ﺑﺤﺚ ﻋﻦ اﻟﺨﺮﺳﺎﻧﺔ اﻟﻤﻘﺬوﻓﺔ

1. اﻟﺨﺮﺳﺎﻧﺔ اﻟﻤﻘﺬوﻓﺔ اﻟﻤﺎهﻴﺔ.
- 2. اﻻﺳﺘﺨﺪاﻣﺎت.
- 3. ﻣﻤﻴﺰات اﻟﺨﺮﺳﺎﻧﺔ اﻟﻤﻘﺬوﻓﺔ.
- 4. ﻃﺮق اﻟﺘﻨﻔﻴﺬ. (. اﻟﻄﺮﻳﻘﺔ اﻟﺠﺎﻓﺔ واﻟﺮﻃﺒﺔ وﻣﻤﻴﺰاﺗﻬﻤﺎ. ) 
- 5. اﻟﻤﻮاﺻﻔﺎت اﻟﺨﺎﺻﺔ.
- 6. اﻻﺟﺮاءات اﻟﺘﻤﻬﻴﺪﻳﺔ
- 7. الإختبارات

بحث عن الهندسة في الحضارة الإسلامية

الكاتب : د. راغب السرجاني

علم الهندسة

يعرف علم الهندسة عند العلماء المسلمين بأنه العلم بقوانين تُعرف منه الأصول العارضة للكم من حيث هو كم. وجاء تعريفه في (مدينة العلوم) بأنه: علم يعرف منه أحوال المقادير ولواحقها، وأوضاع بعضها عند بعض، ونسبتها وخواص أشكالها، والطريق إلى عمل ما سبيله أن يعمل بها، واستخراج ما يحتاج إلى استخراجه بالبراهين اليقينية.

وفي حفاوة بالغة عن علم الهندسة تحدث ابن خلدون في مقدمته بما يعكس نظرة إسلامية أصيلة لهذا الفرع من العلوم، فقال في تعريفه: هذا العلم هو النظر في المقادير، إما المتصلة: كالخط والسطح والجسم، وإما المنفصلة: كالأعداد وفيما يعرض لها من العوارض الذاتية، مثل: إن كل خطين متوازيين لا يلتقيان في وجه ولو خرجا إلى غير نهاية، ومثل: أن كل مثلث فزواياه مثل قائمتين، ومثل: أن كل خطين متقاطعين فالزاويتان المتقابلتان منهما متساويتان، ومثل: أن الأربعة المقادير المتناسبة ضرب الأول منها في الثالث كضرب الثاني في الرابع وأمثال ذلك.

والهندسة معرب (أندازه) - التسمية الأجنبية لها - ووجه التسمية ظاهر، وموضوعه: المقادير المطلقة، أعني - كما يقول القونجي -: الخط والسطح والجسم التعليمي، ولواحق هذه من الزاوية والنقطة والشكل (1).

معالجة مياه الشرب

يرجع اهتمام الإنسان بنوعية الماء الذي يشربه إلى أكثر من خمسة آلاف عام . ونظرا للمعرفة المحدودة في تلك العصور بالأمراض ومسبباتها فقد كان الاهتمام محصور في لون المياه وطعمها ورائحتها فقط . وقد استخدمت لهذا الغرض ـ وبشكل محدود خلال فترات تاريخية متباعدة ـ بعض عمليات المعالجة مثل الغليان والترشيح والترسيب وإضافة بعض الأملاح ثم شهد القرنان الثامن والتاسع عشر الميلاديان الكثير من المحاولات الجادة في دول أوربا وروسيا للنهوض بتقنية معالجة المياه حيث أنشئت لأول مرة في التاريخ محطات لمعالجة المياه على مستوى المدن .

ففي عام 1807م أنشئت محطة لمعالجة المياه في مدينة جلاسكو الأستكلندية ،وتعد هذه المحطة من أوائل المحطات في العالم وكانت تعالج فيها المياه بطريقة الترشيح ثم تنقل إلى المستهلكين عبر شبكة أنابيب خاصة . وعلى الرغم من أن تلك المساهمات تعد تطورا تقنيا في تلك الفترة إلا أن الاهتمام آنذاك كان منصبا على نواحي اللون والطعم والرائحة ، أو ما يسمى بالقابلية ، وكانت المعالجة باستخدام المرشحات الرملية المظهر السائد في تلك المحطات حتى بداية القرن العشرين . ومع التطور الشامل للعلوم والتقنية منذ بداية هذا القرن واكتشاف العلاقة بين مياه الشرب وبعض الأمراض السائدة فقد حدث تطور سريع في مجال تقنيات المعالجة حيث أضيفت العديد من العمليات التي تهدف بشكل عام إلى الوصول بالمياه إلى درجة عالية من النقاء ، بحيث تكون خالية من العكر وعديمة اللون والطعم والرائحة ومأمونة من النواحي الكيمائية والحيوية ، ويبين الجدول (1)المواصفات الكيمائية

لمياه الشرب .

معالجة المياه .

لقد كان وباء الكوليرا من أوائل الأمراض التي اكتشفت ارتباطها الوثيق بتلوث مياه الشرب في المرحلة السابقة لتطور تقنيات معالجة المياه ، فعلى سبيل المثال أصيب حوالي 17000 شخص من سكان مدينة هامبورج الألمانية بهذا الوباء خلال صيف 1829م أدى إلى وفاة ما لا يقل عن نصف ذلك العدد . وقد ثبت بما لا يدع مجالا للشك أن المصدر الرئيس للوباء هو تلوث مصدر المياه لتلك المدينة . يعد التطهير باستخدام الكلور من أوائل العمليات التي استخدمت لمعالجة المياه بعد عملية الترشيح وذلك للقضاء على بعض الكائنات الدقيقة من بكتريا وفيروسات مما أدى إلى الحد من انتشار العديد من الأمراض التي تنقلها المياه مثل الكوليرا وحمى التيفويد . وتشمل المعالجة ، ومن هذه العمليات ما يستخدم لإزالة عسر الماء مثل عمليات التيسير ، أو لإزالة العكر مثل عمليات الترويب .

ونظرا للتقدم الصناعي والتقني الذي يشهد هذا العصر وما تبعه من ازدياد سريع في معدلات استهلاك المياه الطبيعية ،

النقية نوعا ما ، ونظرا لما يحدث من تلوث لبعض تلك المصادر نتيجة المخلفات الصناعية ومياه الصرف الصحي وبعض الحوادث البيئية الأخرى فإن عمليات المعالجة قد بدأت تأخذ مسارا جديدا يختلف في كثير من تطبيقات عن مسار المعالجة التقليدية . وفي هذه المقالة سنستعرض بإيجاز طرق المعاجلة التقليدية لمياه الشرب إضافة لبعض الاتجاهات الحالية والمستقبلية لتقنيات المعالجة .

طرق المعالجة التقليدية

تختلف عمليات معالجة مياه الشرب باختلاف مصادر تلك المياه ونوعيتها والمواصفات الموضوعة لها . ويجب الإشارة الى أن التغير المستمر لمواصفات المياه يؤدي أيضا في كثير من الأحيان إلى تغير في عمليات المعالجة . حيث أن المواصفات يتم تحديثها دوما نتيجة التغير المستمر للحد الأعلى لتركيز بعض محتويات المياه وإضافة محتويات جديدة إلى قائمة الموصفات . ويأتي ذلك نتيجة للعديد من العوامل مثل :

• التطور في تقنيات تحليل المياه وتقنيات المعالجة.
• اكتشاف محتويات جديدة لم تكن موجودة في المياه التقليدية أو كانت موجودة ولكن لم يتم الانتباه إلى وجودها أو مدى معرفة خطورتها في السابق.
• اكتشاف بعض المشكلات التي تسببها بعض المحتويات الموجودة أصلا في الماء أو التي نتجت عن بعض عمليات المعالجة التقليدية . هذا ويمكن تناول عمليات المعالجة التقليدية المستخدمة للمياه استنادا إلى مصادرها السطحية والجوفية مع التركيز على المياه الجوفية نظرا لاعتماد المملكة عليها مقارنة بالمياه السطحية .

معالجة المياه السطحية :

تحتوي المياه السطحية ( المياه الجارية على السطح ) على نسبة قليلة من الأملاح مقارنة بالمياه الجوفية التي تحتوي على نسب عالية منها ، وهي بذلك بعد مياه يسرة ( غير عسرة ) حيث تهدف عمليات معالجتها بصورة عامة إلى إزالة المواد العالقة التي تسبب ارتفاعا في العكر وتغيرا في اللون والرائحة ، وعليه يمكن القول أن معظم طرق معالجة هذا النوع من المياه اقتصر على عمليات الترسيب والترشيح والتطهير . وتتكون المواد العالقة من مواد عضوية وطينية ، كما يحتوي على بعض الكائنات الدقيقة مثل الطحالب والبكتيريا . ونظرا لصغر حجم هذه المكونات وكبر مساحتها السطحية مقارنة بوزنها فإنها تبقي معلقة في الماء ولا تترسب . إضافة إلى ذلك فإن خوصها السطحية والكيميائية باستخدام عمليات الترويب الطريقة الرئيسية لمعالجة المياه السطحية ، حيث تستخدم بعض المواد الكيمائية لتقوم بإخلال اتزان المواد العالقة وتهيئة الظروف الملائمة لترسيبها وإزالتها من أحواض الترسيب .ويتبع عملية الترسيب عملية ترشيح باستخدام مرشحات رملية لإزالة ما تبقى من الرواسب ، ومن المكروبات المشهورة كبريتات الألمنيوم وكلوريد الحد يديك ، وهناك بعض المكروبات المساعدة مثل بعض البوليمرات العضوية والبنتونايت والسليكا المنشطة. ويمكن أيضا استخدام الكربون المنشط لإزالة العديد من المركبات العضوية التي تسبب تغيرا في طعم ورائحة المياه . تتبع عمليتي الترسيب والترشيح عملية التطهير التي تسبق إرسال تلك المياه إلى المستهلك .

معالجة المياه الجوفية:

تعد مياه الآبار من أنقى مصادر المياه الطبيعية التي يعتمد عليها الكثير من سكان العالم . إلا أن بعض مياه الآبار وخصوصا العميقة منها قد تحتاج ألى عمليات معالجة متقدمة وباهظة التكاليف قد تخرج عن نطاق المعالجة هي إضافة الكلور لتطهير المياه ثم ضخها الى شبكة التوزيع ، إذ تعد عملية التطهير كعملية وحيدة لمعالجة مياه بعض الآبار النقية جدا والتي تفي بجميع مواصفات المياه ، الا أن هذه النوعية من المياه هي الأقل وجودا في الوقت الحاضر ، لذلك فأنه إضافة لعملية التطهير فان غالبية المياه الجوفية تحتاج الى معالجة فيزيائية وكيمائية إما لإزالة بعض الغازات الذائبة مثل ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين ، أو لإزالة بعض المعادن مثل الحديد والمغنيز والمعادن المسببة لعسر الماء، وتتم إزالة الغازات الذائبة باستخدام . عملية التهوية والتي تقوم أيضا بإزالة جزء من الحديد والمنغنيز عن طريق الأكسدة ، وقد يكون الغرض من التهوية مجرد كما يحدث لبعض مياه الآبار العميقة التي تكون حرارتها عالية مما يستدعي تبريدها حفاظا على كفاءة عمليات المعالجة الأخرى . أما إزالة معادن الحديد والمنغنيز فتتم بكفاءة في عمليات الأكسدة الكيمائية باستخدام الكلور أو برمنجنات البوتاسيوم .

ان الطابع العام لمعالجة المياه الجوفية هو إزالة العسر بطريقة الترسيب ، ويتكون عسر الماء بصورة رئيسة من مركبات الكالسيوم والماغنسيوم الذائبة في الماء . ويأتي الاهتمام بعسر الماء نتيجة لتأثيره السلبي على فاعلية الصابون ومواد التنظيف الأخرى ، بإضافة الى تكوين بعض الرواسب في الغلايات وأنابيب نقل المياه ويوضح الشكل (1 ) تسلسل العمليات في محطة تقليدية تعالج مياه جوفية تحتوي على نسب عالية من عسر الماء. تعتمد المملكة اعتماد كبيرا على المياه الجوفية لاستخدامها في الأغراض المختلفة ، الأمر الذي ساهم في انتشار محطات معالجة المياه الجوفية في ربوعها المختلفة . وفيما يلي استعراض موجز للعمليات المختلفة المياه الجوفية في هذا النوع من المحطات .

