مقدمة:
الخرسانة مسبقة الصب هي شكل من أشكال الخرسانة التي يتم تحضيرها وصبها ومعالجتها خارج الموقع، عادةً في بيئة مصنع خاضعة للرقابة، باستخدام قوالب قابلة لإعادة الاستخدام. يمكن ضم العناصر الخرسانية مسبقة الصب إلى عناصر أخرى لتكوين هيكل كامل. يتم استخدامه عادة للمكونات الهيكلية مثل؛ ألواح الجدران، والعوارض، والأعمدة، والأرضيات، والسلالم، والأنابيب، والأنفاق، وما إلى ذلك. يمكن أن توفر الإطارات الفولاذية الإنشائية بديلاً للمكونات الهيكلية مسبقة الصنع، لكن الخرسانة مسبقة الصب يمكن أن تكون أكثر اقتصاداً وفي بعض الأحيان أكثر عملية. تشتمل العديد من المباني الآن على مزيج من تقنيات البناء، وتتضمن في بعض الأحيان الأعمال الفولاذية الإنشائية والخرسانة في الموقع وعناصر الخرسانة سابقة الصب.
التطبيقات:
تُستخدم الخرسانة المسلحة عادةً في الأنظمة الإنشائية نظرًا لقوتها ومتانتها وسعرها المناسب. يتم استخدام الخرسانة سابقة الصب بالطرق التالية:
- لتصنيع الكمرات والأعمدة وألواح الأرضيات والأساسات والأعضاء الهيكلية الأخرى للمباني.
- لعمل ألواح الحوائط أو الكسوة للمباني. لعمل عناصر مسبقة الإجهاد للمباني.
- لتصنيع مكونات لمشاريع البنية التحتية: غالبًا ما تكون عناصر مثل امتدادات الجسور أو جسور خطوط المترو مسبقة الصنع في ساحة الصب.
- لتصنيع منتجات مثل خزانات المياه مسبقة الصب، وخزانات الصرف الصحي، وغرف الصرف، وعوارض السكك الحديدية، وعوارض الأرضيات، والجدران الحدودية، وأنابيب المياه.
- نظرًا لأنه يمكن تشكيلها في أي شكل، فيمكن استخدامها أيضًا لإنشاء أشكال غير عادية لمرة واحدة مثل القوارب والمنحوتات وما إلى ذلك.
مميزات الخرسانة مسبقة الصب:
يعد الصب المسبق جيدًا في إنتاج أعداد كبيرة من المكونات المتماثلة. على سبيل المثال، يمكن لبناء مشروع سكني ميسور التكلفة بشقق متطابقة استخدام الخرسانة المسبقة لإنتاج ألواح الجدران وألواح الأرضيات لجميع الشقق، ثم رفعها في مكانها وربطها. نظرًا لأنه يتم في ساحة أو مصنع مخصص لهذا الغرض، فإنه يجعل البناء أسهل للأسباب التالية:
- يتم البناء على الأرض وليس على ارتفاع. ويمكن أن يتم ذلك داخل هيكل يمكن التحكم في مناخه، مما يزيل مشاكل المطر أو الغبار أو البرد أو الحرارة.
- يمكن بناء القوالب المتخصصة (القوالب) للقيام بالعديد من التكرارات لنفس المكون.
- يمكن استخدام المعدات المتخصصة لتصنيع ونقل وصب الخرسانة السائلة.
- يتم العلاج في بيئة خاضعة للرقابة. وهذا يعني أن جودة المكونات الجاهزة يمكن أن تكون عالية جدًا.
نظرًا لأنه يمكن تصنيع المكونات مسبقًا، يمكن أن يكون البناء سريعًا جدًا. في البناء المصبوب في الموقع، يتعين على المهندسين بناء كل مجموعة من المكونات بعد انتهاء المجموعة السابقة، الأمر الذي يستغرق وقتًا، حيث تستغرق الخرسانة عمومًا 28 يومًا للوصول إلى قوتها الكاملة.
عيوب الخرسانة مسبقة الصب:
هناك بعض العيوب الرئيسية للبناء الخرساني الجاهز:
- نظرًا لأن كل قطعة يتم تصنيعها بشكل منفصل، فإن الإطار الهيكلي أو النظام ليس متجانسًا أو مستمرًا مثل البناء الخرساني العادي. المفاصل بين القطع تخلق انقطاعًا هيكليًا. وستمر قوى المبنى من خلال هذه المفاصل، لذا يجب أن تكون مصممة لنقل هذه القوى بشكل آمن وسليم. لاحظ أنه يمكن استخدام الخرسانة مسبقة الصب للأعضاء غير الهيكلية أيضًا.
- نظرًا لأن المبنى يتكون من مكونات منفصلة، يجب إغلاق المفاصل بين الأعضاء المتجاورة بمادة مانعة للتسرب خاصة لجعلها مقاومة للماء عادة ما يكون كل مكون مسبق الصب كبيرًا وثقيلًا. وهذا يعني أن الرافعات مطلوبة لرفعها في مكانها؛ هذه الرافعات مطلوبة للعمل على كامل حجم المبنى.
- نظرًا لأنه لن يكون هناك سوى عدد قليل من الرافعات في الموقع، فإن الوقت الذي تستغرقه الرافعات لالتقاط قطعة ونقلها إلى موضعها النهائي يصبح أمرًا بالغ الأهمية في تحديد الجدول الزمني للبناء.
عملية التصنيع:
يتم إنتاج العناصر الخرسانية مسبقة الصب تحت ظروف خاضعة للرقابة في المصانع المغلقة. وهذا يعني أنه يمكن التحكم بدقة في التفاوتات المسموح بها، وتقليل النفايات إلى الحد الأدنى، ويمكن إنتاج خرسانة أكثر كثافة وأقوى وأفضل جودة.
يتم صب الخرسانة في قوالب وتترك للمعالجة. عادة ما تكون القوالب الجاهزة مصنوعة من الفولاذ أو الخشب الرقائقي. في حين أن أشكال الخشب الرقائقي تقتصر عادةً على حوالي 20-50 مصبوبًا اعتمادًا على مدى تعقيد النموذج، يمكن إجراء عدد غير محدود تقريبًا من المسبوكات عن طريق الصب المسبق باستخدام أشكال الفولاذ.
تتضمن العناصر مسبقة الصب عمومًا تقوية الفولاذ لمقاومة ضغوط التحميل. السبب الشائع لتدهور الهياكل الخرسانية هو تآكل هذا التعزيز. لذلك من المهم أن يتم تصميمها بشكل صحيح ودمجها في الخرسانة. أثناء عملية التصنيع، يمكن إدراج الخلطات في الخرسانة. يمكن أن تكون هذه أدوات تقليل الماء، أو احتجاز الهواء، أو المثبطات، أو المسرعات (لوقت معالجة أسرع).
الغرض من الخلطات هو تحسين جودة الخرسانة في حالتها الطازجة والمتصلبة. يمكن أيضًا إضافة أصباغ ملونة، مثل أكاسيد الحديد (الأحمر والبني)، وأكاسيد الكروم (الأخضر) أو أكاسيد الكوبالت (الأزرق). الشكل البديل للصب المسبق هو الخرسانة سابقة الإجهاد، حيث يتم إدخال الضغوط إلى العضو الهيكلي أثناء التصنيع كوسيلة لتحسين قوته وأدائه. لمزيد من المعلومات، راجع الخرسانة سابقة الإجهاد.
