يعتبر الـ GGBFS أو ما يُعرف بخبث الفرن العالي المحبب المطحون من أهم المواد التي يتم استخدامها بدلًا من الاسمنت التقليدي، وذلك بفضل خصائصه ومميزاته التي يتميز بها، وأهميته في مكونات الخلطة الخرسانية، في الغالب يتم إضافة GGBFS لخفض تكلفة الخرسانة ، وفيما يلي سنتعرف أكثر على مفهومه، وأنواعه ودرجاته المختلفة، بالإضافة إلى استخداماته المميزة.
مفهوم الـ GGBFS
الـ (GGBFS) أو الخبث الحبيبي المطحون الناتج عن الأفران العالية، هو يعتبر من المواد الثانوية التي تنتج خلال عملية صنع الحديد في الفرن العالي، إذ يتم تغذية الفرن بخليط من كلٍ من خام الحديد، فحم الكوك، والحجر الجيري، ثم تتعرض هذه المواد لدرجات حرارة مرتفعة للغاية تصل إلى 1500 و1600 درجة مئوية، والذي يؤدي إلى انصهارها.
خلال عملية إنتاج الحديد، ينفصل الخبث المنصهر، ليطفو على سطح الحديد المنصهر.
مع تطور تقنيات الصهر والإثراء الحديثة، انخفضت كميات الخبث الناتجة لكل طن من الحديد الخام بشكل ملحوظ، كما تختلف خصائص الخبث وتركيبته بناءً على المواد الخام المستخدمة وطرق الصهر، مما ينعكس على تنوع جودته بشكل واضح.
أبرز أنواع ودرجات الـ GGBFS ( خبث الفرن العالي المحبب المطحون )
هناك العديد من أنواع ودرجات خبث الفرن العالية المحبب المطحون، ويتم استخدام كل درجة منهم بشكل واسع في تطبيقات البناء المختلفة، خاصة في صناعة الخرسانة والإسمنت، نظرًا لدورها في تعزيز المتانة وتقليل انبعاثات الكربون.
فيما يلي تصنيفات درجات الـ GGBFS:
الدرجة 80
الدرجة 80 من خبث الفرن العالي المحبب المطحون (GGBFS) ذات النشاط البوزولاني المنخفض هي مناسبة للتطبيقات التي لا تتطلب أداءً ميكانيكيًا عاليًا أو مقاومة شديدة للعوامل البيئية.
يتم استخدام هذه الدرجة عادةً في المشاريع ذات المتطلبات البسيطة، مثل إنتاج الخرسانة غير الحاملة أو تحسين خصائص التربة في البناء، كما تُعدّ هذه الدرجة من الخيارات الاقتصادية التي تقوم بتوفير تحسينات طفيفة في خصائص الخرسانة مع تقليل التكلفة الإجمالية، مما يجعلها ملائمة للمشاريع الصغيرة أو تلك التي لا تواجه ظروفًا بيئية قاسية.
الدرجة 100
تجمع الدرجة 100 من خبث الفرن العالي المحبب المطحون بين الأداء الجيد والتكلفة المناسبة، فهي عادةً تستخدم كدرجة من درجات الـ GGBFS لخفض تكلفة الخرسانة، ولتحسين خصائص الخرسانة والتقليل من التشققات التي قد تنتج عن التصلب.
بالإضافة إلى ذلك، بفضل نشاطها البوزولاني المتوسط، تعمل على تحسين مقاومة الخرسانة بشكل معتدل، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك المباني السكنية والتجارية ذات المتطلبات الميكانيكية المعتدلة.
الدرجة 120
تتميز الدرجة 120 بكونها الأعلى نشاطًا بوزولانيًا والأكثر تفاعلية بين جميع درجات الـ GGBFS، إذ يتم استخدامها في مشاريع الخرسانة عالية الأداء التي تتطلب قوة ميكانيكية استثنائية ومتانة طويلة الأمد، مثل الجسور، السدود، والأنفاق.
توفر الدرجة 120 مقاومة ممتازة للهجوم الكيميائي والبيئات القاسية، مثل الملوحة العالية أو التعرض للكبريتات، كما أنها تناسب التطبيقات التي تتطلب تقليل الحرارة الناتجة عن التفاعل، مما يجعلها خيارًا مثاليًا للمنشآت الخرسانية الضخمة التي تتطلب ثباتًا واستدامة على المدى الطويل.
العوامل التي تؤثر على اختيار درجات الـ GGBFS:
1- التركيب الكيميائي: يتم تحديد الخصائص الكيميائية للخبث بناءً على نسب أكسيد السيليكون (SiO₂)، أكسيد الألمنيوم (Al₂O₃)، وأكسيد الكالسيوم (CaO). كلما زادت نسبة السيليكا، ارتفعت درجة النشاط البوزولاني.
2- ظروف التبريد: تعتمد جودة الخبث على سرعة التبريد بعد استخراجه من الأفران العالية، التبريد السريع بالماء ينتج خبثًا زجاجيًا عالي التفاعل، وهو ما يُفضَّل لإنتاج درجات أعلى من الـ GGBFS.