أ ـ التيسير ( إزالة العسر ) بالترسيب

تعني عملية التيسير أو إزالة العسر للمياه ( water softening) إزالة مركبات عنصري الكالسيوم والماغنسيوم المسببة للعسر عن طريق الترسيب الكيمائي . وتتم هذه العملية في محطات المياه بإضافة الجير المطفأ ( هيدروكسيد الكالسيوم ) إلى الماء بكميات محدودة حيث تحدث تفاعلات كيمائية معينة تتشكل عنها رواسب من كربونات الكالسيوم و هيدروكسيد الماغنسيوم . وقد يتم اللجوء في كثير من الأحيان الى إضافة رماد الصودا (كربونات الصوديوم ) مع الجير للتعامل مع بعض صور العسر . وتشمل عملية التيسير على حوض صغير الحجم نسبيا تتم فيه إضافة المواد الكيمائية حيث تخلط مع الماء الداخل خلطا سريعا لتوزيعها في الماء بانتظام ، ثم ينقل الماء الى حوض كبير الحجم ليبقي فيه زمنا كافيا لإكمال التفاعلات الكيمائية وتكوين الرواسب حيث يخلط الماء في هذه الحالة خلطا بطيا يكفي فقط لتجميع والتصادق حبيبات الرواسب وتهيئتها للترسيب في المرحلة التالية , شكل (2).

ب ـ الترسيب

تعد عملية الترسيب من أوائل العمليات التي استخدامها الإنسان في معالجة المياه . وتستخدم هذه العملية لإزالة المواد العالقة والقابلة للترسيب أو لإزالة الرواسب الناتجة عن عمليات المعالجة الكيمائية مثل التيسير والترويب . وتعتمد المرسبات في أبسط صورها على فعل الجاذبية حيث تزال الرواسب تحت تأثير وزنها .

تتكون المرسبات غالبا من أحواض خرسانية دائرية أو مستطيلة الشكل تحتوي على مدخل ومخرج للماه يتم تصميميها بطريقة ملائمة لإزالة أكبر كمية ممكنة من الرواسب ، حيث تؤخذ في الاعتبار الخواص الهيدروليكية لحركة الماء داخل الخوض . ومن الملامح الرئيسة لحوض الترسيب احتوائه على نظام لجمع الرواسب ( الحمأة ) وجرفها إلى بيارة في قاع الحوض حيث يتم سحبها والتخلص منها بواسطة مضخات خاصة . ويوضح الشكل (3) مقطعا في حوض ترسيب دائري . ويمكن دمج عمليات إضافة المواد الكيمائية والخلط البطيء والترسيب في حوض واحد يسمى مرسب الدفق العلوي شكل ( 4).

ج ـ الموازنة ( إعادة الكربنة ):

نظرا لأن المياه الناتجة هن عملية التيسير تكون في الغالب مشبعة برواسب كربونات الكالسيوم ، وحيث أن جزءا من هذه الرواسب يتبقى في الماء بعد مروره بأحواض الترسيب فإنه من المحتمل أن يترسب بعضها على المرشحات أو في شبكات التوزيع مما يؤدي إلى انسداد أو الحد من كفاءة المرشحات الشبكات . لذلك فإن عملية التيسير لضمان عدم حدوث تلك الأضرار . ومن عمليات الموازنة الأكثر استخداما في التطبيق التقليدية هي إضافة غاز ثاني أكسيد الكربون بكميات محددة بهدف تحويل ما تبقى من كربونات الكالسيوم الى صورة البيكربونات الذائبة .

د ـ الترشيح :
هو العملية التي يتم فيها إزالة المواد العالقة ( العكارة ) . وذلك بإمرار الماء خلال وسط مسامي مثل الرمل وهذه العملية تحدث بصوره طبيعية في طبقات الأرض عندما تتسرب مياه الأنهار الى باطن

الأرض . لذلك تكون نسبة العكر قليلة جدا أو معدومة في المياه الجوفية مقارنة بالمياه السطحية ( الأنهار والبحيرات وأحواض تجميع مياه الأمطار ) التي تحتوي على نسب عالية من العكر .

تستخدم عملية الترشيح أيضا في إزالة الرواسب المتبقية بعد عمليات الترسيب في عمليات المعالجة الكيمائية مثل الترسيب والترويب .

تعد إزالة المواد العالقة من مياه الشرب ضرورية لحماية الصحة العامة من ناحية ولمنع حدوث مشاكل تشغيلية في شبكة التوزيع من الناحية الأخرى . فقد تعمل هذه المواد على حماية الأحياء الدقيقة من أثر المادة المطهرة ، كما أنها قد تتفاعل كيمائيا مع المادة المطهرة كما أنها قد تتفاعل كيمائيا مع المادة المطهرة مما يقلل من نسبة فاعليتها على الأحياء الدقيقة ، وقد تترسب المواد العالقة في بعض أجزاء شبكة التوزيع مما قد يتسبب في نمو البكتريا وتغير رائحة المياه وطعمها ولونها.تتم عملية الترشيح داخل المرشح الذي يتكون من ثلاث أجزاء رئيسة وهي : صندوق المرشح والتصريف السفلي ووسط الترشيح ، شكل (5). يمثل صندوق المرشح البناء الذي يحوي وسط الترشيح ونظام التصريف السفلي ، ويبني صندوق المرشح في العادة من الخرسانة المسلحة ، كما توجد في قاعة ـ الذي يتكون من أنابيب وقنوات مثقبة ـ طبقة من الحصى المدرج لمنع خروج حبيبات الرمل من خلال الثقوب . والغرض من نظام التصريف السفلي تجميع المياه المرشحة وتوزيع مياه الغسيل عند إجراء عملية الغسيل للمرشح . أما وسط الترشيح فهو عبارة عن طبقة من رمل السيليكون ، وحديثا أمكن الاستفادة من الفحم المجروش ورمل الجارنت . عند مرور المياه خلال وسط الترشيح تلتصق المواد العالقة في بجدران حبيبات الوسط ، ومع استمرار عملية الترشيح تضيق فجوات الوسط للمياه بحيث يصبح المرشح قليل الكفاءة وعند ذلك يجب إيقاف عملية الترشيح وغسل المرشح لتنظيف الفجوات من الرواسب يتم في عملية الغسيل ضخ ماء نظيف بضغط عال من أسفل المرشح عبر نظام التصريف السفلي ينتج عنه تمدد الوسط وتحرك الحبيبات واصطدم بعضها مع البعض ، وبذلك يتم تنظيفها مما علق بها من رواسب . وتندفع هذه الرواسب مع مياه الغسيل التي تتجمع في قنوات خاصة موضوعة في أعلى صندوق المرشح ، وتنقل الى المكان الذي يتم فية معالجة مخلفات المحطة وتستمر عملية الغسيل هذه لفترة قصيرة من الزمن (5 –10 دقائق) بعدها يكون المرشح جاهزا للعمل .

هـ التطهير :

هو العملية المستخدمة لقتل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض (الجراثيم )، وتتم هذه العملية باستخدام الحرارة ( التسخين ) أو الأشعة فوق البنفسجية أو المواد الكيميائية مثل البروم أو اليود أو الأوزون أو الكلور بتركيزات لا تضر بالإنسان أو الحيوان . وتعد طريقة التسخين الى درجة الغليان أولى الطرق المستخدمة في التطهير ولاتزال أفضلها في حمالات الطوارئ عندما تكون كمية المياه قليلة ، لكنها عير مناسبة عندما تكون كمية المياه كبيره كما في محطات المعالجة نظرا لارتفاع تكلفتها . أما استخدام الأشعة فوق البنفسجية والمعالجة بالبروم واليود فتعد طرقا مكلفة . هذا وقد انتشر استخدام الأوزون والكلور في تطهير مياه الشرب ، حيث راج استخدام الأوزون في أوربا والكلور في أمريكا . وفي الآونة الأخيرة اتجهت كثير من المحطات في الولايات المتحدة الأمريكية الى استخدام الأوزون بالرغم من عدم ثباته كيمائيا وارتفاع تكلفته مقارنة بالكلور، وذلك لظهور بعض الآثار السلبية الصحية لاستخدام الكلور ( الكلورة ) في تطهير مياه الشرب يتفاعل الكلور مع الماء مكونا حامض الهيبوكلوروز وأيونات الهيبوكلورايت ثم يتفاعل جزء من حامض الهيبوكلوروز مع الأمونيا الموجودة في الماء مكونا أمنيات الكلور ( الكلور المتحد المتبقي) ويطلق على ما تبقى من حامض الهيبوكلوروز وأيونات الهيبوكلورايت الكلور الحر المتبقي وهذه المركبات ( الكلور الحر والكلور المتحد )هي التي تقوم بتطهير الماء وقتل الجراثيم الموجودة به ، ولذلك تلجا كثير من محطات المعالجة الى إضافة الكلور بنسب تكفي للحصول على كلور حر متبقي يضمن تطهير الماء الخارج من المحطة بكفاءة عالية ، بل في الغالب تكون كمية الكلور المضاف كافية لتأمين كمية محدود من الكلور الحر المتقي في شبكة توزيع المياه ، وذلك لتطهير المياه من أي كائنات دقيقة قد تدخل في الشبكة .

و ـ معالجة المخلفات:

تمثل الحماة المترسبة في أحواض الترسيب ومياه الغسيل الناتجة عن غسل المرشحات المصدرين الرئيسين للمخلفات في محطات معالجة المياه . وتحتاج هذه المخلفات إلى معالجة لتسهيل عملية التخلص منها ولحماية البيئة من التلوث الناتج عنها . ويتم ذلك بضخ مياه الغسيل الى حوض للتر ويق ، حيث تضاف إليها مادة كيمائية مناسبة مثل البوليمر لتساعد على ترسيب المواد العالقة في مياه الغسيل ، ثم تعاد المياه الناتجة عن هذه العملية إلى بداية خط المعالجة في المحطة . آما الحمأة الناتجة من أحواض الترسيب والمواد المترسبة في حوض الترويق فيتم إرسالها إلى حوض للتثخين حيث يتم تثخينها بإضافة البوليمة الناسب ، وتعاد المياه الناتجة عن هذه العملية إلى مدخل المياه في المحطة ، وبع ذلك تتعرض الحمأة المثخنة إلى عملية نزع المياه منها بطرق ميكانيكية ( الطرد المركزي أو الترشيح الميكانيكي ) يتم في النهاية الحصول على مواد صلبة تحتوي على كميات قليلة من المياه يمكن التخلص منها بوضعها في أحواض للتجفيف أو دفنها في باطن الأرض ، كما يمكن استخلاص بعض المواد الكيمائية من هذه المخالفات ليعاد استخدامها في عمليات المعالجة .

تحديات جديدة
وشهدت الآونة الأخيرة تغيرات جذرية في تقنيات المعالجة ترجع في كثير من الأحوال الى النقص الشديد الذي تعانية كثير من دول العالم في المياه الصالحة للشرب أو نتيجة لتلوث مصادر المياه كما هو الحال في أكثر الدول الصناعية . وقد أدت هذه العوامل إلى البحث عن مصادر جديده غير المصادر التقليدية والتي تحتاج بطبيعة الحال إلى تقنيات معالجة متقدمة بالإضافة إلى المعالجة التقليدية . ولذلك لجأت كثير من الدول ال تحلية مياه البحر وإلى تحلية بعض مصادر المياه الجوفية المالحة ، وفي سبيل ذلك يتم استخدام تقنيات باهظة التكاليف مثل عمليات التقطير الومضي وعمليات التناضح العكسي ، بالإضافة إلى العديد من العمليات الأخرى للتحلية . وقد أدى تلوث مصادر المياه في بعض أنحاء العالم إلى الشروع في استخدام تقنيات متقدمة ومكلفة مثل استخدام الكربون المنشط وعمليات الطرد بالتهوية في إزالة الكثير من الملوثات العضوية مثل الهيدروكربونات وبعض المبيدات والمركبات العضوية الهالوجينية . ومن مظاهر التلوث الطبيعي وجود عناصر مشعة مثل اليورانيوم والراديوم والرادون في بعض مصادر المياه . وتتركز الأبحاث الحديثة حول إزالة هذه العناصر باستخدام عمليات الامتصاص ( استخدم الكربون المنشط والسيليكا ) وعمليات التناضح العكسي مع تحسين الأداء للعمليات التقليدية مثل التيسير والترويب .

