Page 6 - תקצירי תזות הנדסה ירוקה 2025
P. 6
השפעת השימוש באגרגט גס ממוחזר מבטון על התפתחות הסדיקה ותסבולת לכפיפה בקורה מבטון מזוין אגנסה ניר; agneskush@gmail.com
ד"ר אורית ליבוביץ
המכללה האקדמית להנדסה ע"ש סמי שמעון, באר שבע
מיחזור פסולת בניין מהווה פתרון בר-קיימא למשבר הסביבתי ההולך וגובר בשתי סוגיות עיקריות: הפחתת כמות חומרי הבנייה המיועדים להטמנה, אשר מזהמים ותופסים קרקעות, וצמצום השימוש במחצבות מזהמות. עם זאת, עד כה, השימוש בחומרים ממוחזרים בענף הבנייה מתמקד בעיקר בחומרי מילוי ומצעים נחותים. מנקודת מבט של חיסכון במשאבים, אנרגיה ושימור הסביבה, ישנה חשיבות עליונה לחקור האם בטון העשוי מאגרגטים ממוחזרים מבטון (RCA Recycled aggregate concrete) יכול לשמש כחומר מבני.
לצורך בחינת האפשרות ליישום קונסטרוקטיבי, יש לבחון את ההתנהגות של בטון עם RCA בהשוואה לבטון עם אגרגט טבעי (NA Natural aggregate), ברמה המקומית בהדבקות בין הבטון לפלדה וברמה הגלובלית בהתנהגות בכפיפה, גזירה כוח צירי ופיתול. מחקר זה נועד לבחינה ראשונית של ההתנהגות הגלובלית של קורה בכפיפה ומעקב אחרי הסדיקה. בכל ההנחיות והתקנים בעולם הדנים בהחלפה של NA ב-RCA באלמנטים מבניים, ההחלפה מותרת רק לאגרגט ממוחזר מבטון, ולכן מחקר זה מתמקד באגרגט ממוחזר מבטון בלבד. טיב הבטון שהיה בשימוש במבנים ישנים המיועדים להריסה בארץ שונה וככל הנראה נמוך מטיב הבטון המקובל באירופה, זאת עקב סוג הצמנט, מרכיבי התערובת, אבטחת האיכות וטיב הבנייה במהלך תחילת המאה הקודמת בארץ. מאחר ולחוזק בטון המקור של ה-RCA יש השפעה על תכונות הבטון המתקבל, יש לחקור את השפעת החלפת האגרגט לפי חומר הגלם הקיים בארץ כדי לבחון אם קיימת התאמה
לתוצאות המחקר הבינלאומי ולהנחיות התקינה העתידיות בעולם או נדרשות התאמות ייחודיות לארץ.
מחקר זה מתמקד בבחינה של תסבולת לכפיפה והתפתחות הסדיקה בקורות מבטון מזוין עם RCA בהשוואה לקורות מבטון NA. הניסויים בוצעו על 4 קורות בטון מזוין בגודל מלא, 2 קורות עם בטון RCA ו-2 קורות בקרה עם בטון NA. הדגמים הועמסו עד לכשל באמצעות מבחן כיפוף 4 נקודות לאחר 28 יום. בהתבסס על תוצאות הניסוי בוצעה השוואה בין ערכי השקיעות, התפתחות העיבורים בקרבת הסיבים הקיצוניים, התפלגות העיבורים לגובה החתך, עקומי מומנטעקמומיות והתפתחות הסדיקה בין קורות RCA לקורות NA.
את ההתנהגות הגלובלית יש לחלק לשני מצבים: מצב גבולי של שירות המייצג את השימוש היום יומי באלמנט, ומצב גבולי של הרס, המייצג את התנהגות האלמנט בהטרחת קיצון לדוגמא רעידת אדמה חזקה. התפתחות הסדיקה משפיעה על תפקוד המבנים במצב גבולי של שירות ובשימוש היומיומי באלמנט המבני. ריבוי הסדיקה משפיע על איכות השימוש באלמנט המבני לאורך השנים. תוצאות הניתוח הראו כי סוג האגרגט בבטון משפיע על ההתנהגות הגלובלית בכפיפה, בעיקר בשלב הסדיקה. נמצא כי שימוש בבטון RCA גרם לירידה בחוזק המתיחה של הבטון, ובעקבות כך להתפתחות סדיקה מוקדמת יותר בהשוואה לבטון NA. ריבוי הסדיקה באלמנטים המכילים RCA עלול להשפיע על איכות השימוש באלמנט המבני לאורך השנים. בבחינת ההתנהגות הגלובלית במצב גבולי של הרס, המושפעת מהתנהגות האלמנט בעיקר משלב הכניעה ועד הכשל, ניתן לראות כי סוג האגרגט משפיע בעיקר על רמת העיבורים בבטון, כמות הסדקים וגודל השקיעה. הבדלים עקרוניים אלו במצב גבולי של שירות ובמצב גבולי של הרס מצריכים חקירה מעמיקה
יותר של ההתנהגות הגלובלית בכפיפה.
6
