تحياتي ومرحبا بكم في "كل شيء عن الخرسانة" متجرك الشامل لكل ما يتعلق بتكنولوجيا الخرسانة. تتعمق هذه المقالة في التفاصيل المعقدة التي تضمن أن طرقنا آمنة ومستدامة وطويلة الأمد. نستكشف العملية الرائعة لتصنيع ووضع الألواح الخرسانية للطرق.
يتطلب إنتاج ألواح خرسانية للطرق عملية منهجية ومزيجًا دقيقًا من المكونات. المكونات الرئيسية هي الأسمنت والماء والمواد الخام (مثل الرمل والحصى) وأحيانًا المواد المضافة لتحسين صفات معينة مثل قابلية التشغيل أو القوة. لصنع الخرسانة، يتم الجمع بين هذه المكونات بدقة. من خلال استخدام محطات الخلط الآلية التي تقيس كل مكون بدقة، تضمن التكنولوجيا الحديثة الاتساق والجودة.
بعد الخلط، يتم وضع الخرسانة من خلال إجراء اختبار صارم للتأكد من أنها تلبي مواصفات القوة والمتانة. في كل مرحلة، من الخلط إلى النقل إلى موقع البناء، تعد عمليات تفتيش مراقبة الجودة ضرورية. تضمن هذه العملية الدقيقة أن ألواح الخرسانة ستتحمل متطلبات حركة المرور المتكررة وأنماط الطقس المختلفة طوال مدة حياتها.
يتم أيضًا اتباع العملية المنهجية لوضع ألواح الخرسانة للطرق. يتم تحضير الأساس، أو الأرض الطبيعية أسفل الطريق، بعناية لتوفير أساس مستقر قبل بدء الصب. قد يكون ضغط التربة وضمان الصرف المناسب جزءًا من هذا التحضير لتجنب المشاكل لاحقًا، مثل الترسيب أو التآكل.
بعد ذلك، يتم تحضير حواف المنطقة التي سيتم صب الخرسانة فيها باستخدام قوالب أو أشكال. تساعد هذه الأشكال في احتواء الخرسانة أثناء الصب والتصلب مع تحديد أبعاد البلاطة. لتحسين قوة ومرونة البلاطة، يمكن أيضًا إضافة التعزيزات – مثل قضبان أو شبكات الصلب – وخاصة في المناطق المعرضة للتحول أو التشقق.
التنسيق والتوقيت ضروريان لخطوة صب الخرسانة الحاسمة. يتم نقل الخليط بواسطة شاحنات الخرسانة إلى الموقع حيث يتم صبه في القوالب. يقوم المقاولون بتسوية الخرسانة وإزالة أي فائض بأدوات مثل العوامات والمسطحات لإنشاء سطح أملس ومستوٍ. وهذا يضمن أن اللوحة النهائية تلبي متطلبات السلامة والجمالية.
للوصول إلى أقصى قدر من القوة والمتانة، يجب أن يتصلب الخرسانة بعد صبها. يتطلب التصلب الحفاظ على البيئة رطبة ودافئة بدرجة كافية لمدة زمنية محددة مسبقًا. هذه خطوة مهمة لأنها تمنع الخرسانة من التشقق وتضمن استمرارها طوال مدة تصميمها دون تدهور.
باختصار، يتم الجمع بين العلم والهندسة والتطبيق في العالم الحقيقي في التكنولوجيا المستخدمة في إنتاج وتركيب ألواح الخرسانة للطرق. يمكننا تقدير الوقت والجهد والدقة المطلوبة لبناء بنية تحتية يمكن الاعتماد عليها تدعم حياتنا اليومية من خلال فهم هذه العمليات. لمزيد من المعلومات حول مجال تكنولوجيا الخرسانة، راقب "كل شيء عن الخرسانة."
أنواع ألواح الخرسانة للطرق
يتم تصنيف المنتجات على أنها طرق سريعة أو مطارات أو لتخطيط طرق المدينة بناءً على جودتها وقدرتها على دعم الأحمال.
