طاولة اهتزاز الخرسانة هي من معدات المختبر والاختبار المستخدمة لدمك الخرسانة الطازجة الموضوعة في القوالب. ومن خلال تطبيق اهتزاز ميكانيكي متحكم فيه، تساعد على تقليل الهواء المحبوس وتحسين تجانس وكثافة عينات الخرسانة.

تُستخدم طاولات اهتزاز الخرسانة بشكل شائع في مختبرات مواد البناء، ومراكز اختبار الخرسانة، والجامعات، ومعاهد البحوث، ومختبرات مراقبة الجودة. وتُعد مفيدة بشكل خاص عند إعداد عينات الخرسانة المكعبة والأسطوانية والمنشورية وغيرها من العينات المصبوبة لإجراء الاختبارات اللاحقة.

١. ما هي طاولة هزاز الخرسانة؟

تتكون طاولة هزاز الخرسانة عموماً من سطح طاولة صلب، وإطار داعم، ونوابض لامتصاص الاهتزاز، وآلية توليد الاهتزاز. وعادةً ما تعمل آلية الاهتزاز بواسطة محرك كهربائي وأثقال لا مركزية تولد اهتزازاً ميكانيكياً عند دوران المحرك.

توضع قوالب الخرسانة المحتوية على الخرسانة الطازجة فوق طاولة الاهتزاز؛ وأثناء التشغيل، ينتقل الاهتزاز من سطح الطاولة إلى القوالب ومن ثم إلى الخليط الخرساني، مما يساعد الخرسانة على الاستقرار واكتساب كثافة أعلى.

واعتماداً على التصميم، قد تكون طاولات الاهتزاز مجهزة أيضاً بمشابك للقوالب، أو مثبتات مغناطيسية، أو غيرها من الوسائل لضمان تثبيت القوالب بإحكام في مكانها أثناء عملية الاهتزاز.

II. كيف تعمل طاولة هزاز الخرسانة؟

تُعد عملية العمل الأساسية بسيطة نسبيًا:

الخرسانة الطازجة → قالب الخرسانة → الاهتزاز الميكانيكي → إزالة الهواء → الدمك → عينة الخرسانة

أولًا، توضع الخرسانة الطازجة في قالب مناسب وفقًا لإجراءات الاختبار ذات الصلة. ثم يتم تثبيت القالب المملوء بالخرسانة بشكل آمن على طاولة الاهتزاز.

عند تشغيل المحرك الكهربائي، تولد الأوزان اللامتراكزة اهتزازات ميكانيكية. وتنقل سطح طاولة الاهتزاز هذه الاهتزازات إلى القالب والخرسانة. وتساعد حركة الاهتزاز على إعادة ترتيب جزيئات الخرسانة واستقرارها بشكل أكثر تقاربًا، مع تقليل كمية الهواء المحبوس داخل الخلطة الخرسانية.

بعد تطبيق اهتزاز كافٍ، تصبح الخرسانة أكثر تجانسًا ودمكًا. ويمكن بعد ذلك إزالة القالب من طاولة الاهتزاز، ومواصلة العينة إجراءات التشطيب والمعالجة المطلوبة وفقًا لإجراء الاختبار المعني.

III. لماذا يُعدُّ الاهتزاز مهماً لتحضير عينات الخرسانة؟

تحتوي الخرسانة الطازجة بطبيعتها على قدر معين من الهواء المحبوس. وإذا لم يتم دمك الخرسانة بشكل كافٍ، فقد تتبقى فراغات هوائية مفرطة داخل العينة، مما قد يؤثر على كثافة العينة الخرسانية ومظهرها ونتائج الاختبارات الميكانيكية الخاصة بها.

يساعد استخدام الاهتزاز المُحكَم في تحقيق دمك أكثر تجانساً ويقلل من تأثير العوامل البشرية المرتبطة بالتشغيل اليدوي؛ وتكتسب هذه المسألة أهمية خاصة عند تحضير عينات متعددة في ظل ظروف متشابهة.

