الخرسانة الأسمنتية عالية الألومينا

الخرسانة الإسمنتية عالية الألومينا

مشروع مصهر الألمنيوم، رأس الخير، المملكة العربية السعودية

بطاقة إنتاجية تبلغ 740,000 طن من الألمنيوم سنوياً، أصبح مشروع مصهر الألمنيوم في رأس الخير أكبر مصهر للألمنيوم في العالم.

نظرة عامة على المشروع

يُعد هذا المصهر الضخم حجر الأساس لمدينة رأس الخير للصناعات التعدينية، والتي ستصبح مركزاً للألمنيوم والفوسفات في المملكة، على بُعد 90 كم شمال الجبيل. تطلب المشروع طبقة خرسانية بسماكة 10 سم في البلاطة السفلية للمصهر لمقاومة درجات حرارة عالية جداً تصل إلى أكثر من 1500 درجة مئوية.

متطلبات المشروع:

– خرسانة مقاومة للحرارة > 1500 درجة مئوية (خرسانة حرارية) باستخدام إسمنت عالي الألومينا (HAC).
– الهبوط (Slump) للخرسانة بين 180 – 200 مم
– مقاومة الضغط المكعبية 45 ميجا باسكال

التحديات:

– الإسمنت عالي الألومينا (HAC) اللازم لإنتاج الخرسانة الحرارية غير متوفر في المملكة العربية السعودية
– الخرسانة الحرارية تتطلب نوعاً خاصاً من الركام ليتوافق مع خصائص الإسمنت عالي الألومينا، وهذا الركام غير متوفر بالقرب من موقع المشروع
– ضرورة العمل ضمن حدود دقيقة جداً للهبوط بسبب السلوك غير المتوقع للخرسانة الطازجة عالية الألومينا في الاحتفاظ بالعملانية
– الحاجة للسيطرة على زمن الشك (30–40 دقيقة) نظراً لخصائص التصلب السريع للخرسانة الحرارية في ظروف درجات الحرارة المحيطة المختلفة
– التعامل مع خرسانة الإسمنت عالي الألومينا في ظروف درجات حرارة محيطة مرتفعة للغاية

الحلول:

– استيراد إسمنت عالي الألومينا (HAC)
– تم استخدام ركام خاص غير كلسي في الخلطة الخرسانية. وقد أُخذت في الاعتبار خصائص الركام مثل العزل الحراري، مقاومة التآكل، مقاومة المعادن المنصهرة والخبث، والانكماش/التمدد عند تصميم الخلطة.
– تم استخدام مضافات فائقة اللدونة (Polycarboxylate) للتحكم في الاحتفاظ بالهبوط
– كما استُخدمت مضافات تأخير زمن الشك في الخلطة للتحكم في زمن التصلب
– تم إجراء العديد من الخلطات التجريبية باستخدام أنواع مختلفة من إسمنت HAC والركام والمضافات للوصول إلى الخلطة المثالية التي تلبي المتطلبات
– نظراً لتعقيد الخلطة وللتحكم في الهبوط وتجنب فقدانه المفرط وضمان الصب ضمن الوقت المحدد، جرى تحميل شاحنات الخلط بـ 3–4 م³ لكل رحلة.
– تم تنظيف جميع المعدات والتأكد من خلوها من أي جزيئات إسمنت بورتلاندي (OPC) لتجنب حدوث شك مفاجئ.
– تواجد الفنيين ذوو خبرة عالية في الخرسانة في جميع الأوقات لضمان عملية خلط وتسليم سلسة.

عرض جميع دراسات الحالة