ما هو الخرسانة السابقة؟
الخرسانة المسبقة هي مصبوب ملموسة في قوالب قابلة لإعادة الاستخدام أو "أشكال" في ظل ظروف المصنع الخاضعة للرقابة. ثم يتم علاجها ونقلها إلى مواقع البناء للتركيب السريع. الاختلافات الرئيسية من الخرسانة التقليدية هي:
الميزات الرئيسية:
يلقي خارج الموقع مما يسمح لمراقبة الجودة
تم شحن وحدات سابقة الصب المعالج إلى الموقع
أسرع وأرخص وأعلى جودة من الخرسانة الملموسة
بالمقارنة مع سكب الخرسانة في الموقع ، يتيح الصب السابقة مراقبة أكبر أثناء الإنتاج والمعالجة لضمان القوة والاتساق وجودة النهاية. يتم تصنيع الوحدات مباشرة لتصميم مواصفات.
نظرًا لأن العناصر الهيكلية المسبقة تصل إلى الموقع بالكامل ومستعدة للتثبيت ، فإنها توفر وقتًا كبيرًا في جدول البناء مقابل إعدادات الصياغة وتصوير الموقع من نقطة الصفر. جنبا إلى جنب مع تسريع الجداول الزمنية للمشروع ، فإن إعادة استخدام نماذج الصب تخفض تكاليف الإنتاج.
التاريخ والأصول:
تم منح براءة اختراع خرسانية سابقة الصب في عام 1901 لجون ألكساندر برودي في المملكة المتحدة من أجل "نظام بناء المباني الخرسانية"
بعد مرور أكثر من 50 عامًا ، كان أول هيكل مسبق رئيسي في الولايات المتحدة هو جسر Walnut Lane في فيلادلفيا في عام 1950
وضع هذا المشروع الرائد الأساس لمعهد الخرسانة المسبق ، الذي أنشئ بعد فترة وجيزة لتوجيه الصناعة الناشئة السريعة
الآن وقد قمنا بتغطية خلفية ما هو خرسانة سابقة الصب ، دعونا نلقي نظرة على كيفية إنتاجه ...
كيف يتم تصنيع الخرسانة المسبقة؟
تتكون عملية التصنيع للعناصر الخرسانية السابقة من 7 خطوات رئيسية:
1. التصميم والتخطيط
أولاً ، يتم تحديد متطلبات الهيكل الخرساني النهائي. يزور مصنع ما قبل الصب موقع البناء لاتخاذ قياسات مهمة وتقييم التضاريس حيث سيتم تثبيت وحداتهم.
يتم التخطيط لجميع القطع المتصلة بعناية. تشير الرسومات التقنية الكاملة إلى الأشكال والأبعاد الدقيقة المطلوبة للمشروع.
2. الإعداد قوالب
مع نماذج CAD ، يتم إنشاء القوالب الصلب أو الخشبية القابلة لإعادة الاستخدام وإعدادها لصب الخرسانة. يتم عقد هذه "النماذج" معًا باستخدام إطارات ملحومة أو تستعد.
يتم تثبيت قضبان الصلب المعززة ، المعروفة باسم حديد التسليح ، داخل تجويف القالب قبل أن تتدفق. يضيف حديد التسليح قوة الشد للتعويض عن ضعف الخرسانة تحت أحمال التوتر.
3. خلط الخرسانة
يجمع مصنع تجميع الخرسانة بين كميات مقاسة من الأسمنت ، مجاميع مثل الحصى والرمل والماء والتخطيط المتخصص في شاحنة خلاط.
المكونات مزجعة الدقة لتحقيق درجة قوة الخرسانة المطلوبة وخصائص قابلية العمل لتدفق بسلاسة في كل شق من القوالب.
4. صب الخرسانة في القوالب
تحت مراقبة جودة صارمة ، يتم سكب الخرسانة بعناية في أشكال سابقة الصب أو ضخها تحت الضغط. يجب أن يملأ وضع الخرسانة بسرعة جميع الأقسام لمنع العيوب من التكوين عند المعالجة.
يمر العمال المهرة قضبان الهزاز عبر الخرسانة الطازجة لإزالة جيوب الهواء. الاهتزاز يزيل الفراغات ويضمن التوحيد المناسب.