ومع ذلك، لا ينبغي الاكتفاء بتطبيق الاهتزاز لأطول فترة ممكنة؛ إذ قد يؤدي الإفراط في الاهتزاز إلى حدوث انفصال حبيبي أو تغييرات أخرى في الخليط الخرساني. ولذا، يجب تحديد طريقة الاهتزاز ومدته المناسبتين بناءً على خصائص الخليط الخرساني، ونوع العينة، والقالب المستخدم، وإجراءات الاختبار المتبعة. 

رابعاً. ما هي أنواع عينات الخرسانة التي يمكن دمكها؟

يمكن استخدام طاولات هزاز الخرسانة مع أنواع مختلفة من القوالب، وذلك حسب تصميم المعدات وطريقة الاختبار المتبعة.

وتشمل الاستخدامات الشائعة:

عينات الخرسانة المكعبة؛

عينات الخرسانة الأسطوانية؛

عينات الخرسانة على شكل عوارض (كمرات)؛

عينات الخرسانة الموشورية؛

عينات اختبار خرسانية أخرى مصبوبة في قوالب.

ينبغي مراعاة حجم الطاولة، وقدرة التحمل، وخصائص الاهتزاز، وطريقة تثبيت القالب عند اختيار المعدات لتطبيق معين.

خامساً: طاولة هزاز الخرسانة ومعايير المختبر

تُستخدم طاولات هزازات الخرسانة بشكل شائع كجزء من إجراءات تحضير عينات الخرسانة؛ حيث تحدد المعايير - مثل ASTM C192/C192M وEN 12390-2 - المتطلبات والإجراءات المتعلقة بإعداد عينات اختبار الخرسانة ودمكها.

ومن المهم التمييز بين معيار الاختبار الخاص بتحضير عينات الخرسانة وبين معيار تصنيع المنتج الخاص بطاولة الهزاز نفسها؛ إذ تتعلق المعايير ASTM C192/C192M وEN 12390-2 في المقام الأول بإجراءات تحضير عينات الخرسانة واختبارها، ولا تُعد معايير مخصصة لتصنيع طاولات الهزازات.

لذا، ينبغي للمستخدمين - عند اختيار طاولة هزازة - التحقق من طريقة الاهتزاز، ونوع العينة، وأبعاد القالب، وغيرها من متطلبات المعدات التي تحددها إجراءات الاختبار المعمول بها.

VII. طاولة هزازة للخرسانة مخصصة للاستخدام المخبري

ينبغي أن توفر طاولة الاهتزاز الخرسانية المخصصة للمختبرات اهتزازاً مستقراً وقابلاً للتكرار، مع سهولة التشغيل والصيانة؛ إذ يساهم التصميم المناسب في تمكين المختبرات من إعداد عينات الخرسانة بكفاءة والحفاظ على ظروف رصٍّ متسقة.

وتُعد طاولة الاهتزاز الخرسانية أداةً عملية لإعداد العينات بشكل روتيني في المختبرات المعنية بأبحاث الخرسانة، ومراقبة الجودة، واختبار مواد البناء، والمجالات التعليمية.

VII. الخاتمة

تستخدم طاولة اهتزاز الخرسانة اهتزازًا ميكانيكيًا مُتحكمًا به لضغط الخرسانة الطرية في القوالب. يُساعد الاهتزاز على تقليل الهواء المحتبس، وتحسين تجانس الخرسانة، وتوفير ظروف مُوحدة لإعداد عينات الخرسانة.

عند اختيار طاولة اهتزاز، ينبغي على المستخدمين مراعاة حجم الطاولة، وقدرة التحميل، وتردد الاهتزاز، وسعته، وطريقة تثبيت القالب، وأنواع العينات المراد إعدادها. كما يجب استخدام الجهاز وفقًا لإجراءات اختبار الخرسانة المُطبقة والمعايير ذات الصلة.

في اختبارات الخرسانة المخبرية، تُوفر طاولة الاهتزاز المُختارة بعناية حلًا بسيطًا وفعالًا لضغط عينات الخرسانة وإعدادها.