1) مكونات خرسانية ثقيلة ذات تسليح غير مجهد. عادة ما يتم إنشاء الطرق المؤقتة وأنواع مختلفة من طرق الوصول منها. إعادة استخدامها بعد التفكيك أمر ممكن لأنها تحتفظ بجميع ميزاتها ويمكن استخدامها مرة أخرى.
2) يتم تصنيع أسطح الطرق السريعة الدائمة والمكلفة من ألواح خرسانية مسلحة مسبقة الإجهاد. هذا النوع من الرصف قوي بما يكفي لتحمل كل من الآلات الثقيلة وأحمال المرور العادية. يتحمل أحمال H-10 وH-30.
تأتي هياكل الطرق الخرسانية بالأشكال التالية: شبه منحرف، سداسي، ومستطيل (مع جانب أو جانبين متباعدين). GOST 219224.0-84 تنص على أن درجة الخرسانة M400 وما فوق، بكثافة خليط تتراوح بين 2200 و2500 كجم/م2، تستخدم لصنع ألواح الطرق الخرسانية المصنعة في المصنع.
يتم استخدام الأسمنت البورتلاندي عالي الكثافة كمادة رابطة، ويتم استخدام الحجر المسحوق كمواد حشو، ويتم استخدام قضبان الفولاذ من الفئتين A-I (مسبقة الإجهاد) وA-III (غير سابقة الإجهاد) كتسليح. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتضمن مواد ملينة ومواد ملوثة فريدة وعناصر احتجاز الهواء. تُستخدم قضبان التسليح المصنوعة من الفولاذ المدلفن على الساخن أو المقوى حراريًا في تصميم المنتجات المجهدة مسبقًا.
يجب إدراج التفاصيل المتعلقة بالشكل والنوع والحجم وحمل التصميم وفئة التسليح غير المجهد أو المجهد على ملصقات المنتجات.
تتناول هذه القطعة من "كل شيء عن الخرسانة" الخطوات الحاسمة المتضمنة في إنتاج وتركيب ألواح الخرسانة للطرق. ندرس كيف حولت التقنيات المتطورة هذه العمليات، مما يضمن متانتها واقتصادها واستدامتها. توضح هذه المقالة الإجراءات والابتكارات الأساسية التي تميز بناء الطرق الخرسانية المعاصرة، من الخلط الدقيق للركام والأسمنت إلى التفاصيل الدقيقة لتركيب الألواح. إن معرفة هذه التقنيات لا تجعلنا نقدر تطوير البنية التحتية بشكل أكبر فحسب، بل إنها تؤكد أيضًا على مدى أهمية شبكات الطرق الموثوقة والفعالة لوجودنا اليومي.
ما هي استخداماتها?
إن عملية إنشاء الطرق الخرسانية المسلحة أصبحت أسهل بكثير بفضل ألواح الطرق الخرسانية. نظرًا لتعدد استخداماتها، يمكن وضع القماش في أي مكان. مع وضع الأسفلت كطبقة علوية، فإنه يوفر الحماية من العوامل الخارجية ويطيل عمر خدمته بشكل كبير.
يمكن أن يؤدي إعادة استخدام مكونات الخرسانة المسلحة إلى توفير كبير في التكاليف، طالما تم الحفاظ على سمات الجودة. يمكن استخدام درجات الحرارة العالية والمنخفضة لظروف التشغيل مع ألواح الخرسانة. تنتج المنتجات نوعًا من الطلاء الممتع من الناحية الجمالية، وتسرع عملية التثبيت، وتزيل الحاجة إلى تحضير الأساس المعقد.
هذا النوع من ترتيبات الهياكل الخرسانية له عدد من الفوائد، من أهمها القضاء على الحاجة إلى حفر التربة أو غيرها من الأعمال المرتبطة بها، مما يقلل بدوره من الوقت والنفقات اللازمة لوضع قاع الطريق. ألواح الطرق سهلة القيادة للسيارات عليها مباشرة بعد وضعها لأنها متينة وطويلة الأمد.
