https://sarabic.ae/20260718/علماء-روس-يستخدمون-الموجات-فوق-الصوتية-لمضاعفة-قوة-الخرسانة-1115312410.html
علماء روس يستخدمون الموجات فوق الصوتية لمضاعفة قوة الخرسانة
علماء روس يستخدمون الموجات فوق الصوتية لمضاعفة قوة الخرسانة
سبوتنيك عربي
طوّر باحثون في جامعة غوبكين طريقةً تستخدم الموجات فوق الصوتية لتحسين الخرسانة قبل تصلّبها، قد تطيل هذه التقنية عمر المباني والممرات مع تقليل استهلاك المواد،... 18.07.2026, سبوتنيك عربي
2026-07-18T19:44+0000
2026-07-18T19:44+0000
2026-07-18T19:44+0000
علوم
روسيا
جامعات روسية
كتل خرسانية
أخبار الأبحاث العلمية
مجتمع
https://cdn.img.sarabic.ae/img/07e7/0a/17/1082353981_0:674:2048:1826_1920x0_80_0_0_8113cb3a17ffedf573149a7f481ff970.jpg
نقاط الضعف الناتجة عن مياه الخلط العاديةيحتوي الماء بطبيعته على أكسجين مذاب، وعند خلط الماء غير المعالج مع الإسمنت قد يسهم هذا الغاز في تكوين مسامات صغيرة داخل المادة، وبعد تصلب الخرسانة، تضعف هذه الفراغات بنيتها الداخلية.يعرّض الباحثون الماء للموجات فوق الصوتية قبل الخلط، تزيل هذه العملية الغازات المذابة، ما يقلل من عدد المسامات التي قد تتكون في الخرسانة النهائية.الموجات فوق الصوتية تحسّن أيضا خليط الإسمنتيحتوي الإسمنت على جزيئات صلبة دقيقة يمكن أن تلتصق ببعضها وتشكّل تجمعات تعرف باسم الندف. عندما تبقى هذه التجمعات متماسكة، يصبح الخليط أقل تجانسًا، وقد لا تشارك بعض الجزيئات بفعالية في عملية التصلب.تعمل الموجات فوق الصوتية على تفكيك هذه التجمعات وتوزيع الجزيئات بشكل أكثر تجانسًا في جميع أنحاء الخليط. كما تسرّع هذه المعالجة التفاعلات الكيميائية وتساعد على إزالة التجاويف الصغيرة التي قد تظهر أثناء الصب.والنتيجة النهائية هي مادة أكثر تجانسًا ذات نقاط ضعف أقل:فكرة علمية قديمة تطبّق عمليايعرف مبدأ تطبيق الموجات فوق الصوتية على المواد المتعلقة بالخرسانة منذ خمسينيات القرن الماضي. مع ذلك، ووفقًا للباحثين، لم يتطور هذا المبدأ سابقًا إلى تقنية عملية من هذا النوع.درس فريق جامعة غوبكين تأثيرات الموجات فوق الصوتية التي يمكن استخدامها أثناء تحضير الخرسانة، ودمجها في طريقة تهدف إلى إنتاج مادة صلبة أقوى.لماذا قد يعني استخدام خرسانة أقوى استخدام كمية أقل من الخرسانة؟إذا أمكن تحقيق قوة أعلى لخليط الخرسانة، فقد يتمكن المهندسون من الوصول إلى مستويات الأداء المطلوبة بكمية أقل من المواد في التطبيقات المناسبة.قد يؤدي تقليل استهلاك الخرسانة إلى خفض تكاليف البناء وتقليل كمية المواد التي يجب نقلها وخلطها وصبها، كما قد تؤدي القوة الأكبر إلى تأخير التشققات أو التدهور الهيكلي، ما قد يطيل العمر الافتراضي للمباني والبنية التحتية، وانخفاض استهلاك الخرسانة وإطالة عمر الخدمة كفوائد متوقعة لهذه الطريقة.من آبار النفط إلى الإنشاءات السطحيةبدأ البحث في الأصل بمشكلة في قطاع النفط والغاز. بعد حفر البئر، ينزل أنبوب التغليف داخله. تُملأ المساحة بين الأنبوب والصخور المحيطة بملاط أسمنتي خاص، يتصلب ليشكّل حجرًا أسمنتيًا يدعم بنية البئر.مع ذلك، يعدّ تطبيق الموجات فوق الصوتية داخل البئر المنجز أمرًا صعبًا من الناحية التقنية، لكن لا يستطيع الباحثون الوصول مباشرةً إلى خليط الأسمنت بعد ضخه تحت الأرض، ما يصعّب المعالجة والتحكم الدقيقين، ويؤكد الفريق على ضرورة إجراء المزيد من الأبحاث قبل أن يمكن استخدام هذه الطريقة بشكل موثوق في آبار النفط والغاز.