الصفحة الرئيسيةمقالات

مقارنة الخواص الكيميائية والفيزيائية والجيوتقنية بين مخزون السكوريا والخفاف في ذمار – حقل رادا البركاني – جنوب غرب اليمن

المؤلفون: طه النعيمي ومحمد علي

طه النعيمي: قسم الجيولوجيا والبيئة. كلية العلوم. جامعة صنعاء. اليمن محمد علي: قسم الجيولوجيا التطبيقية. كلية العلوم. جامعة الانبار. العراق

المصدر: http://www.ajbasweb.com/old/ajbas/2013/September/116-124.pdf

المقدمة

استخدمت صخور الاسكوريا والبيومس منذ قرون في عالم مواد بناء، وتنتشر على نطاق واسع حيث يمكن العثور عليها في في جميع أنحاء العالم حيث حدثت الأنشطة البركانية. ورواسب الاسكوريا والخفاف هي صخور الحمم البركانية الناتجة من ثوران بركاني متفجر ، ويتم إنتاجها عمومًا من البراكين ذات الحمم اللزجة. 
صخور الاسكوريا عبارة عن صخور حمم زجاجية حويصلية ذات تكوينات بازلتية أو أنديسية ( Andesitic)  (40 – 60٪ sio2) تم قذفها من خلال فتحة أنبوبية أثناء الثوران البركاني ، وترجع الطبيعة الحويصلية لـلاسكوريا   إلى هروب الغازات البركانية أثناء الثوران مترافقاً مع هروب هذه الصخور. عادة ما يكون لون هذه الصخور رمادباً غامقاً الى أسود ويرجع ذلك في الغالب إلى محتواه العالي من الحديد. بسبب التركيب الزجاجي لشظايا الاسكوريا، والخفاف، وبسبب عدة ملايين من السنين لتكوينها، فإن مخزونها الأكثر قيمة اقتصادية هو من المرحلة المتأخرة، أو العصر الرباعي  (ماذرز وآخرون ، 2000). 

يتميز التركيب الحويصلي والتركيب الكيميائي لـلاسكوريا والخفاف بسلسلة من الخصائص المفيدة مثل الكثافة الظاهرية المنخفضة والعزل الحراري والكاوي الجيد والتفاعل الكيميائي المنخفض والمسامية العالية. هذا المزيج من السمات يجعل الاسكوريا والبيومس مناسبين للعديد من التطبيقات الصناعية والتشييدية ، مثل المواد المضافة (Pozzolana) في صناعة الأسمنت ، كمواد عازلة للحرارة والصوت ،وكخلطة خفيفة الوزن لإنتاج الخرسانة خفيفة الوزن، وكذلك في العديد من تطبيقات العوازل الدائمة. (Failla et al؛ 1997) (Gunduz ، 2008) ، بالإضافة إلى العديد من  الاستخدامات الأخرى مثل  مواد الحشو ذات الكلفة المنخفضة، ومواد التصفية. كما يتم استخدام الاسكوريا كحبيبات تسقيف ورصف الطرق (Harben، 1995) وغيرها من تطبيقات، و صناعة البناء والتشييد. تم استخدام الخفاف في روما القديمة منذ أكثر من 2000 عام وما زالت العديد من هياكل الخفاف البارزة قائمة حتى الآن (Grasser and Minke، 1990 ).

