توجه هندسي لاستبدال 30% من كميات الأسمنت المستخدمة في تشييد المباني ببدائل «بوزلانية»

4 معايير أساسية لاختيار المواصفات وسلامة المستهلك خيار أول.. الشريم ل«»:

كشف خبير في أنظمة البناء والتشييد عن توجهات هندسية على المستوى العالمي لتفعيل معايير الاستدامة والتي من أبرزها إطالة عمر المنشآت واستخدام بدائل "بوزلانية" للأسمنت تصل إلى 30 في المئة من كميات الأسمنت المستخدمة في تشييد المباني في الوقت الحالي.
وأكد في حوار خاص ب"الرياض" على ضرورة التكامل ما بين كود البناء السعودي والمواصفات القياسية الحديثة لإطالة عمر المنشآت، قائلا "الاستدامة في المفهوم الهندسي تعني الترشيد في استخدام الموارد وحماية البيئة".
ويهدف هذا التحرك إلى خفض المخاطر البيئية بعد تزايد القلق بشأن توفر المواد الخام في صناعة الإسمنت من جانب والغازات المنبعثة ممثلة في ثاني أكسيد الكربون من جانب آخر والتي يعتبر بدوره أحد الغازات الضارة والمؤثرة في البيئة.
ويتطابق هذا مع تحركات حكومية تقودها الهيئة السعودية للمواصفات والمقاييس والجودة تهدف إلى تحديث المواصفات القياسية الخاصة بأنظمة البناء والتشييد لمواكبة المتغيرات في هذا الشأن.
وأكد ل"الرياض" أستاذ البناء والتشييد في جامعة الملك سعود مستشار الهيئة السعودية للمواصفات والمقاييس والجودة الدكتور أحمد الشريم أن الظروف البيئية في المملكة والتي من أبرزها ارتفاع درجة الحرارة وانخفاض الرطوبة في بعض المناطق لها انعكاسات على خصائص الخرسانة أثناء عمليات الإنتاج.
وقال الشريم إنه لا بد من أخذ منظومة من الاحتياطات لتقليل التأثيرات السلبية المتعلقة بهذا الأمر، مشيرا في الوقت ذاته إلى أن إنتاج كل طن من الأسمنت له آثاره البيئية السلبية التي لا بد من أخذها بعين الاعتبار.
وقال الشريم الحاصل على براءة اختراع من مكتب البراءات الأمريكي "USPTO" في مجال تصميم المنشآت الخرسانية تحت عنوان "طريقة لتصنيع كمرات خرسانية ضحلة لزيادة كفاءة مقاومة القص" أن الخرسانة سلعة إستراتيجية ومكون أساسي في بناء المنشآت بأنواعها المختلفة من مباني سكنية وتجارية وجسور وأنفاق وأبراج وبنية تحتية، مضيفا "الخرسانة مادة متكونة من مجموعة مواد طبيعية ومصنعة بما فيها الأسمنت والركام والإضافات الكيمائية والبدائل المعدنية، وتخلط وفق أسس ومعايير هندسية لتحقيق الخصائص المطلوبة في بناء المنشآت".
وزاد "جميع مكوناتها يجب أن تحقق المواصفات القياسية الخاصة بكل منها، كما أن عملية التصنيع واختبارات التحقق من المطابقة والجودة تتم وفق مواصفات قياسية محددة لا بد من أخذها بعين الاعتبار".