ومن الاتجاهات الحديثة في عمليات المعالجة التوجه نحو استخدام بدائل لتطهير المياه غير الكلور نظرا لتفاعله مع بعض المواد العضوية الموجودة في المياه ـ خاصة المياه السطحية ـ وتكوين بعض المركبات العضوية التي يعتقد بأن لها أثرا كبيرا على الصحة العامة .

وتعد المركبات الميثانية ثلاثية الهالوجين ، مثل الكلوروفورم ، في مقدمة نواتج الكلورة التي لاقت اهتمام كبيرا في هذا الصدد ، إلا أن الحماس لاستخدام بدائل الكلور ما لبث أن تباطأ في الآونة ألاخيرة نتيجة لاكتشاف أن هذه البدائل ينتج عن الأوزون مركبات مثل الفورمالدهايد والاسيتالدهايد ، وعن الكلورامين ينتج كلوريد السيانوجين ، وعن ثاني أكسيد الكلور ينتج الكلورايت والكلوريت.

تلاقي المعالجة الحيوية باستخدام الكائنات الدقيقة اهتمام بالغا في العصر الحاضر بعد أن كانت وقفا على معالجة مياه الصرف لسنوات

طويلة ، حيث أثبتت الأبحاث فاعلية المعالجة الحيوية في إزالة الكثير من المركبات العضوية والنشادر والنترات والحديد والمنغنيز ، إلا أن تطبيقاتها الحالية لا تزال محدودة ومقتصرة في كثير من الأحوال على النواحي التجريبية والبحثية . وختاما نشير الى أن ادخال التقنيات الحديثة على محطات المعالجة التقليدية قد تستوجب تغييرات جذرية في المحطات القائمة وفي طرق التصميم للمحطات المستقبلية ويعني ذلك ارتفاعا حادا في تكلفة معالجة المياه ، ويمكن تفادي ذلك أو الإقلال من أثره بوضع برامج مدرسة للترشيد في إستخدام المياه والمحافظة على مصادرها من التلوث

الاسمنت (موضوع متكامل)-الاسمنت الابيض - الاسمنت الامينتي

الإسمنت cement رابط مائي ذروري مصنّع غير عضوي له خاصة التفاعل مع الماء وتكوين عجينة لدنة قادرة عند تصلبها على ربط الرمل والحصى والحجارة التي تخلط بها، وبذلك يتشكل الملاط mortar والخرسانة beton المقاومان لتأثير العوامل الطبيعية والماء تأثيراً مديداً. يعد الإسمنت من أهم مواد البناء، ويرجع تصلبه إلى التفاعلات الكيمياوية القائمة على تميّه hydratation سيليكات الكلسيوم وألوميناته وكبريتاته التي يتركب منها. وأنواعه كثيرة أشهرها وأكثرها انتشاراً «الإسمنت البرتلندي» الذي يعرف في بعض البلاد العربية باسم «الإسمنت الأسود» أو «التربة السوداء».
لمحة تاريخية
الإسمنت في الأصل كلمة معربة عن اللاتينية caementum، ويقصد منها مسحوق الحجارة والرخام الذي كان يستخدم رابطاً لأحجار البناء زمن الرومان. ويطلق اسم الإسمنت في اللغات الأوربية على كل رابط عضوي أو غير عضوي كالصمغ والهلام واللدائن والمعجونات وسبائك اللحام والإسفلت والإسمنت المائي.

الشكل (1) أفران أسبدين البرجية

تأثير الرطوبة على المبانى و طريقة عزل الرطوبة و مواد العزل المستخدمة

العزل الرطوبي

تحتاج جميع المنشآت إلى عزل مبانيها عزلا تاما من الرطوبة والمطر والمياه الجوفية والسطحية ورشحهما . فمن مساوئ تأثير الرطوبة ومياه الرشح على المباني أنها تساعد على تلف عناصر موادها الانشائية والبنائية مما يؤدي إلى قصر عمر المبنى بخلاف تعفن هذه المواد وصدور روائح كريهة منها للمنتفع بالمبنى مع تكاثر الحشرات والفئران وجلب الأمراض له كذلك.

مسببات الرطوبة Causes of Dampness

1. اتجاه المبني :

الحوائط التي يصلها طرطشة المطر وقليل من أشعة الشمس تجعلها اكثر عرضة للرطوبة .

معالجة مياه الشرب بوساطة الترشيح Drinking water treatment by filtration

بسم الله الرحمن الرحيم

معالجة مياه الشرب بوساطة الترشيح

الدكتورة المهندسة
سلوى حجار

أستاذة الهندسة الصحية في قسم البيئة

1 – آلية عملية الترشيح :

إن مرور المياه التي جرت معالجتها بوساطة الترسيب والترويب عبر طبقة من الرمال أو من أية مادة حبيبية أخرى يؤدي إلى أن تفقد المياه القسم الأعظم مما تبقى فيها من ملوثات . ويعود سبب هذه التنقية إلى أنه أثناء عملية ترشيح المياه عبر طبقة الرمل يتم مزيج من ظواهر مختلفة أهمها التصفية والترسيب والإمتزاز والتفاعلات الكيميائية والبيولوجية . وللتسهيل فإننا سنشرح هذه العمليات كل على حده وذلك على الرغم من أنه لا يوجد عملياً مثل هذا الفصل فيما بينها .

المواد المضافة للخرسانة المسلحة

بسم الله الرحمن الرحيم

بحث بعنوان:

المواد المضافة للخرسانة المسلحة

الاضافات هي عبارة عن مواد أو تراكيب من عدة مواد تضاف للخرسانة أثناء الخلط لتحسين خاصية أو أكثر من خواص الخلطة الخرسانية. وإكسابها ميزات جديدة تتناسب مع الأغراض والمتطلبات لها سواء كان تجهيزها بواسطة محطات الخلط المركزية أو مصانع الخرسانة المسبقة الإجهاد أو الخلط الموقعي وتطور استخدام المضافات فأدخلت في صناعة الطوب والبلاط لتقليل الهالك أو للحصول على نوعيات ذات أجهادات عالية.

المواد المضافة للخرسانة هي التي تكون خلاف مكونات الخلطة الخرسانية المكونة من ماء واسمنت وركام أي أن المادة تضاف إلى ماء الخلطة قبل أو بعد الخلط لإعطائها خواص مطلوبة في ظروف العمل، علما بأن هناك مواد تضاف بعد مدة من الزمن أي أن الحاجة إليها سواء للتشققات الخرسانية أو غيرها من المشاكل الخرسانية ، بحيث تكون جميع المواد المضافة للخرسانة مصنفة طبقا للمواصفات الأمـريكية ACI COMMITTEE 212.

إن لهذه الاضافات مضاراَ لذلك يجب عدم استعمالها إلا في الحالات الضرورية وحسب تعليمات الشركة المصنعة وبأقل الكميات . ومحاولة الاعتماد على تحسين خواص الخرسانة بتعديل مكوناتها الرئيسية.

إن الغرض من عملية المعالجة للخرسانة هو المحافظة على نسبة من ماء الخلط الذي يضاف للخرسانة عند خلطها مدة من الزمن تسمى فترة المعالجة حتى تستمر عملية إماهة الأسمنت وكذا المحافظة على درجة حرارة الخرسانة عند درجة معينة أعلى من درجة التصلد.

وقد تتم المعالجة بتغطية سطح الخرسانة بطبقة من الرمل أو الطين المبلل أو بالحصير أو بالخيش أو طلاء سطح الخرسانة المعرض للجو بأنواع من الطلاء يجف مباشرة ويكون طبقة غير منفذة للماء (وغالباً يكون هذا الطلاء من مشتقات البلاستيك)، وغالباً ما تؤدي هذه الطرق إلى تغير لون سطح الخرسانة.

وأما الطرق الحديثة لحفظ الماء من التبخر فتكون بتغطية السطح بطبقة من البرافين أو البيتومين أو الورق غير المنفذ للماء. ومن أفضل المواد التي تضاف إلى الخرسانة إلى الخرسانة بغرض المعالجة هو كلوريد الكالسيوم.

الهدف من الإضافات :

أ- تعجيل زمن الشك للحصول على مقاومة أكبر.

ب- للحصول على قابلية للتشغيل .

ت- في حالة الجو الحار تكون فائدة المواد المضافة لإبطاء الشك.

ث- لمقاومة التآكل والتحمل .

ج- لتحسين التماسك بين الخرسانة القديمة والجديدة .

ح- إنتاج نوع من الخرسانة الخفيفة الوزن.

خ- تعمل على زيادة ثبات الخرسانة .

د- تعمل على تقليل النفاثية .

هـ- الحصول على خرسانة مقاومة وعازلة للماء أو مقاومة للكيماويات أو للاحتكاك .

شروط المواد المضافة:

يجب أن تحقق المواد المضافة عدداً من الشروط هي :

1- محققة للأمان الخرساني المطلوب.

2- يجب أن تكون اقتصادية التكاليف .

3- يجب أن لا تكون مضرة للخلطة الخرسانية أو المبنى.

4- يجب أن لا يكون لها تأثير على نسب الخلط.

أنواع الإضافات:

بالرغم من تعدد أنواع الإضافات وأسمائها التجارية إلاّ أنها تندرج أساساً ضمن ثلاث مصنفات رئيسية هي:

1. إضافات مسرعة للتفاعل.

2. إضافات مبطئة للتفاعل.

3. إضافات مقللة للماء.

أنواع الإضافات:

إضافة تعجيل الشك ACCELERATORS: عمل هذه الإضافة هو تقصير زمن الشك حيث تقوم بجعل الخرسانة تشك قبل حدوث الأضرار الناتجة من تجمدها بعد الصب مباشرة.

إضافة مبطئة للشك :PETARDERS وهي التي تقوم بإبطاء الشك للأسمنت في ظروف الأجواء الحارة تقوم بتقليل معدل نمو المقاومة.

إضافة مواد تقلل مياه الخلط (W.R.A) WATER REDUCING AGENT: هذه المادة تعمل على تقوية مقاومة الانضغاط وتعطي قابلية للتشغيل وتقلل كمية الأسمنت مع ثبات مقاومة الضغط والقابلية للتشغيل، وأيضا لها دور في تلافي الزيادة غير المطلوب في كمية الماء أثناء الخلط والصب في الموقع وتستخدم المادة في صب الأساسات في حالة ارتفاع منسوب المياه الجوفية أو سقوط الأمطار .

إضافة مادة مضادة للبكرتريا ANTI PACTERIAL ADMIXTURES: تستخدم هذه الإضافة في الخرسانة الأرضية وخرسانات الحوائط التي توجد فيها البكتريا التي سببت لها البكتريا التآكل.وإضافة هذه المواد إلى أي نوع من أنواع الأسمنت فإن الأسمنت الناتج يسمى أسمنت مضاد للبكتيريا. وهذه الإضافات تكون ذات تركيز وقوة لمنع النشاط الحيوي للكائنات الدقيقة كالبكتيريا والعفن ( الكائنات الميكروبيولوجية ) ويستخدم هذا الأسمنت في عمل خرسانة الأرضيات أو الحوائط لأحواض السباحة أو أرضيات مصانع الألبان ومصانع حفظ المأكولات وخلافه بالإضافة ان الأسمنت يحفظ الأرضيات من فعل البكتيريا فإنه أيضاً يحفظ الأرضية من التآكل بفعل بعض الأحماض.