شهد القرن العشرين نمواً سريعاً في استخدام مواد البناء الخفيفة التي تساهم في توفير الطاقة وبذلك اكتسبت أهمية متزايدة. اقتصر استخدام مواد البناء خفيفة الوزن مثل الخرسانة على الهياكل الكبيرة ، وبشكل خاص على الهياكل التي تحدث فيها نسبة الحمولة الميتة العالية للحمل ، وأقل الصلب المقوى وتكاليف الأساس المنخفضة ، علاوة على ذلك ، قد يقلل الوزن المنخفض من المخاطر. من قوات الزلزال تتناسب مع كتلة تلك الاستجابة (ساتيش وبرتسون ، 2002).تعمل الإجراءات الديناميكية المخفضة على تسهيل نقل العناصر المراد الاتصال بها (يسار وآخرون ، 2003). يُظهر الحساب الاقتصادي حوالي 5 إلى 10٪ من التوفير بسبب الحمل الميت وخفض حجم الأساس (Malekpoure et al ؛ 2010). من المنظور الاقتصادي ، تكون تكلفة مواد الإنشاءات خفيفة الوزن أكثر إلى حد ما. ولكن في النهاية ، تكون التكلفة الإجمالية للمبنى أقل (Mijnsbergen et al ؛ 2000). 
واحدة من أكثر الطرق التقليدية لتصنيع الخرسانة خفيفة الوزن هي استخدام Scoria and Pumice كتجميعات خفيفة الوزن طبيعية ، حيث يمكن العثور عليها في العديد من الأماكن حول العالم حيث تنفجر البراكين. اليمن هي واحدة من البلدان التي حدثت فيها ثورات بركانية خلال عصر حقب الحياة الحديثة إلى العصر الرباعي. تم تقسيم الصخور البركانية في اليمن إلى سلسلة “فخ” قديمة وسلسلة بركانية أصغر سنا (بيضون وآخرون ، 1998). 
هناك العديد من الدراسات الجيولوجية التي تم وصفها للحقول البركانية والودائع البركانية في اليمن ، لكن القليل منها وصف سكوريا وخفاف كمواد بناء. أيضا أي دراسات لتقييم هذه الودائع في تصنيع exsit الحفل الخفيف. قام شولز ، عام 1978 باستطلاع على رواسب الخفاف والبابوميت في منطقة ذمار – رادا ، و GEOMIN ، 1985 رصع البناء والصخور الصناعية في يار ، صبري ، 2003 رواسب سكوريا في اليمن ، وقوعها ، الاستخدامات وفرص الاستثمار ، وفي عام 2009 الجيولوجيا والإمكانات الاقتصادية لرواسب سكوريا في حقل ذمار – رادا البركاني. ومع ذلك ، تهدف هذه الورقة إلى الكشف عن الخواص الكيميائية والفيزيائية لودائع Scoria و Pumice في حقل ذمار – رادا البركاني وتقييم هذه الرواسب في تصنيع الحفل الخفيف الوزن.

البحث الجيولوجي: 
تقع الصخور البركانية داخل الصفيحة العربية في جميع أنحاء شبه الجزيرة العربية الغربية على طول الجنوب – إلى الشمال مسافة 3000 كم ، من اليمن عبر المملكة العربية السعودية والأردن وسوريا (الصبري 2009) معًا ، وهي واحدة من أكبر المحافظات البركانية القلوية في العالم ، بمساحة تقريبية تبلغ 180،000 كم 2 (ماتاش ، 1994). سينوزويك – الصخور البركانية الرباعية لليمن مقسمة سابقًا إلى سلسلة “فخ” قديمة وسلسلة “بركانية” أصغر (بيضون وآخرون ، 1998). سلسلة “فخ” اليمنية تتفوق على مساحة كبيرة من غرب اليمن على هضبة عالية إلى الشرق من البحر الأحمر مع المنطقة الشمالية الأصغر جنوب مدينة صعدة ، وتبلغ مساحتها الإجمالية 50000 كم 2 (ماتاش ، 1994). تغطي السلسلة البركانية مساحة إجمالية تبلغ حوالي 9000 كيلومتر مربع في حوادث أكثر تقييدًا وانفصالًا على هضبة عالية فوق سلسلة مصيدة اليمن ، في مأرب غرابين وعلى فترات متقطعة ، على طول خليج عدن من باب المندب في الغرب عند مدخل البحر الأحمر إلى منطقة بير علي جنوب غرب المكلا ، ثم مرة أخرى في الشرق في القصير – منطقة سيحوت (الصبري ، 2009). تشتمل السلسلة البركانية اليمنية على مرحلتين من النشاط البركاني (البركان المتأخر الميوسيني – البركاني السفلي – البليوسين) (البركان البليوسيني – الرباعي). 
تحدث البراكين البلايوسينية – الرباعية في أماكن متنوعة في اليمن ، والتي تغطي مساحة إجمالية تبلغ حوالي 9000 كيلومتر مربع. وهي مقسمة إلى حقول مختلفة (أ) صنعاء – عمران ، (ب) منطقة ذمار ، (ج) (منطقة مأرب ، (د) شقرة – أهوار ، (هـ) بلحاف – بير علي ، (و) القصير – سيحوت ، والداخلية وكذلك النشاط البركاني في البحر الأحمر (جبل الطير ، جزيرة الزباري وجزيرة حنيش (بيضون وآخرون ، 1998) ، نشأت وتطورت البركان الرباعي في اليمن خلال مرحلة ما بعد الصدع ، والأقماع البركانية ، والقباب ، والصفائح والحمم البركانية التدفقات هي السمات المميزة لهذه السلسلة البركانية (الخرباش والأنباوي ، 1996). 
يقع حقل ذمار – رادا البركاني على بعد 95 كم جنوب مدينة صنعاء (عاصمة اليمن) ويمتد إلى الجنوب الشرقي من مدينة ذمار ويمتد إلى منطقة رداع ، ويغطي مساحة حوالي 2500 كم 2 (الشكل 1). يعتبر هذا الحقل هو أحدث حقل بركاني ، نظرًا لوجود أكثر المناطق سخونة ، مثل همام علي وصعود جزيئات الكبريت والماء الساخن من جبال الليسي وأصلبل. هيكلياً يتجه هذا الحقل إلى الشمال الغربي ، بالتوازي مع الهيكلية متجهات البناء في البحر الأحمر واتجاه الشرق والغرب والتي تظهر معظم الحفر الانفجارات البركانية. توجد في هذا المجال مجموعة متنوعة من الصخور البركانية ، مثل ريوليت وإيجنمبريت وأوبجيان وبابل وأميجيدالويدال ، وأنواع مختلفة من تيفرا البركانية. تتميز منطقة الدراسة بوجود سكوريا سندر والأقماع والحفر المتفجرة والعديد من المخاريط لها شكل مورفولوجي على شكل حدوة حصان يعكس إما اتجاه الرياح السائد أثناء بناء المخروط ، أو إزالة المتفجرات من جانب المخاريط بواسطة انفجار بركاني موجه (Chiesa et al ؛ 1983). 
تقع رواسب الخفاف في حقل ذمار – رادا البركاني ضمن سلسلة بركانية حمضية رباعية في بركان الليسي ، حيث تقع شرق مدينة ذمار ، على بعد حوالي 7 كم ، وبركان إيسبل يقع على بعد حوالي 31 كم شرق مدينة ذمار ( الشكل 1). تقع طبقات الخفاف والبومسيت في المنطقة المحيطة ببركان الليسي التي تغطي حوالي 15 كم 2 ، وتكون هذه الطبقات الحمم البركانية مسطحة بشكل عام أو مائلة حتى 10 ° في اتجاهات مختلفة (AL-Sabry ، 2009). الجزء العلوي من القسم يحتوي على تدفق الخفاف الحمم وطبقات رقيقة من الخفاف. في رواسب الطفرة ، يتم تقديم أشكال مستوية وسرير ذو موجة رملية (Chiesa et al ؛ 1983). يعد بركان Isbil أبرز بركان في حقل البركان ذمار – رادا. تحدث رواسب تدفق الخفاف خلال المراحل الأخيرة من النشاط البركاني. ومع ذلك تتعرض رواسب كثيفة من الخفاف – السقوط والارتفاع وخفاف الحمم البركانية – إلى ترسبات التدفق في الجزء العلوي من جدار كالديرا (AL-Sabry ، 2009).

