الرياض: باحثون يطورون «الخرسانة الرغوية» باستخدام النانو

أعلنت مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية أمس، تطوير باحثين الخواص الفيزيائية والميكانيكية للخرسانة الرغوية من خلال إضافة أنابيب نانوكربونية متناهية الصغر «تقنية النانو»، إذ يمكن استخدامها في خرسانة التسليح والخرسانة مسبقة الصنع المعدة لتشييد المباني.
وأوضحت «العلوم والتقنية» أن الخرسانة الرغوية تتميز بخاصية عزل ذاتية، تضاهي بجودتها مواد العزل التقليدية المكلفة مثل البوليسترول والبوليريثان، وغير قابلة للاحتراق وغير ضارة بالبيئة، ومادتها متينة لا تتحلل، مع خفة وزنها مقارنة بكبر حجمها، وانخفاض الكلفة الإنشائية نسبياً لأي مشروع تدخل فيه.
وأفادت بأن الرغوة تستخدم لفتح قنوات ومجارٍ لأسلاك الكهرباء والهاتف والأنابيب عبرها بدقة عالية، وعدم حاجتها إلى إضافة قواعد وأساسات عميقة أو أعمدة وجسور خرسانية سميكة، إضافة إلى عدم حاجتها إلى استعمال كميات كبيرة من مواد التلييس لاستواء سطحها.
وبيّنت أنه سيتم استخدم الخرسانة المطورة في تحسين وزيادة العزل الحراري للأسقف المستوية والمائلة، وملء وتثبيت الأنابيب الممددة في الأنفاق والخزانات والآبار والمناجم، إضافة إلى استخدام الأحجار المصنوعة من الخرسانة للجدران وواجهات الأبنية والأقبية والأرضيات.
يذكر أن الخرسانة الرغوية تتكون من الرمل عالي «السيليكا» الذي يطحن في شكل مسحوق، ثم تُضاف له مادة الأسمنت وكمية من مسحوق الألمنيوم، وتخلط بالماء حتى يصبح مزيجاً، ثم يصب في قوالب، ويترك مدة حتى تتفاعل مادة الألمنيوم مع الأسمنت فتتكون فقاعات هوائية داخل الخلطة، ما يساعد في زيادة حجمها وخفة وزنها، بعدها تضاف أنابيب نانوكربونية إلى الخلطة، ويقطع المزيج قبل أن يجف، ويوضع بعدها في أفران بخارية تحت ضغط عالٍ لمعالجته لنحصل بعدها على خرسانة رغوية ذات متانة واستقرار شكلي في منتهى المثالية، تتمتع بالمميزات الميكانيكية والفيزيائية للخلطات الخرسانية بعد إضافة أنابيب النانوكربونية إليها.
وتتسم مباني الخرسانة الرغوية بخاصية امتصاص عالية نسبياً للصوت، إذ تستغني عن متطلبات العزل الصوتي، كما أنه لا تنبعث منها مواد سامة تؤثر سلباً في البيئة أثناء أعمال البناء والصيانة، ولديها قابلية عالية للتحكم في تشكيلاتها الهندسية، ويمكن تطويعها لإنتاج أشكال عدة من الزوايا والأقواس، ولا تحتاج إلى مواد تلييس كثيرة لنعومة مظهرها واستواء سطحها.
وتمنع المباني الخرسانة الرغوية من انتشار الحريق في المبنى، إذ أظهرت اختبارات تجريبية أن الخرسانة الرغوية ذات سمك 150 ملليمتر يمكن أن تصمد أمام ألسنة النيران لأربع ساعات بدرجة حرارة تصل إلى 12000 درجة مئوية.
وتتمثل الاختلافات بين الخرسانة الرغوية التقليدية والخرسانة الرغوية التي طورتها المدينة، أن الخرسانة الرغوية المطورة تستخدم مواد الكربون المتناهية الصغر التي تُضفي عليها سمة زيادة الضغط والكسر وتقليل التوصيل الحراري.