بخشی از پاورپوینت
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----
اسلاید 1 :
مقدمه
در دنياي صنعتي امروز، مسئله توليد و انباشت انواع زبالههاي خانگي و صنعتي ابعاد تازهاي بخود گرفته و میرود تا بصورت معضلي مهم درآيد. هزينه بالاي نگهداري زبالهها دستاندركاران را واداشته كه بفكر استفاده مجدد از آنها در زمينههاي مختلف بيفتند.
در اين راستا، دو محور اساسي مطرح شده:
استفاده از زبالهها بصورت سوخت براي توليد انرژي و استفاده از آنها بعنوان مواد اوليه براي بهبود بخشيدن خواص محصول توليد شده يا كاهش قيمت آن.
در صنعت سيمان و بتن اين دو محور می توانند كاربردهای وسيعي داشته باشند.
اسلاید 2 :
بازیافت و بتن
در تهيه سيمان، از آنجا كه مرحله عمليات حرارتي نيازمند مقادير فراواني انرژي حرارتي میباشد، استفاده از ضايعات صنايع ديگر بعنوان سوخت بسيار مطرح است.
در اين راستا، اين ضايعات به سه صورت سوختهاي مايع، جامد و گاز قابل استفاده می باشند. ضايعات شيميائي، روغنهاي مصرف شده، كاغذهاي باطله، تايرهاي مستعمل مثالهائي از اين سه دسته هستند كه با توجه به قيمت و دردسترس بودنشان مورد استفاده قرار میگيرند. علاوه بر صرفه اقتصادي، استفاده از اين ضايعات میتواند نقش مهمي در كاهش انتشار انواع آلايندههاي بحراني از قبيل اكسيدهاي نيتروژن و گوگرد ايفا كند.
اسلاید 3 :
قبل از استفاده از ضايعات در صنعت سيمان و يا در هر صنعت ديگر، يكسري آزمايشات و تحقيقات بايستي صورت پذيرد كه در آن مسائلي از قبيل تركيب شيميائي ضايعات و مجاز بودن استفاده از آنها، نحوه استفاده از ضايعات، تجهيزات مورد نياز و جنبههاي اقتصادي و زيست محيطي ديگر كاملاً مشخص گردد. امروزه حساسیت زيادي بر مسائل زيست محيطي وجود دارد و بايد از ضايعاتي استفاده كرد كه كمترين آلودگي را داشته باشد.
در اين راستا استفاده از ضايعات بيمارستاني و راديو اكتيو، حشرهكشهاي سمي و مواد سرطان زا ممنوع میباشد.
منابع سوختي متداول در صنعت سيمان كه كارخانههاي مختلف با توجه به امكانات خود از آنها استفاده میكنند، عبارتند از زغال سنگ، نفت، و گاز.
ضايعات مورد استفاده را میتوان در سه گروه مايع، جامد و گاز دسته بندي نمود. جدول زیر عمدهترين موارد هر گروه را نشان میدهد:
اسلاید 4 :
مزاياي استفاده از مواد بازيافت شده بعنوان سوخت شامل كاهش انتشار گاز CO2 ، كاهش هزينه توليد، حفظ منابع سوختي فسيلي موجود، استفاده بهينه و جهت يافته از مواد اوليه، افزايش كارآئي گرمائي فرآيند توليد و افزايش توازن زيست محيطي می باشد.
از طرف ديگر، استفاده از اين ضايعات در اكثر موارد نه تنها تغييري در كيفيت سيمان توليدي ندارد بلكه در مواردي میتواند عناصري مانند آهن، كه از عناصر مفيد ساختار سيمان است را به ساختار محصول بيافزايد.
انتخاب هر يك از اين ضايعات بستگي زيادي به قيمت و همچنين در دسترس بودن آن دارد. البته عواملي از قبيل مقدار انرژي توليد شده، مقدار خاكستر ، درجه رطوبت و مواد فرار آلي آن نيز داراي اهميت هستند.
به جهت استفاده از اين ضايعات، بايد تجهيزاتي ويژه در كارخانه، از قبيل خشك كن، جدا كننده و خرد كننده در نظر گرفته شود.
اسلاید 5 :
استفاده از ضایعات در تهیه بتن
بتن يكي از تركيبات مهمی است كه كاربرد بسيار زيادي در زندگي روزمره ما دارد. از منازل مسكوني گرفته تا ساختمانهاي اداري و بزرگراهها، بتن در همه جا نقشي اساسي در ساخت و سازهاي شهري دارد.
بتن تركيبي سيمان، آب و انواع اگريگيت ها بوده و میتواند جايگاه بسيار مهمي در استفاده از ضايعات صنايع ديگر داشته باشد. بطور كلي ضايعات مورد استفاده در تهيه بتن را، بسته به كاربرد آن، میتوان در دو دسته قرار داد.
- دسته اول ضايعات صنايع ديگر است كه شامل سيليكا فيوم، سرباره كوره بلند ، خاكستر آتش فشاني، خرده شيشه، خرده لاستيك، پلاستيكها، ضايعات سراميكي و خاك اره می گردد.
- دسته دوم ضايعات بتن است كه شامل بتن هاي مستعملي است كه در حين خراب كردن ساختمان ها يا پيادهروها بدست می آيد.
