ملتقى الفيزيائيين العرب - أحدث تكنولوجيا من الخرسانة المرنة لمقاومة الزلازل

كتب : حمدي مصطفي

ولقد أطلقوا عليها إسم الخرسانة القابلة للإنثناء Bendable Concrete لقدرتها علي مقاومة الزلازل والهزّات الأرضيّة القويّة، والإسم العلمي لها هو Engineered Cementitious Composites - ECC وواضح من الإسم أنّها خرسانة قابلة للإنثناء ( كما يظهر في الصورة خلال إجراء إختبارات التحمُل عليها ) ... فهذه الخرسانة المرنة الجديدة تنثني ولا تنكسر، وتظهر مزاياها الكبيرة جداً في المناطق المعرّضة للزلازل بالدرجة الأولي .

وهي تبدو علي شكل الخرسانة المعروفة، ولكنّها أخف وزناً بحوالي 40 % وكذلك فهي أقوي في قدرتها علي مقاومة التصدٌع والشروخ والكسر بحةالي 500 مرّة عن الخرسانة المعروفة .

ولقد جاء هذا التفوق في الأداء من جانب الخرسانة المرنة الجديدة بسبب تلك الألياف الرقيقة والتي تم إدخالها في تكوين خلطة الخرسانة وهي ألياف مَكْسِيّة بطبقة خاصّة من البولمرات المجهريّة Specially Coated Microscopic Polymer Fibers، والتي من خصائصها المرونة الشديدة عند التعرض للإجهاد أو الضغط. ولا تزيد كمية الألياف هذه عن 2 % من وزن خلطة الخرسانة ... وبالطبع فإنّ هذا سيعود برخص تكلفة الخرسانة المرنة كثيراً عن الخرسانة العادية. كما أنّها تتمتّع بعمر أطول بكثير من الخرسانة العادية ممّـا يخفّض من تكلفتها علي المدي الطويل، كما ستكون تكاليف النقل أقل أيضاً نظراً لخفّة الوزن .

http://www.el-wasat.com/images/3393978979879.jpg

الصورة : عينة من الخرسانة المرنة تحت الإختبار والتي هي أخف بأربعين مرّة عن الخرسانة المعروفة ... أظهرت أنّها أقوي من حيث مقاومة التصدع والشروخ والكسر بخمسمائة مرّة

ويقول البروفيسور فيكتور لي Victor Li، والذي قام مع فريق العمل الذي يعاونه في إبتكار هذا النوع المرن من الخرسانة والتي أطلقوا عليها إسم U-M's ECC Technology : " لقد تم إستخدام هذا النوع الجديد المرن من الخرسانة فعلاً في مشاريع ضخمة في اليابان ، وفي كوريا وفي أستراليا، ولكنه تم إستخدامه بصورة ابطأ نسبياً في الولايات المتّحدة الأمريكيّة.
ولقد تم إستخدامه في عمل المفاصل المرنة Stretchable Expansion Joints وذلك في جسر ميتشيجان، وكذلك في عمل الألواح المقرنة The Coupling Beams وذلك في أبراج يوكوهاما باليابان وذلك بغرض مقاومة الزلازل " .

ويضيف بروفيسور لي : " أنّه من المعروف بأنّ الخرسانة المدعومة بالألياف Fiber-Reinforced Concrete ليست شيئاً جديداً، ولكنّني أعتقد بأنّ الخلطة الجديدة U-M's ECC والتي ظلّت تحت التطوير والتحسين طوال العشر سنوات الماضية، تبشّر بنتائج تفوق بكثير أي خلطات سابقة لها من التي تم إضافة الألياف ضمن مكوناتها. ولقد راعي العلماء علاوة علي موضوع الألياف موضوع آخر لا يقل أهميّة عن الألياف وهو تحديد مكونات خلطة الخرسانة نفسها بحيث تجعله أكثر مرونة وقابلية للتعرض للإنثناء دونما حدوث إنهيار فيه. ومن الجدير بالذكر أنّ الخلطة المرنة الجديدة قد حصلت علي عدد أربع براءات إختراع ومازالت هناك ثلاث براءات إضافية تنتظر الموافقة عليها وإعتمادها " .

المصدر :
صحيفة الوسط
24 مايو 2008