تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

الخرسانة المقذوفة، أو المرشوشة (Shotcrete)، أو (Gunite) عبارةٌ عن خليطٍ من الركام، والإسمنت البورتلاندي، والماء، يتمُّ نقله بواسطة الهواء المضغوط إلى فوهة مسدس الرش ثم يُرشُّ الخليط على أي نوعٍ من الأسطح العلوية، أو الأفقية، أو المائلة، ويمكن نحته على الفور تقريباً. بالنسبة للاستخدامات الهيكلية، عادةً ما يتمُّ تطبيق الخرسانة المقذوفة على قضبانٍ فولاذيةٍ تقليدية، أو شبكةٍ فولاذية (تسليح عادي)، أو ألياف الحديد، أو الألياف الاصطناعية. ^{[1] [2]}

تاريخ الخرسانة المقذوفة

ظهرت الخرسانة المقذوفة في أوائل العام 1900 م في الولايات المتحدة الأمريكية في صناعة المجسمات والتماثيل على يد عالم التحنيط الأمريكي كارل إكيلي، لإصلاح الواجهة المتداعية للمتحف الكولومبي الميداني في شيكاغو، ثم تمّ استخدامها في العام 1911 في معالجة الأجزاء الضعيفة في أعمال ترميم المباني. حصل كارل إكيلي على براءة اختراع لاختراعه (مسدس الأسمنت).

تمَّ استخدام عملية الخلط الجاف حتى تمَّ ابتكار عملية الخلط الرطب في الخمسينيات من القرن الماضي، وفي الستينيات، ظهرت طريقة بديلة لإطلاق المواد الجافة بمسدسٍ دوّار، وذلك باستخدام قادوسٍ مفتوحٍ تتمُّ تغذيته باستمرار، ويتمُّ التحكم بالفوهة يدويًا في المهام الصغيرة، مثل: حمام السباحة، وفي الأعمال الأكبر حجمًا، يتمُّ ربطه بأذرعٍ ميكانيكية، ويتمُّ تشغيله بواسطة جهاز التحكم عن بعد المحمول باليد.

ما الفرق بين الخرسانة العادية والمقذوفة؟

لا تختلف الخرسانة المقذوفة عن الخرسانة العادية إلا بطريقة التنفيذ والتدرُّج الحبي الخاص، فمن ناحية طريقة التنفيذ والصب، فإن الخرسانة المقذوفة يتمُّ صبّها باستخدام ضغط الهواء، حيث يتمُّ قذف مكونات الخرسانة عبر خراطيم تحت تأثير ضغط الهواء، ومن ناحية التدرُّج الحبي، فإن الخرسانة المقذوفة تحتاج إلى تدرُّجٍ حبي خاص يتناسب مع طريقة الضخ، ومع ثخانة العناصر، والطبقات المراد تنفيذها بالخرسانة المقذوفة. ^[3]

ما مدى قوة الخرسانة المقذوفة؟

قوة الضغط للخرسانة المقذوفة هي (25 – 40) ميجا باسكال، وقوة الشدّ هي (2.0 – 2.5) ميجا باسكال، وقوة الترابط مع الحجر هي (1.0 – 1.5) ميجا باسكال، والتي يمكن أن تلبي متطلبات الهياكل تحت الأرض. لا يوجد حدٌّ أقصى محدّدٌ لسماكة الخرسانة المرشوشة المستخدمة في جدران القصّ أو أي نوعٍ آخر من الجدران، فالشاغلان الرئيسيان هما حرارة الترطيب، والتغليف المناسب لفولاذ التسليح، كما تحتاج الخرسانة المرشوشة، إلى المعالجة لمدة سبعة أيامٍ متواصلة. ^[3]

ما هي مزايا الخرسانة المقذوفة؟

1- يمكن تطبيق الخرسانة المرشوشة بواسطة فوهة، ولا تتطلب أي اهتزازٍ أو ضغطٍ بعد وضعها، لأنه يتمُّ نفخها في مكانها تحت الضغط.

