكانيكية والمتانة دون زيادة التكلفة.ععدخان السيليكا: وهو من المكونات بنسبة 8.5% تقريباً ويعمل على زيادة المادة الرابطة في UHPC مما يجعل قوة تحمل الضغط أكبر.
- مسحوق الكوارتز: وهو مكون هام ضمن الاسمنت ذو الاداء الفائق. حيث يقلل من النفاذية ويساهم في ملء الفراغات.
- ألياف البولي فينيل الكحولي (PVA) عالية القوة.
- الماء: حيث يحتوي محتوى مائي منخفض.
- مخفضات المياه عالية المدى: وتدعى أيضاً بالملدنات الفائقة. وهي هامة في الخلطات الخرسانية ذات المحتوى المائي المنخفض.
الخصائص الهيكلية
يعتبر UHPC أكثر تجانسًا من الاسمنت التقليدي. وذلك نظراً للكثافة المحسنة والاستخدام المحدود للركام الخشن مقارنة بالمواد الناعمة. كما أن التعزيز بالألياف الدقيقة. يجعل سلوك المادة مرنة ويمكن من تحسين أداء الشد بشكل ملحوظ. وسوف نذكر هنا ثلاثة جوانب تتناول خصائص هذه المادة.
- إن مزيج UHPC يحتاج نسبة منخفضة جداً للماء كرابط. حيث يكون الرابط عبارة عن أبخرة السيليكا ومواد تفاعلية أخرى مثل الجسيمات النانوية ويؤدي ذلك إلى خصائص ذات نفاذية منخفضة.
- يتم الجمع بين جزيئات متناهية الصغر. منها مسحوق الكوارتز وأبخرة السيليكا بطريقة محكمة للغاية. ثم يجري تفاعل لتكوين هيدرات سيليك الكالسيوم الإضافية مما ينتج خصائص تحمل قوة ضغط عالية.
- يتم أيضاً تحديد نسبة الماء إلى الجزيئات الدقيقة على أساس الحجم لزيادة تحسين قوة UHPC.
خصائص الاسمنت ذو الاداء الفائق
.إن الاهتمام الحالي بكل ما تود معرفته عن الاسمنت ذو الاداء الفائق UHPC يأتي من الخصائص التي تتمتع بها العناصر المصنوع منها هذا الاسمنت. حيث تقدم إحساس عالي بالأمان والطمأنينة تجاه وضع العناصر المقاوم لأغلبية العوامل المؤذية. حتى للمستقبل الطويل. ودون تأخير سوف نقدم الخصائص المذهلة والسحرية للإسمنت العالي الأداء.
طول العمر
إن العناصر المصنعة من UHPC يمكنها البقاء بفعالية ومتابعة عملها لفترات طويلة حوالي المئة عام. أما إذا قارناها مع الاسمنت التقليدي نجد أن العمر يكون ما بين 15 إلى 25 سنة فقط.
الوزن الخفيف
لقد تم تصنيع ألواح الجدران المصنوعة من الخرسانة. الداخل في تركيبها UHPC لتكون أرق بنسبة 25-33%. عن غيرها. وبذلك نكون قد تمكنا من استخدام مواد أقل لبناء الألواح الأمر الذي ينعكس على وزن وحمولة الألواح. وتنعكس منها إلى الأساسات اللازمة لدعم المباني.
القوة
قوة الضغط للخرسانة المصنوعة من الاسمنت عالي الجودة أكثر بأربع مرات تقريباً من الاسمنت العادي. مع تحمل قوة ضغط تزيد عن 150 ميجا باسكال. لذلك أحدثت هذه المادة القوية والمتينة ضجة في عالم البناء بفضل قدراتها المقاومة للضغوط.
الحد من البصمة الكربونية
البصمة الكربونية الأقل للعناصر المصنوعة باستخدام UHPC يعني حاجة إلى مواد أقل لبنائها الأمر الذي ينعكس إيجاباً على البيئة. حيث يحد من الأضرار البيئية.