 

توزيع الصخور البركانية والتدخلية في اليمن (بعد YGSMRB ، 2004)

 

الخريطة الجيولوجية لليمن (بعد YGSMRB ، 2004)

منهجية: 
تم جمع ثلاثين عينة تمثيلية من مناطق مختلفة من الحقل البركاني ذمار – رادا. كانت هذه العينات 15 عينة لرواسب Scoria و 15 عينة لرواسب الخفاف ، الجدول (1). جمعت عينات سكوريا من تساقطها والحبوب المحلية – أقواس على المخاريط. تم جمع عينات الخفاف من رواسب تدفق الخفاف وطبقات سقوط الخفاف. تم جمع الكمية الكافية من كل عينة ، وسمها ، وتم الإشارة إلى الموقع. تم تنظيف العينات وإعدادها للتحليلات. تحققت التحاليل الكيميائية لعينات Scoria و Pumice باستخدام تقنية X-Ray Florescence (XRF) للأكاسيد الرئيسية والتحليلات الكيميائية الرطبة التقليدية لفقدان الاشتعال (LoI) والخصائص الفيزيائية لهذه العينات مثل توزيع حجم الحبوب ، السائبة تم اختبار الكثافة وامتصاص الماء والمسامية. تم إعداد قسم رفيع في المختبرات المركزية لمجلس المسح الجيولوجي والموارد المعدنية في اليمن ، تم استخدام المجهر المستقطب لدراسة مسامية Scoria و Pumice باستخدام الضوء المستقطب (CP). في هذه الدراسة ، تم استخدام السكريات والخفاف كركام خشن وناعم للتقييم في تصنيع الخرسانة خفيفة الوزن. أجريت قياسات أخرى في مختبر كلية الهندسة بجامعة ذمار.

الجدول 1: عينات المواقع والأرقام التسلسلية.

