الخرسانة الكربونية – مادة البناء الإبداعية – خصائصها ومؤشرات أدائها في تدعيم عناصر المنشآت

Abstract: Construction and restoration operations have developed rapidly since the beginning of this century. This development coincided with the trend of towards developing and discovering new building materials that meet the aspirations and needs of those interested across all engineering fields. One of the most important building materials currently being developed is carbon concrete, in which carbon is used for reinforcement instead of steel, which has been the material in use until today. Due to the many advantages of using carbon concrete whether in building new structures or in repairing, strengthening and consolidation of existing buildings, this innovative material will replace conventional reinforced concrete in the near future.

This study aims to shed light on carbon concrete and present the latest findings of scientific research on this material and its production and use techniques, whether in modern buildings under construction or in existing buildings for the purpose of repair and rehabilitation. It also aims in its experimental part to study the effects of reinforcement using carbon concrete on the behavior of implemented concrete elements (for example, column elements) by changing many parameters. This research paper presents the characteristics and components of carbon concrete, its manufacturing methods and areas of use, in addition to the advantages and disadvantages of the new carbon concrete through a brief overview in order to introduce this creative building material in the Arab sector and encourage its use as an alternative to reinforced concrete. However, there is still an urgent need for scientific research into the details of carbon concrete. Only then can standardized and complete concepts be presented for their practical use and, above all, the code version to be followed when utilizing them.

Keywords: Carbon Concrete, Carbon Textile Concrete, Carbon Textile Reinforcement.

المستخلص: تطورت عمليات البناء والترميم منذ بداية هذا القرن بشكل متسارع. ترافق هذا التطور مع اتجاه الباحثين لتطوير واكتشاف مواد بناء جديدة تلبي طموحات وحاجات المهتمين في كافة المجالات الهندسية. أحد اهم مواد البناء التي تم اكتشافها ويجري حاليا العمل على تطويرها هي الخرسانة الكربونية Carbon concrete، التي يستخدم فيه الكربون كتسليح عوضاً عن الفولاذ الذي تم استخدامه حتى اللحظة كتسليح. نظراً لميزات الخرسانة الكربونية الكثيرة عند استخدامها في تنفيذ المنشآت الجديدة أو في إصلاح وتقوية وتدعيم المباني القائمة، سوف تحل هذه المادة الإبداعية في المستقبل القريب مكان الخرسانة المسلحة التقليدية.

يهدف هذا البحث إلى تسليط الضوء على الخرسانة الكربونية وتقديم أحدث ما توصل إليه البحث العلمي حول هذه المادة وتقنيات إنتاجها واستخدامها سواء في المباني الحديثة قيد الإنشاء أو في المباني القائمة بغرض إصلاحها وإعادة تأهيلها. كما يهدف في شقه التجريبي إلى دراسة مؤثرات التدعيم باستخدام الخرسانة الكربونية على سلوك العناصر الخرسانية المنفذة (كمثال عناصر الأعمدة) من خلال تغيير العديد من البارامترات. تعرض ورقة البحث هذه، خصائص ومكونات الخرسانة الكربونية وطرائق تصنيعها ومجالات الاستخدام بالإضافة إلى مزايا وعيوب الخرسانة الكربونية الجديدة من خلال لمحة موجزة من أجل التعريف بمواد البناء الإبداعية هذه في الوسط العربي والتشجيع على استخدامها كبديل للخرسانة المسلحة. ومع ذلك، لا تزال هناك حاجة ماسة للبحث العلمي في تفاصيل الخرسانة الكربونية. عندها فقط يمكن تقديم مفاهيم شاملة موحدة للاستخدام العملي لها، وقبل كل شيء، إصدار الكود اللازم إتباعه عند استخدامها. 

الكلمات المفتاحية: الخرسانة الكربونية، خرسانة النسيج الكربوني، تسليح النسيج الكربوني