إضافة الهواء المحبوس AIR ENTRAINING AGENT: ويكون عملها بخلط كمية معينة من هذه الإضافة إلى الخلطة الخرسانية فينتج مجموعة كبيرة من الفقاعات الهوائية ميكروسكوبية منتظمة التوزيع على سطح الخلطة فتؤثر هذه الفقاعات على الخرسانة الطازجة من حيث قابلية التشغيل والنضج ، وأيضا تؤثر على الخرسانة المتصلدة من حيث التجمد والنفاذية ولها تأثير في زيادة المتانة والتحمل وتساهم في تخفيف وزن المنشأ وعملها أنها تستخدم في الطرق وممرات الطائرات والخرسانة الخفيفة (الفوم).

إضافات لحقن الخرسانة FLEXIN: وهي ماد تحقن في الخرسانة المسلحة في حالة وجود تشققات وعيوب في أجزاء المبنى وخاصة التي تحت الأرض المعرضة للرطوبة بحيث تقوم هذه المادة المقاومة لتأثير التآكل وهي مرنة وتتحمل درجة الحرارة وسريعة الجفاف بعد الاستخدام ومناسبة.

إضافة مادة البيتومين BITUMENE: هذه المادة لها دور في حماية المنشآت من المؤثرات الخارجية كالرطوبة والأمطار والمياه الجوفية وذلك لتلافي الأملاح والكبريتات .

إضافة المادة الملونة للخرسانة COLOURED CONCRETE ADMIXTURES: تتطلب بعض الأعمال المعمارية أن تكون الخرسانة ذات سطح ملون ولذلك يلزم إضافة مواد ملونة للخلطة التي تصب منها طبقة رقيقة على سطح الخرسانة. وهذه الإضافات عبارة عن أكاسيد معدنية ومواد أخرى متشابهة ،ويشترط فيها أن تكون خاملة كيميائيا وعدم تغير ألوانها عند التعرض لأشعة الشمس تضاف المادة الملونة للخلطة التي تتطلب أن تكون الخرسانة ذات سطح ملون وخاصة للخرسانة العادية ومن أمثلتها ثاني أكسيد المنجنيز وأكسيد أيدروكسيد الكروم.

مواد الإضافات المتنوعة:

تتنوع مواد الإضات لتشمل كثيراً من قطاع الإنشاءات وفي أجزاء ومراحل مهمة ومنها:

أولاً:إضافات الخرسانة: تحسين قدرات ومزايا إضافية للخرسانة.

ثانياً:إضافات المؤنة الأسمنتية Admixture for Mortar:

لزيادة قوتها وتحسين مواصفاتها اجمالاً وقوة التصاقها واستخدمها بسماكات صغيرة أو للعزل (في المباني - اللياسة – الترسيمات – طبقات الاسكرين للأرضيات - العزل والسد).

ثالثاً:أنظمة الفواصلJoints sealant and covers:

توي على فاصل تمدد أول فواصل انشائية لفرص تعبئة وسد وعزل هذه الفواصل وحمايتها من الرطوبة والأتربة والحشرات حيث تتميز بخاصية الالتصاق والمرونة العالية ( تمدد وانكماش ) كما تتغير مقاومتها العالية للمياه والكيماويات في حالة المنشات الصناعية وتندرج منها عدة انواع: (رثان – البيتومينية – الاكريليك) ومجالات استخدامها في (الاساسات- جدران استنادية- اسقف – مسابح – خزانات – سدود – جسور –كباري – ارضيات– اغطية فواصل التمدد حسب الاحتياجات- إلخ).

رابعاُ:وسائد انشائية ( معدنية – مطاطية ) Structural Bearings

تستخدم في المنشات ذات الاحتياج الإنشائي لوسائد مثل الجسور المعلقةوغيرها.

خامساً:االحماية من الصدأCorrosion protection

وهي عبارة عن أنظمة دهانات خاصة لحماية وعزل المنشات الخرسانية اوالمعدنية المعرضة لعوامل بيئية وتشغيلية قاسية مثل

سادساً:معالجة وتحسين الأسطح Surface improvements: وهي عبارة عن أنظمة تطوير ومعالجة أسطح التشطيبات.

سابعاً:لاصق وربط البلاطTile Adhesive & Grout

عند استخدام البلاط بمختلف أنواعه في المساحات المعرضة لرطوبة دائمة أو مغمورة بالمياه فانه يحتاج لمواد لصق وربط ذات كفاءة عالية تقاوم هذه الظروف لفترات قياسية كالمسابح والمطابخ والنوافير وغيرها ..... .

ثامناً:انظمة ترميمات ومعالجات الخرسانة والمبانيConcrete Repair systems

هي عدة مواد تستخدم لاعمال ترميم واعادة تاهيئة المنشات الخرسانية والمباني وهي مواد ذات أسس تكوين مختلفة ( بوليمرية – ايبوكسية ) تستخدم لمعالجة جميع حالات الترميم مثل (التعشيش – الاهتراء – الشروخ – حقن - التآكل من الصدأ .... الخ ). وتتم المعالجات بأشكال مختلفة حسب حالة الترميم ومتطلباتها ( مونة – حشو – حقن – ذاتية الانسياب- عديمة الانكماش ) وتأتي على أشكال مختلفة مونه ( اسمنتية – اكريليكية – بوليمرية- ايبوكسية – مضاف – سائل ربط أو حقن )

وسنتناول بالشرح والتفصيل موضوع إضافات الخرسانة تحديداً لما له من أهمية:

1-كلوريد الكالسيوم (Calcium Chlorid):

إن إضافات كلوريد الكالسيوم للخرسانة له تأثيرات مفيدة كثيرة على بعض خواص الخرسانة الطازجة والمتصلدة وفيها يلي توضيح لأثر كلوريد الكالسيوم على الخرسانة:

أ‌- الشك الابتدائي والنهائي :

فإنه يلاحظ انخفاضاً في زمن الشك الابتدائي وكذلك تأثيره على مقاومة التماسك بين الحديد والخرسانة عند درجات الحرارة العادية والمنخفضة عند إضافة كلوريد الكالسيوم للخلطة الخرسانية بنسبة 2% من وزن الأسمنت.

ب‌- المقاومة المبكرة:

يكسب كلوريد الكالسيوم الخرسانة مقاومة مبكرة بدون تقليل المقاومة النهائية وهذه ميزة هامة لأسباب عديدة منها:

• تقليل زمن فك الشدات إلى النصف.

• يؤدي سرعة فك الشدات إلى الاستعمال المبكر للمبنى.

ت‌- الحماية من تأثيرات الجو البارد والرطب:

• تتأثر نسبة زيادة مقاومة الخرسانة بدرجة الحرارة حيث تكون المقاومة القصوى المطلوبة عند درجة الحرارة 37.7ْم كما تغير واضح في المقاومة إذا انخفضت درجة الحرارة.

• هنا تظهر فائدة كلوريد الكالسيوم حيث يجعل الخرسانة و كأنها في طقس معتدل وهذه الفائدة ترجع إلى زيادة الحرارة المتولدة من التفاعل وثباتها مع أن استعمال كلوريد الكالسيوم في درجات الحرارة العادية يؤدي إلى الحصول على المقاومة المطلوبة عند نصف الزمن إلا أن لوحظ أن النسبة المئوية للزيادة في المقاومة تكون أكبر لدرجات الحرارة المنخفضة فمثلاً في درجة حرارة 21.1 درجة مئوية تحصل الخرسانة المعالجة بكلوريد الكالسيوم على مقاومة في يوم واحد تعادل ما تكسبه الخرسانة الغير معالجة في ثلاث أيام.

• ويجب ملاحظة أن كلوريد الكالسيوم لا يعتبر مانعاً للتجمد ولذلك يجب إتباع إجراءات الوقاية في الأجواء شديدة البرودة لفترة من 7-3 أيام.

ث‌- فوائد إضافية لكلوريد الكالسيوم:

• ‌تزيد المقاومة النهائية للخرسانة بالإضافة إلى زيادة المقاومة المبكرة ولقد أظهرت التجارب زيادة مقدارها 9% في فترة ثلاث سنوات.

• ‌زيادة قابلية التشغيل للخرسانة الطازجة مع الاحتفاظ بنسبة الماء إلى الأسمنت ( م/ س ).

‌الحصول على خرسانة ذات كثافة عالية.

• ‌زيادة مقاومة سطح الخرسانة للتآكل وباستعمال كلوريد الكالسيوم تكون المقاومة الناتجة مماثلة لتلك التي نحصل عليها من المعالجة من بواسطة الخيش المبلل لمدة ثلاث أيام.

• ‌يقلل فقدان الرطوبة أثناء الخلط ويساعد على تسهيل عملية الخلط مع الماء.

ملاحظات خاصة بشأن استخدام كلوريد الكالسيوم

‌أ- يضاف كلوريد الكالسيوم إلى الماء ولا يجب إضافة الماء إلى كلوريد الكالسيوم حيث أن صب المواء على كلوريد الكالسيوم سوف ينتج عنه تكون طبقة سطحية جافة من الصعب إذابتها.

‌ب- لا يجب إضافة كلوريد الكالسيوم بأكثر من النسب المطلوبة .

‌ج- يستخدم كلوريد الكالسيوم على هيئة محلول أو بودرة ( مسحوق ).

‌د- في حالة إضافة كلوريد الكالسيوم بهيئة البودرة فإنه يجب إضافته للخرسانة قبل تفريغ الخرسانة من الخلاطة بمدة كافية لضمان توزيعه بانتظام على أجزاء الخلطة وعلى ذلك فإنه يجب خلط الخرسانة لمدة عشرين دوراً للتأكد من جودة الخلطة.

‌ه- يجب عدم حدوث تلامس بين كلوريك الكالسيوم ولأسمنت الجاف.

‌و- عند استعماله في المناطق الحارة يجب تغطية الخرسانة.

‌ز- يزيد معدل مقاومة الخرسانة الناتجة والمضاف إليها كلوريد الكالسيوم في الثلاثة الأيام الأولى ولكن يقل معدل هذه الزيادة في الأيام التالية.

‌

المواد البوزولانية ( Pozzolanic Material ) :

وهي الخامات السيلسية والألومينية التي تتصف بأنها ليست ذات قدرة لاصقة أو أسمنتية إلا أنها تتفاعل مع الجير في وجود الماء لتكون مواد ذات خواص إسمنتية وهي تتواجد في الطبيعة كخامات معدنية كما يمكن تحضيرها صناعياً.

وعند خلط أنواع جيدة من المواد البوزولانية مع الأسمنت البورتلاندي نجد أنها تحسن الخواص التالية:

• قابلية التشغيل.

• مقاومة منفذية الماء.

• مقاومة فعل الكبريتات.

• مقاومة التشقق.

• مقاومة التشقق.

• مقاومة الضغط.

• مقاومة تأثير الركام القلوي.

• مقاومة القابلية للذوبان والتآكل.

• مقاومة الانكماش الحراري.

أنواع المواد البوزولانية :

‌أ- الخامات الطبيعية :

• الطفلة والطين ( Clay& Shale ).

• المواد الأوبالية ( Opaltine Materials )

• الرواسب البركانية ( Volcanic Tuffs )

‌ب- الخامات الصناعية :

• رماد الفحم (Fly Ash) ويستخرج من أفران المحطات الحرارية التي تستخدم الفحم كوقود.

• رماد الطين الطفيلي الزيتي المحروق: وهذا النوع من الطين يكون أصلاً محتوياً على كمية من زيت البترول ويحرق كوقود والرماد الناتج هو الذي يمكن استخدامه .

• الطوب المحروق- الطوب الحراري المطحون- خبث الأفران العالية (المبرد فجائياً بالماء والمبرد بالهواء).

ومن ملاحظات استخدام هذه المواد:

· مقاومة الشد أعلى بعد مرور وقت طويل تحسين المقاومة للتشقق.

· مقاومة الضغط أقل بعد مرور وقت قصير وتقريباً متساوية بعد مرور وقت طويل تعطي مقاومة مناسبة لجميع أغراض الاستخدام العادي.