5. علاج الخرسانة
بمجرد أن تملأ القوالب دون عائق كما هيدرات الخرسانة وتصلب. تراقب مصانع ما قبل الصب وقت ودرجة الحرارة والرطوبة لضمان زيادة القوة المواصفات خلال مرحلة المعالجة هذه.
6. إزالة العناصر الخرسانية
بعد أن تصلب الخرسانة بشكل كافٍ ، يتم حل النماذج غير مغمورة ويتم تجريد وجوه العفن بعيدًا عن عناصر مسبقة الصب. تستمر المنتجات في اكتساب قوتها الكاملة بعد التخلص منها أثناء انتظار النقل.
7. فحص ونقل
كل قطعة خرسانية واحدة تمر بفحص شامل للجودة لفحص الشقوق أو العسل أو العيوب الأخرى قبل مغادرة المصنع. يتم نقل الوحدات المسبقة للمرضية إلى موقع البناء للتكامل في المبنى أو الهيكل.
أنواع العناصر الخرسانية سابقة الصب
عندما نفكر في الخرسانة المسبقة ، في كثير من الأحيان تتبادر إلى الذهن كتل بسيطة أو حجارة الرصف. ومع ذلك ، يمكن أن تنتج تقنية مسبقة الصب مكونات متنوعة بشكل لا يصدق باستخدام قوالب متخصصة وطرق الصب. أي شيء يمكن صنعه مع الخرسانة التقليدية ، يمكن أن يكون مسبقا. دعنا نستكشف مجموعة واسعة من المنتجات الخرسانية سابقة الصب.
الأعضاء الهيكلية
لبناء الإطارات الهيكلية للمباني ، يضيء الصب السكر مع عناصر مثل:
عوارض- تدعم T و LEPLES BEHS على شكل L ألواح عبر الأرضيات والأسطح. أقسام جوفاء تحسين الوزن.
الأعمدة- أعمدة مربعة أو مستطيلة أو دائرية في شرائح من طابق واحد. Corbels Connect مع الأعضاء الأفقيين.
لوحات الجدران- تشكل الجدران المتقاطعة الحاملة للحمل وجدران محيطية ، أو ترتدي الأطر الهيكلية.
ألواح الأرضية- الألواح المسطحة ، والألواح المجوفة ، والمحملات المزدوجة التي تمتد بين الدعم.
يجمع إلقاء هؤلاء الأعضاء خارج الموقع بين القوة والتركيب السريع والمرونة المعمارية.
الكسوة المعمارية
وراء الهيكل ، تخلق الألواح الخرسانية المسببة للزخرفة واجهات بناء مذهلة:
لوحات واجهة-الكسوة الرقيقة غير الهيكلية مع الأشكال المخصصة والألوان والقوام لحرية التصميم غير المحدودة. يمكن دمج العزل.
النوافذ والأبواب- الفتحات التي تم تشكيلها مسبقًا لإرفاق مظروف المبنى بسرعة.
الكسوة المعمارية يجب أن تصمد أمام التجوية مع تقديم جاذبية جمالية. يسمح Precast المصانع بموازنة الجمال والمتانة.
وحدات أرضية سابقة الصب
بالنسبة للألواح المرتفعة ، فإن المنتجات القياسية الأكثر استخدامًا هي:
ألواح جوفاء النواة-ألواح في اتجاه واحد مع Voids مستمرة لتقليل الوزن وإضافة مساحة للمرافق. يمتد حتى 4 أمتار.
المحملات المزدوجة- الوحدات المضلعة في اتجاهين تنقل أحمالًا أعلى على مدار أطول تتجاوز 4 أمتار. عمق هيكلي أكثر من قلب الجوفاء.
التحجيم القياسي جنبا إلى جنب مع الاتصالات التي تم تثبيتها مسبقا تبسيط المباني متعددة الطوابق.
منتجات مخصصة مخصصة
إلى جانب الهياكل الروتينية ، تقوم وحدات مسبقة الصب مرة واحدة بتخصيص حلول للاحتياجات المتخصصة:
culverts- أنابيب منحنية توجه تدفقات الماء تحت البنية التحتية. تحليل الهيدروليكي المخصص يشكل أحجام وزوايا.