3- عملية الطحن: يُعد حجم الجزيئات الناتج عن عملية الطحن من العوامل الأساسية التي تؤثر على نشاط المادة. كلما كانت الجزيئات أصغر حجمًا، زادت مساحة السطح للتفاعل الكيميائي، مما يرفع من درجة النشاط البوزولاني.
4- العمر الافتراضي للخبث: تخزين الخبث لفترة طويلة قبل استخدامه قد يؤدي إلى انخفاض نشاطه بسبب التفاعل مع الرطوبة الجوية.
التطبيقات المختلفة لكل درجة من درجات الـ GGBFS
1. تُستخدم الدرجة 80 في التطبيقات ذات المتطلبات البسيطة، مثل تحسين خصائص التربة أو الخرسانة غير الحاملة.
2. تُعتبر الدرجة 100 مثالية للبناء العادي، مثل المنازل أو المكاتب.
3. تُستخدم الدرجة 120 في المشاريع الكبرى، مثل الجسور، الأنفاق، السدود، أو المنشآت الصناعية التي تتطلب أداءً فائقًا ومتانة طويلة الأمد.
خبث الفرن العالي المحبب المطحون (GGBFS) هو مادة متعددة الاستخدامات ذات خصائص محسّنة تتنوع حسب درجتها. اختيار الدرجة المناسبة يعتمد على طبيعة المشروع، حيث يمكن لهذه المادة أن تساهم بشكل كبير في تحسين أداء الخرسانة من حيث القوة، المتانة، والاقتصادية.
إضافة GGBFS لخفض تكلفة الخرسانة
تعد إضافة GGBFS لخفض تكلفة الخرسانة من أكثر الحلول الاقتصادية التي يتم اللجوء إليها في مجال البناء والتشييد، إذ أنها تساهم بشكل كبير في تقليل التكلفة الإجمالية للإنتاج دون التأثير على جودة الأداء
يتم استخدام GGBFS كبديل جزئي للإسمنت البورتلاندي، مما يقلل من كمية الإسمنت المطلوبة، وهو ما ينعكس بشكل مباشر على خفض التكاليف، خاصة في المشاريع الكبيرة التي تحتاج إلى كميات هائلة من الخرسانة.
أهم فوائد خفض التكلفة باستخدام GGBFS:
1) تقليل استهلاك الإسمنت البورتلاندي، إذ أن الإسمنت البورتلاندي من أغلى المكونات في الخرسانة، وإضافة GGBFS بنسب تتراوح بين 30% إلى 70% يُقلل بشكل ملحوظ من الكمية المستخدمة منه، مما يحقق وفورات مالية كبيرة.
2) إعادة استخدام الموارد الثانوية، حيث أن GGBFS هو منتج ثانوي لصناعة الحديد، لذا فإن استخدامه في الخرسانة يُعد استثمارًا فعالًا للموارد، مما يجعله حلاً اقتصاديًا ومستدامًا في آنٍ واحد.
3) على الرغم من انخفاض التكلفة، فإن إضافة GGBFS تُحسن من خصائص الخرسانة مثل تقليل حرارة الإماهة، زيادة مقاومة التشققات، وتحسين المتانة. هذا يقلل من الحاجة إلى أعمال صيانة مستقبلية مكلفة.
4) عند استخدام GGBFS بدلاً من الإسمنت البورتلاندي يُقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن عملية التصنيع، مما يُساهم في تحقيق أهداف الاستدامة البيئية وتقليل التكاليف المرتبطة بالامتثال لمعايير الانبعاثات.
يجب الإشارة إلى أنه في الغالب يتم إضافة الـ GGBFS بنسبة تتراوح بين 20% إلى 80% من إجمالي الإسمنت المستخدم في المزيج، وذلك حسب متطلبات المشروع وظروف العمل، كلما زادت نسبة الإضافة، زادت الوفورات المالية مع الحفاظ على خصائص الخرسانة المطلوبة.
في النهاية، يعد خبث الفرن العالي المحبب المطحون من أهم البدائل التي يتم استخدامها، وإذا كنت تبحث عن أفضل الشركات التي يمكنها أن توفر لك GGBFS لخفض تكلفة الخرسانة أو إضافة ميكروسيليكا للخرسانة Microsilica بأعلى جودة ممكنة، فإن شركة العناية الذكية لتجارة الكيماويات توفر هذه المادة مع مواد أخرى هامة في البناء والتشييد، بالإضافة إلى استشارات فنية متخصصة لمشروعك الإنشائي أو الهندسي.
لا تتردد في التواصل مع شركة العناية الذكية لتجارة المواد الكيماوية عبر الواتساب على الرقم 0096655388500 للحصول على أحدث الحلول الإنشائية المبتكرة. نحن هنا لتقديم استشارات شاملة وحلول متكاملة تلبي احتياجات مشاريعك الإنشائية بكل كفاءة واحترافية.