2- أكثر اقتصاديةً، وتتطلب قوالب أقل.

3- يمكن صبُّ حجمٍ أكبر في وقتٍ أقل.

4- الترابط الهائل بطبيعته، مما يجعل الطبقات الخرسانية قويةً للغاية.

5- تتمتع بصفاتٍ غير قابلةٍ للاحتراق، ومقاومةٍ للحريق مماثلة للخرسانة التي تمّ تشكيلها وصبّها بطريقةٍ عادية.

6- تساعد على إدارة نسبة الأسمنت إلى الماء.

ما هي عيوب الخرسانة المقذوفة؟

1- الوقت الكبير الذي تستغرقه عند استخدامها للأساسات، والأرصفة الهيكلية، وغيرها من الهياكل ذات المقاطع العرضية العملاقة.

2- الغبار في الطريقة الجافة.

3- الحصى الموجود داخل الخليط الخرساني، والذي يكون ضخمًا للغاية، مما يعوق رشّ الخرسانة، والخرسانة الجاهزة التي تكون رطبةً جدًا بحيث لا تلتصق بشكلٍ جيدٍ بالأسطح الرأسية والعلوية.

4- يتمُّ تبديد الكثير من الخرسانة.

5- الحاجة إلى قوةٍ عاملة ذات مهارةٍ عاليةٍ لأداء العمل. ^{[2] [3] [5] [6]}

ما هي مكونات الخرسانة المقذوفة؟

1- الماء

يجب ألا يحوي مواد ضارة، ويجب ألا تزيد نسبة الماء إلى الإسـمنت (w / c) عن (0.4) وزناً للطريقة الجافة، و(0.45) للطريقة الرطبة.

2- الأسمنت

يستخدم الأسمنت البورتلاندي في أغلب أعمال الخرسانة المقذوفة، ويستخدم الأسمنت المقاوم للأملاح في المباني المُعرّضة لتأثير الأملاح أو الأسمنت سريع التصلُّب.

3- الركام

يكون قليل التفاعل مع الأحماض والقواعد، والمقاس الأقصى للركام هو 1 ميلي متر (والأفضل ألا يزيد عن 10 ميلي متر)، ويمكن استخدام الركام خفيف الوزن أيضاً، كما يجب ألا تزيد رطوبة الركام بالنسبة للطريقة الرطبة عن 6 بالمئة.

4- الإضافات

يمكن إضافة بعض المعجلات التي تزيد من مقاومة الانضغاط المبكرة، كما ويمكن استخدام بعض المواد الناعمة البوزولانية والملدنات، وكذلك خبث الفرن العالي، ومادة السيليكا فيوم، والتي تُعتبر من المواد الحبيبة شديدة النعومة، والتي تزيد من الكتامة، وتحسّن من خواص الخلطة للخرسانة المقذوفة، وقابلية التشغيل واللدونة، والانسيابية، والتماسك، والتلاصق، وعند الحاجة لإضافة مسرعات التصلُّب تضاف عند فتحة القاذف. ^{[5] [6]}

ما هي طرائق تنفيذ الخرسانة المقذوفة؟

يتمُّ تنفيذ الخرسانة المقذوفة بطريقتين حسب طريقة إضافة الماء إلى الخلطة، حيث يمكن إضافة ماء الخلط للخلطة قبل تمريرها ضمن خراطيم ضغط الهواء، وتسمّى هذه الطريقة الرطبة، أما الطريقة الجافة، فيتمُّ إضافة الماء للخلطة في جسم القاذف.

1- الطريقة الجافة

أ- يتمُّ مزج الأسمنت مع الركام بشكلٍ جاف، ويوضع المزيج في قمع التلقيم (الحاوية)، ويضخُّ المزيج عبر خرطوم الاتصال بواسطة الهواء المضغوط، وتمزج المكونات الجافة سواءً أكان يدوياً أو آلياً يجب أن يحقق توزيع الإسمنت والمواد المضافة بشكلٍ متجانسٍ على الركام، وأن تغلف سطوحها بشكلٍ كامل.