النتيجة والمناقشة

تحليل كيميائي:

تحليل كيميائي: ترد في الجدول (2) نتائج التحليل الكيميائي للأكاسيد الرئيسية والتحاليل الكيميائية التقليدية الرطبة لفقدان الاشتعال (LOI). وقد تم تحليل اثني عشر عينة ممثلة لرواسب Dhamar – Rada Scoria و Pumice في مصنع أسمنت عمران. يتم أيضًا مقارنة المقارنة بين البيانات الكيميائية الخاصة بشركة Scoria and Pumice التجارية. التركيب الكيميائي ، وخاصة محتوى Sio2 ، مهم لأن المحتوى العالي من Sio2 سيزيد من صلابة ومقاومة الهجوم الكيميائي (روبنز ، 1984). 
من الواضح أن النسبة المئوية لتركيبات العناصر الرئيسية لرواسب سكوريا والخفاف في حقل ذمار – رادا البركاني قابلة للمقارنة على نطاق واسع مع تلك الموجودة في الرواسب المماثلة في العالم ، على الرغم من أن محتويات أكسيد الحديد (Fe2o3) بالوزن في ذمار – رادا سكوريا الإيداع أعلى بشكل ملحوظ. متوسط نسبة (Mgo) بالوزن٪ و (Cao) بالوزن٪ في ودائع الخفاف هي (<0.01) و (0.65) بالوزن٪. وهي نسب مئوية أقل نسبيًا من نسبة الخفاف في المعايير الدولية. بشكل عام ، من الواضح أن متوسط النسب المئوية للتحليلات الكيميائية لرواسب سكوريا والخفاف في حقل ذمار – رادا البركاني تقع في نطاق التحليلات الكيميائية للرواسب المماثلة في العالم.

الجدول 2: التركيب الكيميائي لرواسب الخُثَر والخفاف في حقل ذمار – رادا البركاني.

الخصائص الفيزيائية: تحليل حجم الحبوب: 
يكون لتصنيف الركام الناعم والخشن ونسبته المستخدمة تأثير مهم على الخرسانة ، حيث أن الركام المصنف جيدًا سيكون له توزيع مستمر لأحجام الجسيمات ، مما ينتج عنه أدنى محتوى فارغ ويتطلب الحد الأدنى من عجينة الإسمنت لملء الفراغات (ACI 211 .2 – 98). 
رواسب Scoria و Pumice من حقل ذمار – رادا البركاني (غربلة جافة) باستخدام غربال قياسي ، بأحجام التالية ؛ > 40 مم ، 20 مم ، 10 مم ، 5 مم ، 2.36 مم ، 1.18 مم ، o.3 مم ، 0.15 مم ، 0.075 مم ، وفقا للنتائج ، فإن الكسور بين 20mm و + 2.36mm تصل إلى ما يقرب من 
66.82 ٪ من ودائع scoria والمبلغ بين + 1.18mm إلى +.075mm ما يقرب من 25.67 ٪ و 1.1 ٪ في الكسر أقل من <0.075mm. إن توزيع حجم الحبوب في رواسب سكوريا من حقل ذمار – رادا البركاني يفي بالمعايير الدولية للخرسانة خفيفة الوزن ، على الرغم من حالته الطبيعية للركام (سكوريا والخفاف) لأنه لا يملك الجسيم المناسب لإنتاج الخرسانة ويجب معالجتها قبل استخدامه في مزيج. <0.075mm. تحتوي رواسب الخفاف في منطقتي الوراقة وإربيل على الكسور بين + 20 مم إلى + 2.36 مم وستصل إلى حوالي 58.4 ٪ من الكسر بين + 1.18 مم إلى + 0.075 مم حوالي 37.1 ٪ و 2.01 ٪ في الكسر أقل من <0.075 مم . في مناطق الليسي ، الجرشه ، المرام وسارار ، تبلغ الكسور بين + 20 مم إلى + 2.36 مم حوالي 59.20 ٪ والمبلغ من + 0.3 مم إلى + 0.075 مم حوالي 36.6 ٪ و 2.17 ٪ في الكسر أقل من.

جدول 3: توزيع حجم الحبوب من رواسب الخفاف والسكوريا في حقل دهمار – رادا البركاني.

 

رسم بياني يوضح متوسط توزيع حجم الجسيمات في ذمار ذمار – رادا سكوريا (أ) ودائع 
ودائع الخفاف (ب).