· حرارة الاماهة أقل يقل الانكماش الحراري والتشقق عند انخفاض الحرارة.

· قوام العجينة أحسن أقل تشققاً.

· مقاومة الكبريتات تزداد هامة للاستخدامات البحرية والتربة القلوية.

· قابلية التشغيل تتحسن هامة عند الخلط بالركام والماء.

بعض الاضافات الشائعة الاستخدام واستعمالاتها الرئيسية:

1. إضافة للاسراع بشد الخرسانة (Accelerator ) كلوريد الكالسيوم للإسراع في شد الخرسانة ( وهو غير مفضل إلا إذا اقتضت الضرورة )

2. إضافة لدخول فقاعات هوائية مقاس حوالي 1مم داخل (الخرسانة (AirEntraining شمع عسلي – زيوت-أحماض البترول – الصابون – شحوم لتسهيل العمل بالخرسانة ومقاومة التجمد في البلاد الباردة- كذلك تقلل من كمية المياه المستعملة

3. إضافة لتلوين الخرسانة (Coloring ) أكاسيد كيميائية للتحكم في اللون المطلوب للخرسانة.

4. إضافة لسهولة تشغيل الخرسانة (Workability ) بودرة السيليكا والكالسيوم ليساعد على سهولة تشغيل وتشكيل الخرسانة

5. إضافة لتأخير مدة الشك في الخرسانة (Retarder) النشا- السكر-والأحماض يؤخر من مدة الشك في الجو الحار

6. إضافة لمقاومة المياه

( Water repellant ) مكونات الأسيرات و الميكا يقلل من امتصاص الخرسانة لمياه المطر أو خلافه ولكن يقلل من قوتها

ومن أمثلة إضافات الخرسانة نستعرض مادة من هذه المواد بكافة معلوماتها التفصيلية:

مادة ADDICRETE BVD

التعريف: إضافة عالية التركيز لتحسين قابلية التشغيل وزيادة المقاومة مع زيادة زمن الشك للخرسانة

المواصفات القياسية: الأديكريت بي في دي يفي بإشتراطات المواصفات القياسية الأمريكية ASTM C 494 Types B,D والألمانية DIN 1045.

وصف المنتج: إضافة للخرسانة سائلة بنية اللون جاهزة للإستعمال لحظية الذوبان في الماء أساسها مادة جلوكونات الصوديوم.

مجال الإستعمال: يستعمل الأديكريت بي في دي مع جميع أنواع الأسمنت للحصول على الخواص التالية للخرسانة الناتجة :

· زيادة زمن الشك مع عدم التأثير على قابلية الإنضغاط

· زيادة قابلية التشغيل بدون نقص مقاومة الإنضغاط

· زيادة مقاومة الإنضغاط بدون نقص قابلية التشغيل

· التوفير في استهلاك الأسمنت بدون نقص قابلية التشغيل أو مقاومة الإنضغاط.

الخواص الفنية :

· مادة التركيب الأساسية : جلوكونات الصوديوم

· الوزن النوعي : 1.15 ± 0.01 كجم/ لتر

· نسبة الكلوريدات : صفر

· نسبة الهواء المحبوس : تقريباً صفر

· التوافق مع أنواع الأسمنت : جميع أنواع الأسمنت البورتلاندي

المميزات :

· تأخير زمن الشك بدون التأثير على مقاومة الخرسانة

· زيادة الوقت المسموح به في صب ودمك ودمك الخرسانة

· تحسين قابلية التشغيل وتسهيل صب ودمك الخرسانة

· زيادة مقاومة الإنضغاط المبكرة والنهائية للخرسانة وزيادة قوة التماسك مع حديد التسليح

· تحسين جودة وكثافة وقوة تحمل وشكل السطح النهائي للخرسانة

· يزيد من سيولة الخرسانة بدون زيادة مياه الخلط

· يسهل من ضخ الخرسانة ويمنع إنسداد المواسير ويقلل إحتكاك الخرسانة مع سطح المواسير

. يقلل من الإنكماش وشروخ الجفاف

· خالي من الكلوريدات ويستعمل بأمان في أعمال الخرسانة المسلحة

· مناسب للإستعمال بوجه خاص لأعمال الخرسانة في الأجواء الحارة

· إقتصادي ويمكن الحصول على درجة التشغيل والمقاومة المطلوبة بكمية أقل من الأسمنت

طريقة التشغيل :يضاف الأديكريت بي في دي أثناء عملية الخلط بعد إضافة المياه أو يضاف إلى المياه قبل عملية خلط الخرسانة مباشرة

معدل الإستهلاك :الجرعة العادية حوالي 0.15 – 0.30 % من وزن الأسمنت أي 0.5 – 1.0 كجم لكل متر مكعب من الخرسانة أو 0.25 – 0.5 كجم لكل مائة لتر من مياه الخلط.

احتياطات الأمان :الأديكريت بي في دي غير قابل للإشتعال وغير سام وفي حالة تلوث الأعين تغسل فوراً بكمية وفيرة من المياه.

التخزين :لمدة 18 شهراً على الأقل تحت اشتراطات تخزين مناسبة.

العبوات : 20كجم , 200كجم

الخلاصة:

نستخلص مما تقدم أن الإضافات يجب أن ينتبه لها جيدا من قبل المواطنين والمقاولين حيث لم تستخدم بالشكل المطلوب والمرجو من حيث المواصفات علما بأنها طبقت في المشاريع الحكومية بصورة كبيرة ويعود عدم استخدامها لدى المواطنين لخوفهم من الزيادة في التكلفة وكذلك عدم الاهتمام في الجودة.

المراجع:

1. الخرسانة .................................................. ... م/عماد محمد حمادة.

2. الإضافات الخرسانية .......................................... م/ جديع محسن البصيري.

3. موقع الدكتور .................................................. م/ جمال صبرة.

4. ملخص لدورة تدريبية بعنوان الخرسانة في الخليج.

5. المرجع العملي لشركة الغانم للمواد الخصوصية.

نقلا عن مجموعة المهندسين الفلسطينيين البريدية

خرسانة “ذكية” وقوية لمواجهة الكوارث الطبيعي

شهد العقد الماضي كوارث طبيعية ذات قوة تدمير فائقة، اجتاحت مناطق وأقاليم متعددة. فقد شهدت اليابان وتركيا وإيران وباكستان وأفغانستان وأندونيسيا زلازل هائلة التدمير كان ضحيتها مئات الآلاف من قتلى وجرحى وملايين المشردين ودمار منازل ومنشآت، وطالت مساحة الدمار مدناً وقرى ومرافق حيوية.

وفي ديسمبر/كانون الول 2004، شهد العالم زلزالاً بحرياً هائلاً وواسع النطاق أدى إلى طوفان تسونامي الذي غطى عدة دول بجنوب وجنوب شرق آسيا ورقعة جغرافية شاسعة من المحيطين الهندي والهادي، وبلغ ضحاياه من القتلى مئات الآلاف وشرد ملايين البشر وأغرق عشرات المدن والقرى والمنتجعات والمرافق.

ثم جاء إعصار كاترينا في أغسطس/آب 2005 فطال أكثر من ولاية بجنوب الولايات المتحدة وأغرق مدناً مثل نيوأورلينز (التي تقع على مستوى أقل من مستوى سطح البحر) بولاية لويزيانا، وانهارت تحت وطأة فيضاناته السدود وحواجز المياه والمنازل والمنشآت بمختلف أشكالها.

تقنيات قديمة وبدائية
أحد الظواهر المشتركة بين هذه الكوارث الطبيعية الهائلة، والتي أدت إلى مضاعفة دمارها، هو قدرتها على الإطاحة بمختلف المنشآت أو ربما ضعف هذه المنشآت أمام قوة تدمير هذه الكوارث الطبيعية.
وفي الولايات المتحدة، أبرز انهيار سدود وحواجز المياه في ولاية لويزيانا أمام إعصار كاترينا الحاجة الماسة إلى تقنيات جديدة لتقوية هذه السدود والحواجز ومراقبة متانتها، وفقا للدكتورة ديبورا تشَنْغ، أستاذة هندسة المواد ومديرة مختبر أبحاث المواد المركبة في جامعة بافالو بولاية نيويورك، ومبتكرة الباطون أو الخرسانة “الذكية”.
لاحظت الدكتورة تشنغ أن التقنية التي استخدمت في بناء السدود والحواجز المائية كانت بدائية جدا، ولم يزد بعضها عن أكوام أو سواتر ترابية. ولا شك أن هناك مجال واسع لاستخدام تقنيات أكثر تطورا من تلك.
ففي عام 1998، تم تسجيل براءة اختراع لـ”الخرسانة الذكية”، وقد جاء الوقت الآن لاستخدامها تجاريا، ليس فقط في بناء السدود والحواجز وإنما في نطاق من التطبيقات ذات الصلة بالكوارث والأمن الداخلي.


اكتشاف الإجهادات والتشوهات
في الخرسانة الذكية، يتم إضافة ألياف قصيرة من الكربون إلى خلطة الخرسانة التقليدية (أسمنت، رمل، حصى، ماء). تؤدي هذه الإضافة إلى تمكين الخرسانة من اكتشاف الإجهادات والتشوهات الصغيرة في الخرسانة. وفي حالة وجود عيوب إنشائية داخل سد أو حاجز مصنوع من الخرسانة الذكية مثلاً، تزداد المقاومة الكهربائية للخرسانة.


هذا التغير يمكن رصده بواسطة مجسات كهربائية خارج هذه المنشآت. ويمكن استخدام مقياس للمراقبة المستمرة للإجهاد والتشوه الذي قد ينشأ ضمن السدود والحواجز المصنوعة من الخرسانة الذكية. وعندما تتجاوز التشوهات في السدود والحواجز المستوى المقبول، ينطلق عندئذ جرس إنذار.


من ناحية أخرى، يمكن استخدام الخصائص الكهربائية للخرسانة الذكية لاستكشاف إجهادات تحت الأرض والتي تنشأ قبل الزلزال، ومراقبة المباني التي يخشى دخول المتطفلين إليها أثناء عمليات الإخلاء، ومتابعة سير حركة المرور في حالة الطوارئ وحول حدود البلاد.


تقترح الدكتورة تشنغ تغليف السد أو الحاجز بغلاف من ألياف الكربون المتصلة (المركبة) وهي تماثل المواد المستخدمة في صنع هياكل الطائرات النفاثة. ويتيح استخدام هذا الغلاف كقشرة خارجية الاستفادة من قدرة التوصيل الكهربائي لألياف الكربون لمراقبة أي تكسر في الألياف. وبذلك، تستشعر هذه القشرة أي عطب في السد أو الحاجز إضافة إلى دورها في تقويته.
يؤدي استخدام الخرسانة الذكية إلى ارتفاع في تكاليف الإنشاء بنسبة 30 بالمئة، مما يسبب انصراف صناعة الإنشاء عن الاستفادة من مزاياها. بيد أن تكاليف إعادة البناء بعد الإعصار ستتجاوز هذه الارتفاع بكثير.

اليابان تطور خرسانة مرنة تزداد قوة مع التصدع (30. 12. 07)  

طوّرت شركة يابانية خرسانة تقاوم التصدع وتحتوي على ألياف كيميائية بسمك شعر الإنسان يشيع استخدامها في تصنيع إطارات السيارات.

ومن شأن هذه الألياف زيادة تماسك الخرسانة والحيلولة دون اتساع مدى الصدوع، وذلك بهدف الحماية من الزلازل.
 وهذه الخرسانة طوّرتها شركة كاجيما كورب للإنشاءات التي أوضحت أن الألياف تعزز تماسك الخرسانة وتجعلها تتحمل ضغطا أكبر بعد تصدعها وهو الأمر الذي يجعل الأبنية أشد قوة إذا ما هزها أحد الزلازل المتكررة باليابان.


وقال تتسوسهي كاندا أحد كبار المهندسين بالشركة إن هذه الخرسانة تتمدد مائة مرة أكثر من الخرسانة العادية.