ب- الخلط بالماء يتمُّ داخل جسم القاذف الذي يزود بالماء عبر موزعٍ حلقي يخرج منه الماء بالضغط، ويختلط بالخرسانة الجافة.

2- الطريقة الرطبة

أ- يجب أن يتمَّ خلط المواد بما فيها الماء، في بداية العمل ثم يوضع في غرفة التلقيم، ويضخّ عبر خرطوم الاتصال إلى فتحة القاذف.
ب- تعطى كمية إضافية من الهواء المضغوط عند فوهة القاذف لزيادة سرعة القذف. ^{[4] [6]}

ما هي فوائد جدار الخرسانة المقذوفة؟

1- إمكانية وضع الجدران من أعلى إلى أسفل، أو من أسفل إلى أعلى.

2- زيادة الإنتاج بشكلٍ كبير مقارنةً بالجدران الخرسانية المصبوبة في الموقع.

3- مواصفات الخرسانة المرشوشة ACI متاحة بسهولة.

4- دمج الخرسانة المرشوشة يتمُّ بسهولة أثناء البناء.

5- قوة عالية، نفاذية منخفضة، ومتانة عالية.

6- يؤدي تطبيق الخرسانة بشكلٍ أسرع إلى تقليل كلفة العمالة.

7- ارتباط أفضل بسطح الاستقبال.

8- تقليل تشكيل المواد بنسبة تصل إلى 100 بالمئة.

9- لا توجد قواعد خرسانية إضافية مطلوبة لدعم الجدران.

10- تقليل وقت الرافعة عند صب الخرسانة. ^[3]

ما هي تطبيقات الخرسانة المقذوفة؟

تستخدم الخرسانة المقذوفة في التطبيقات الآتية:

1- في إنشاء السقوف القشرية، والقبب، والسقوف الخرسانية المسلحة ذات السمك القليل، والسطوح المائلة، والجدران الساندة، وفي أعمال واجهات الجدران، ومنشأة الصوامع، والجدران الحاجزة، وفي المنشآت المقاومة لعصف التفجيرات، وقناطر الأنهار، وأبراج التبريد.

2- كطبقات حمايةٍ من الحرائق في المنشآت المعدنية، وتبطين المداخن، وتغليف خطوط الأنابيب، وكذلك في تثبيت التربة والصخور، وتثبيت سفوح الجبال بجوار الطرق لمنع الانهيارات. وفي أعمال إكساء الأنفاق تحت الأرض، أو تلك التي في الجبال، كأنفاق جرّ مياه الشرب للتجمُّعات السكنية، وأنفاق الطرقات والسكك الحديدية بحيث تكون ذات صفةٍ جمالية، لإعطاء مظهرٍ جيدٍ للنفق بعد استخدام تسليحٍ مناسب.

3- تستخدم في المنشآت الحافظة للمياه كونها تتمتع بكتامةٍ عالية تساعد في الحدّ من تسرب المياه من الخزانات الكبيرة، والسدود، وأحواض السباحة، وعبارات المياه، وعمل قنوات الري.

4- في مجال إنشاء منشآت الفيروسمنت، والترايدابانال (Tridipanel)، والأبنية الخفيفة.

5- في أعمال ترميم المنشآت وتقويتها وتدعيمها، فمن مزاياها أنها مرنة، ويسهل تغلغلها في قلب الشقوق والتصدعات، وذات وزنٍ خفيفٍ نسبياً مما يضمن ألا تؤثر على سلامة البناء، كما تعمل على تقوية الجدران المسلحة والحجرية بحيث تصبح أكثر قدرةً على مقاومة الأحمال الأفقية.

6- في المنشآت ذات الأشكال الحرة (Free formed structures)، كأحواض السباحة، وجدران التسلق، وفي مدن الألعاب، والتماثيل، والأشكال التي تتضمنها، وأعمال النحت، وبعض الرياضات المائية متعرجة المسار. ^{[4] [5]}