مقاومة للرطوبة
كثافة هذا النوع من الاسمنت أكبر من كثافة الاسمنت التقليدي. بكثير لذلك لن تتمكن المياه من التغلغل على سطح العناصر.
المرونة
قدرة لعناصر الداخل فيها الاسمنت ذو الأداء الفائق أكبر على التكيف والتطويع والتشكيل. لذلك فهو مناسب لتشييد المباني التي تتطلب تصميم معماري أكثر تعقيد مع توفير المستوى المطلوب من القوة وطول العمر.
الليونة
إن سماكة العناصر المصنوعة من الاسمنت العالي الجودة قليلة جداً. مما يجعلها أكثر ليونة عند تعرضها لضغط الشد.
مقاوم للحرارة
من خلال التجارب والدراسات تبين أن عناصر .UHPC يمكنها مقاومة الحريق. حيث تم تضمين الخلطات المستخدمة للحصول على هكذا مقاومة ما يزيد عن 3% من ألياف الفولاذ بالإضافة إلى 0.60% من مادة البولي بروبيلين.
مقاومة كيميائية
عدم التحلل أو التخرش أو التغير عند تعرضه لمواد كيميائية قاسية. مثل محاليل إزالة الجليد والكبريتات وغيرها مما يؤذي الخرسانة العادية.
الالتصاق
إن الخرسانة فائقة الأداء تتناسب مع تركيب الروابط اللاصقة. حيث يمكن استخدامه لإنشاء روابط لاصقة مع الموارد الأخرى. مثل الألواح الصلبة والخرسانة التقليدية المعالجة وغيرها.
انخفاض الحاجة للصيانة
باعتبار أن العناصر لها مزايا مقاومة وطول عمر وعدم تأثر. فإنها لن تتغير ولن تحتاج إلى الصيانة لفترات طويلة. وهذا الأمر الذي يقلل من التكاليف المستقبلية.
توفير التكاليف
إن ما ذكرناه عن الاسمنت ذو الاداء الفائق .UHPC ومواصفاته العالية تجعل كلفته الأولية أعلى من التقليدي. لكنه في الحقيقة يقلل التكلفة للمشروع بشكل عام كما أن عمره الطويل يوفر الترميم والصيانة الذي يكلف الكثير في المستقبل.
أين يتم استخدام الاسمنت ذو الاداء الفائق
يمكن إدخال الاسمنت ذو الأداء الفائق في العديد من العناصر الهندسية. إضافة إلى الديكور والأرضيات والبلاطات وغيرها، وهنا 9 تطبيقات لهذا الاسمنت الهام.
- الجسور وهنا يمكن إدخاله في أقسام من الجسور الجاهزة.
- عوارض الجسور وهي الجزء الأساسي من الهيكل الذي يتم استخدامه لدعم أسطح الجسر وأحمال المرور
- أسطح الطرق الجاهزة والتي تساهم في تقليل الإزعاج الذي تتعرض له من حركة المرور ويقلل حجم العمل المنجز في الموقع إلى الحد الأدنى.
- الأعمدة الزلزالية حيث يعتبر الاسمنت ذو الأداء الفائق UHPC مادة ممتازة لبناء المكونات المضادة للزلازل نظراً لقوتها العالية وعمرها الطويل.
- الأنفاق حيث تتميز بالقدرات الكبيرة على مقاومة الحريق مع القوة العالية التي تتحمل الضغوط والعوامل الجوية.
- أبراج توربينات الرياح فطبيعة المادة تتيح إمكانية البناء بارتفاعات عالية مما يعني فرصة أكبر لإنتاج الطاقة.
- إصلاح الطرق حيث تستخدم في طبقاتها وهي مثالية لإصلاح وإمداد عمر الطرق.
- الأرضيات الاسمنتية وتستخدمها أفضل شركات أرضيات اسمنتية بفضل المتانة وطول
- العمر وإمكانية القيام بتصاميم مختلفة.