وتعرضت اليابان التي تفخر بتطبيقها لمعايير هندسية مقاومة للزلازل لصدمة شديدة حين انهارت طرق سريعة خرسانية مرفوعة على أعمدة وبنايات بمدينة كوبي عام 1995 جراء زلزال بلغت شدته 7.3 درجات، مما أودى بحياة أكثر من 6400 شخص.


وحتى الآن جرى بناء برجين جديدين باليابان بهذه الخرسانة علاوة على تدعيم 100 مبنى وبنى تحتية أخرى.


وأوضح كاندا أن المنتج الذي استغرق تطويره عشرة أعوام قدم لأول مرة عام 2003، ولكنه استحوذ على 0.1% فقط من سوق الخرسانة اليابانية، ويرجع ذلك بشكل جزئي إلى أن تكلفته تزيد عشر مرات على سعر الخرسانة العادية.

د.مازن النجار

بحث فى ( الخشب) ,,,,,

بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم و رحمة الله و بركاته..

المقدمة

يعد الخشب من أكثر المواد الخام شيوعا واستعمالا فى مجال العمارة وذلك بجانب المجالات الأخرى كالبناء والنقل وصناعة الورق .

أما فى مجال الحديث عن الخشب فلابد من تحديد نوع الخشب فلكل نوع أسلوب خاص فى التعامل معه وتشغيله. ولعل ذلك ما يقودنا لمحاولة التعرف على نوعيات وخواص الأنواع المختلفة من الأخشاب ونركز فى تلك الدارسة على فهم الخشب باعتباره خامة وخواص تلك الخامة المختلفة.

فهناك أخشاب خفيفة وأخشاب ثقيلة جدا وهناك خشب لين وخشب صلب وأخشاب مرنة بل وقابلة للثنى. كذلك فإن هناك أنواع من الأخشاب من الأنواع المعمرة فيكفينا أن نذكر تلك الآثار الخشبية كقطع الموبليا والتوابيت الخشبية التى ترجع إلى العصر الفرعونى بل وما قبله, كذلك نذكر مساكن مدينة البندقية الايطالية التى أقيمت على أعمدة خشبية تغطس فى الماء المالح منذ أكثر من 1000 عام .

وإذا علمنا أن هناك أكثر من 45 ألف نوع مختلفة من الأخشاب فلا تكفى سنوات لدراستها فإن هذا يدعونا لإختيار تلك الأنواع الأكثر استعمالا وشهرة ولعل الأنواع الأخرى تتشابة فى خواصها مع تلك الأنواع التى سنقوم بدارستها .

كذلك التعرف على التغيرات التى تطرأ على الأخشاب بمرور الوقت من تمدد وانكماش أو تشقق ومعرفة طرق الوقاية الازمة والعلاج .

وسنتناول فى هذا البحث:

• مصادر الخشب.

• الشجرة.
- تعريف اتجاهات القطع.
- نسيج الاخشاب.
- ألياف الخشب.

• مراحل تصنيع الخشب.
- التقطيع.
- التجفيف.

• المميزات.
• عيوب الأخشاب وطرق علاجها.
• خواص الأخشاب.
• الأخشاب المصنعة.

مصادر الخشب

من المعروف أن المصدر الرئيسى للأخشاب هو تلك الغابات المنتشرة في جميع أنحاء العالم و التي تحتل حوالي 30 مليون كيلو متر مربع من سطح الكرة الأرضية و باختلاف المناخ و التربة تختلف أنواع الأشجار و بالتالي الأخشاب التي تنمو في كل غابة من تلك الغابات و هي موزعة تقريبا كاللآتي:
50% غابات المناطق الحارة الخضراء
- 15% غابات المناطق المعتدلة
- 35 % المناطق الصنوبرية
فالمشكلة الأساسية التي تواجه الانسان هي توفير احتياطي كاف من الأخشاب و لا يأتي ذلك إلا عن طريق الاستفادة بزراعات جديدة لغابات منتجة للأخشاب.

كل ذلك يؤكد ضرورة الاهتمام بزراعات جديدة لغابات جديدة خاصة من تلك الأشجار سريعة النمو.

الشجرة

تنقسم الشجرة إلي ثلاث أجزاء رئيسية هي: الجزور و الساق و التاج.

الجزور: الجزء الذي ينمو أسفل التربة و وظيفته هو تثبيت النبات في الأرض و يمتص الماء من التربة لنقله إلي أعلي الساق. و من ذلك الجزء يمكن الحصول علي أخشاب صغيرة الحجم و بعضها ذو قيمة جمالية عالية و صلابة شديدة.

و تاج الشجرة: يتكون من الفروع و الأرواق و من تلك الفروع يمكن الحصول علي أخشاب و إذا كانت تلك الفروع كبيرة الحجم و مستقيمة أما إذا كانت ملتوية فيمكن الحصول علي أخشاب صغيرة الحجم. أما باقي الفروع فتستخدم بعد فرمها في عمل ألواح الخشب الحبييبي بعد إضافة بعض المواد الراتنجية اللاصقة و كبسها.

الساق: هو الجزء الأساسي في الشجرة الذي يستخرج منه أجود الأخشاب. و هو ذو قطر كبير يمكن تقطيعه للحصول علي قطاعات مختلفة من تلك الأخشاب. و وظيفته هو حمل الأوراق إلي أعلي إلي مكان يتوفر فيه الاضاءة الكافية. و ينقل الماء عن طريق الساق بواسطه قنوات التي هي امتداد لقنوات الجزر التي تمتص الماء الختلط بالمعادن من التربة كما أن بها قنوات أخري لنقل الغذاء من الأوراق لتوزيعه لبقيه أجزاء الشجرة بعد تحوله إلي مواد سكريه في الأوراق.

تكوين الجزع:
إذا قطع جذع أي شجرة أفقياً فيظهر تكوينه إذا نظرنا بدقة فهو عبارة عن مجموعة من الحلقات الدائرية أو شبه الدائرية تتجه من المركز (اللب- النخاع) حتي القشرة الخارجية تلك الحلقات تشطل البنيان الأساسي للنموالسنوي للشجرة عرضيا.

اللب:
و هو في قلب الشجرة و هو أول جزء ينمو بها و يكون صلبا. و وظيفته المحافظة علي صلابة الشجرة و كذلك نقل المواد الغذائية من التربة.

الحلقات السنوية:
و هي تلك الحلقات التي تتكون حول اللب. و تظهر كل حلقة منها بلونان أحدهما فاتح و يعرف بخشب الربيع و الخر غامق و يعرف بخشب الخريف, و الفاتح منها أقل صلابة من الغامق. كما يمكن أيضا معرفة السنوات الجافة و الممطرة التي مرت في عمر الشجرة. و تختلف مقاسات تلك الحلقات السنوية طبقا لنوع الأشجار المختلفة فهناك العريض منها الذي يصل إلي عشرون سنتيمتر للحلقة الواحدة و هناك أشجار كخشب البقص الذي تصل عدد حلقاته السنوية إلي حوالي 150 حلقة و لا يزيد قطر جذعها عن 15 سم.

خشب القلب:
هو ذلك الجزء الذي يتكون من مجموعة الحلقات التي تحيط باللب و يتكون ذلك الجزء من خلايا سليلوزية ميتة. و وظيفته هو صلب الشجرة و تخزين المواد الغذائية. و أخشاب ذلك الجزء من الشجرة هي أجود الأخشاب حتي أنه في بعض انواع الأشجار تستعمل أخشاب ذلك الجزء فقط سواء لصلابته أو لطول تحمله و يتفوق خشب القلب في قيمته الجماليه العالية و جمال ألوانه و وضوح سمارته.


خشب الظهر:
هو ذلك الجزء الذي يتكون من الحلقات السنوية المحيطة بخشب القلب. و يتراوح عرض حلقاته من سنتيمترات قليلة ليصل إلي حوالي 20 سم مثلما في الأشجار الاستوائية و ذلك طبقا لنوع الشجرة. و تتسم أخشاب الظهر باالون الأفتح من خشب القلب. و خشب الظهر هو أكثر الأجزاء طراوة في الشجرة و كذلك هو أكثر الأجزاء عرضه للإصابة بالعفن و الحشرات و ذلك نظرا لارتفاع نسبة الرطوبة به و المواد الغذائية.

المادة النباتية: (طبقة النمو)هي الطبقة التي تنتج النسيج الجديد خلال فصل النمو الذي يختلف من بلد لأخر طبقا للمناخ و هو يقل بين خشب الظهر و القشرة الداخلية و ليس من السهل رؤيته بالعين المجردة.

القشرة الداخلية:
و هي ملاصقة للمادة النباتية و هي التي تنقل المواد الغذائية للشجرة و توزعها من الأوراق حيث تتم عملية التمثيل الضوئي إلي باقي أجزاء الشجرة.

القشرة الخارجية:
و هي تحيط بجذع الشجرة من الخارج و وظيفتها هي حماية جميع أجزاء الجذع الداخلية. و من المظهر الخارجي لتلك الشجرة يمكننا التعرف علي نوعها فمنها الأملس و الخشن و المجعد و لها ألوان عديدة. و في شيخوخة الشجرة تشقق تلك القسرة ثم تسقط فتتعرض لذلك الشجرة إلي الاصابات المختلفة.

الأشعة النخاعية: (العضوية)
هي مجموعة من الخليا علي شكل أنابيب أفقية تتجه من القشرة إلي القلب و تقوم بنقل الماء و المواد الغذائية إلي جميع أجزاء الشجرة و هي تظهر في المقطع الأفقي علي شكل أنابيب بينما تظهر في المقطع الطولي علي شكل شرائط.

vو الأشجار تنقسم إلي:
1. أشجار عاريات البذور: تنتمي إليها الأشجار البسيطة و غالبا ما تكون أوراقها مدببة. مثل: التنوب- اللاركس- الطقسوس- الصنوبر- السرو. و بالنظر إلي رأس تلك الأخشاب نجدها مسامية جدا إلي أنها أخشاب جيدة التشغيل سواء كانت مقطعة مماسيا أو قطريا.

2. أشجار كاسيات البذور: و هي أشجار التي لها زهور و ثمار. مثل: الأرو- البلوط- الغرغار (الدردار)- الزان. و أخشاب تلك الأشجار تتميز بشكل عام بجمال شكلها و وضوح سمارتها إلا انها أكثر صعوبة في التشغيل و التشكيل.

تعريف اتجاهات القطع

يوجد ثلاث مستويات رئيسية مختلفة للقطع ولها أهمية كبرى فى دراسة الأخشاب من ناحية الشكل والتشغيل وهم :

1. المستوى العرضى : وهوه المستوى الأفقى العمودى على المحور ويقابل القطع الأنابيب القصبية و يبدو الخشب منقطا بسبب تلك الأنابيب أو القنوات.

2. المستوى المماسى : هو المستوى الرأسى الموازى لألياف الجذر والعمودى على الأشعة النخاعية. أن الأنابيب القصبية الرأسية تقطع رأسية وتبدو كخدوش طويلة وفى بعض أنواع الخشب تبدو الأنابيب واضحة .

3. المستوى الشعاعى ( نصف قطرى ): وهو المستوى الرأسى المار بالأشعة أو بنصف قطر الجذع. أن الأنابيب القصبية تقطع أيضا رأسيا كما أنها تتقاطع مع حزم الأشعة النخاعية.

ملحوظة:
يجب مراعاه أنه عاده ولظروف خاصة بأساليب التقطيع فإن القطع لا يكون مماسيا تماما أو شعاعياً تماماً.

نسيج الخشب

نعني بهذا التعبير نوعيه أو طبيعة التكوين لألياف الخشب و هي التي ترجع إلي خواص النمو التي تختلف من نبات إلي أخر.

أولا: أخشاب ذات نسيج ضيق:
يكون فيها الأشعة النخاعية ضيقة جدا و القنوات القصبية و الأوعية دقيقة جداً. و هي أخشاب سهلة التشغيل في جميع اتجاهات الألياف. و من تلك الأنواع: الكمثري- التفاح- الأرو- البقس.