التصميم
لوح الخرسانة المسلحة هو منتج مستوٍ له الشكل والسمك المناسبين (140-240 مم)، ويتكون من الخرسانة ومقوى إما بتعزيزات مجهدة أو غير مجهدة. غالبًا ما يتم تصنيع المنتجات بمفصلات معدنية مصبوبة في مستوى الهيكل بدلاً من بروزها فوق سطح الطريق لتسهيل التركيب.
الخرسانة، التي تستخدم في صنع ألواح الطرق، تربط التعزيزات وتحميها من القوى البيئية والميكانيكية وغيرها من القوى الضارة. استخدم الخرسانة التي تتمتع بمقاومة الصقيع لا تقل عن 150 دورة وكثافة 2.2-2.5 طن/م3.
يتم اختيار قضبان فولاذية من الدرجات AT-4 وAT-5 وA-5 للإطارات المجهدة مسبقًا. يتم استخدام قضبان A-3 وA-3C وA-1 وسلك VR-1 بمقطع عرضي 6-8 ملم لإنشاء هياكل غير مجهدة. معززة بتسليح لا يزيد طوله عن ستة أمتار حسب مواصفات المنتج. بعد الإنتاج، يتم وضعها في مستودع على قاعدة متينة ومستوية، متباعدة أفقيًا بين فواصل خشبية ومقسمة عموديًا بواسطة دعامات خشبية.
مُميزة وفقًا للمعايير: يتم سرد جميع السمات، جنبًا إلى جنب مع الطول والعرض والسمك بالسنتيمتر والأمتار (لا يتم أخذ عرض اللوح أو طوله بالمليمترات في الاعتبار؛ عادةً ما تكون المليمترات مهمة فقط لحساب السمك).
التصنيف
يختلف شكل الألواح ووزنها وتطبيقها وخشونتها وقدرتها على تحمل الأحمال.
استخدام الأشكال للتمييز:
- P – مستطيل (الأكثر استخدامًا)
- PT – شبه منحرف
- PSh – عناصر سداسية
- PB وPBB – مستطيل مع 1-2 جانب مشترك
- PShP وPSHD وPPSh وPPSh – تكوينات مختلفة من ألواح الطرق السداسية
إذا كان من الممكن إعادة استخدام الهيكل الخرساني، فيتم الإشارة إلى ذلك بالرقم الأول في العلامة: 1) للاستخدام طويل الأمد، و2) لإنشاء طرق مؤقتة. يمكن استخدام الصف الأول والثاني. منتجات الصف الأول، ذات الهندسة الممتازة، توضع تحت مقطورات البناء، في مواقف السيارات، إلخ. منتجات الصف الثاني مهترئة ومتشققة وتستخدم كثيرًا مع الأحمال الكبيرة.
التجميع بناءً على السمات التكنولوجية:
- 1P – هياكل غير مقواة لرصف الطرق.
- PD و2P – بدون تعزيز، يتم اختيارها لإنشاء الأرصفة ومناطق المشاة والطرق المؤقتة. لا تتحمل أحمال المرور الثقيلة والصقيع الشديد.
- PDP – أكثر منتجات الخرسانة المسلحة شيوعًا ذات الخصائص العالمية، مع تعزيز غير مجهد، وغالبًا ما تستخدم لترتيب المسارات الدائمة مع حركة مرور غير كثيفة جدًا. يمكن وضعها مرة أخرى بعد التفكيك.
- PDN – منتجات ذات تعزيز مسبق الإجهاد، ومناسبة للاستخدام في الظروف الصعبة: عند ناقص كبير، الوزن.
- PAG – ألواح قوية جدًا تزن 4-5 أطنان، مصممة لتركيب اللوحات للمركبات كبيرة الحجم والمركبات المجنزرة ومدارج المطارات.
تكنولوجيا التصنيع
إن الحاجة إلى الالتزام الصارم بالمعايير والمؤشرات المعمول بها تفسر سبب خضوع إنتاج الألواح واستخدامها في البناء لقواعد صارمة.