كيفية مزج الاسمنت ذو الأداء الفائق
يحتاج هذا النوع من الاسمنت إلى مختصين محترفين في التنفيذ والخلط. فهي ليست مادة اعتيادية ويمكن خلط المادة في الموقع باستخدام الخلاط الخرساني. من خلال تنفيذ بعض الخطوات البسيطة بتأني. ويجب الانتباه إلى درجة الحرارة حيث أن الحرارة العالية تسبب تبخر المياه. ويتم هنا استبدال معظمه بالثلج لذلك يحتاج تنفيذه إلى الالتزام بمعايير معينة.
- بداية يتم ارتداء ملابس ومعدات الحماية. ثم نقوم بخلط الاسمنت العالي الأداء مع حبيبات خبث الأفران العالية وأبخرة السيليكا. وبعض رمال السيليكا لمدة 5 دقائق.
- يتم إضافة الماء والملدن الفائق حتى يصبح المزيج سميك ملاطي المظهر.
- يتم إضافة ما تبقى من رمل السيليكا ببطء تدريجياً ثم يخلط لمدة 5 دقائق أخرى.
- في النهاية يتم إضافة الألياف الفولاذية مع الاستمرار في الخلط لمدة 5-8 دقائق حتى الحصول على القوام المناسب.
أفضل شركة تستخدم الاسمنت ذو الأداء الفائق
ليست كثيرة هي الشركات التي تقوم باستخدام الاسمنت ذو الأداء الفائق UHPC وفي حال كنت تبحث عن الشركة الأفضل في المملكة العربية السعودية فقد أتينا لك بالاسم الأكثر قوة وهي شركة كريتيف بيس Creative Piece، والتي تضم فريق منوع من الخبراء المحترفين في تصنيع العناصر المختلفة من الاسمنت العالي الأداء ونذكر هنا بعض خدمات كريتيف بيس.
تنفيذ الأرضيات الاسمنتية المختلفة بأسطح متنوعة وتصاميم مختلفة والتي يدخل فيها UHPC مما يمنح الأرضيات المظهر المثالي والقوة والمتانة والمقاومة للعوامل البيئية المختلفة، كما تمتلك كريتيف بيس فريق مختص في تنفيذ الأرضيات بالشكل الأمثل وفق المعايير العالمية.
خدمات الحدائق وكل ما يدخل فيها من أعمال مياه وإضاءة وبلاطات ورصف طريق ويتم أيضاً إدخال بعض الأعمال الفنية وقطع الديكور في ذلك وكله بما يتوافق مع التصميم المطلوب.
القطع الاسمنتية المصنوعة من الاسمنت العالي الأداء والتي تدخل في الديكور والحدائق وغيرها من هذه القطع، ونذكر منها المقاعد والطاولات والكراسي والجدران والبلاطات وأواني الزهور والأعمدة وغيرها، وتتميز هذه القطع بالمتانة وخفة الوزن ومقاومة الماء والحرارة مما يجعلها مثالية للتصميم الخارجي.
اقرأ أيضاً: افضل شركة ارضيات اسمنتية في السعودية
لماذا كريتيف بيس Creative piece
تعتبر كريتيف بيس من أفضل الشركات التي تستخدم الاسمنت ذو الاداء الفائق وهي تحظى بشعبية عالية وسمعة جيدة في مجالات مختلفة، وسوف نقدم أهم الأسباب التي تجعل من كريتيف بيس الأفضل والأهم في هذا المجال.
- بداية إن اسمنت UHPC اسمنت (Cement)حساس من حيث التعامل ويحتاج خبرة وحرفية، وهنا تجد لدى كريتيف بيس فرق متخصصة تضم كوادر محترفة على دراية كاملة بطريقة الصناعة والتعامل مع الاسمنت العالي الاداء.
- تتميز كريتيف بيس بتنوع خدماتها حيث تقدم تنفيذ أرضيات اسمنتية بتصاميم متنوعة
- وألوان عديدة تناسب جميع الأذواق، كما تقدم أعمال الحدائق وقطع الديكور الاسمنتي وهنا لدينا تشكيلة واسعة لكل مكان.
- تتفرد كريتيف بيس في استخدام الاسمنت الفائق UHPC صاحب المواصفات الساحرة والأداء الخارق والعمل السهل.
