8 . مصالح ساختمانی بازیافتی و مصالح جدید
ترکیب سنگدانه های بازیافتی در تولید بتن، تقاضا برای مواد بکر را کاهش می دهد و اثرات زیست محیطی مرتبط را کاهش می دهد [ 162 ]. بازیافت ضایعات بتن یک روش به طور گسترده پذیرفته شده در ساخت و سازهای پایدار است که جایگزین هایی برای سنگدانه های طبیعی و کاوش در تولید سیمان بازیافتی ارائه می دهد [ 163 ]. مزایای زیست محیطی بتن بازیافتی، به ویژه بتن سنگدانه بازیافتی (RAC)، در مطالعات متعددی مستند شده است [ 164 ]. یافتههای قابلتوجه شامل 12 درصد کمتر تأثیر محیطی RAC در مقایسه با بتن معمولی در سوئیس است، با انتشار گازهای گلخانهای و تقاضای انرژی تجمعی که بهبودهای حاشیهای را نشان میدهد [ 165 ]. مطالعات انجام شده در چین، مالزی و نیویورک بر پتانسیل کاهش قابل توجه انتشار گازهای گلخانه ای، از 39.1٪ تا 57٪ در مقایسه با بتن معمولی تأکید می کند. علاوه بر این، استفاده از بتن ریزدانه بازیافتی و فناوری RAC گازدار (CRAC) نویدبخش کاهش انتشار کربن با تنظیم نسبت آب به سیمان و ترکیب قابلیتهای جذب کربن است [ [166] ، [167] ، [168 ]. سنگدانه های بازیافتی را می توان در بتن ژئوپلیمری استفاده کرد. این رویکرد نه تنها وابستگی به منابع طبیعی را کاهش می دهد، بلکه یک جایگزین عالی برای تولید بتن آگاه از محیط زیست است [ 169 ]. پتانسیل انتشار کربن تجسم یافته RAC همیشه امیدوارکننده نیست. محققان کشف کردند که استفاده از RAC تنها می تواند انتشار CO 2 را تا 5 درصد کاهش دهد [ 170 ]. برخی از محققان حتی افزایش 3 درصدی انتشار CO 2 را در مقایسه با بتن ساخته شده با سنگدانه های طبیعی کشف کرده اند. این به این دلیل رخ داد که جداسازی سنگدانه ها از بتن قدیمی می تواند فرآیند بازیافت را کربن فشرده تر کند [ 171 ].
پودرهای سیمان بازیافتی (RCPs) با بازیافت ضایعات خمیر سیمان از طریق عملیات حرارتی یک رویکرد منحصر به فرد ارائه می دهند. در حالی که RCPها در ابتدا به عنوان SCM توسعه یافتند، مطالعات اخیر فعالیت و فرآیند هیدراتاسیون آنها را بررسی می کند و پتانسیل آنها را به عنوان جایگزینی جزئی برای سیمان در تولید بتن نشان می دهد [ 172 ]. برخی از مطالعات انتشار کربن کمتر RCPها را در مقایسه با OPC گزارش میکنند، اما تحقیقات بیشتری برای ارزیابی سهم واقعی آنها در کربن زدایی صنعت سیمان مورد نیاز است. هنگام استفاده از پودرهای سیمان بازیافتی (RCP) در ساختمان ها مزایای مختلفی برای محیط زیست وجود دارد. تحقیقات نشان داده است که استفاده از RCPها به عنوان SCM (مواد سیمانی تکمیلی) می تواند انتشار CO 2 را در بخش ساختمان کاهش دهد. RCPها را میتوان از طریق روشهایی از جمله آسیاب، کربناته کردن و فعالسازی حرارتی ساخت که سطح ویژه، ظرافت و واکنشپذیری آنها را افزایش میدهد. برای جلوگیری از اثرات عمده بر مقاومت مکانیکی و دوام ماتریس های سیمانی، استفاده از RCP با ظرافت همتراز یا کمتر از PC و در محتویات کمتر از 30 درصد بسیار مهم است [ 173 ]. جدول 9 مواد زائد قابل استفاده به عنوان سنگدانه در بتن را نشان می دهد.