المسامية: يتم تعريف المسام على أنها الفضاء الجوي داخل الركام الفردي (ACI 213 R – 03). سكوريا والخفاف عبارة عن مادة بركانية حويصلية للغاية تتكون من التمدد السريع للغازات أثناء ثوران الحمم البركانية. تم اختبار رواسب المسامية والخنازير في حقل ذمار – رادا البركاني وفقًا للمعيار البريطاني (BS). تتراوح قيم المسامية المحسوبة بين 47.3 إلى 56.3٪ للسكريا بمتوسط 51.66٪ ، وتتراوح مساحة المسامية بين 57.3 إلى 66.1 ٪ للخفاف بمتوسط 60.65 ٪ الجدول (4). 
في المقاطع الرقيقة تحت المجهر المستقطب ، ترتبط معظم المسام الموجودة في عينات النقاء بالشكل (4 ، أ). من الواضح أن المسام في رواسب scoria أكبر من المسام في Pumice وتظهر بأشكال مختلفة وجدران الفراغات في عينات scoria أكثر سماكة مما في Pumice Fig. (4، B). الحويصلات في Pumice معبأة بشكل كبير جدران المسام رقيقة. وبالتالي من المتوقع وجود تباين بين المسامية المقاسة في قسم رفيع من ناحية والقياس في المختبر (Franzson el al ؛ 2001).في بعض السطور المعدلة ، تمتلئ الحويصلات كليا أو جزئيا بالمعادن الثانوية مثل الكربونات والكوارتز وربما الزيوليت (الصابري 2009).

 

Photomicrogragh تظهر حويصلات Scoria (A ، B) والخفاف (C) ، (P ، P ، X40).

أمتصاص الماء : تم اختبار امتصاص الماء من ودائع Scoria والخفاف وفقا للمعايير البريطانية (BS 812). تراوحت نسبة امتصاص الماء في رواسب سكوريا بين 28٪ إلى 33٪ بمتوسط 30.7٪ وامتصاص رواسب الخفاف تراوحت بين 29.2٪ إلى 37٪ بمتوسط 31.6٪ جدول (4). وفقًا لـ (FIP 1983) ، فإن امتصاص الماء للركام الخفيف يصل إلى 30٪. يوضح نيفيل وبروكس ، 1987 أن زيادة امتصاص الماء للركام له تأثير تناقصي على قابلية الخليط للعمل. يعطي امتصاص الماء مؤشراً على كل من نسبة المسامية ودرجة التوصيل بين المسام (Evans، et al؛ 1999). وفقًا للنتائج ، من الواضح أن الزيادة في امتصاص الماء ترتبط بزيادة المسامية في كل من عينات الدراسة.

الكثافة الظاهرية: تم تنفيذ الكثافة الظاهرية من رواسب سكوريا والخفاف لحقل ذمار – رادا البركاني وفقًا للمعايير البريطانية (BS. 812). تم الإبلاغ عن قيمها للركام الكلي والخشن المدمج في الجدول (4). تراوحت الكثافة الظاهرية لرواسب Scoria بين 1010 كجم / م 3 إلى 841 كجم / م 3 بمتوسط 907 كجم / م 3 ، والكثافة الظاهرية من رواسب الخفاف تراوحت بين 811 كجم / م 3 إلى 701 كجم / م 3 بمتوسط 743 كجم / م 3 م 3 وفقًا للنتائج ، تكون الكثافة الظاهرية لعينات Scoria أكبر من عينات الخفاف ، ويتم التحكم فيها بشكل أساسي من خلال مجموعة من ثلاثة متغيرات ؛ مسامية ، حجم الجسيمات وكثافة الزجاج البركاني (إيفانز ؛ وآخرون 1999). ومع ذلك فإن الكثافة الظاهرية لرواسب Scoria و Pumice تفي بمتطلبات الكثافة الظاهرية للركام الناعم والخشن المدمج للخرسانة المحددة بواسطة (ASTM).

الجدول 4: المسامية ، امتصاص الماء ، الكثافة الظاهرية ، لسكوريا والخفاف من حقل البركانية ذمار – رادا.