- يتميز العمل بالدقة في الأداء دون أخطاء أو مشاكل أو عيوب ناهيك عن استخدام مواد عالية الجودة أصلية.
- تقدم الشركة استشارات مهنية للعملاء بحيث يوجد خدمة عملاء تستقبل الاستفسارات والأسئلة ويتم الرد عليها، كما تقدم رؤيتها في اختيار التصميم والديكور المناسب للمكان.
- تستخدم الشركة تقنيات حديثة لإنتاج أفضل عمل وتضمن الخصول على نتائج مبهرة ذات جودة عالية.
- تقدم كريتيف بيس العمل المطلوب بدقة حسب الوقت المتفق عليه دون تأخير.
الخرسانة التقليدية مقابل خرسانة UHPC
ما من شك بعد كل ما ذكرناه عن الاسمنت ذو الأداء الفائق أنه أكثر تفوق من العادية حيث أن الخرسانة التقليدية معرضة للتشقق والتدهور مع الوقت مما يقصر من عمرها الأمر الذي لا نلحظه في خرسانة الاسمنت العالي الاداء حيث تجد العمر الطويل والقوة وسهولة التركيب والصب.
- تحتوي UHPC على بعض المكونات المشابهة للاسمنت التقليدي إلا أن الجزيئات أصغر مما يدفعها للاقتراب من بعضها البعض ويزيد ذلك من قوتها خاصة مع إضافة الألياف المعززة، وإضافة إلى ذلك هي تتحمل قوة ضغط لا تقل عن 120 ميغابكسل أما التقليدية أقل من 50 ميغابكسل.
- يتفوق UHPC أيضاً على الاسمنت التقليدي من حيث المتانة حيث يمكن أن يستمر لأكثر من 100 عام دون الحاجة إلى أي صيانة حتى في البيئات شديدة البرودة أو المعرضة للتآكل فهي معروفة بقدرتها على مقاومة التآكل بمقدار الضعف عن الخرسانة التقليدية. كما أنها أقل نفاذية بكثير لذلك لن تتضرر بسبب الرطوبة كما أنها تجف بشكل أسرع مما يوفر الوقت في البناء.
- بذلك نكون قد قدمنا معلومات شاملة ومفصلة عن الاسمنت ذو الأداء الفائق UHPC ، وهو ما ننصح الجميع باستخدامه إن كان في الأرضيات أو الديكور وغيرها من التطبيقات التي تتمتع بالقوة والديمومة مما يعني توفير التكاليف على المدى الطويل.
الأسئلة الشائعة
- من أين يتم تصدير مادة الاسمنت ذو الأداء الفائق وتصنيع منتجاتها؟
يتم تصدير المواد من الولايات للمتحدة الأمريكية والتي تتمتع بمعايير عالية الجودة، أما تصنيع المنتجات فيتم في مصنع ROC القائم في المملكة العربية السعودية الذي يقوم بالتصنيع وفق المواصفات العالمية أحدث المنتجات وأكثرها عصرية.
- لماذا تم الاعتماد على UHPC؟
بفضل ما تقدمه من تشكيلة عصرية حديثة من المنتجات بسهولة مع إمكانية تصنيع قطع رقيقة ومعقدة بأشكال متنوعة يصعب تحقيقها بالاسمنت العادي مع إعطاء مواصفات خارقة في الوقت ذاته.
- هل تحقق منتجات كريتيف بيس UHPC المعايير المطلوبة؟
بالطبع يتم التنفيذ بما يتوافق مع المعايير والمواصفات العالمية خاصة من حيث القوة والمتانة، ويتم الأخذ بعين الاعتبار مكان تطبيق المادة كما يتم اجراء جميع التجارب والاختبارات اللازمة لضمان الجودة.
- ما الألوان التي يمكن اختيارها؟
نجد مع هذه المادة المميزة مرونة في التشكيل والتلوين ولدينا هنا الألوان التالية: الأبيض والبيج والرملي والرمادي الفاتح والغامق والأزرق والخوخي والقرميدي، أما التشطيبات فهي ذات مظهر بركاني أو حصوي.