أين يمكن أن تكون هذه التقنية أكثر فائدة؟قد تكون هذه الطريقة ذات قيمة خاصة في المنشآت المعرضة لأحمال ثقيلة أو التي يشترط أن تظل عاملة لفترات طويلة.تشمل التطبيقات المحتملة المذكورة في المصدر ما يلي:قبل اعتمادها على نطاق واسع، سيظل المهندسون بحاجة إلى معايير معالجة واضحة لأنواع الأسمنت المختلفة، وأحجام الخلطات، وظروف البناء، كما يجب أن تقدم أجهزة الموجات فوق الصوتية نتائج متسقة خارج نطاق التجارب المحكمة.المصدر : | بوابة روسيا العلمية |
https://sarabic.ae/20260716/علماء-روس-يكتشفون-حلا-لتنقية-التربة-الملوثة-بالنفط-عبر-المعالجة-الحيوية-1115244844.html
https://sarabic.ae/20260629/علماء-روس-يطورون-تقنية-جديدة-لإنتاج-إسمنت-قابل-للبرمجة-1114821952.html
https://sarabic.ae/20260713/علماء-روس-يطورون-تقنية-جديدة-تمنع-انفجار-بطاريات-الهواتف-الذكية-1115175424.html
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
2026
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
الأخبار
ar_EG
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
علوم, روسيا, جامعات روسية, كتل خرسانية, أخبار الأبحاث العلمية
علوم, روسيا, جامعات روسية, كتل خرسانية, أخبار الأبحاث العلمية
علماء روس يستخدمون الموجات فوق الصوتية لمضاعفة قوة الخرسانة
طوّر باحثون في جامعة غوبكين طريقةً تستخدم الموجات فوق الصوتية لتحسين الخرسانة قبل تصلّبها، قد تطيل هذه التقنية عمر المباني والممرات مع تقليل استهلاك المواد، ومن المتوقع أن تدعم الخرسانة المباني والطرق والممرات والمنشآت الصناعية لعقود، إلا أن قوتها النهائية لا تعتمد فقط على نوع الأسمنت المستخدم، بل أيضًا على ما يحدث داخل الخليط قبل تصلّبه.
نقاط الضعف الناتجة عن مياه الخلط العادية
يحتوي الماء بطبيعته على أكسجين مذاب، وعند خلط الماء غير المعالج مع الإسمنت قد يسهم هذا الغاز في تكوين مسامات صغيرة داخل المادة، وبعد تصلب الخرسانة، تضعف هذه الفراغات بنيتها الداخلية.
يعرّض الباحثون الماء للموجات فوق الصوتية قبل الخلط، تزيل هذه العملية الغازات المذابة، ما يقلل من عدد المسامات التي قد تتكون في الخرسانة النهائية.
تساعد الموجات فوق الصوتية على إنتاج مادة أكثر كثافة، مع وجود عدد أقل من جيوب الهواء الداخلية، ويمكن للخرسانة المتصلبة تحمّل أحمال أكبر، ووفقًا لرئيس المختبر، أليكسي دينغاييف، تشكّل معالجة الماء بالموجات فوق الصوتية ما يقارب نصف تأثير هذه التقنية في تقوية الخرسانة.
الموجات فوق الصوتية تحسّن أيضا خليط الإسمنت
يحتوي الإسمنت على جزيئات صلبة دقيقة يمكن أن تلتصق ببعضها وتشكّل تجمعات تعرف باسم الندف. عندما تبقى هذه التجمعات متماسكة، يصبح الخليط أقل تجانسًا، وقد لا تشارك بعض الجزيئات بفعالية في عملية التصلب.
تعمل الموجات فوق الصوتية على تفكيك هذه التجمعات وتوزيع الجزيئات بشكل أكثر تجانسًا في جميع أنحاء الخليط. كما تسرّع هذه المعالجة التفاعلات الكيميائية وتساعد على إزالة التجاويف الصغيرة التي قد تظهر أثناء الصب.
والنتيجة النهائية هي مادة أكثر تجانسًا ذات نقاط ضعف أقل:
إزالة الغازات المذابة من الماء
فصل تجمعات جزيئات الأسمنت
زيادة نشاط التفاعلات الكيميائية
تقليل الفراغات الداخلية الصغيرة
تفسّر هذه التغييرات سبب وصول قوة بعض العينات المختبرة إلى ضعف قوة الخرسانة غير المعالجة.