ثانيا: أخشاب ذات نسيج واسع:
و يكون أليافها واسعة و غالبا ما تكون ملتوية و خشب الربيع فيها يحتوي علي قنوات قصبية واسعة و غير منتظمة و الخلايا عريضة و لذلك هي أخشاب يصعب تشغيلها في بعض الأحيان. ومنها: الأرو- الخرنوب روبينيا.

ألياف الخشب

يقصد بكلمة ألياف الخشب هو اتجاه خلايا الخشب (السمارة) و التي توضحها إما الألياف الخشبية للنسيج المكون للجذع و إما الأنابيب القصبية. و هناك اتجاهات مختلفة و كثيرة لألياف الخشب. و منها:
1. الألياف المستقيمة: هي تلك الألياف ذات الاتجاه المحوري المتوازي. تتميز بقدرة كبيرة علي التحمل كما أنها تمتاز بالثبات علي مر الزمن.
فنلاحظ أن شريحة منها تنكمش أثناء عملية التجفيف بطريقة منتظمة و متساوية.
و نظرا لمقاومته العالية و مرونته فهو أصلح الأنواع للأجزاء البنائية (العظم) سواء في العمال الإنشائية أو في الموبيليا خاصة الأجزاء التي تقع عليها أحمال كبيرة. مثال: كمرات الأسقف و الجمالونات و الدعائم.

2. الألياف الملتوية: نجدها في شرائح الخشب التي تتقاطع أليافها بعضها مع بعض بطول الشريحة كلها. ستظهر في الشريحة سواء من الجانب أو من السطح أن أليافها علي شكل حرف S . فإن حزمة من الألياف تتخذ اتجاه معاكس تماما لحزمة أخري من الألياف. هذا الخشب لا يصلح أن يستعمل ككتل في الأعمال الانشائية و ذلك للأسباب الآتية:
• حزم الألياف المتعاكسة تفقد تماسكها و بالتالي صلابتها.
• صعوبة كبيرة في التشغيل.
• ينفتل الخشب و يلتوي و يتشقق أثناء التجفيف.

3. الألياف المتموجة: و هذه الحالة متوسطة بين النوعين السابقين فلها التأثير الزخرفي الجميل بشكل لا يفقد صلابتها. و ألياف هذا النوع علي شكل موجات منتظمة تكاد تكون متوازية مع بعضها بشكل دقيق. تلك الأمواج تميز بعض أنواع الخشب. و إن اعتبرت في الحالات الأخري عيوبا في أخشاب الكتل إلا أن قشرتها تعتبر من الأصناف القيمة.

مراحل التصنيع

أولا: التقطيع:

التقطيع يتم علي مرحلتين أساسيتين:

المرحلة الأولي: هي نزع القشرة الخارجية. و هي دوران جذع الشجرة داخل اسطوانات مع دفع المياه بقوة دفهة شديدة مما يساعد علي نزعها.

المرحلة الثانية: هي القطع طبقا لمواصفات كل جذع و يتوقف ذلك علي نوع الخشب و قطر الجذع و مدي استقامته.

و تخضع عملية التقطيع لطريقيتين أساسيتين:
1. طريقة التقطيع المماسي.
2. طريقة التقطيع الإشعاعي.
و لقد تم ذكرهم.

ثانيا: التجفيف:


- تأتي عملية التجفيف بعد عملية التقطيع و تعني تخليص الأخشاب من قدر كبير من الماء حتي تتعادل كمية الرطوبة في الخشب مع رطوبة الجو الخارجي. و بتلك الطريقة يصبح الخشب أكثر صلابة و تماسكا و أكثر مقاومة للإلتواء و الانفتال و بعد ذلك يصبح الخشب سهل التشغيل و التشكيل.

- و ينقسم التجفيف إلي:

1. التجفيف الطبييعي:

تتركز تلك العملية في تنشير شرائح الخشب المقطعة في نفس العنبر الذي قطعت فيه مع ترك مسافات بين القطعة و الخري و ذلك بواسطة سدائب من الخشب ليسمح بمرور الهواء بين تلك الشرائح.
الشروط التي يجب توافرها في العنبر:
1) أن لا يعرض الخشب إلي الأمطار أو أشعة الشمس المباشرة.
2) يجب أن يكون المكان جيد التهوية.
3) ألا يتعرض الخشب إلي التيارات الهوائية القوية أو الرياح.

ملحوظة:
تلك الطريقة بطيئة جدا فهي تتطلب مدة زمنية لا تقل عن عام كامل و لكن كلما زادت مدة التجفيف زادت جودة الخشب.

2. التجفيف بالبخار:

و هي طريقة حديثة و كذلك أسرع فهي تتطلب أسابيع قليلة.و تتركز هذه الطريقة في وضع شرائح الخشب في أفران بخارتقوم بتسخين الخشب و امتصاص الرطوبة الزائدة فيه. و تلك هي الطريقة المثالية لتجفيف الأخشاب.

مميزات الأخشاب

1) وفرة الأخشاب و رخص ثمنها نسبياً.
2) سهولة التشغيل و التشكيل ( التقطيع- المسح- النقر- الثقب- التجميع ... و غيرها) و سرعتها و سهولة التحكم في الأبعاد المختلفة.
3) خفة وزن الخشب.
4) الصلاية و قوة التحمل لمئات السنين.
5) العزل الحراري و الصوتي.
6) جمال الشكل.



عيوب الأخشاب و طرق علاجها

1) الانكماش:
إن الخشب ليس من الخامات المتجانسة و بالتالي فإنه خلال عملية التجفيف ينكمش بمعدلات مختلفة تبعاً لاتجاه الألياف.
1. انكماش قليل جدا في الاتجاه الموازي للمحور (الطول).
2. انكماش قليل جدا في الاتجاه الإشعاعي.
3. انكماش كثيرا جدا (حوالي الضعف مقارنة بالاتجاهات السابقة) بطول الاتجاه المماسي.

- علاجه: عن طريق مسح الخشب بعد ذلك إلا أن بعضها تستمر في الانكماش بعد المسح فيجب معرفتها و إلا أصبحت غير قابلة للتشغيل.

2) العقد الحية: هي آثار من فروع مدفونة داخل جذع الشجرة أثناء عملية النمو. و تظهر علي شكل دوائر أو أشكال بيضاوية لونها أغمق من لون الخشب نفسه. من أمثلتها: الأخشاب الصنوبرية.

3) العقد الميتة: تتكون نتيجة وجود فرع جاف ميت و تحيط به ألياف الجذع. و يعد هذا العيب أحد العيوب الخطيرة ليس فقط من ناحيه الشكل و لكن من الناحية الإنشائية فإن هذا يؤدي إلي ضعف الخشب بحيث لا يعتمد عليه كخامة إنشائية.

- علاجه: إذا كانت العقدة حية و سليمة فليس هناك أي خطورة. أما إذا كانت ميتة و علي وشك الانفصال عن الخشب فيحسن نزعها و ذلك بواسطة بونطة أوسع منها قليلا و نعوض مكانها بإسطوانة خشب سليم و تلصق بواسطة الغراء و تترك و تجف.

4) الأكياس الراتنجية: هي عبارة عن أكياس مغلقة تتخلل نسيج الخشب. هذه الأكياس مليئة بالمواد الراتنجية. و حيث توجد هذه الأكياس فإن الخشب يكون مفرغا مما يضعفه.

- علاجه: تغسل بالتنر ثم يجب التأكد من عمق الكيس إن كان سطحياً فيكفي وضع معجون لسد الفراغات أما إذا كان عميقا فيعالج بنفس الطريقة كما في علاج العقد.

5) الإصابة بالعفن و الحشرات: و هو نوعان:
1. إصابة بالعفن الأزرق أو الأسود: يلون الخشب بطريقة لا يمكن التخلص منها. لا يؤثر علي الأخشاب إلا من ناحية الشكل أما الصلابة فلا تتأثر.
2. إصابة بالفطريات أو الحشرات: و هي تتلف الأخشاب و تجعلها تفقد صلابتها و تصبح غير صالحة للاستعمال.

- علاجه: بمحاليل كيماوية توقف نشاط الحشرات. أما البقع المتسببة بالعفن فيمكن إزالة ألوانها بواسطة ماء الأكسجين و قليل من النشادر.

6) التشققات: شديدة الخطورة حيث تؤدي إلي تفتت الأخشاب و تفكك أليافها سواء أثناء عملية التشغيل أو بعده. و السبب فيها اضطراب في النمو أو نتيجة لخطأ في عملية التجفيف. و هي نوعان:
1. التشقق النجمي.
2. التشقق البصلي.

- علاجه: بقطع الأجزاء التي تظهر بها تلك الشقوق أما إذا كانت ممتدة في الخشب كله
فلا فائدة من استعماله.

7) تقشر الألياف: انفصال لألياف جزء من الخشب و ارتفاعه عن مستوي سطحه الأصلي. و ينتج من خطأ في التقطيع أو للاستعجال الشديد في التجفيف. و يجعل عملية المسح مستحيلة فكلما تم المسح ارتفعت الألياف أكثر.

- علاجه: إن كان التقشير شديد فيتم إزالته بالأزمبل.

8) الحروق: نجد بعض قطع الفحم تتخلل خلايا الخشب فذلك يحدث عندما تتعرض الشجرة إلي الحريق و بذلك تصاب و يستمر بعد ذلك نموها فتحيط الألياف بذلك الجزء المحترق و تظهر عند التقطيع.

- علاجه: استبعاد تلك الأجزاء لإنها تضعف الخشب و تقلل صلابته.

9) القشرة: بسبب اضطراب في نمو الشجرة تندمج قطعة من القشرة الخارجية مع خشب الجذع. و هي بقع داكنة طرية. و تؤدي إلي وجود فرافات و ثقوب تهدد صلابة الخسب.

- علاجه: بنفس طريقة معالجة العقد.

10) اللب: عبارة عن جزء طري. و هو يظهر علي شكل شريط أغمق من لون الخشب. و يعتبر عيب لابد من الانتباه له لأن شريحة الخشب التي تحتوي علي اللب لابد لها من التقوس بطريقة ملحوظة و في بعض الأحوال ينفصل اللب كلية عن باقي الأجزاء.

- علاجه: يحسن شق الجزء الموجود به اللب ثم يجمع الجزئين الآخرين إن لزم الأمر.

خواص الأخشاب

- التركيب الكيميائي للأخشاب:
وهو يعبر عن التكوين الكيميائي للخشب من كربون وإيدروجين وأكسجين. و يجد النيتروجين فى المادة الغذائية حيث أنه عامل مهم فى نمو الأشجار ويكون النيتروجين مصطحبا كميات قليلة من الكبريت ومن بعض المعدنيات الصاعدة من الأرض للشجرة مثل االبوتاسيم ، السيلكا ويكون معها بعض من أثار الحديد والمنجنيز.
أما خلايا النمو فى الأشجار تتكون من الحويصلات وتتحول الألياف التى نتضيح هذه التغزية إلى الألياف الخشبية. أما معادلة المادة النشوية التى فى خليا التغزية فهى غير أنها تختلف فى تكوين عن الخلايا نفسها.
ونلاحظ أن كل من العناصر الكربون ، الايدروجين ، الأوكسجين داخل فى تركيب السائل المطاط (الصمغى ) المستخدمة فى بعض الأشجار.
- الخواص الميكانيكية :
يلاحظ عند عمل تجارب على الأخشاب أن لهذه المادة حد للمرونة مثل المعادن والتي تنقص قدرتها ويتسبب عن هذا انحناء ثم الكسر عندما يصل الحمل إلى مقدار من 50 % إلى 70 % من حمل الكسر ويكون من السهل استئصال طبقات الألياف الواحدة من أخرى على اتجاها الطولي ، ويكون من الصعب كسرها عرضيا حيث أن قوى القص تكون من الاستئصال عرضيا حوالي عشر أمثال القوى فى الاتجاه الطولي.

- الكثافة:
تختلف الأخشاب المتعددة فى الكثافة نظرا فى إختلاف خلايا النمو فيها فى الحقيقة أن الخشب أثقل من الماء بدليل أنه لو أزيل منة الهواء أنه يغطس فالأخشاب المقطوعة من جزع الشجرة تكون اثقل من قمه الجزع نفسه – يلاحظ أن أمتن الأخشاب هى الجافة الكبيرة الكثافة.