التحقيق في ودائع Scoria والخفاف في الخرسانة خفيفة الوزن: تكوين خليط الخرسانة وإعداد العينة: 
استخدمت رواسب سكوريا وبيوميس في حقل ذمار رادا البركاني كمجموع في إنتاج الخرسانة خفيفة الوزن. تم الفصل بين مجموعتي Scoria و Pumice بحجمين لتحضير الخلطات الخرسانية من + 20 مم إلى + 5 مم كركام خشن و + 2.36 مم إلى 0 كركام جيد. 
تم تحضير الخلائط الخرسانية باستخدام مجموع Scoria و Pumice. تم تصنيع خليط الخرسانة الخفيف الوزن (SLWC) باستخدام Scoria فقط كمجموع (443 جم من الركام الخشن و 366 جم من الركام الناعم) ، علاوة على ذلك ، تم تصنيع خليط من خفاف وزن خفيف Pumice (PLWC) فقط باستخدام الخفاف فقط كمجموع خشن (470 جم) 347g غرامة الكلي). كانت نسبة الماء إلى نسبة الأسمنت (W / C) (0.5) والتي حافظت على قابلية التشغيل الثابتة. 
تم غسل الكلي ، ثم جعل السطح المشبع جافًا عن طريق الغمر تحت الماء لمدة 24 ساعة قبل صب الخرسانة. تم توفير الأسمنت البورتلاندي المستخدم في التحقيق من مصنع أسمنت عمران والمياه العذبة المستخدمة في تحضير الخليط.كانت عينة الاختبار 100 مم مكعبات وفقًا للمعيار BS 1881 – الجزء 116 لقوة الضغط. تم ضغط جميع العينات بالاهتزاز الخارجي ، وتمت إزالة العينات من القوالب بعد 24 ساعة من الصب وعالجت تحت الماء عند درجة حرارة 23 ± 2 درجة مئوية حتى الاختبار في 28 يومًا. تم اختبار مكعبات الست لمقاومة الضغط في عمر 28 يومًا وتم اختبار ستة مكعبات أخرى للكثافة الظاهرية في نفس الوقت.

النتائج والمناقشة حول القوة الضاغطة والكثافة الظاهرية: قوة الضغط: 
تم اختبار قوة الانضغاط المكعب للخرسانة بعد 28 يومًا ويتم تقديمها في الجدول (5). تتراوح قوة الضغط للخرسانة خفيفة الوزن Scoria (SLWC) بين 27 إلى 31 ميجا باسكال ، وتتراوح قوة الضغط لمدة 28 يومًا للخرسانة خفيفة الوزن من الخفاف (PLWC) بين 20 إلى 15.6 ميجا باسكال. تلبي الخرسانة خفيفة الوزن المصنوعة من خامات سكريا الدقيقة والخشنة 100٪ الحد الأدنى لمتطلبات الخرسانة الإنشائية (ASTM C-330). ولهذا ، يمكن استخدام هذه الخرسانة خفيفة الوزن في مجال الهندسة المدنية المختلفة. لوحظ من النتائج في الجدول (5) والشكل (5) أن قوة الضغط للخرسانة تعتمد على وزن وحدة الخرسانة ، وانخفاض وزن وحدة الخرسانة والحد الأدنى لقوة الخرسانة. المسامية (انخفاض الكثافة الظاهرية القصوى) للركام الخفيف يقلل من وزن الوحدة ، ويقلل أيضًا من قوة الخرسانة.

وحدة الوزن الجاف (الكثافة الظاهرية): تم إعطاء متوسط وزن الوحدة الجافة في الجدول (5). يتراوح وزن الوحدة الجافة للخرسانة خفيفة الوزن Scoria (SLWC) بين 1750 إلى 1601 كجم / م 3 ، ويتراوح وزن الوحدة الجافة من الخرسانة الخفافية خفيفة الوزن (PLWC) بين 1312 إلى 1222 كجم / م 3 والتي كانت أقل من (SLWC). 
لذلك ، طبقًا للمواصفة ASTM330 ، يمكن تصنيف هذه الخرسانة على أنها خرسانة خفيفة الوزن (LWC) من حيث متطلبات وزن الوحدة. كما يمكن ملاحظة من الجدول (5) أن وزن الوحدة الجافة لـ (PLWC) أقل مقارنةً بالجفاف وحدة الوزن إلى (SLWC). هذه هي النتائج المباشرة للكثافة الظاهرية لمجموع الخفاف والتي كانت أخف من المجاميع Scoria.

الجدول 5: متوسط القوة الضاغطة بعد 28 يومًا والكثافة الظاهرية للخرسانة خفيفة الوزن.

 

العلاقة بين القوة الضاغطة والكثافة الظاهرية لودائع Scoria (A) والخفاف (B) من حقل ذمار – رادا البركاني.