الاحتفاظ الجدران- ألواح الأرض المستقرة ميكانيكيا (MSE) تعزز استقرار التربة على طول المنحدرات المقطوعة أو الحفريات.
حواجز سليمة- الجدران الشفافة بصريًا تمنع تلوث الضوضاء على الطريق السريع. خيارات الملمس والشكل الفريدة.
الاحتمالات لا حصر لها!أي نموذج ملموس يمكن أن تتخيله يمكن أن يكون مسبقًا من السلالم إلى التماثيل!
باختصار ، يمكن أن تقدم Precast كل مكون ، كبير أو صغير ، مطلوب لبناء النظام الهيكلي للمبنى بأكمله بالإضافة إلى الكسوة. وتخصيص أي شيء بينهما! هذا التنوع يجعلها عملية بناء مفيدة للغاية.
فوائد الاختيار بين الخرسانة
لماذا يجب أن يحدد البناة والمهندسون المعماريون حلول خرسانية سابقة الصب؟ يوفر استخدام العناصر الخرسانية المسبقة العديد من المزايا على الخرسانة التقليدية المسببة للمكان:
سرعة
تركيب أسرع نظرًا لأن المكونات الهيكلية هي خارج الموقع المُصنّع مسبقًا في ظل الظروف الخاضعة للرقابة
يوفر أسابيع أو أشهر من وقت جدولة البناء مقابل صوب الموقع كل عنصر
جودة
تم علاجها في بيئة مصنع متسقة لا تتأثر بالطقس
مراقبة عالية الجودة من الخرسانة التي تم سكبها على موقع فوضوي نشط
لا تترك قوة ومتانة ملموسة يمكن التنبؤ بها للصدفة
أمان
أقل في الموقع يقلل من مخاطر السلامة من السقوط والأحمال الثقيلة والآلات
تصل الخرسانة المسببة لعلاجها ، جاهزة لتركيب "التوصيل والتشغيل" السريع
وفورات التكلفة
الجداول الزمنية للبناء المتسارعة تعني الإشغال والإيرادات بشكل أسرع
قوالب الدقة القابلة لإعادة الاستخدام تستهلك التكاليف على المشاريع المتكررة
أقل نفايات من خلط المكونات التي يتم التحكم
الاستدامة
تصاميم الخليط المحسنة تنقذ المواد الخام مثل الأسمنت والمجاميع
يتم إعادة تدوير المياه المستخدمة للخلط والمعالجة داخل نباتات الحلقة المغلقة
أقل بكثير من نفايات المكب مع كفاءة العملية
المرونة والتخصيص
توفر واجهات سابقة الصب المعمارية خيارات أسلوبية غير محدودة
يمكن إنتاج أي لون أو نسيج أو شكل أو نمط تقريبًا
يتم دمج نقاط التعزيز الهيكلية والاتصال بسهولة
بالإضافة إلى ذلك ، توفر بيئة الصب المسبق الخاضع للرقابة تناسقًا أفضل للمنتج وتضمن استيفاء مواصفات الهندسة في المرة الأولى. هذا يمنع التأخير أو التكاليف الإضافية من إعادة صياغة الخرسانة.
قبل أن يقلل مسبق عمليات التوظيف الخرسانية التخريبية في الموقع. تتيح الحاويات المقدمة العمل الداخلي بشكل أسرع محمي من الطقس.
التطبيقات والهياكل باستخدام خرسانة سابقة الصب
مع فهم الخرسانة المسبقة وكيف يتفوق على الخرسانة في مكانها ، دعونا نستكشف الآن التطبيقات الهيكلية والمعمارية المتنوعة الاستفادة من الفوائد المسبقة.
المباني
إطارات المباني المسبقة والأظرف تسريع البناء عبر جميع أنواع المنشآت:
الشقق السكنية-مشاريع الإسكان متعددة الوحدات تزيد من المساحة الصالحة للعيش باستخدام الأرضيات الخشبية المجوفة. لوحات واجهة تضيف الاهتمام البصري.
أبراج المكاتب-لوحات الكسوة الخارجية الحاملة للحمل تتيح التصميمات الداخلية المفتوحة المرنة. معايير الجودة والسلامة عالية الجذب المستأجر.
مراكز البيع بالتجزئة- العبوات السريعة تسمح بالملاءات الداخلية السابقة. لهجات خارجية محكم الإبداع تعزز هويات العلامة التجارية.
