ناقشت كلية الهندسة بجامعة بابل رسالة الماجستير الموسومة " سلوك أعمدة خرسانة المساحيق الفعالة المعرضه الى حمل انضغاط محوري " للباحث احمد عبد الرزاق حسين محمد وبإشراف الدكتور محمد منصور كاظم.

وتضمنت الرسالة دراسة سلوك الاعمدة المصنوعة من خرسانة المساحيق الفعالة مع كميات مختلفة من حديد التسليح الطولي ، وقد تكون برنامج العمل من مرحلتين ففي المرحلة الاولى من برنامج العمل تم عمل ثلاث عينات من المكعبات , الاسطوانات و الموشورات لكل عمر 3, 28 ,7 و 60 يوم بالنسبة لخرسانة المساحيق الفعالة و بعمر 28,7 و 60 يوم بالنسبة لخرسانة المقاومة الاعتيادية للتحقق من مقاومة الانضغاط ,مقاومة الشد الانشطاري, معامل الانحناء ومعامل المرونة على التتابع. المرحلة الثانية من برنامج العمل أشتملت على صب اربعة وعشرون عمود, ثلاث منها صبت بأستخدام خرسانة المقاومة الاعتيادية كعينات مرجعيه. والواحد وعشرون عينة الاخرى صبت بإستخدام خرسانة المساحيق الفعالة مع اختلاف في قيمة الالياف الحديدية 1%, 1.5%, و 2% .
و كل عينات اعمدة خرسانة المقاومة الاعتيادية و اثنا عشرة من عينات اعمدة خرسانة المساحيق الفعالة المستخدمة في البحث أمتلكت نفس المقطع العرضي 150 x 150ملم. وكل ثلاثه أعمده من التسعة عينات الاعمدة لخرسانة المساحيق الفعالة المتبقيه تمتلك مقاطع عرضية مختلفة 100 x 100ملم, 75 x 75ملم, 50 x 50ملم. طول كل عينات الاعمدة كان 900ملم. تم فحص عينات الاعمدة تحت حمل الانضغاط المحوري المركز لحين الوصول الى حالة الفشل للتحقق من تأثير المتغيرات المدروسة, كمية حديد التسليح الطولي, نوع الخرسانة, قيمة الالياف الحديدية بالنسبة الى حجم الخرسانة و المقطع العرضي لعينات اعمدة خرسانة المساحيق الفعالة. نتائج المرحلة الاولى من برنامج العمل تشير الى المقارنة بين خرسانة المقاومة الاعتيادية , الخواص الميكانيكية لخرسانة المساحيق الفعالة (مقاومة الانضغاط ,مقاومة الشد الانشطاري, معامل الانحناء ومعامل المرونة) زيادة بنحو 219.0% و231.5 % و 245.3 % لمقاومة الانضغاط, 168.9%, 197.8% و 240.0% لمقاومة الشد الانشطاري, 244%, 310.2% و362.7 % لمعامل المرونة و54.7%, 56.8% و 62.8% لخلط خرسانة المساحيق الفعالة مع الياف الحديد بمقدار 1%, 1.5% و 2% على التتابع . اظهرت المرحلة الثانية من برنامج العمل ان مساحة التسليح الرئيسي تؤثر على قوة تحمل عينات اعمدة خرسانة المساحيق الفعالة وعينات اعمدة خرسانة المقاومة الاعتيادية ولكن بنسبة مختلفة. بزيادة نسبة التسليح التسليح الرئيسي من ( 0 الى 0.014) ادت الى زيادة قوة تحمل الطاقة الاستيعابية بما يقارب 5.3 % , 5.4% و 5.3% لعينات اعمدة خرسانة المساحيق الفعالة مع الياف حديد التسليح بمقدار 1% , 1.5% و 2% على التتابع و بينما زيادة نسبة حديد التسليح الرئيسي من ( 0.005 الى 0.014) ادت الى زيادة قوة تحمل الطاقة الاستيعابية بحوالي 16.5 % لعينات اعمدة خرسانة المقاومة الاعتيادية.

وضحت النتائج التجريبية ان اعمدة خرسانة المساحيق الفعالة التي تم صبها من غير تسليح رئيسي ( RPC1-15, RPC1.5-15,RPC2-15 ) تمتلك قوة تحمل استيعابية قصوى اكثر من اعمدة خرسانة المقاومة الاعتيادية ( NC-ط10 ) المعززة بمساحة تسليح رئيسي 314 ملم2 بما يقارب 159.5% ,165.8 % و171.7 % بالنسبة لعينات اعمدة خرسانة المساحيق الفعالة مع الياف حديد التسليح بمقدار 1%, 1.5% و 2% على التتابع.

اشارت النتائج الى ان اعمدة خرسانة المساحيق الفعالة بالمقطع العرضي 75 x 75 ملم المصبوبة بدون تسليح رئيسي و اعمدة خرسانة المقاومة الاعتيادية بالمقطع العرضي 150 x 150 ملم المصبوبة مع 113.4ملم2 تسليح رئيسي كلاهما يحتوي طاقة تحمل استيعابية قصوى متقاربة جداً.

حيث يمكن الاستنتاج من النتائج المختبرية المستخلصة من البحث بانه من الممكن استخدام مادة خرسانة المساحيق الفعالة بدلاً من مادة خرسانة المقاومة الاعتيادية في انتاج اعمدة بمقطع عرضي اقل بحدود 75% مع الحفاظ على تحمل العمود الاقصى. وبذلك يمكن الاشارة الى ان استخدام خرسانة المساحيق الفعالة تسمح بتصميم مقاطع انشائية انحف واصغر واخف بينما تحافظ على المقاومة او قد تحسنها وبالتالي تقلل من كلفة وزمن الانتاج ناهيك عن توفير المساحات وتقليل الاحمال على الاسس.

تم تطوير نموذج دقيق لتخمين المقاومه القصوى لاعمدة خرسانة المساحيق الفعاله المحمله محوريا باستخدام الشبكات العصبيه الاصطناعية والتي اظهرت توافق جيد مع النتائج التجريبيه لهذا البحث.

بقلم / رافع عبد القادر