الاستنتاجات : 
1- كشفت نتائج التحليل الكيميائي أن رواسب سكوريا في حقل ذمار – رادا البركاني لها تركيبة بازلتية بمتوسط 47.54٪ سيو 2 ، 16.5٪ ألو 2 ، 12.24٪ Fe2o3 ، 5.69٪ Mgo ، 8.64٪ Na2o و 1.96 تحتوي رواسب LOI والخفاف في نفس المجال على تكوين Rhyolitic بمتوسط 71.67٪ Sio2 و 12.11٪ Al2O3 و 2.95٪ Fe2O3 و <0.01٪ Mgo و 0.65٪ Cao و 3.94٪ Na2o و 3.26٪ K2o و 4.72٪ LOI. التحليل الكيميائي للرواسب Scoria و Pumice في حقل ذمار – رادا البركاني يقع ضمن نطاق التحليلات الكيميائية للمعايير الدولية للرواسب المشابهة. 
2 – أظهرت تحليلات حجم الحبوب أن استرداد الكسر إلى سكوريا بين +20 مم و +1.18 مم سيصل إلى 75.62 ٪ و 1.18 ٪ في الكسر <0.075 مم ، واسترداد الكسر إلى الخفاف بين + 20 ملم و + 1.18 مم سيصل إلى 63.91 ٪ ، وسيزداد ما بين + 0.3 مم و +0.075 مم إلى 29.26 ٪ و 2.13 في الكسر <0.075 مم. 
3- أظهرت الخواص الفيزيائية أن معدل المسامية ، امتصاص الماء والكثافة الظاهرية لرواسب Scoria هي 51.66 ٪ ، 30.17 ٪ و 907 كجم / سم 3 ومتوسط المسامية ، امتصاص الماء والكثافة الظاهرية إلى رواسب الخفاف هي 60.56 ٪ ، 31.6 ٪ و 743.8 كجم / سم 3. من الواضح أن رواسب الخفاف أخف من رواسب Scoria وفقًا للنتائج 
4- تتراوح قوة الضغط لمكعبات الخرسانة خفيفة الوزن بعد 28 يومًا بين 27 و 31.5 ميجا باسكال مع كثافة تتراوح بين 1601 و 1750 كجم / م 3 للخرسانة خفيفة الوزن Scoria (SLWC). تتراوح مكعبات الخفاف خفيفة الوزن (PLWC) بعد 28 يومًا بين 15.6 و 17.4 ميجا باسكال مع كثافة تتراوح بين 1222 و 1312 كجم / م 3. 
5 – تبين الخواص الكيميائية والفيزيائية لرواسب Scoria and Pumice في الحقل البركاني Dhamar-Rada أن هذه الخواص مناسبة عمومًا كمجموع خفيف الوزن وتفي بمتطلبات ASTM للخرسانة خفيفة الوزن للمنتج.

المراجع

لجنة ACI 211،2004. ممارسة قائمة بذاتها لاختيار نسب الخرسانة الإنشائية خفيفة الوزن ، ACI211. 2-98 ، دليل الممارسة الملموسة ، معهد الخرسانة الأمريكي. ديترويت ، إعادة الموافقة.

