قوالب قماشية للخرسانة تقلل الحديد إلى النصف والخرسانة إلى الثلث

اختبر باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في الولايات المتحدة طريقة إنشائية تُصب فيها الخرسانة داخل قوالب قماشية مرنة بدلًا من القوالب الصلبة المعتادة، ما أتاح إنتاج عارضة خرسانية بطول 3 أمتار باستخدام نحو ثلث كمية الخرسانة ونصف كمية حديد التسليح اللازمين لعارضة تقليدية مصممة لتحمل الحمل نفسه.

شكل تحدده الأحمال

تُنتج الكمرات الخرسانية عادةً داخل قوالب من الخشب أو الفولاذ أو مواد صلبة أخرى، ما قد يؤدي إلى امتلاك الخرسانة مقاطع متشابهة على امتداد الكمرة، حتى في المناطق التي لا تحتاج إلى الكمية نفسها من المادة.

أما في طريقة القوالب القماشية، فيتشكل القالب المرن تحت تأثير وزن الخرسانة المصبوبة داخله. ويحسب الباحثون مسبقًا شكل القالب وتوزيع الخرسانة، بحيث تُستخدم كمية أكبر من المادة في المناطق التي تتحمل الأحمال، بينما تصبح الأجزاء الأقل تعرضًا للإجهاد أكثر نحافة.

وبهذه الطريقة، يمكن إنتاج بعض أجزاء الكمرات بسماكة أقل، مع زيادة سماكة الأجزاء الحاملة. وتشير النتائج إلى أن كمية الخرسانة في بعض التصاميم يمكن خفضها إلى الثلث مقارنة بالطريقة التقليدية، فيما يمكن تقليل الحاجة إلى حديد التسليح إلى النصف.

اختبار بثلاثة تصاميم

لتجربة الطريقة، ثبّت الباحثون قالبًا مصنوعًا من قماش قطني مخيط على إطار خشبي بسيط، ثم صبوا الخرسانة داخله لإنتاج عارضة بطول 3 أمتار. واختبروا ثلاثة تصاميم للقالب، ضم كل منها 36 أو 56 أو 76 قطعة، وتبين أن التصميم المؤلف من 56 قطعة حقق النتيجة الأفضل.

ولفحص قدرة العارضة على التحمل، وضع الفريق فوقها 36 دلوًا مملوءًا بالماء. وأظهرت القياسات أن مقدار انحنائها اختلف بنسبة 2% فقط عن القيمة التي توقعها النموذج الحاسوبي، فيما بلغ الحمل خلال التجربة نحو 30% من الحمل التصميمي.

يعتزم الباحثون إجراء اختبارات متانة إضافية لبحث إمكانية استخدام الطريقة في منشآت أكبر.

خفض محتمل في التكلفة

لم تقتصر الفائدة المحتملة على تقليل المواد؛ إذ قدّر الباحثون أن تكلفة القوالب القماشية يمكن أن تنخفض بنسبة تتراوح بين 10% و20% في البلدان التي تكون فيها أجور العمالة أقل. ويرى الباحثون أن الطريقة قد تكون مناسبة خصوصًا للكمرات ذات التصاميم الخاصة ولمشروعات البناء صغيرة النطاق.

المصدر: Sözcü