الأخشاب الصناعية

بدا السوق يعمر بمواد صناعية بهيئة ألواح من ألياف شرائح خشبية مضغوطة فى مكابس البخارية مثل السلوتكس ، والنوردكس والانسلوود ، وتجهز بأطوال وعروض وسموك مختلفة لإستعمالها فى تلاويح الحوائط الرأسية من الداخل أو فى الوجهات من الخارج وكذلك فى التساقيف من الداخل أيضا ، وتستعمل أحيانا فى أشخال التكسيات والتجليد0
• النوردكس:
- تصنع بطول وعرض 3.66 × 1.22 متر أو 1.83 × 1.22 متر وبسمك ½ 3 أو ½ 5 مم (1/8" أو 3/16" ).
- وطريقة صناعة الواح النوردكس: هى أنه قطع جذوع الأشجار إلى شرائح ، وتوضع فى خزانات محكمة تسمى مدافع يطلق عليها البخار بطريقى خاصة لبعض ثوانى ، ثم تفجر الشرائح بعد إخراجها من هذه الخزانات لتصير أكداسا من الألياف الخشبية الخالصة الرقيقة.
- وتأخذ هذه الألياف فتوضع ألواحا ثم توضع فى ضواغط ذات قوة ضغط هائلة فتسحقها وتحللها إلى ألواح صماء ناعمة الملمس مصقولة من أحد وجهيها لونها بنى ذهبى فاتح والوجه الثانى محبب غير مصقول
ولا تتأثر هده الألواح بالرطوبة او بالبلل ، فلا يحدث فيها تمدد أو انكماش ولا تضخم ولا تقلص 0 وهذه الألواح خفيفة الوزن ويمكن للنجار أستعمال جميع الأدوات العادية فيها كاستعمال فى الخشب ، وهى كذلك لمرونة فيمكن ثن اللوح وتقويسه وهو جاف (على الناشف ) فى حالة الاستدارة المعقولة.
- وليس لهذا النوع رائحة كما أنه لا يمتص الروائح. ويمكن استخدامه فى كافة أنواع البنايات بشكل تلويح للتغطية بتسميرها على سدابات أو مراين خشبية سواء فى الحالات الأفقية أو الراسية أو بتسمريها على الهيكل الخشبى للمنشأة (التقفيصة ) ، ويمكن تسمريها على الحوائط المبنية بالطوب او على البياض ، وفى إنشاء البنايات الخفيفة مثل المساكن الخلوية (الفيلات ، الشاليهات ) وفى بناء أكشاك الاستحمام بالشواطىء ، واكشاك الحدائق والسيارات ، وفى بناء المخازن وفى سقوف المصانع وفى صناعة الأبواب بتجايدها من الوجهين 0 ويمكن أيضا استعمال هذه الألواح فى صناعة مخادع الخرسانة المسلحة فى الشداد بدلا من استعمال عدة ألواح ضيقة العرض وبذلك نحصل على خرسانة ذات سطوح مصقولة خالية من التشويهات ، وهذه ميزة لاستعمال هذه الألواح فى صب الحجوم والمسطحات الكبيرة فينبغى عن صقل وتهذيب سطح الخرسانة بعد فك الشدادات ويمكن الاستغناء عن الطلاء بالمونة لأن السطح الخرسانى يكون أملسا ناعما ، فتطلى بالفرشة سواء كان بالجير أو بالغراء ، ونظرا لأن سطح اللوح ناعم فأنه ينفضل عن الخرسانة بسهولة ويسر ، وبما أن اللوح مرن فيستعمل فى شدات العمد والقبوات وفى سقوف الأنفاق والكبارى والقناطر وغيرها.
• الإنسلوود والسيلوتكس:
- تستعمل هذه الألواح فى تجليد حوائط وسقوف صالات المحاضرات والمدرجات وفى المحلات التجارية والمبانى السكنية.
- وهى ألواح عازلة لنفاذ الصوت وواقية ضد الحربق.
- تجهز بالمصنع على أربع (2 ، 3 ، 4 ، 6 أقدام )وبأطوال مختلفة أقصرها 4 أقدام وأطزلها 12 قدما وبسمك نصف بوصة0
• السيلوتكس هاردبورد:
- نوع مماثل للسيلوتكس مانع للصوت ونفاذ الحرارة.
- وتحضر ألواحه بسمك 12 مم ومن مقاس 3.55 × 1.55 مترا لتغطى مسطحا قدره 5.25 مترا مربعا ويستعمل كاستعمال السابق0
- يمكن استعماله علي الوجهين الخشن و الناعم و كلا الوجهين يصلح طلاؤه.
- عيوبه:
1. غير مقاوم لعوامل الجو كالحرارة و الرطوبة.
2. عدم صلابته.
3. لا يصلح كأرضية جيدة للصق القشرة.
4. عدم جمال مظهره السطحي لذلك يجب طلاؤه.

• السيلوتكس السوفت بورد:
- يشبه إلي حد كبير الأخشاب السابقة من حيث الخامات و النوع و مراحل التصنيع إلا أنه لا يدخل في مرحلة الكبس فألواحه تخرج بتخانات أكبر تتراوح بين 1 سم و 2 سم.
- أقل كثافة من الهارد بورد و بالتالي أقل وزن.
- يتصف بانه خشن الوجهين و هش نوعا ما.
- لا يستعمل إلا في حالات خاصة تكون مطلوب فيها تلك المواصفات السابق ذكرها.
- نظرا لقلة كثافته فهو عازل جيد للحرارة أما الرطوبة فتؤثر فيه تأثيرا ضارا و تساعد علي تفكك أليافه.
• إيزورن:
- نوع مماثل للنوردكس أصلا وصناعة واستعمالا.
- ويجد على سمكين 4 ، 5 مم ومقاس اللوح 2.75 × 1.25 مترا ليغطى مسطحا قدره 3.43 مترا مربعا.
• البوبوليت:
- خفيفة تستعمل فى جميع أغراض البناء وهى عبارة عن ألواح صلبة كبيرة المقاومة عازلة للحرارة والصوت ولا تتأثر بالمؤثرات الجوية و غير قابلة للاشتعال وتوجد مادة مشابهة لها فى تركيب تسمى لينوما.
- وهذه المادة مخلوط من ألياف الخشب والمونة السمنية معالجان بطريقة كيميائية خاصة تجعل ألواح هذه المادة غير قابلة للاشتعال أو الفساد ، فلا يصل إليها أذى الحيوانات أو الحشرات القارضة . وتستعمل منها سقوف رقيقة أيضا.
- وهذه الألواح مصنوعة بطول مترين وعرض نصف متر وبسمك متنوع يصلح لاستعمالات شتى فيكون للبوبوليت 1 ، ½ 1 ، 2، 3، 5، 8 ، 10 ، 12 ، 15 سم ، ويزن المتر المسطح منه بالكيلوجرام لسموك اللينوما هي ½ 1 ، ½ 2 ، 3 ، 4 ، 5 ، 7 سم.
وهذه الألواح سهلة الاستعمال ، موفرة للزمن المستهلك والجهد والنفقات من حيث التركيب ، كما يمكن نقل كمية كبيرة منها تغطى مسطحا عظيما نظير نقل كمية بسيطة من مادة بنائية أخرى ثقيلة الوزن.
ويمكن استعمال الألواح إما فى التغطيات بتسمريها على سدايب خشبية أو تسميرها على التقافيص الخشبية – الهيكل الخشبي – مع إمكان استعمال أدوات لنجارة العادية من منشار وغيره ، كما تستعمل فى لصقها على اوجه البناء باستعمال المونة السمنية المعتادة ، كما أنه يمكن البناء باستعمال الألواح ذات السموك الكبيرة حسب الحالات0
• الأبلكاش:
- عبارة عن ألواح من الخشب المصنع من عدة رقائق من الخشب الرفيع القشرة ملتصقة ببعضها تحت ضغط عالي.
- و الغرض من صناعة تلك الألواح هو الحصول علي نوع من الخشب ذو مسطح كبير بشطرط ان تتوافر فيه صفة الثبات و عدم الانحراف و الالتواء أو التشقق.
- ترص طبقات القشرة بحيث تكون كل طبقة أليافها عمودية علي الطبقة التي تليها و تلك الطريقة تجعل قوة كل طبقة تتضافر مع الأخري.
- و لرخص ثمن الأبلكاج فإنه يستعمل في صناعة الموبيليا و في الحوائط الفاصلة و الأبواب و التجليد و الأعمال الزخرفية.
- أنواعه:
1. أبلكاش الحور:
- انتشرت صناعته من الخشب الحور و ذلك لخواصه العديدة و أهمها سرعة نمو تلك الشجرة و إمكانية زراعتها في أماكن كثيرة. و أيضا سهولة تقطيعه علي هيئة شرائح طويلة و عريضة.
- هي أنسي لصناعة الأبلكاش و الكونتر.
- خشب الحور خشب أبيض اللون و خفيف و طري فلا يتفلق أو يتشقق إلا بصعوبة.
- عيبه الوحيد أنه لا يتحمل عوامل الجو المختلفة فلا ينصح باستعماله في الأماكن الخارجية .
2. أبلكاش الموجانو:
- بالرغم من ندرته فالسائد هو استعمال الموجانو الأفريقي و مواصفاته تشبه كثيرا الموجانو الأصلي إلا أنه يتسم برخص ثمنه و ذلك لوفرته.
- من الأخشاب التي تقوم العوامل الجوية و خاصة الرطوبة لذلك تصنع منه الأخشاب التي تستعمل في الأماكن الخارجية.
- يمكن أن يترك في الماء دون أن يتشقق أو تنفصل طبقاته.
3. الأبلكاش متعدد الطبقات:
- و هو يختلف عن الأبلكاش العادي بتعدد طبقاته و هي عادة أكثر من 5 طبقات إلي أن تصل إلي 15 طبقة.
- تتميز هذه الألواح بصلابتها و عدم مرونتها علي عكس الأبلكاش العادي.
• الكونتر بلاكيه (الأخشاب المسدبة):
- تختلف عن الأبلكاش لوجود سدائب من الخشب السميك نسبيا في وسط اللوح بين الطبقتين أو أربعة طبقات من القشرة.
- و تكون السدايب من خشب حور أو الموسكي و ترص بطريقة متعاكسة مع اتجاه الألياف.
- الغرض من ذلك جعل اللوح أكثر ثباتا و صلابة.
- و لصلابة و مقومة الانحناء التي تتميز بها أخشاب الكونتر فإنها تستعمل في صناعة الموبيليا و التجليد و الأرفف.
• الخشب الحبيبي:
- عبارة عن حبيبات من الخشب المفروم متماسكة مع بعضها عن طريق مادة لاصقة مخلقة تجف بالحرارة مثل اليوريافورمالدهيد أو الفينولفورمالدهايد.
- و يرجع التفكير في هذا النوع إلي الكميات الهائلة المفقودة من الأخشاب المتبقية من أعمال تقطيع الأخشاب و مخلفاته.
- يتم تقسيمها إلي نوعين:
1. ذو طبقات: تكون حبيبات الخشب المفروم المكون للسطح الخارجي للألواح أصغر و أدق من حبيبات الخشب المفروم للطبقة الداخلية.
2. متدرج الحبيبات: تتدرج حبيبات الخشب المفروم من الخارج إلي الداخل لتكون أصغر الحبيبات علي السطح الخارجي.
- و ينقسم وزن تلك الأخشاب إلي الخفيف- المتوسط- الثقيل.
- مميزاته:
1. رخص الثمن.
2. الثبات فهو لا يتأثر بدرجات الحرارة.
3. اتساع مقاساته.
- عيوبه:
1. ثقل وزنه فهو يصل إلي ضعف وزن الأبلكاش.
2. يستهلك بسرعة الأدوات.
3. عملية اللحامات تتطلب أساليب خاصة.
4. يصعب استعمال المسامير.
5. صعوبة الدهان نسبيا.