جدول 9 . تصاویری از مواد زائد که می توانند به عنوان سنگدانه در بتن استفاده شوند.
| صنعت ساختمان | تولید | کشاورزی | معدن |
|---|---|---|---|
|
آجر بتنی آسفالت شیشه سنگ مرمر گچ |
پلاستیک شیشه سرامیک تراشه آلومینیوم لاستیک |
پوسته هسته خرما پوسته نارگیل باگاس پوسته بادام زمینی پوسته صدف خاک اره پوسته برنج تنباکو بلال ذرت |
باطله های معدن سرباره سنگ ضایعات زغال سنگ زباله لایروبی ضایعات |
استخراج و فرآوری سنگدانه های طبیعی نیاز به ورودی های انرژی قابل توجهی برای عملیات ماشین آلات، خرد کردن و روش های غربالگری و همچنین فعالیت های معدنی قابل توجهی دارد. از این رو استفاده از سنگدانه های جایگزین ضروری است. این سنگدانهها میتوانند نقش کلیدی در کاهش انتشار کربن داشته باشند و همزمان از محصولات جانبی زبالههای صنعتی استفاده کنند. برخی از سنگدانه های طبیعی مانند شن، سنگ خرد شده و کلینکر درشت وجود دارند که معمولاً برای اهداف ساختمانی استفاده می شوند. محققان سنگدانههای مصنوعی مختلفی مانند سنگدانههای خاکستر بادی متخلخل [ 174 ]، سنگدانههای رسی منبسط شده [ 175 ]، سنگدانههای شیل و تخته سنگ منبسط شده [176 ]، پلی استایرن منبسط شده [ 177 ]، سنگدانههای لاستیکی [ 17179 ]، [1717]، [ 1717 ]، [1717]، [1717]، [ 178 ]، [178 ] 180 ]، سنگدانه های سبک گدازه [ 181 ] و غیره. نشان داده شده است که استفاده از سنگدانه های سبک در تولید بتن باعث کاهش انتشار CO 2 می شود. بتن سنگدانه سبک می تواند راه حلی برای کاهش اثرات زیست محیطی تولید بتن باشد [ 182 ]. علاوه بر این، ثابت شده است که ادغام مواد جایگزین مانند خاکستر بادی و سرباره کوره بلند دانه بندی شده زمین در تولید بتن، انتشار CO 2 را به حداقل می رساند و تاثیر ذرات سبک وزن را بر تولید بتن برجسته می کند [ 49 ]. بتن ساخته شده با سنگدانه سبک دارای عملکرد قابل مقایسه با بتن ساخته شده با سنگدانه های طبیعی است. همچنین سنگدانه های طبیعی مانند پوکه، دیاتومیت، اسکوریا، خاکسترهای آتشفشانی، خاک اره و پوسته برنج وجود دارند که می توانند جایگزین سنگدانه های معمولی برای اهداف ساختمانی شوند. پیاز زردچوبه کشاورزی نیز به عنوان سنگدانه درشت در بتن استفاده شده است [ 183 ]. فهرست برخی از مجموعه های جدید در جدول 10 نشان داده شده است .
جدول 10 . سنگدانه های جدید برای ساخت و ساز.
| سنگدانه های طبیعی | سنگدانه های مصنوعی |
|---|---|
| پوکه دیاتومیت اسکوریا سیدرهای آتشفشانی گرد و غبار اره پوسته برنج پیاز زردچوبه کشاورزی |
سنگدانه های خاکستر بادی تف جوشی شده پلی استایرن منبسط شده شیل منبسط شده خاک رس منبسط شده پرلیت منبسط شده لاستیک ورمیکوله منبسط شده گدازه مصنوعی |
جدول 11 . عملکرد دوام بتن صفر کربن.
| جنبه | ملاحظات | مراجع |
|---|---|---|
| دوام شیمیایی | مقاومت بایندرهای جایگزین و مواد سیمانی مکمل در برابر حملات شیمیایی را ارزیابی کرد. | [ 184 ] |
| مقاومت در برابر کربناتاسیون | تأثیر مخلوط ها و شرایط پخت بر توانایی بتن برای مقاومت در برابر کربناتاسیون را مطالعه کرد. | [ 185 ، 186 ] |
| حمله سولفات | بررسی تاثیر حملات سولفات بر بتن بدون کربن برای اطمینان از قابلیت سرویس دهی طولانی مدت. | [ 187 ، 188 ] |
| استحکام مکانیکی | خواص مکانیکی بتن صفر کربن را مورد بررسی قرار داد و اطمینان حاصل کرد که آنها با استانداردهای بتن مرسوم مطابقت دارند. | [ 189 ] |
| کارایی و زمان تنظیم | تأثیر طرحهای ترکیبی بر کارایی و زمان گیرش را بررسی کرد که برای کاربرد عملی بسیار مهم است. | [ 187 ] |
| مقاومت در برابر یخ زدگی | ارزیابی عملکرد بتن صفر کربن در شرایط انجماد و ذوب چرخه ای. | [ 189 ] |
| انتشار ترک | کمک به درک مکانیسم های انتشار ترک، افزایش انعطاف پذیری بتن صفر کربن. | [ 190 ] |
| ارزیابی چرخه زندگی | از ارزیابیهای چرخه حیات (LCA) برای ارائه بینش جامع در مورد پایداری کلی بتن صفر کربن استفاده شده است. | [ 191 ] |
Leave A Comment