المراحل الرئيسية للتصنيع:
- إعداد القوالب وتنظيف جميع الحاويات من بقايا الملاط والتزييت بمادة خاصة تقلل من التصاق الخرسانة بمعدن الحاوية وتبسط إزالة المنتج النهائي.
- تعزيز الهيكل بشبكات معدنية مثبتة على عناصر خاصة لتمديد قضبان معدنية في الحاوية، مما يسمح بضبط المسافة بين أجزاء الإطار وصنع طبقة كافية من طلاء الخرسانة.
- إعداد محلول من الحجر المسحوق والرمل والأسمنت والماء. إذا كان من الضروري زيادة صلابة البلاطة وتقليل استهلاك الأسمنت، يتم إدخال الملدنات في المحلول.
- التوزيع الموحد للمحلول في الحاوية، الضغط على طاولة اهتزازية.
- المعالجة الحرارية – يتم إرسال الحاويات إلى غرفة خاصة يتم فيها تسخينها ومعالجتها بدرجة الحرارة.
- إزالة المنتجات عن طريق تفكيك الهيكل.
- التحقق من الخصائص المطلوبة، ووضع العلامات.
- شحن المنتجات النهائية إلى المستودع، يتم التكديس في أكوام.
يتم استخدام طريقتين لإنشاء ألواح الطرق:
1) طريقة التدفق الكلي: يمكن إنتاج أنواع متعددة من المنتجات في وقت واحد، ونقلها بواسطة آلية رفع، وتجفيفها في غرف حرارية مخصصة.
2) المنضدة: هذا للإنتاج المتواضع. المنتج نفسه ثابت، ولكن يتم تحريك الآلية بين الحوامل أثناء التصنيع.
لإنتاج ألواح خرسانية مسلحة، هناك حاجة إلى المعدات التالية: آليات الرفع، وطاولة اهتزاز، وغرفة بخار، وخلاطات ملاط، ومقابس لشد قضبان الصلب مع التسليح المسبق الإجهاد، وحاويات معدنية.
ألواح PDN
تعتبر ألواح PDN المستطيلة (ألواح الطرق المجهدة مسبقًا) المنتج الأكثر استخدامًا في بناء الطرق وهي علامة تجارية عالمية. يبلغ طولها ستة أمتار وعرضها مترين وسمكها من أربعة عشر إلى ثمانية عشر سنتيمترًا. يمكن لألواح هذا النوع أن تتحمل الاختبار في المناخات القاحلة والتربة الصعبة والظروف الهيدرولوجية غير المواتية.
نظرًا لأن مكونات الطلاء لها مشابك فريدة على حوافها الطولية، فإن اللحام مطلوب لتجميع المكونات. عند استخدام رافعة لرفع الألواح، تكون نفس المشابك مطلوبة. تشكل الألواح المتصلة في نهاية اللوح، جنبًا إلى جنب مع الأقواس، وحدة تقوية واحدة.
نظرًا لأنها تمت معالجتها باستخدام شريط من القماش المشمع وفرشاة من النايلون ونقش خاص، فإن الألواح ذات السطح العامل "الأعلى" تتمتع بسطح أكثر خشونة قليلاً. يبلغ عمق التموج على الألواح ذات الجانب العامل "الأسفل" مليمترًا واحدًا على الأقل.
كما أن الألواح المماثلة التي تم تصنيفها على أنها PDP والتي تحتوي على تسليح مسبق الإجهاد شائعة جدًا. بسبب تمويجها، فإنها تتمتع بقدرة التصاق ممتازة على عجلات النقل، كما أنها مقاومة للماء والصقيع وقادرة على دعم حمولات تصل إلى 30 طنًا.
حول تكنولوجيا وضع ألواح الطرق
تستخدم كل من مشاريع بناء الطرق واسعة النطاق ومشاريع التطوير الخاصة في كثير من الأحيان ألواح الطرق الخرسانية المسلحة، سواء كانت لرصف مسارات الحدائق أو بناء المسارات بجانب الممرات.
