بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به معضلات زیست محیطی فراوان مانند نازک شدن لایه اوزن، امروزه، نیاز به کاهش آلاینده های زیست محیطی در تولید و ارائه خدمات انواع صنایع مختلف، احساس می شود. بتن به عنوان مصالح برگزیده قرن در صنایع عمران دارای جایگاه ویژه ای است، این ماده پس از آب پر مصرف ترین مصالح مصرفی بشر به حساب می آید. تولید بتن از حیث محیط زیست اثرات متعددی دارد، که عدم توجه به جوانب آن می تواند مشکلات زیادی را ایجاد نماید.
در سال های اخیر برای تولید بتن راهکارهایی ارائه شده که سازگاری مناسبی با محیط زیست و مبانی توسعه پایدار داشته باشد و در کشور های صنعتی با تحول اساسی که در ارتقاء سطح تکنولوژی بتن بوجود آمده، گام های موثری در این ارتباط برداشته شده است. در این بتن ها برای ارزیابی کیفی معیارهایی فراتر از میزان سیمان مصرفی و حتی مقاومت مکانیکی مورد توجه قرار دارد و آن پایایی و عمر مفید سازه ها است که عامل مشخصه به حساب می آید. مقاله حاضر ضمن بررسی اثرات زیست محیطی تولید بتن، به ارائه راهکارهای اجرایی برای کاهش اثرات زیست محیطی صنعت بتن پرداخته و نشان داده شده است که با ظرفیت های موجود میتوان با علمی تر و به روزتر شدن صنعت بتن، گام هایی موثر جهت حفاظت از محیط زیست برداشت.
-1 مقدمه
بتن پرمصرفترین مصالح ساختمانی است. این ماده، معمولاً از مخلوط نمودن سیمان پرتلند، ماسه، سنگ شکسته و آب ساخته می شود. در سال 1999،""Mather گفته است: " بتن بین المللی است. همچنان که هوا برای تنفس، آب برای نوشیدن و زمین برای رویش گیاهان داریم، بتن نیز شالوده تمدن است." در اغلب کشورهای جهان نسبت مصرف بتن به فولاد از 10 به 1 نیز فراتر رفته است. - Mehta, P. K, …,2005 - بر اساس گزارش CEMBUREAU در سال 1990 تولید جهانی سیمان در حدود 10میلیون تن بوده است، در سال 1998 این میزان به 1/6 میلیارد تن رسیده است.
در ابتدای نیمه دوم قرن بیستم مصرف سیمان به شدت روبه افزایش گذاشت البته این مقدار مصرف با توجه به پایان جنگ جهانی دوم و برای بازسازی خرابی های ناشی از جنگ در کشورهای اروپایی و ژاپن طبیعی بود. در کشور ما با توجه به میزان تولید و مصرف سیمان - حدود 45 میلیون تن در سال - و با فرض مصرف متوسط 300 کیلوگرم سیمان در متر مکعب بتن، تولید بتن بالغ بر 150میلیون متر مکعب در سال و مصرف سرانه بالغ بر دو متر مکعب برآورد می شود که از متوسط مصرف سرانه در جهان زیاد تر است. ایران با مصرف سرانه 650 کیلوگرم سیمان و درآمد سرانه حدود 3200 دلار در واقع دارای حد بالایی از مصرف سیمان به نسبت درآمد و در مقایسه با سایر کشور های جهان است.
- پیدایش، - 1384 براساس شواهد تاریخی، اولین کاربردهای بتن به عنوان مصالح ساختمانی برای ساخت پل های آبگذر و دیوارهای حائل در برابر آب، توسط رومی ها انجام گرفته است. امروزه استفاده از بتن در ساخت سدها، کانال ها، لوله های انتقال آب و مخازن ذخیره سازی، کاری عادی در اکثر کشورهای جهان می باشد. دوام بتن در مقابل آب های مهاجم و خورنده موجب کاربرد وسیع آن در بسیاری از محیط های مهاجم و طبیعی گشته است. از دیگر مزایای بتن سهولت شکل دادن به آن برای ساخت اجزای مختلف سازه است.