ولفت الشريم إلى أن اختيار المواصفات يندرج ضمن أربعة معايير أساسية أولها سلامة المستهلك، وثانيها كفاءة الأداء، وثالثها الحاجة إلى مواكبة المواصفات العالمية لتشجيع النمو الاقتصادي في الاستيراد والتصدير، إضافة إلى اشتراط ملائمة هذه المواصفات للظروف البيئية والمتطلبات الخاصة بالمملكة، مشيرا في الوقت ذاته إلى أن إطالة عمر المنشآت يعتبر عامل إيجابي ضمن معايير الاستدامة، كاشفا عن عدة اختبارات تجرى للخرسانة للتحقق من جودتها، مضيفا "هناك منظومة اختبارات قياسية تتعلق بالخصائص الكيمائية والفيزيائية والميكانيكية لعناصر ومكونات الخرسانة وكذلك للخرسانة بعد خلطها وهذه الاختبارات مدرجة ضمن المواصفات القياسية، وتشمل الحدود التي يجب أن تندرج فيها النتائج من أجل قبولها، إلى نص الحوار:
* ما مدى انعكاس الظروف البيئية على مواد البناء والتشييد؟
- من المعلوم أن الظروف البيئة كارتفاع درجة الحرارة وانخفاض الرطوبة لها انعكاسات على خصائص الخرسانة من عملية الخلط والنقل والصب، ولذلك لا بد من أخذ منظومة من الاحتياطات لتقليل التأثيرات السلبية المتعلقة بهذا الأمر.
* ما هي المخاوف العالمية جراء صناعة مواد الخرسانة المستخدمة في تشييد المباني؟
- هناك قلق بشأن توفر المواد الخام في صناعة الأسمنت من جانب والغازات المنبعثة ممثلة في ثاني أكسيد الكربون، وبحسب الدراسات العلمية في هذا المجال فإن إنتاج الأسمنت البورتلاندي يصاحبه انبعاث ثاني أكسيد الكربون وغيره من الغازات الضارة وهذا عامل مؤثر في البيئة، ولهذا السبب فإن هناك توجهاً للتقليل من استخدام الأسمنت عن طريق بدائل تؤدي نفس الدور الإيجابي بأضرار بيئية أقل.
وفي هذا الشأن فإنه لا بد من أخذ معايير الاستدامة في الاعتبار، حيث إنها تعنى بالمواد الخام والبيئة بشكل متوازن، والاستدامة -في المفهوم الهندسي- تعني في أبسط تعريفاتها الترشيد في استخدام الموارد وحماية البيئة.
* ما هي علاقة كود البناء بمواصفات الخرسانة؟
- كود البناء في جوانبه الإنشائية يشمل جملة من المتطلبات تتعلق بالنظم الإنشائية ومعايير تصميمها وبنائها ومن ضمن ذلك الأحمال الواقعية أو الافتراضية التي على المنشآت مقاومتها كالأحمال المتحركة والساكنة والبيئية كالرياح والزلازل، وهناك متطلبات خاصة بالمنشآت الخرسانية ومن ضمن معاييرها الربط بين القوى الداخلية التي يتم تحديدها من خلال النظريات الإنشائية بمساعدة البرامج الحاسوبية ومقاومات القطاعات الخرسانية المسلحة، ويدخل في حساب مقاومات القطاعات الخرسانية خصائص الخرسانة والتي يتم التصميم على ضوئها، ومن هذا المنطلق فإن عدم تحقيق الخرسانة للمقاومات المفترضة في التصميم سيؤدي إلى عدم كفاءة التصميم وقد ينعكس سلبا على المنشآت سواء في المدى القصير أو على المدى الطويل، مما يؤدي إلى تدهورها أو تقليص العمر الافتراضي للمنشآت، ويعتبر إطالة عمر المنشآت عامل إيجابي ضمن معايير الاستدامة، أما بخصوص المواصفات القياسية فإن كود البناء الخرساني يعتبر جميع المواصفات القياسية المشار لها ضمن طياته كجزء لا يتجزأ من الكود.
