مع تعمق الإصلاح والتنمية، يشهد قطاع البناء تقدمًا مطردًا، مما يحفز زيادة الطلب على الرمال. إلا أن الإفراط في الاستغلال أدى إلى استنفاد الرمال الطبيعية، التي بالكاد تكفي لتلبية احتياجات المشاريع، مما خلق حاجة ملحة إلى بدائل تقليدية من الرمل والحصى في مواد البناء.

نظراً لهذا الطلب، أصبح الرمل المُصنّع (المُنتَج عبر خطوط إنتاج الرمل المُصنّع) بديلاً عملياً. يستكشف هذا البحث استخدام الرمل المُصنّع في الخرسانة (المُخلوطة بخلاطات الخرسانة)، بهدف توفير مراجع لقطاع البناء في مجال أعمال الخرسانة.

الفهم الصحيح لدور مسحوق الحجر في الرمل الصناعي

يكمن الفرق الجوهري بين الرمل الصناعي والرمل الطبيعي في مسحوق الحجر الناتج أثناء عمليات خط إنتاج الرمل الصناعي. يُشير مسحوق الحجر إلى جزيئات أصغر من 80 ميكرومترًا بعد إزالة التربة. وتُشير البيانات إلى أن حجم جزيئات مسحوق الحجر الناتج عن خطوط إنتاج الرمل الصناعي في الصين عادةً ما يزيد عن 0.016 مم، أي أربعة أضعاف حجم جزيئات الطين.

بخلاف الطين الضار في الرمل الصناعي، تُحسّن كمية مناسبة من مسحوق الحجر أداء الخرسانة: فهي تُعوّض عن ضعف قابلية الرمل الصناعي للتشكيل، وتُحسّن جودة الخرسانة المُخلوطة في خلاطة الخرسانة. تُحدد المعايير الصينية نسبةً مثاليةً من مسحوق الحجر تتراوح بين 3% و7% في الرمل الصناعي، مع أن هذه النسبة تعتمد على احتياجات الموردين والاختلافات الإقليمية في خصائص الرمل الصناعي. والأهم من ذلك، أن مسحوق الحجر يختلف عن الطين، إذ يُضعف الطين الأداء العام للخرسانة، لذا يجب مراقبة محتواه بدقة أثناء عمليات خط إنتاج الرمل الصناعي وقبل خلطه في خلاطة الخرسانة.

أفكار تصميمية لضبط نسبة خلط الخرسانة

بما أن الرمل المُصنّع يختلف عن الرمل الطبيعي، فإن تصميم خلطته الخرسانية (للاستخدام في خلاطة الخرسانة) يختلف أيضًا. تشير معظم مخططات خلط الخرسانة بالرمل المُصنّع إلى أن زيادة نسبة الماء إلى الأسمنت بمقدار 0.05 يُعزز متانة الخرسانة. كما ابتكر الباحثون طريقةً جديدةً: استخدام مسحوق الحجر من الرمل المُصنّع بدلاً من الرماد المتطاير. على سبيل المثال، يُحسّن استبدال نسبة صغيرة من الرماد المتطاير بمسحوق الحجر من الرمل المُصنّع قابلية التشغيل، ويُقلل من النزف، ويُعزز سيولة الخرسانة المُخلطة في خلاطة الخرسانة.

لذلك، أثناء تصميم خلطة الخرسانة الرملية المصنّعة، يجب على العمال فهم خصائص كل مكون، بما في ذلك كيفية تفاعل مسحوق الرمل الحجري المصنّع مع المواد الأخرى، لإنشاء مخططات فعّالة. يضمن هذا الأداء الأمثل عند خلطه في خلاطة الخرسانة، ويدعم البناء في مختلف الصناعات.

بما أن خصائص الرمل المُصنّع، كشكل الجسيمات، تؤثر بشكل مباشر على جودة الخرسانة (وبالتالي على جودة البناء النهائية)، فمن الضروري اختيار معدات لخط إنتاج الرمل المُصنّع قادرة على إنتاج رمل مُصنّع بأشكال جسيمات مثالية، مثل كسارات الصدم. إن خط إنتاج الرمل المُصنّع المُجهّز جيدًا لا يُعزز كفاءة الإنتاج فحسب، بل يضمن أيضًا استيفاء الرمل المُصنّع لمعايير الجودة المطلوبة للخلط في خلاطة الخرسانة، إذ يُعدّ الرمل المُصنّع عالي الجودة أساسًا لاستقرار أداء الخرسانة في خلاطة الخرسانة.

لحل هذه المشكلات، لا بد من اتخاذ تدابير محددة: أولاً، تطوير تصاميم خلطات مناسبة لخرسانة الرمل الصناعي، مع ضمان توافقها مع خصائص الرمل الصناعي من خط إنتاجه وعملية خلط خلاطة الخرسانة؛ ثانياً، ترسيخ فهم صحيح لدور مسحوق الحجر، مع إدراك أن المحتوى المناسب من مسحوق الحجر (وهو ناتج ثانوي لخط إنتاج الرمل الصناعي) يمكن أن يُحسّن قابلية تشغيل الخرسانة في خلاطة الخرسانة؛ ثالثاً، تطوير بحوث منهجية حول تحسين خط إنتاج الرمل الصناعي وأدائه في خلاطة الخرسانة. ستدفع هذه الجهود عجلة التطوير السليم لتطبيقات الرمل الصناعي في جميع المناطق.