برمجة ملموسة لناطحة سحاب

صنع الخرسانة أمر بسيط للغاية. خذ الأسمنت والماء والرمل ، قليل من الأنقاض ، امزج. انتهى! هل من الممكن بناء شيء من الحل الناتج؟ بالطبع. هل من الممكن بناء مبنى فريد منه؟ لا.

ما هو الخطأ في هذا الخليط؟ سنذهب إلى موقع بناء مركز سان بطرسبرغ لاختا ونكتشف ذلك. مقالة اليوم عن الثانية من "المكونات" الثلاثة للبرج. يمكنك معرفة المزيد عن الزجاج الأول هنا .


( مصدر الصورة )

غالبًا ما تسمى المدن الكبرى بالأدغال الخرسانية. يشهد هذا ببلاغة على مواد البناء الأكثر شيوعًا اليوم.

يحب معظم الخرسانة في آسيا. اضطر بسبب الصلب باهظة الثمن. هناك ، تم بناء ناطحات السحاب بالكامل تقريبًا من الخرسانة - على سبيل المثال ، برج بتروناس في كوالالمبور.



تزن هذه "التوائم" ضعف ما إذا كان لديها إطار فولاذي. ولكن أقل بكثير مما لو تم بناؤها قبل عقد واحد فقط. ماذا حدث في هذه الفجوة؟

***

دائمًا ما يمثل العثور على توازن بين قدرة تحمل التربة ووزن مبنى ثقيل نقطة تحديًا. يشير تاريخ الأبراج في كوالالمبور هنا إلى أنها ليست "خرسانة ثقيلة" فحسب ، بل تقف أيضًا على الحجر الجيري القابل للطرق. على الأرجح ، إذا تم بناؤها من قبل مهندسين وبنائين أقل كفاءة ، فإن موظفي بتروناس سيعرفون منذ فترة طويلة كيف تبدو الصهارة. ولكن تحت الأبراج توجد أكوام 100 متر ، ويتم تخفيف وزن المباني بشكل كبير بفضل الخرسانة المعدلة عالية القوة. ستكون في كوالالمبور - اذهب بأمان.


( مصدر الصورة )

ثورة ملموسة

يجب أن يكون قد تم اختراع الخرسانة المعدلة في مكان ما في شرق آسيا. في منطقة تكون فيها التربة ضعيفة ونشطة زلزالياً ، فإن كل قطعة أرض - تساوي وزنها بالذهب ومتر مكعب من الصلب - هي نفسها تقريبًا ، ولكن كل شيء على ما يرام مع العقول والتقنيات. لم ينضج الوضع الثوري طويلاً. تم تحقيق هذا الانجاز من قبل اليابانيين ، في أواخر 1980s وأوائل 90s. الاختراع عبارة عن إضافات خاصة في الخرسانة. لقد جعلوها قوة عالية ودخلوا إلى عصر "البرمجة" الملموسة. الآن يمكن تعيين خصائص الخرسانة مقدمًا باستخدام كيمياء البناء.


مناظر المدينة في آسيا. ( مصدر الصورة )

خرسانة عالية القوة. كيف يتم ذلك

تعتمد جودة الخرسانة الكلاسيكية على استهلاك الأسمنت. تعتمد خصائص الخرسانة عالية القوة على الإضافات.

كما يوحي الاسم ، فإن المعيار الرئيسي للخرسانة الجديدة هو زيادة الصلابة. هذا هو الحد الأدنى للفئة B40 ، قوة ضغط 60 ميجا باسكال وأعلى. في روسيا ، تم الإعلان عن الخرسانة عالية القوة - B90 ، عند بناء مجمع مدينة موسكو.

يتكون خليط الخرسانة من المواد الصلبة والسائلة والغازية - الهواء والماء والاسمنت والركام الكبير والصغير. قد تختلف أحجام الجسيمات مليون مرة.