بناءً على الاستخدام المقصود للطريق ومدة استخدامه، يتم إعداد القاعدة. يتم وضع وسادة رملية مُجهزة ومضغوطة دون استخدام حجر الرصيف للوحات والمنصات والممرات المؤقتة.
تُستخدم هذه الطبقات عند وضع الأساس للطرق المخصصة للاستخدام الدائم: وسادة رملية كثيفة، وأرضية مصنوعة من مواد تكسية أرضية غير منسوجة، وحجر مكسر لتصريف المياه. لتصريف مياه الأمطار، يجب تثبيت حجر الحدود بفجوات ستة سنتيمترات كل عشرة أمتار.
يجب إزالة الطبقة العليا من التربة في عرض القماش المستقبلي أولاً ، وصولاً إلى عمق 30 سم. بعد ذلك ، يتم إدخال طبقة الصرف في المسافة البادئة ، ومضغوط ، ومغطاة بالتمسيج الجغرافي. ثم تتم إضافة طبقة تصل إلى 15 سم سميكة إلى الرمال. ثم يتم تثبيت لوحة الطريق ، ويتم ختم الأخاديد المتصاعدة بحلق. يجب أن تكون العناصر المتطرفة للطلاء من PBB أو PB مع نتوءات على متن الطائرة المجمعة بجوار الحجر.
من أجل تعزيز جودة الطلاء ، يتم تطبيق مزيج بناء خرساني أو لفّات الإسفلت كطبقة أعلى.
لضمان بنية تحتية يمكن الاعتماد عليها وفعالة ، من الضروري فهم التكنولوجيا التي تنطوي عليها إنتاج وتركيب ألواح الخرسانة على الطرق. تبدأ العملية باختيار المواد – الأسمنت والركام والماء والمواد المضافة – بعناية. يتم الجمع بين الكميات الصحيحة من هذه المكونات لتوفير القوة المطلوبة وطول العمر. تعد محطات الخلط التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر والتي تضمن الاتساق والجودة في خليط الخرسانة سمة مشتركة للتقنيات الحديثة.
بعد الخلط، يتم نقل الخرسانة إلى موقع البناء في شاحنات مصممة خصيصًا لمنع الخرسانة من التصلب قبل الأوان. يتم صب الخرسانة على قوالب أو قوالب في الموقع لإنشاء ألواح بأبعاد دقيقة. اعتمادًا على ما يتطلبه المشروع، يمكن تعديل هذه القوالب لإنتاج ألواح بأحجام وأشكال متنوعة.
يتم معالجة الخرسانة لزيادة قوتها ومتانتها بعد صبها. لتجنب التشقق وضمان ترطيب الأسمنت بشكل موحد، تتضمن هذه العملية عادةً تنظيم مستويات درجة الحرارة والرطوبة. اعتمادًا على العوامل البيئية والاحتياجات الفريدة لمزيج الخرسانة، يمكن أن تستغرق عملية المعالجة بضعة أيام إلى عدة أسابيع.
يتم تجهيز ألواح الخرسانة للتركيب بعد أن تجف. لإنشاء أساس متين للألواح، يجب تسوية الأساس وضغطه كجزء من عملية إعداد الموقع. وفقًا لمواصفات التصميم، يتم وضع الألواح ومحاذاتها بعناية، مع إيلاء اهتمام خاص لتباعد المفاصل ومحاذاتها لمراعاة التمدد والانكماش الناتج عن الاختلافات في درجات الحرارة وأحمال المرور.
من أجل الحفاظ على سلامة سطح الطريق ووقف تسرب المياه، يتم أخيرًا وضع المواد المانعة للتسرب على المفاصل التي تفصل الألواح. من أجل ضمان الأداء الطويل الأمد لألواح الخرسانة وتقليل الحاجة إلى الإصلاحات، فإن التركيب والصيانة المناسبين أمران ضروريان. يمكن للمهندسين والمقاولين المساعدة في إنشاء بنية تحتية مرنة ومستدامة للنقل من خلال التعرف على عملية التصنيع وأفضل الممارسات لوضع ألواح الخرسانة.
