تمت مناقشة رسالة الماجستير الموسومة” سلوك الخرسانة عالية الاداء باستخدام المخلفات البلاستيكية كركام ناعم للطالب محمود فوزي احمد في قسم الهندسة المدنية بكلية الهندسة/جامعة بغداد . وقد اشرف على إعداد الأطروحة أ. م. د. عبد القادر اسماعيل عبد الوهاب .وتألفت لجنة المناقشة من أ. د. ندى مهدي فوزي (رئيسا), و أ. م. د. معن سلمان حسن (عضوا) و م. د. زينة خضير عباس (عضوا).بعد امتحان لجنة المناقشة الطالب في محتويات الأطروحة,قررت اللجنة منح الطالب شهادة الماجستير.
ملخص بحث الطالب هو كالآتي:
يحظى مفهوم الاستدامة في الوقت الحاضر على أولوية قصوى في صناعة البناء والتشييد, وحيث ان الخرسانة هي واحدة من مواد البناء الرئيسية المستخدمة في أنشطة البناء الحالية في جميع أنحاء العالم ؛ لذلك، نشأت العديد من الابحاث المتعلقة بالاستدامة على المدى الطويل. كما أن ارتفاع استهلاك المصادر الطبيعية، وإنتاج كمية عالية من المخلفات الصناعية والتلوث البيئي يتطلب الحصول على حلول جديدة للتنمية المستدامة. علاوة على ذلك ، كان النمو في صناعة البلاستيك يجري بصورة هائلة في جميع ارجاء العالم. ان البلاستيك من نوع البولي إيثلين تيريفثاليت (Polyethylene Terephthalate/PET) , واحد من اكثر انواع البلاستيك استهلاكا ويستخدم بكميات كبيرة على شكل زجاجات تعبئة المشروبات الغازية وقناني المياه المعدنية.
يهدف هذا العمل إلى دراسة إمكانية استخدام مثروم النفايات البلاستيكية (الناتجة من تقطيع القناني البلاستيكية لمياه الشرب المعدنية) ، لإنتاج الركام الناعم واستخدامه كجزء من الرمل الطبيعي في تصنيع الخرسانة عالية الأداء . تم إجراء دراسة مختبرية لتقييم الخواص الفيزيائية والميكانيكية، اضافة الى ديمومة الخرسانة عالية الاداء المحتوية على مثروم المخلفات البلاستيكية كجزء من الركام الناعم ومقارنة النتائج مع الخرسانة المرجعية غير المحتوية على الركام البلاستيكي . تم استخدام مثروم المخلفات البلاستيكية بنسب استبدال ( 0,0% , 2,5% , 5,0% و 7,5%) من حجم الرمل لإنتاج خرسانة عالية الأداء , اضافة الى استخدام الملدن المتفوق مع استبدال 10% من وزن السمنت بغبار السيليكا .
تضمنت فحوصات الخواص الفيزيائية (الكثافة الظاهرية، المسامية، امتصاص الماء وسرعة الموجات فوق الصوتية, ( في حين اشتملت الخواص الميكانيكية على )مقاومة الانضغاط ، مقاومة الشد الانشطاري , مقاومة الانثناء ومعامل المرونة الاستاتيكي) , بالإضافة إلى دراسة ديمومة الخرسانة عالية الاداء عند تعرضها لدورات من الانجماد والذوبان وتحديد معامل الديمومة كمعيار للمقارنة بين الخرسانة المحتوية وغير المحتوية على مثروم المخلفات البلاستيكية.
اظهرت النتائج أن الخرسانة الطرية التي تحتوي على مثروم المخلفات البلاستيكية اعطت قابلية تشغيل اقل من الخرسانة المرجعية , كما اظهرت نتائج فحوصات سرعة الموجات فوق الصوتية، والكثافة وامتصاص الماء، انخفاضا قليلا مع زيادة محتوى الركام البلاستيكي .
انخفضت نتائج مقاومة الانضغاط ومعامل المرونة بعمر 28 يوم بنسبة (27,02٪ و5,92 ٪ ) على التوالي بزيادة نسبة الاستبدال الى 7.5% مقارنة مع الخلطة المرجعية ، في حين كانت قيم مقاومة الشد الانشطاري باتجاه تصاعدي في المراحل الأولية من الاستبدال ، إلا أنها تميل إلى الانخفاض بعد زيادة نسبة الاستبدال عن 2.5% . من ناحية أخرى، ازدادت قيم مقاومة الانثناء لجميع الأعمار ولكافة نسب الاستبدال ، وكان الحد الأقصى لنسبة الزيادة ( 20.85%، 11.63٪، و10.42 ٪) بعمر 28 يوما وبنسب استبدال ( 2.5 , 5 , و 7.5)% على التوالي .
أن الشكل الرقائقي لمثروم المخلفات البلاستيكية عمل كجسر رابط بين قطعتي الفشل في فحوصات التحمل الميكانيكي وبالتالي منع اجزاء الخرسانة من الانفصال بعد الفشل.
بينت نتائج مقاومة الانجماد ان الخرسانة عالية الاداء والمحتوية على المخلفات البلاستيكية هي أفضل من الخرسانة المرجعية، وكان معامل الديمومة بأعلى مقدار للخلطة الخرسانية المحتوية على نسبة استبدال 5% , خلال 300 دورة من الانجماد والذوبان السريع .
