5 نقاط رئيسية لتكنولوجيا المواد في إنتاج المواد مسبقة الصب

فيما يلي النقاط الرئيسية في الفهم الجيد لتكنولوجيا المواد الخرسانية.

تأتي الجودة البصرية (السطحية) للمنتج مسبقة الصب في المقام الأول من الخلطة الخرسانية المستخدمة. تعتمد الجودة الإنشائية (قدرة التحميل) أيضًا على الخلطة الخرسانية. علاوة على ذلك، الخرسانة هي عامل التكلفة الرئيسي في معظم المنتجات مسبقة الصب. حتى هذا ليس كل شيء ولكن مزيج الخرسانة وعملية المعالجة ذات الصلة يحددان دورة الإنتاج المحققة. كما أن المسائل البيئية لها أهمية قصوى أيضاً، ولذلك يجب استخدام الخرسانة كمادة بناء بأكبر قدر ممكن من الفعالية.

المتطلبات والخصائص الرئيسية للخرسانة مسبقة الصب هي:

- تصميم مزيج فعال من حيث التكلفة
- القوة وفقًا للتصميم والمتطلبات الأخرى
- تصلب سريع ومضبوط، أهمية القوة المبكرة
- قابلية تشغيل مناسبة وفقًا لطريقة الصب
- متانة جيدة وفقًا لمتطلبات التصميم
- الجوانب البيئية

يمكن وصف تركيبة الخرسانة بالصورة التالية حيث تكون مكونات المادة بالنسبة المئوية للحجم.

من السهل ملاحظة الحصة المهيمنة للركام. الركام هو المكون الأقوى والأكثر ثباتاً ويوفر "الإطار" للخرسانة. ويمكن اعتبار الأسمنت بدوره بمثابة الغراء بين جزيئات الركام.

في خلطة الخرسانة، يجب أن نزيد من حجم الركام إلى أقصى حد ونقلل من حجم كل من الأسمنت والماء. ومع ذلك، فإن الركام هو مادة طبيعية وبالتالي فإن التباين في الجودة والخصائص يكون أكبر من الأسمنت ومكوناته الأخرى. ولهذا السبب يجب التركيز في مراقبة الجودة في معمل المصنع على الركام.

الأسمنت هو في الغالب التكلفة الرئيسية في خليط الخرسانة. تعتمد خواص الأسمنت على نوع الأسمنت، وله تأثير مباشر على خواص الخرسانة. تقدم مصانع الأسمنت عادةً معلومات الجودة الرئيسية عن الأسمنت المستخدم. يمكن أن يؤدي استخدام تركيبات مختلفة من المواد الرابطة إلى تقليل التكاليف وتحسين الجودة ويمكن أن يقلل من العبء البيئي للخرسانة. في صناعة الخرسانة مسبقة الصب، غالبًا ما تكون القوة المبكرة للخرسانة هي المطلب الرئيسي. عملية المعالجة جزء أساسي من عملية الخرسانة مسبقة الصب.

المضافات هي سوائل أو مساحيق تضاف إلى الخرسانة بكميات صغيرة أثناء الخلط. وعادةً ما يتم تحديد جرعاتها بناءً على محتوى الأسمنت. يمكن أن تعمل مضافات الخرسانة كيميائياً و/أو فيزيائياً، ولها تأثير كبير على خواص الخرسانة الطازجة و/أو الخرسانة المتصلبة. يمكن أن يكون للعديد من المضافات تأثيرات عديدة على جودة الخرسانة ويجب فحص هذه التأثيرات مجتمعة بعناية.

الملدنات المختلفة (الفائقة) هي المضافات الأكثر شيوعًا في مصانع الخرسانة مسبقة الصب. يتم استخدامها إما لزيادة قوة الانضغاط أو لإنتاج خرسانة أكثر انسيابية دون أي تغييرات في كمية المياه المستخدمة. المضافات النموذجية الأخرى هي عوامل منع الهواء ومسرعات التصلب والمثبطات

يمكن أن تكون المواد المضافة غير نشطة أو نشطة. والمواد المضافة غير النشطة النموذجية هي الحشوات الجيرية ودقيق الصخور (غبار الكوارتز والحجر الجيري المسحوق) والأصباغ الملونة.

يمكن تحسين الخلطات، حيث تكون كمية الغرامات منخفضة، بإضافة الدقيق الصخري. وتستخدم هذه المواد الخاملة لتحسين منحنى الدرجات. تكون متطلبات الماء أعلى، خاصةً مع الحجر الجيري المسحوق. عادةً ما تستخدم هذه المواد في الخرسانة ذاتية الضغط.

يتم استخدام المواد البوزولانية النشطة أو المواد الهيدروليكية الكامنة، مثل الرماد المتطاير ودخان السيليكا المكثف، وكذلك خبث الفرن العالي المحبب المطحون، على نطاق واسع من أجل تحسين بعض خصائص الخرسانة أو تقليل تكاليف الخلطة.

في الخرسانة، ينتج اكتساب القوة عن تفاعلات الأسمنت مع الماء، أي ترطيب الأسمنت. يولد تفاعل الترطيب حرارة، مما يزيد من تسريع التفاعل. يمكن أيضاً تسريع التفاعل من خلال استخدام التسخين الخارجي. يمكن قياس عملية التصلب كنضج. وهذا بدوره يرتبط باكتساب القوة في الخرسانة كدالة للوقت ودرجة الحرارة.

باستخدام المعالجة بالحرارة، يمكن التحكم في تطور القوة المبكرة في الخرسانة. درجة الحرارة القصوى الموصى بها للخرسانة هي 60 درجة مئوية (تعتمد هذه القيمة على المنتج واستخدامه) مع زيادة درجة الحرارة بمقدار 25 درجة مئوية/ساعة. يزيد فرق درجة الحرارة الأكبر من 20 درجة مئوية بين سطح المنتج وداخله من خطر التشقق.

لتحقيق جودة ثابتة ومتسقة للخرسانة، فإن المعالجة المناسبة والصحيحة أمر ضروري. وتساهم تدابير المعالجة التالية في ذلك:

- الحماية بشكل عام من المؤثرات المناخية الضارة (الشمس المباشرة والرياح والأمطار والصقيع وغيرها)
- منع الاهتزاز (بعد الانتهاء)
- استخدام عامل معالجة
- التغطية بالصفائح أو بطانيات الصقيع
- الحفاظ على الرطوبة/الرطوبة أو الرش إذا لزم الأمر
- حافظ على وقت المعالجة المناسب لدرجة الحرارة

هناك العديد من الطرق التجارية لعملية المعالجة الشاملة والتحكم في النضج المرتبط بها. الهدف الرئيسي لهذه الطرق هو التحكم في عملية التصلب والتنبؤ بها. والحاجة الرئيسية الأخرى هي التوزيع المتساوي للحرارة/الرطوبة أثناء عملية المعالجة.

قد تكون مهتمًا أيضًا بمعرفة المزيد عن كيفية توفير الأسمنت في إنتاج الألواح المجوفة.