المكونات الرئيسية لملاط الخرسانة

يعتمد ما إذا كان الخليط سينتج من حيث المبدأ على نسبة الجسيمات الصلبة إلى الماء. إذا كانت مثالية ، فإن جزيئات الماء تحيط بالجزيئات الصلبة ، وتصبح أكثر كثافة وتكوين روابط بينها - بنية بلورية. إذا كان هناك ماء أكثر من اللازم ، فسيكون هناك طبقات: برك فوقها وجزء كبير أدناه. مع نقص المياه ، لن يأتي منه شيء أيضًا.


التقسيم الطبقي للخليط

إذا تم الحصول على الحل ، فإن الخطر التالي هو المسام الشعرية.


ها هم. (الصورة من هنا )

هذه تجاويف تتراوح في حجمها من 0.01 إلى 10 ميكرومتر مملوءة بالماء. بعد سحب الماء إلى الهيكل ، يظهر فراغ في التجاويف. يتم امتصاص الماء أو الهواء من البيئة هناك. عند 2-3 درجة مئوية ، يتجمد الماء في المسام ويزيد في الحجم. دموع الجليد ملموسة. بعد بضع دورات تجمد ، تتشكل الشقوق الصغيرة.

المسام هي العيب الرئيسي في الخرسانة. لحسن الحظ ، تتركز جميعها تقريبًا في مكان واحد - الحجر الأسمنتي.


جزء من مساحة المسام من الحجر الأسمنتي ( مصدر الصورة )

حجم الحجر الأسمنتي في الخرسانة هو 25-30 ٪. هو أضعف حلقة. إذا كان سيكون أقل أو لا على الإطلاق - ستنخفض المسامية. في هذا الهدف يتم ضرب المكملات الغذائية.

على سبيل المثال ، دخان السيليكا. هذه هي جزيئات السيليكا الكروية التي يبلغ حجمها 0.1 ميكرون. تحيط آلاف هذه الحبيبات بحبيبات الأسمنت ، وتضغط الخليط ، وتملأ جميع الفراغات.
مجموعة أخرى هي الملدنات الفائقة (البوليمرات). زيادة حركة وسيولة الخليط. يتكون هيكل الخرسانة في المرحلة الأولية ، مما يقلل من حجم الحجر الأسمنتي.


حجر الاسمنت ، العمر - 28 يومًا ، بزيادة 1000 مرة.



حجر الأسمنت مع إضافة دخان السيليكا. العمر - 28 يومًا ، بزيادة 1000 مرة. كل الصور من هنا

لماذا هذه الثورة

كان البانثيون والحجر الأسمنتي على ما يرام منذ ألفي عام. بنيت من الخرسانة العادية. هناك خطأ ما هنا.


بانثيون ، روما. التكليف - 126 م (الصورة من هنا )

أولاً ، روما ليست باردة. لكن هذا ليس الشيء الرئيسي. الشيء الرئيسي هو أن الرومان القدماء لم يبنوا ناطحات السحاب. لم يكن لديهم مهمة لتقليل وزن الهيكل والحمل على الأرض. ناطحات السحاب الحديثة تحسب كل طن.

تزن الخرسانة عالية القوة كالمعتاد - كل نفس 2200-2500 كجم / م 3. لكن الوزن الإجمالي للهيكل ينخفض ​​بشكل كبير. هذا يرجع إلى انخفاض المقاطع العرضية وعدد التعزيزات.

إليك كيف تبدو بأرقام محددة.
الباحثون E.E. Koryakina و V.N. أجرت أكسينوف من الجامعة الاجتماعية الحكومية الروسية حسابات على الأعمدة في الطابقين الأولين في مبنى سكني في شارع Stadionnaya (روستوف أون دون). الحساب الأول - مع الخرسانة الكلاسيكية B25 ، والثاني - مع B80 عالية القوة. تم تخفيض حجم المقطع العرضي للعمود من 600 * 600 مم إلى 400 * 400 مم. كتلة التعزيز من 6 أطنان إلى 1.1 طن ، حجم الخرسانة من 29 إلى 13 م 3. تكاليف المواد - بنسبة 57٪ "على الرغم من الزيادة الكبيرة في تكلفة الخرسانة".