اسلاید 6 :
استفاده از ضایعات در تهیه بتن
سیلیکا فیوم
سيليكا فيوم محصول جانبي احياء كوارتز خالص توسط زغال سنگ، كك يا ورقههاي نازك چوب در كوره با قوس الكتريكي، در حين فرآيند تهيه فلز سيليكون از آلياژهاي فرو سيليكوني، است. سيليكا فيوم، كه از تراكم گازهاي خروجي كوره بدست می آيد، حاوي مقادير زيادي دياكسيد سيليكون آمورف بصورت ذرات ريز كروي است.
استفاده از سيليكا فيوم اثر مطلوبي بر كاهش نفوذ پذيري و بهبود نحوه سفت شدن بتن در دراز مدت دارد.
آزمايشات نشان میدهند كه افزودن 20-10 درصد وزني از سيليكا فيوم به تركيب بتن قدرت فشار پذيري آنرا در يك دوره 28 روزه بهبود بخشيده و قدرت انعطاف آنرا نيز افزايش میدهد.
اسلاید 7 :
استفاده از ضایعات در تهیه بتن
سرباره کوره بلند
استفاده از سرباره كورههاي آهني در تركيب بتن هم بعنوان اگريگيت و هم بعنوان يك ماده سيماني از مدتها قبل معمول بوده است. تحقيقات نشان میدهند كه جايگزيني بخشي از سيمان موجود در تركيب بتن توسط سرباره كوره بلند موجب كاهش چشمگير پتانسيل انبساط بتن میگردد كه بدليل واكنشهاي قليائي-سيليكائي است.
معمولا مقدار استفاده از سرباره بجاي سيمان 70-25 درصد است كه البته بستگي به مورد استفاده بتن، دماي استفاده و گريد سرباره دارد. در صورت استفاده از سرباره در بتن بهبود خواصي مانند قدرت انعطاف پذيري و تراكم پذيري در محدوده وسيعي انجام میپذيرد.
اسلاید 8 :
خاکستر ذغال سنگ (Fly Ash)
تقريباً تمامي انواع بتن حاوي خاكستر ذغال سنگ می باشند كه محصول جانبي كارخانههائي است كه انرژي الكتريكي خود را از سوختن ذغال سنگ تهيه می نمايند. ساليانه چيزي در حدود بيست ميليون تن خاكستر آتش فشان در دنيا توليد میگردد كه از اين ميان هفت ميليون تن آن در تهيه بتن مصرف میشود.
خاكستر ذغال سنگ بدليل خواص سيماني آن استفاده میگردد كه موجب افزايش قدرت و بهبود سیکل سفت شدن بتن میشود. دلايل ديگر استفاده از آن شامل ارزان بودن و ايجاد تغييرات مثبت در برخي خواص بتن تازه و سفت شده است. بعلاوه این ماده موجب كاهش نياز مخلوط بتن به آب جهت رسيدن به نقطه افت مطلوب میگردد. همچنین بدليل كروي بودن و اندازه بسيار ريز ذرات خاكستر آتش فشاني، افزودن آن همگوني مخلوط و كار كردن با آن را بهبود می بخشد.
اسلاید 9 :
خرده شیشه
بر خلاف ضايعاتي از قبيل كاغذ و مواد آلي، ضايعات شيشه قابل تجزيه نبوده و بهمين دليل حتماً میبايستي بنحوي از آنها استفاده گردد. در اين راستا، عمدهترين محل استفاده از آنها در صنعت شيشه بوده و پس از آن در تهيه بتن، كه بعنوان اگريگيت میتواند بكار رود. اين بتن ها عمدتاً در صنعت ساختمان سازي استفاده شده و بصورت صفحات براق شامل بتن و خرده شيشه تولید می شوند كه اغلب استفاده دکوراتیو در نماسازی ها دارند. خرده شيشهها اندازهاي در حدود 10 تا 19 ميلي متر داشته و صفحات ساخته شده با بتن و خرده شيشه داراي مقاومت به خوردگي بالا و جذب كم آب بوده و میتوانند تغييرات دمائي زياد را تحمل كنند.
اسلاید 10 :
خرده لاستیک
آمار نشان میدهند كه هر ساله مقادير متنابهي از تايرهاي مستعمل خودروها توليد میگردند. تنها در مورد آمريكا برآورد میشود كه چيزي در حدود دو ميليارد تاير مستعمل وجود داشته (2008) و هر ساله 250 هزار عدد به آن افزوده میگردد كه اين امر اهميت بازيافت اين مواد را نشان می دهد. يكي از مهمترين موارد كاربرد آنها میتواند بعنوان اگريگيت در تهيه بتن باشد. آزمايشهاي انجام شده روي خواص بتن هاي حاوي مقادير متفاوت از خرده لاستيكهاي با اندازه ذرات مختلف نشان دادهاند كه بتن حاصله داراي قدرت تراكم پذيري و تنشپذيري كمتري نسبت به بتن معمولي میباشد ولی اين مخلوطها نشان دهنده شكنندگي كم نبوده وداراي قدرت جذب مقادير زيادي از انرژي پلاستيكي تحت تاثیر عوامل تنش زا میباشند.