لجنة ACI 213 ، 1987. “دليل للخرسانة التجميعية خفيفة الوزن الهيكلي ، ACI 213R-O3 ، دليل الممارسة الخرسانية ، المعهد الأمريكي للخرسانة ، ديترويت. 
الصابري ، AM ، 2003. ودائع Scoria في اليمن: الحدوث ، الاستخدام وفرص الاستثمار ، المؤتمر العربي الثامن للموارد المعدنية. صنعاء ، ص: 91-120. 
الصابري ، AM ، 2009. الجيولوجيا والإمكانات الاقتصادية لودائع سكوريا في حقل ذمار – حقل البركان ، اليمن.الدكتوراه. أطروحة جامعة صنعاء ، كلية العلوم ، قسم علوم الأرض والبيئة. 
الخرباش ، س. م ، و العنباوي ، 1996. جيولوجيا اليمن. مركز العبادي للدراسات والنشر صنعاء ، اليمن ، 206PP. 
الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد؛ ASTM C330 ، المواصفات القياسية للركام الخفيف للخرسانة الإنشائية. 
بيضون ، ز. م. ، الساروري ، ح. النخل ، تنور الجناد ، أر إس بارابا ، أ. ناني ، و أ. أ. أواه ، 1998. معجم الطبقات الدولية ، الجمهورية اليمنية ، IUGS ووزارة النفط والثروة المعدنية ، صنعاء ، الجمهورية اليمنية ، ص: 245. 
BS ، 1995. اختبار الجزء الإجمالي 2: طرق تقدير الكثافة. BS 812-2: 1995. 
Chiesa، S.، L. Lavolpe، L. Lirer and G. Orsi، 1983. Geology of The Dhamar – Rada Volcanic Field، Yemen Arab Republic. ان جي الجيولوجي. Pal ant pp: 481-494. 
Evans، EJ، SJD Inglethorpe and PD Wetton، 1999. Evaluation Pumice and Scoria Samples from East Africa as Aggregates Lightweight. التقرير الفني لعلم المعادن والبترول ، هيئة المسح الجيولوجي البريطاني ، مفتاح القيمة ، نوتنغهام ، NG125GE.UK. 
Failla، A.، P. Mancuso، N. Miraglia، V. Ruisi، 1997. Experimental Theoryet Study on Pumice Aggregate Lightweight Concrete. تقرير تقني. The instuto di Scienza delfe construrioni ، Facolta eli ingegneria ، Palermo ، الصادر عن الوزير o delta publica ، إيطاليا. 
FIP. ، 1983. FIP manual of lightweight aggregate concrete 2nd ed. لندن ، جامعة ساري. 
Franzson، H.، SP Gualaugsson and GO Frialeifsson، 2001. Petrophysical Properties of Icelandic Rocks. وقائع الندوة الشمالية السادسة لفيزياء البترول 15-15 مايو 2001 ، تروندهايم ، النرويج. 
جيومين ، 1985. تقرير عن جرد الصخور الإنشائية والصناعية في الجمهورية العربية اليمنية. GEOMIN / YOMINCO ، العقد رقم 1118/1983 ، بوخارست ، ص: 161. 
Grasser، K.، and G. Minke، 1990. Building With Pumice، Deutsche Gesellschaftfur Technische Zusammenarbeit (GTZ) Gmb H. Eschburn Germany. 
Gunduz ، l. ، 2008. تأثيرات نسب التجميع / الخفاف على بناء خواص الخرسانة منخفضة القوة. مواد البناء ، ص: 721-728. 
Harben، PW، 1995. The Industrial Minerals، hand book (2nd ed.). Aguide إلى السوق والمواصفات والأسعار.الثابتة النشرة المعدنية ، لندن ، ص: 253. 
هاربين ، ص. and M. Kuzvart، 1996. Pumice and Scoria. INP. Harben and M. Kuzvart (Eds.) ، المعادن الصناعية ، الجيولوجيا العالمية (ص. 317 – 323). معلومات المعادن الصناعية المحدودة لندن. 
Lefond، SJ، 1983. Industrial Minerals and Rocks. جمعية مهندسي التعدين. المعهد الأمريكي للتعدين ، مهندسي المعادن والبترول ، نيويورك ، 2: 723-1446. 
KiliÇ، A.، CD Atiş، A. Teymen، O. Karahan and Kamuran Ari، 2009. The Effects of Scoria and Pumice Aggregates on the Strengths andweightوزن Unit of Lightweight Concrete، Research Scientific and Essay، 4 (10): 
961-965. 
Malekpour، S.، A. Mohammadjafari، S. Nazari and SP Seyyedi، 2010. إنتاج خرسانة خفيفة باستخدام الخفاف والحصى المعدنية ومقارنة عملية علاج الأوتوكلاف مع الحالة المشبعة. مجلة العلوم التطبيقية ، 10 (11): 966-1000. 
Mathers، SJ، DJ Harrison، CJ Mitchell and EJ Evans، 2000، استكشاف وتقييم واختبار المواد الخام البركانية لاستخدامها في البناء ، المسح الجيولوجي البريطاني ، ص: 116. 
ماتاش ، م. ، 1994. دراسة البراكين في العصر الحجري القديم والصخور المتداخلة المرتبطة بها في اليمن فيما يتعلق بتطور الصدع دكتوراه أطروحة بودابست ، ص: 112. 
Mijnsbergen، JPG، G. Bosmans and R. Vanselst، 2000. Definitions and international international report، brite euram project BE96 – 3942 eurolight con، report BE96 – 3942 – RI. 
Neville، AM and JJ Brooks، 1987. Concrete Technology. Printice – قاعة ، نيو جيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية. 
روبنز ، J. ، 1984. Pumice خصوصيات وعموميات arein السوق القسري. المعادن الصناعية ، ص: 31-51. 
ساتيش ، سي ، وب. ليف ، 2002. Aggegate Concrete خفيفة الوزن ، منشورات نويز ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية. 
Schulze، KH، 1978. Pumice and Pumicite Reconnaissance in Dhamar – Rada Area. اليمن العربي 
الجمهورية: المجموعة الاستشارية الألمانية ، الهيئة اليمنية للمعادن والبترول ، تقرير فني. هانوفر ، ص: 13. 
Yasar ، E. ، CD Atiş ، A. KiliÇ و H. Gulsen ، 2003. خصائص قوة الخرسانة خفيفة الوزن المصنوعة من الخفاف البازلتية ورماد الذبابة. الأم. الخسارة ، 57: 2267-2270. YGSMRB ، 2005. التقرير الفني السنوي ، صنعاء ، اليمن.