المصدر - الفن. "حول كفاءة استخدام الخرسانة عالية القوة في العناصر المضغوطة للمباني الشاهقة" ز. "العلوم التقنية")

هذا هو حساب ارتفاع شاهق بسيط. ننقل تقريبًا هذه النتائج إلى مقياس ناطحة سحاب. إنها حقا ثورة!

ما يمكن أن يكون "الدجاج" آخر

بمساعدة الإضافات ، من الممكن الآن التصميم المسبق لصفات أخرى - مقاومة الصقيع ، مقاومة العدوان الكيميائي ، جعل الخرسانة قابلة للحركة ، وتغيير وقت التصلب. الآن يمكنه أن يصلح نفسه.

سوف نفهم جميع التعقيدات على سبيل المثال من أكبر وأكثر الهياكل الخرسانية المتجانسة تعقيدًا في روسيا.


اللوح السفلي للأساس على شكل صندوق لبرج مركز لاختا. المساحة - 5700 متر مربع السماكة - 3600 مم ، المواد - التركيبات ، الصلب A500 ، الخرسانة - B60

ما هو سر الخرسانة السريعة

بالنسبة إلى لوح الأساس السفلي ، كان مركز Lakhta حائزًا على الرقم القياسي لصب الخرسانة المستمر المستمر - 19624 متر مكعب في 49 ساعة.


03/01/2015

بعد عام ونصف ، في عام 2016 ، تم تجاوز الإنجاز في الإمارات - لديهم 169 متر مكعب أكثر وأربع ساعات أسرع. تحت الرقم القياسي في حكومة إقليم كردستان ، الرقم الأول هو طلب عاجل لتوضيح ما إذا كان السجل الروسي مكسورًا بدقة. نعم ، أيها الأصدقاء ، البناء الشاهق لا يقف ساكناً ، وهذا رائع. ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، يتم حساب عدادات الألواح المماثلة للوحاتنا ودبي في العالم على الأصابع.

لذا ، عشرين ألف متر مكعب في يومين. واحدة من أسرار السرعة هي الرسائل القصيرة والخرسانة ذاتية الضغط.

تبدو الحالة الكلاسيكية كما يلي: في الانسكاب الخرساني ، يقف العمال وبمساعدة الهزازات يضغطون الخليط.



يغير الباني الدؤوب الهزاز وسرعة الاهتزاز - في يديه هي جودة البناء. العملية طويلة وشاقة للغاية. يتم ضغط SUB من تلقاء نفسه. يمكنك وضع حد لهذا. ولكن لا تزال مستمرة - هناك أسباب أكثر إلحاحًا لذلك.

كأس خالية من الصمامات

السبب رقم 1 - اللحامات
هناك حاجة إلى سرعة وضع ، بالطبع ، ليس للسجلات. في الخرسانة ، هناك مفهوم "التماس البارد" - الحدود بين المجموعة وقذائف الهاون المنسكبة حديثًا. هذه نقطة ضعف مستقبلية. الدموع في خط التماس - ليس فقط حول القماش.


طبقات باردة. الخرسانة المضغوطة ذاتياً من قبل جيرت دي شوتر وبيتر جيه إم بارتوس وبيتر دومون وجون جيبس

السبب رقم 2 - نطاق البناء
لنفترض أنك تمكنت من اهتزاز الطبقة الأولى بسرعة ، في أقل من 5 ساعات ، مطلوبة لتشكيل خط التماس. يستمر الحشو. بعد فترة ، تصل "البركة" الخرسانية إلى عمق متر واحد. لن تكون قادرًا على الخوض مع الهزاز - الآن عليك بالتأكيد الانتظار حتى يتماسك الخليط. نعود إلى السبب رقم 1.


