بخشی از مقاله
چکیده
بتن متشکل از پسماندهای بتنی که سازگار با محیط زیست بوده را بتن سبز می گویند. بتن سبز با توجه به اهمیتی که دارد، انقلابی در تاریخ صنعت بتن ایجاد کرده است. تمام بتن های سبز نسبت به بتن نرمال از مقاومت و دوام پذیری بالاتری برخوردارند اما این تنها مزیت بتن سبز نیست، مزیت اصلی بتن سبز استفاده از پسماندهای بتنی سازگار با محیط زیست که کمک شایانی به محیط زیست خواهد کرد لذا استفاده از این نوع بتن در ایران نیز می تواند بسیار مسمر ثمر باشد. در این تحقیق ابعاد مختلف مربوط به این نوع بتن مورد بررسی قرار گرفته و چگونگی انتخاب آنها تشریح گردیده است. در این مطالعه ،بررسی اثر نسبت آب به سیمان و جایگزینی پوزولان طبیعی، خاکستر بادی و میکروسیلیس بجای درصد وزن سیمان بر حرارت تولید شده ناشی از هیدراسیون سیمان و روند کسب مقاومت اولیه در بتن سبز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
کلمات کلیدی : بتن سازگار با محیط زیست، مواد مصالح ساختمانی سازگار با محیط زیست ، بتن سبز
-1 مقدمه
توسعه سریع صنعتی از ابتدای قرن گذشته موجب افزایش تولید گازهای گلخانه ای شده است. هفت درصد دی اکسید کربن موجود در اتمسفر به دلیل تولید 1/6 میلیارد تن سالانه سیمان در جهان می باشد - . - 1 سیمان پرتلند که مهمترین سیمان هیدرولیک مورد مصرف است نه تنها یکی از مصالح ساختمانی است که با توجه به حجم زیاد تولید آن، انرژی زیادی مصرف می کند بلکه یکی از موجبات اصلی ایجاد گازهای گلخانه ای به مقدار زیاد می باشد.در حدود 8 تا 10 درصد از مجموع گازهای گلخانه ای CO2 جهان که تصور می شود محرک اصلی تغییر جهانی اقلیم می باشند، از وسایل نقلیه آلاینده در بزرگراه ها یا آتش سوزی جنگل ها ایجاد نمی شود بلکه از طریق فرآیند تولید سیمان در کارخانجات ایجادمی شوند.
تولید سیمان نیازمند خردایش مقدار زیادی سنگ آهک و مالون می باشد که انرژی زیادی لازم دارد. همچنین در ایران مصرف سیمان و تولید آن رو به افزایش است و این موضوع آلودگی زیادی را برای محیط زیست ایجاد می کند.اگر بتوان موادی را جایگزین درصدی از سیمان مورد مصرف در بتن کرد می توان به میزان قابل توجهی از مصرف منایع طبیعی و انرژی جلوگیری نمود . - 3 - جایگزینی در استفاده از سیمان پرتلند می تواند با جایگزینی بخشی از سیمان توسط مواد مختلف مانند پوزولان طبیعی ، خاکستر بادی، میکروسیلیس ،گرانول سرباره کوره بلند، انجام گیرد. استفاده از این مواد منجر به بهبود خواص بتن نیز می شود؛ زیرا حرارت هیدراتاسیون بتن را پایین آورده و خطر ترک خوردگی انقباضی را کاهش می دهد و نیز مقاومت بتن را در برابر حمله سولفاتی و واکنش با سنگدانه های قلیایی افزایش می دهد.
-2 بتن
بتن پرمصرف ترین مصالح ساختمانی است. این ماده،معمولاً از مخلوط نمودن سیمان پرتلند،ماسه، سنگ شکسته و آب ساخته می شود. در سال Mather 1999گفته است: بتن بین المللی است. همچنان که هوا برای تنفس ،آب برای نوشیدن و زمین برای رویش گیاهان داریم، بتن شالوده تمدن است. در اغلب کشورهای جهان نسبت مصرف بتن به فولاد از 10 به 1 نیز فراتر است. براساس گزارش CEMBUREAU در سال 1990 تولید جهانی سیمان در حدود 1 میلیون تن بوده است. در سال 1998 این میزان 1/6 میلیارد تن رسیده است.همانطور که در نمودار زیر نشان داده شده است، در ابتدای نیمه دوم قرن بیستم مصرف سیمان به شدت روبه افزایش گذاشت . - 5 -
سیمان پرتلند که مهمترین سیمان هیدرولیک مورد مصرف است نه تنها یکی از مصالح ساختمانی است که با توجه به حجم زیاد تولید آن، انرژی زیادی مصرف می شود بلکه یکی از موجبات اصلی ایجاد گازهای گلخانه ای به مقدار زیاد می باشد.مصرف انرژی در تهیه سیمان و بتن مهم ترین تاثیر تولید این مواد بر محیط زیست محسوب می شود. به طوری که تولید یک تن پرتلند نیاز به 1/4 گیگا ژول انرژی دارد. برای این امر 6 میلیون BTU - هر BTU معادل 1055 ژول می باشد - انرژی مصرف می شودکه تقریباً 1 تن دی اکسید کربن - شکل - 2 به سوی اتمسفر روانه می کند. هم چنین زغال فراوانی برای تولید برق سوزانده می شود . - 6 -
علاوه بر آن استخراج مواد خام نظیر سنگ آهک و سنگ رس برای تولید سیمان و هم چنین زغال سنگ برای تامین سوخت موجب تشدید جنگل زدائی و ازبین رفتن لایه روئی خاک ها می شود.در بتن معمولی ،مصالح سنگی 80 درصد و سیمان 12 درصد وزن آنرا تشکیل می دهند. این بدان معناست که سالانه حدود 10 تا 11 میلیارد تن مصالح سنگی شامل ماسه، سنگ ریزه و مصالح شکسته برای ساخت بتن استفاده می شود.در عملیات استخراج، تولید و حمل این مقدار عظیم مصالح، انرژی قابل ملاحظه ای صرف می گردد و به نوبه خود بر اکولوژی مناطق جنگلی و بستر رودخانه ها اثر می گذارد . - 6 - این تحقیق اقدامات مختلف صورت گرفته جهت توسعه بتن سازگار با محیط زیست را به طور خلاصه مطرح کرده و نشان می دهد که این مواد برای مصالح ساختمان سبز مطلوب هستند. در نتیجه می توان از سیمان پرتلند خصوصاً جهت تولید محصولات فرآیند های صنعتی مثل خاکستر بادی ، خاکستر کوره و دوده سیلیس استفاده کرد. به علاوه اقداماتی نیز جهت استفاده از مواد