بينت النتائج بعض التأثيرات السلبية لاحتواء الخرسانة على مثروم المخلفات البلاستيكية مثل انخفاض مقاومة الانضغاط ، الا ان استخدام الركام البلاستيكي يوفر بعض المزايا الايجابية مثل تحسن مقاومة الانثناء ومقاومة الانجماد اضافة الى تغيير سلوك فشل النماذج , كما أن إعادة استخدام النفايات البلاستيكية باعتبارها جزء من الركام الناعم المستخدم في انتاج الخرسانة عالية الاداء يفتح افقا جديدا للحد من تكلفة المواد واستهلاك الرمل الطبيعي ويحل بعض المشاكل البيئة التي تشكلها النفايات البلاستيكية.
ملخص بحث الطالب هو كالآتي:
يحظى مفهوم الاستدامة في الوقت الحاضر على أولوية قصوى في صناعة البناء والتشييد, وحيث ان الخرسانة هي واحدة من مواد البناء الرئيسية المستخدمة في أنشطة البناء الحالية في جميع أنحاء العالم ؛ لذلك، نشأت العديد من الابحاث المتعلقة بالاستدامة على المدى الطويل. كما أن ارتفاع استهلاك المصادر الطبيعية، وإنتاج كمية عالية من المخلفات الصناعية والتلوث البيئي يتطلب الحصول على حلول جديدة للتنمية المستدامة. علاوة على ذلك ، كان النمو في صناعة البلاستيك يجري بصورة هائلة في جميع ارجاء العالم. ان البلاستيك من نوع البولي إيثلين تيريفثاليت (Polyethylene Terephthalate/PET) , واحد من اكثر انواع البلاستيك استهلاكا ويستخدم بكميات كبيرة على شكل زجاجات تعبئة المشروبات الغازية وقناني المياه المعدنية.
يهدف هذا العمل إلى دراسة إمكانية استخدام مثروم النفايات البلاستيكية (الناتجة من تقطيع القناني البلاستيكية لمياه الشرب المعدنية) ، لإنتاج الركام الناعم واستخدامه كجزء من الرمل الطبيعي في تصنيع الخرسانة عالية الأداء . تم إجراء دراسة مختبرية لتقييم الخواص الفيزيائية والميكانيكية، اضافة الى ديمومة الخرسانة عالية الاداء المحتوية على مثروم المخلفات البلاستيكية كجزء من الركام الناعم ومقارنة النتائج مع الخرسانة المرجعية غير المحتوية على الركام البلاستيكي . تم استخدام مثروم المخلفات البلاستيكية بنسب استبدال ( 0,0% , 2,5% , 5,0% و 7,5%) من حجم الرمل لإنتاج خرسانة عالية الأداء , اضافة الى استخدام الملدن المتفوق مع استبدال 10% من وزن السمنت بغبار السيليكا .
تضمنت فحوصات الخواص الفيزيائية (الكثافة الظاهرية، المسامية، امتصاص الماء وسرعة الموجات فوق الصوتية, ( في حين اشتملت الخواص الميكانيكية على )مقاومة الانضغاط ، مقاومة الشد الانشطاري , مقاومة الانثناء ومعامل المرونة الاستاتيكي) , بالإضافة إلى دراسة ديمومة الخرسانة عالية الاداء عند تعرضها لدورات من الانجماد والذوبان وتحديد معامل الديمومة كمعيار للمقارنة بين الخرسانة المحتوية وغير المحتوية على مثروم المخلفات البلاستيكية.
اظهرت النتائج أن الخرسانة الطرية التي تحتوي على مثروم المخلفات البلاستيكية اعطت قابلية تشغيل اقل من الخرسانة المرجعية , كما اظهرت نتائج فحوصات سرعة الموجات فوق الصوتية، والكثافة وامتصاص الماء، انخفاضا قليلا مع زيادة محتوى الركام البلاستيكي .
انخفضت نتائج مقاومة الانضغاط ومعامل المرونة بعمر 28 يوم بنسبة (27,02٪ و5,92 ٪ ) على التوالي بزيادة نسبة الاستبدال الى 7.5% مقارنة مع الخلطة المرجعية ، في حين كانت قيم مقاومة الشد الانشطاري باتجاه تصاعدي في المراحل الأولية من الاستبدال ، إلا أنها تميل إلى الانخفاض بعد زيادة نسبة الاستبدال عن 2.5% . من ناحية أخرى، ازدادت قيم مقاومة الانثناء لجميع الأعمار ولكافة نسب الاستبدال ، وكان الحد الأقصى لنسبة الزيادة ( 20.85%، 11.63٪، و10.42 ٪) بعمر 28 يوما وبنسب استبدال ( 2.5 , 5 , و 7.5)% على التوالي .
أن الشكل الرقائقي لمثروم المخلفات البلاستيكية عمل كجسر رابط بين قطعتي الفشل في فحوصات التحمل الميكانيكي وبالتالي منع اجزاء الخرسانة من الانفصال بعد الفشل.
بينت نتائج مقاومة الانجماد ان الخرسانة عالية الاداء والمحتوية على المخلفات البلاستيكية هي أفضل من الخرسانة المرجعية، وكان معامل الديمومة بأعلى مقدار للخلطة الخرسانية المحتوية على نسبة استبدال 5% , خلال 300 دورة من الانجماد والذوبان السريع .
بينت النتائج بعض التأثيرات السلبية لاحتواء الخرسانة على مثروم المخلفات البلاستيكية مثل انخفاض مقاومة الانضغاط ، الا ان استخدام الركام البلاستيكي يوفر بعض المزايا الايجابية مثل تحسن مقاومة الانثناء ومقاومة الانجماد اضافة الى تغيير سلوك فشل النماذج , كما أن إعادة استخدام النفايات البلاستيكية باعتبارها جزء من الركام الناعم المستخدم في انتاج الخرسانة عالية الاداء يفتح افقا جديدا للحد من تكلفة المواد واستهلاك الرمل الطبيعي ويحل بعض المشاكل البيئة التي تشكلها النفايات البلاستيكية.