حجم كبير

السبب رقم 3 - التجهيزات
يتم تعزيز جميع تصميمات مركز لختا بكثافة. في اللوحة السفلية - 15 شبكة مرتبة بشكل محوري. العمل مع وحدة اهتزاز في مثل هذه الظروف ليس من المحتمل على الإطلاق.


تقوية الصفيحة السفلية لأساس صندوق برج مركز لاختا

كيف الفرعية

يتم ضغط SUB من وزنه. إنه ، مثل السائل اللزج ، يملأ حتى أكثر الأشكال تعزيزًا. توفر آلية التشغيل إضافة الملدنات الفائقة - تحيط جزيئات البولي كربوكسيل بسطح حبيبات الأسمنت وتعطيها شحنة سالبة. تتنافر الحبوب مع بعضها البعض ، يتحرك المحلول دون أي اهتزاز.


سلوك الرسائل النصية القصيرة على تعبئة اللوحة - يخلط الخليط التعزيز برفق

كيف يمكن فهم الرسائل القصيرة على الهاتف المحمول من المقارنة. هناك مثل هذا الاختبار - صب الخليط في مخروط القياس ، اقلبه ، اخلعه وقم بقياس مقدار انتشار الحمار أو المخروط. يسمى المؤشر OK - رواسب مخروطية. لا بأس بالخرسانة عالية القوة والمتنقلة - 22-24 سم ، في الرسائل القصيرة ، التي تم استخدامها في لختا ، لم يجلس المخروط ، بل انتشر بقطر 60-65 سم!


اختبار انتشار المخروط

بالطبع ، يتطلب هذا الخليط "السحري" حسابًا دقيقًا ومكونات من الدرجة الأولى. على سبيل المثال ، تعتمد الرسائل القصيرة ، أكثر من الخرسانة الأخرى ، على شكل وحجم الكسور. إذا كان للركام الخشن شكل جسيم مسطح ، فسوف يخلق انسدادات في "النهر" الخرساني. خلاف ذلك ، قد يكون الخليط مثاليًا - وعلى أي حال ، لأنه لا ينبغي أن يعمل.

لماذا في PETERSBURG لا تبيع الخرسانة الخارجية

إذا سألت في أي وقت في التعليقات حول المواد أو التقنيات المحلية ، فهذا هو الحال. الخرسانة دائما منتج محلي. في مجمع لختا سنتر - ينتج 400 ألف متر مكعب من الخرسانة هنا والآن.

والسبب بسيط - لا يمكن تخزين مكونات مزيج الخرسانة لفترة طويلة. سوف يتدهور الأسمنت ، وسيصبح الرمل رطبًا. الحل النهائي لديه 2-3 ساعات فقط من لحظة الخلط إما للاستلقاء في الهيكل أو الذهاب إلى الخردة. لن يساعد الخارج هنا.

وهذه هي المشكلة. في السوق يبيعون ما يشترونه. في سانت بطرسبرغ ، يشترون مزيجًا من الفصول B25-B30 - الخرسانة الكلاسيكية للمباني المدنية العادية. B25-B30 ليس مرادفًا للجودة الرديئة ، يمكن أن يكون في القمة. لكن هذا يعني تلقائيًا أنه لا يمكنك القدوم إلى أي مكان ومجرد شراء الخرسانة لناطحة سحاب. يجب أن نواصل الاستطلاع - ابحث عن المكونات ، جرب الوصفة ، انظر من خلال الموردين.


لا يمكنك فقط أخذ وشراء الخرسانة في أي مكان - لا للمنزل ولا لناطحة السحاب

***

اقرأ في المقالة التالية - لماذا لا يمكنك صب الرمل من خليج فنلندا في الخليط - قريب ومريح؟ لم يتناسب حصى الجرانيت مع الركام. ماذا تفعل شم المضافات الخرسانية - هل هذا صحيح أم لا؟ إلى متى يمكنني المشي على الخرسانة وعدم التعثر؟

-
المستشار:

م. لوكين - مدير مشروع الهياكل الخرسانية المسلحة "مركز لختا"