فكرة علمية قديمة تطبّق عمليا
يعرف مبدأ تطبيق الموجات فوق الصوتية على المواد المتعلقة بالخرسانة منذ خمسينيات القرن الماضي. مع ذلك، ووفقًا للباحثين، لم يتطور هذا المبدأ سابقًا إلى تقنية عملية من هذا النوع.
درس فريق جامعة غوبكين تأثيرات الموجات فوق الصوتية التي يمكن استخدامها أثناء تحضير الخرسانة، ودمجها في طريقة تهدف إلى إنتاج مادة صلبة أقوى.
النتيجة ليست نوعًا جديدًا من الإسمنت أو مادة تقوية باهظة الثمن، بل هي طريقة مختلفة لتحضير الماء والخليط قبل تصلب الخرسانة. قد يكون هذا التمييز مهمًا للتطبيق العملي. تحسّن هذه التقنية عملية التصنيع بدلًا من الحاجة إلى مادة بناء جديدة كليًا.
لماذا قد يعني استخدام خرسانة أقوى استخدام كمية أقل من الخرسانة؟
إذا أمكن تحقيق قوة أعلى لخليط الخرسانة، فقد يتمكن المهندسون من الوصول إلى مستويات الأداء المطلوبة بكمية أقل من المواد في التطبيقات المناسبة.
قد يؤدي تقليل استهلاك الخرسانة إلى خفض تكاليف البناء وتقليل كمية المواد التي يجب نقلها وخلطها وصبها، كما قد تؤدي القوة الأكبر إلى تأخير التشققات أو التدهور الهيكلي، ما قد يطيل العمر الافتراضي للمباني والبنية التحتية، وانخفاض استهلاك الخرسانة وإطالة عمر الخدمة كفوائد متوقعة لهذه الطريقة.
مع ذلك، تفاوتت نسبة تحسين القوة المبلغ عنها بشكل كبير - من 10% إلى 100% - اعتمادًا على نوع الإسمنت. لذلك، يجب حساب الفوائد العملية لهذه الطريقة بشكل منفصل لكل تركيبة ولكل مهمة بناء.
من آبار النفط إلى الإنشاءات السطحية
بدأ البحث في الأصل بمشكلة في قطاع النفط والغاز. بعد حفر البئر، ينزل أنبوب التغليف داخله. تُملأ المساحة بين الأنبوب والصخور المحيطة بملاط أسمنتي خاص، يتصلب ليشكّل حجرًا أسمنتيًا يدعم بنية البئر.
إذا انهار هذا الحاجز الأسمنتي، فقد تتسرب المياه الجوفية من الطبقات الجيولوجية العليا إلى البئر، ما يعيق تطوير الحقل بكفاءة. لذا، يمكن أن يحسّن الحجر الأسمنتي الأكثر صلابة من سلامة البئر.
مع ذلك، يعدّ تطبيق الموجات فوق الصوتية داخل البئر المنجز أمرًا صعبًا من الناحية التقنية، لكن لا يستطيع الباحثون الوصول مباشرةً إلى خليط الأسمنت بعد ضخه تحت الأرض، ما يصعّب المعالجة والتحكم الدقيقين، ويؤكد الفريق على ضرورة إجراء المزيد من الأبحاث قبل أن يمكن استخدام هذه الطريقة بشكل موثوق في آبار النفط والغاز.
تشكّل الإنشاءات السطحية عقبات أقل، إذ يمكن معالجة الماء وخليط الخرسانة قبل الصب. لهذا السبب، يعتقد الباحثون أن هذه التقنية أقرب بكثير إلى التطبيق العملي في الإنشاءات التقليدية.
أين يمكن أن تكون هذه التقنية أكثر فائدة؟
قد تكون هذه الطريقة ذات قيمة خاصة في المنشآت المعرضة لأحمال ثقيلة أو التي يشترط أن تظل عاملة لفترات طويلة.
تشمل التطبيقات المحتملة المذكورة في المصدر ما يلي:
المنشآت الأخرى التي تعد فيها المتانة وعمر الخدمة عاملين حاسمين.
قد تكون هذه التقنية جذابة أيضًا في الحالات التي يحقق فيها تقليل الحجم الإجمالي للخرسانة فوائد اقتصادية أو لوجستية كبيرة.
قبل اعتمادها على نطاق واسع، سيظل المهندسون بحاجة إلى معايير معالجة واضحة لأنواع الأسمنت المختلفة، وأحجام الخلطات، وظروف البناء، كما يجب أن تقدم أجهزة الموجات فوق الصوتية نتائج متسقة خارج نطاق التجارب المحكمة.