علت این امر خاصیت شکل پذیری بتن تازه است که به راحتی به درون قالب ها با شکل های مختلف ریخته می شود . پس از چند ساعت قالب باز شده و در جایی دیگر مصرف می شود و بتن به شکل خواسته شده و به صورت جسم سخت شده و مقاومی در می آید. از دیگر دلایل محبوبیت بتن نزد مهندسان، سهولت دسترسی و ارزانی این مصالح در کار است، مصالح اصلی تشکیل دهنده بتن یعنی سیمان پرتلند و سنگدانه نسبتاً ارزان و به سهولت در اغلب نقاط جهان قابل تهیه است. بتن می تواند برای تحمل بار، محصور کردن فضاها، پوشش سطوح، و پر کردن حجم ها در عموم سازه ها به کار رود. انسان نیاز دارد که بتن را نسبت به سایر مصالح بیشتر بشناسد. - Pierre-Claude
-2 فواید استفاده از بتن
-1-2 منافع زیست محیطی
جهان امروز نیازمند مصالح ساختمانی است که مساعد و مناسب برای محیط زیست باشند . بتن، صرف نظر از مزایای فنی و اقتصادی، با محیط زیست یارمند است و برای انجام وظیفه ای مشخص، نسبت به مصالح دیگر انرژی کمتری لازم دارد، یعنی به صورت مستقیم و غیر مستقیم، سوخت کمتری می سوزاند و آلاینده های کمتری وارد محیط زیست می کند. - قالیبافیان، - 1385 برخی منافع زیست محیطی بتن عبارتند از:
الف - کم مصرف از نظر انرژی:مواد خام مورد نیاز برای تولید سیمان و بتن عموماً در سراسر جهان بگونه ای گسترده اند که حمل و نقل آنها پارامتر مهم واساسی را تشکیل نمی دهد .ضمناً از آنجا که تکنولوژی ساخت سیمان در بسیاری موارد، مشابه تکنولوژی مورد استفاده درصنعت معدن است، بنابراین پیشرفت های آن در صنعت سیمان مورد اقتباس قرار می گیرد. در مقایسه با فولاد، آلومینیوم، شیشه و پلاستیک، انرژی مصرفی برای تولید بتن غالباً کمتر از انرژی مورد نیاز برای تولید مقدار مشابه از سایر مصالح است. - Bremner.W., 2001 -
ب - قابل بازیافت بودن ضایعات بتن: از آنجا که پس از اتمام بتن ریزی، از بتن باقیمانده که هنوز سخت نشده است میتوان سنگدانه ها را احیاء نمود، بنابراین تولید ضایعات در مرحله اولیه یک مسئله مهم در رابطه با صنعت تولید بتن نیست. بتن باقیمانده فقط حدود دو درصد کل بتن تازه را شامل شده پساب باقیمانده از آن پس از احیاء سنگدانه ها را می توان به آب حاصل از شستشوی کامیون مخلوط کن اضافه نمود.
این پساب خمیر سیمان را میتوان آب زدایی و خشک کرد و پس از خرد کردن بعنوان بخشی از سنگدانه های ریز مورد استفاده قرار داد. ولی بهترین راه استفاده از آن می تواند بعنوان خاک نرم یا مصالح زیرسازی در جاده باشد. علاوه بر آن نخاله های بدست آمده از تخریب سازه های بتنی را می توان تحت شرایطی به عنوان سنگدانه بازیافتی در ساخت بتن های جدید بکار برد. در کشور ایلات متحده امریکا سالانه حدود 60 میلیون تن نخاله بتنی تولید می شود که از این مقدار حدود 10 الی 12 میلیون تن بازیافت می گردد. - $EEDV' $.;… '2006 -
ج - مصرف کننده ضایعات صنعتی: ضایعات مایع قابل اشتغال و خطرناک که در گذشته بطریق امنی مدفون نمی شدند، بعنوان سوخت کوره های تولید کلینکرسیمان و سنگدانه های با چگالی کم کاربرد دارند. این ضایعات شامل حلال ها، لجن فاضلاب، روغن مصرف شده و در واقع، هر مایع یا لجن قابل اشتعال که بتواند پمپ شود و ارزش سوختی داشته باشد، را در بر می گیرد. روباره کوره های آهنگدازی و سایر ضایعات جامد حاصله از صنعت تولید فلزات را میتوان بعنوان سنگدانه در بتن مصرف نمود. - پیدایش، - 1384
-2-2 خواص مطلوب مهندسی
برخی خواص ویژه مهندسی بتن، آن را برای انواع خیابان ها و بزرگراه ها ایده آل ساخته است . سطح بتن نور را منعکس نمی کند که باعث بهبود رانندگی در شب می گردد.ضمناً شیار یا دست انداز در آن ایجاد نمی گردد. یک مطالعه برروی مقایسه هزینه سوخت مصرفی کامیون ها برروی آسفالت و بتن نشان داده است که رویه بتنی جاده، باعث کاهش حدود 11 درصد مصرف سوخت خودرو ها می گردد و مبنای این مقایسه حرکت یک تریلر با بار کامل و سرعت 100 کیلومتر در ساعت بوده است. برای سرعت های کمتر نظیر 75 و 60 کیلومتر در ساعت صرفه جویی در سوخت به ترتیب 8 و 6 درصد بوده است. بنظر می رسد آسفالت تحت بار چرخ های کامیون نسبت به رویه بتنی تغییر شکل بیشتری دارد . مطالعات نشان داده است که علت کاهش سوخت مصرفی این است که رویه بتنی صلب مقاومت غلتشی کمتری نسبت به رویه آسفالتی انعطاف پذیر دارد. - Bremner.W.,