المدارس والجامعات- تستفيد الفصول الدراسية والمختبرات والقطاعات من القدرات الصوتية وقدرات الامتداد.
الفوائد الرئيسية
إكمال المشروع السريع يلبي أهداف الإشغال السريع
الكتلة الحرارية تنظم درجات حرارة داخلية للكفاءة
يوفر التخميد الصوتي بيئات هادئة للتركيز
عدم قابلية الاحتراق المتأصلة في تحسين السلامة من الحرائق
الجسور
لعبور الطرق السريعة ومسارات السكك الحديدية والمجاري المائية ، تقوم مكونات سابقة الصب ببناء جسور موثوقة:
عوارض- تسهم العوارض الخرسانية الملموسة بسعة الشد وتوزيع الأحمال.
العوارض- يتم تصنيع عوارض كبيرة على شكل i لتناسب الهندسة الفريدة واحتياجات التخليص.
الدعاوى-انتقال الدعامات الملموسة الجماعية إلى نهج محاكمة الأرض.
الأقواس- أقواس معمارية أنيقة توفر جماليات وقوة.
الفوائد الرئيسية
يقلل من آثار حركة المرور مع البناء السريع
تضمن وحدات الصب المسبق التي تسيطر عليها الجودة متانة استثنائية على حياة التصميم
الملاعب
أماكن متفرج كبيرة تستفيد من براعة ومقياس سابقة الصب:
المدرجات-الناهضون الدائري يزيد من خطوط الرؤية باستخدام ألواح الجلوس المجوفة.
concourses- الممرات المغطاة الواسعة تسهيل تداول المروحة أسفل المدرجات.
أكشاك الطعام-العديد من المنعطفات شبه الدائمة يرضي الحشود.
الفوائد الرئيسية
سباقات التحول السريع لجعل تواريخ الحدث
تدعم القطع المسبقة القوية بأمان أحمال عابرة كبيرة
هويات فريق العلامة التجارية Creative Precast Options
البنية التحتية للنقل
تعتمد الطرق وشبكات السكك الحديدية على البنية التحتية المسبقة:
حواجز سليمة- الجدران المزخرفة بشكل جذاب تقلل من تلوث الضوضاء المجاور للممرات.
الاحتفاظ الجدران- جدران الاحتفاظ بالأرض المستقرة ميكانيكيا تحصن من المسارات المرتفعة مما يتيح استخدامًا فعالًا للمساحة بالقرب من طرق السكك الحديدية.
culverts- صناديق مربع سابقة الصب تحل محل أنابيب مياه العواصف المتدهور بسرعة تحت المسارات والطرق مع اضطراب محدود.
الفوائد الرئيسية
البناء السريع يقلل من مدة إغلاق حركة المرور
مكونات متينة تحمل الاستخدام الكثيف والتجوية الشديدة
تنتج جماعي بنية تحتية معيارية موحدة
إصلاح وصيانة الخرسانة سابقة الصب
تتطلب الهياكل الخرسانية المسبقة الحد الأدنى من الصيانة على مدى عمر التصميم عند تثبيتها بشكل صحيح. ومع ذلك ، عندما تظهر المشكلات في نهاية المطاف ، إليك طرق إصلاح شائعة:
ترقيع
تحتاج الشقوق الطفيفة أو الحشائش إلى تصحيح أساسي لاستعادة المظهر ومنع دخول الماء:
رقاقة تالفة المناطق في أشكال مربعة
املأ النماذج بإحكام مع الجص الاسمنت
عادة ما يكون مطلوبًا فقط من حين لآخر لعيوب التجوية
يحافظ الترقيع على القدرة الهيكلية بينما ينعش التوحيد الجمالي.
حقن الكراك
للشقوق الهيكلية الدقيقة تحت 0.
تأكد من أن الشقوق خالية من الغبار والحطام
ضخ راتنجات الايبوكسي منخفضة اللزوجة في الداخل تحت الضغط
تنقع الراتنجات في القطع الصغيرة والرابطة كلاهما يعود مرة أخرى معًا
إصلاحات حقن الكراك استعادة السلامة المتجانسة ، مما يمنع الشقوق من النمو مع مرور الوقت.