اختيار المواصفات يندرج ضمن أربعة معايير أساسية وسلامة المستهلك الخيار الأول
تحديث المواصفات والمقاييس الخاصة بأنظمة البناء والتشييد لمواكبة المتغيرات
* ما هي اعتبارات الديمومة في تصميم الخرسانة؟
- الديمومة تعرف على أنها قدرة العناصر الخرسانية على مقاومة الظروف المناخية والمواد الكيماوية وعلى رأسها الأملاح الكبريتية وأيونات الكلورايد، كون هذه الأملاح ضمن الظروف المواتية تسبب تدهور في الخرسانة، وتقود إلى صدأ حديد التسليح، مما يؤدي إلى تداعيات منها نقص كفاءة المنشآت في تحقيق دورها الوظيفي وتقليص عمرها الافتراضي، وهذه الآثار السلبية لا بد من العمل على تقليلها لتعزيز الديمومة مما يصب في تدعيم خاصية الاستدامة.
* ما هي أبرز اختبارات الخرسانة للتحقق من جودتها؟
- هناك منظومة اختبارات قياسية تتعلق بالخصائص الكيمائية والفيزيائية والميكانيكية لعناصر ومكونات الخرسانة وكذلك للخرسانة بعد خلطها، وهذه الاختبارات مدرجة ضمن المواصفات القياسية، وتشمل المواصفات الحدود التي يجب أن تندرج فيها النتائج من أجل قبولها مع ملاحظة أن طريقة الاختبار قد تتداخل مع النتائج وتؤثر فيها، ومن هذا المنطلق فإن الجودة في المشاريع الخرسانية تتحدد من خلال كون الخصائص المختبرة تقع ضمن الحدود المقبولة كما هي محددة في المواصفات.
*ما هي الخرسانة عالية الأداء؟
- الخرسانة عالية الأداء هي الخرسانة المطلوبة لأداء متطلبات خاصة التي لا يمكن دائما أن يتحقق بشكل روتيني باستخدام المواد التقليدية والطرق الاعتيادية في الخلط والصب والمعالجة، ومن أمثله ذلك الخرسانة التي تستخدم الركام المعدني الثقيل (البارايت، والهرمايت) وذلك لأغراض متعددة منها مقاومة الإشعاعات سواء الطبية أو في منشآت الطاقة النووية، كما أوضحت دراسة بحثية ضمن الخطة الوطنية بجامعة الملك سعود.
* ما أهمية تحديث المواصفات القياسية؟
- يوجد لدى الهيئة اليوم منظومة من المواصفات المتعلقة بمكونات الخرسانة وطرق تصنيعها بعض منها إلزامية والبعض اختيارية، كما أن قسم منها يندرج ضمن المواصفات الخليجية وبعضها قد يكون بحاجة إلى التحديث لمواكبة النقلة النوعية في تصنيع مواد البناء ومنها الخرسانة ومكوناتها الأساسية والإضافات التحسينية وكذلك في تنظيمات (تشريعات) البناء ممثلة في إصدار كود البناء السعودي ومتطلبات الجودة والحاجة إلى إرساء برامج لاعتماد مصانع إنتاج الخرسانة.
* ما هي أبرز المعايير لاختيار المواصفات القياسية الخاصة بالمنتجات؟
- عادة ما يكون اختيار المواصفات يندرج ضمن أربعة معايير أساسية، أولها سلامة المستهلك، وثانيها كفاءة الأداء، أما المعيار الثالث فهو مواكبة المواصفات العالمية لتشجيع النمو الاقتصادي في الاستيراد والتصدير، وأخيرا اشتراط ملائمة هذه المواصفات للظروف البيئية والمتطلبات الخاصة بالمملكة وهذه المعايير تنبع من تنظيم الهيئة السعودية للمواصفات والمقاييس والجودة، كما أن توحيد المواصفات والتقليل من اختلافها الشكلي أو في المحتوى -ما لم يكن مبررا علميا- يعزز الاستفادة من الخبرات العالمية ونقل التقنية وسرعة التحديث لمواكبة التطورات وتشجيع الصناعة الوطنية.
يجب أخذ منظومة من الاحتياطات لتقليل التأثيرات السلبية