إصلاح الاتصال
إذا اكتشف المفتشون قسمين مسبقًا غير محاورين أو غير متصلين بشكل كافٍ:
يحدد التحليل الهندسي ما إذا كان التعزيز المطلوب مطلوبًا
قد يتم إلقاء اتصالات جديدة مجاورة للأصلية
ألواح تصلب أيضا تعزيز الوصلات
إصلاح الاتصال يمنع تفكيك وإعادة الإعمار باهظة الثمن.
مع التنظيف الدوري والصيانة المخططة ، يتمتع المالكون بعمر استثنائي من الأصول السابقة. القطع المتينة المصنعة مصنعة تقاوم تدهور التجوية في الخرسانة الملموسة.
عندما يحدث الضرر في نهاية المطاف بعد عقود ، استعادة الإصلاحات الموضعية وظائف معقولة مع الاحتفاظ بالعناصر المحيطة. وإذا كانت المنشآت تتطلب تغييرات لاحقًا ، فإن تغيير أو إضافة المباني السابقة الصب الحالية أمر واضح ومباشر.
باختصار ، يقلل الخرسانة المسبقة لميزانيات صيانة مدى الحياة ، وتسهل التكيف مع تطور الاحتياجات.
الآن دعونا نختتم الاستنتاجات ...
خاتمة
في الختام ، توفر الخرسانة المسبقة بديلاً فعالًا ومستدامًا وفعالًا من حيث التكلفة للصب التقليدي في الموقع. تتيح عملية تصنيعها الخارجي الخاضعة للرقابة الجودة العالية ، والبناء الأسرع ، والهياكل الأكثر مرونة من الخرسانة الملموسة.
بفضل مرونة التصميم المذهلة ، وخصائص المواد المتسقة ، وتركيب "التوصيل والتشغيل" السريع ، فإن البناء قبل الصب ، يتبثل البناء عبر العديد من المباني جنبًا إلى جنب مع مشاريع البنية التحتية للنقل والسيادة.
يترجم اختيار Precast مباشرة إلى تسليم المشروع المتسارع ، والحد من المخاطر ، وتوفير رأس المال ، وقيمة إجمالية أكبر.
مع استمرار التقنيات المبكرة المبتكرة ، تستمر المعدات المتخصصة والتقنيات المتطورة في التقدم عاماً بعد عام ، تتوقع أن تنمو شعبيتها وحصتها في السوق بشكل أكبر. لقد بدأنا فقط في خدش سطح إمكانات الخرسانة المسبقة!
فيما يلي 5 أسئلة يتم طرحها بشكل متكرر حول الخرسانة المسبقة لاستنتاج المقالة:
الأسئلة الشائعة
1. ما هي تكلفة الخرسانة المسبقة؟
في حين أن الخرسانة السابقة تتطلب استثمارات أولية أكبر في القوالب ومعدات الإنتاج ، فإن جداول البناء المتسارعة وإعادة استخدام النماذج في مشاريع متعددة توفر وفورات في التكاليف تعوض نفقات المواد الأعلى.
2. ما هي مدة الخرسانة المسبقة؟
بفضل المعالجة المحسّنة والتصنيع الدقيق ، يطابق الخرسانة المسببة للتثبيت بشكل صحيح سنوات الخرسانة الملموسة 50-100. الصيانة تبقيها تسير لفترة أطول.
3. هل يمكنك صب الخرسانة في الطقس البارد؟
صب الخرسانة أقل من 5 درجة المخاطر فقدان القوة والتكسير. تحافظ النباتات السابقة على 20 درجة ، مما يتيح إنتاجًا على مدار السنة هو محصن من تأخير الطقس.
4. هل الزلزال الخرساني المسبق/مقاوم للحريق؟
تعزيز تفاصيل الصلب والحبس تعزز المرونة تحت الأحمال الزلزالية. والخرسانة نفسها تمتلك بالفعل عدم قابلية الاحتراق.
5. هل يمكن إصلاح الخرسانة مسبقة الصب؟
على عكس الخرسانة التقليدية ، يمكن أن تستخدم الأضرار المسبقة المسببة للعلاج المسببة للاستخدام الايبوكسيات والاتصالات الخاصة بمكونات التصحيح مع الاحتفاظ بالأصول المحيطة.
